KR101457142B1 - 비상용 배터리의 충전제어장치 - Google Patents

비상용 배터리의 충전제어장치 Download PDF

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KR101457142B1 KR1020140042355A KR20140042355A KR101457142B1 KR 101457142 B1 KR101457142 B1 KR 101457142B1 KR 1020140042355 A KR1020140042355 A KR 1020140042355A KR 20140042355 A KR20140042355 A KR 20140042355A KR 101457142 B1 KR101457142 B1 KR 101457142B1
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Abstract

본 발명은 비상용 배터리의 충전제어장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 비상용 배터리의 충전제어장치는, 충전 및 방전이 가능한 배터리와; 일반충전모드 또는 균등충전모드의 결정, 및 일반충전 또는 균등충전의 완료여부의 검출을 위해 상기 배터리의 단자전압을 검출하는 전압검출부와; 상기 전압검출부를 통해 검출된 상기 배터리의 단자전압을 통해 일반충전모드 또는 균등충전모드를 선택하는 충전모드 선택부와; 상기 충전모드 선택부를 통해 선택된 충전모드에 대응되는 충전종지전압을 선택하여 상기 배터리에 대한 충전을 수행하고, 상기 전압검출부를 통해 검출되는 상기 배터리의 단자전압이 상기 충전종지전압 레벨에 도달하는 경우에 충전을 완료하고 대기모드로 전환하는 제어부를 구비한다.

Description

비상용 배터리의 충전제어장치{Charge control apparatus of backup battery}
본 발명은 비상용 배터리의 충전제어장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 비상용 배터리를 자동으로 관리하여 수명연장 및 비상상황에 대비할 수 있는 비상용 배터리의 충전제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 배터리는, 2V 셀(Cell)이 6개가 직렬로 연결하면 12V 배터리, 그리고 그 배터리를 계속해서 배수씩 직렬연결하면, 각각의 배수 전압인 24V, 36V, 48V… 배터리로 구성된다.
전관방송설비 등 소규모의 비상전원 공급기능이 요구되는 설비에는 정전시를 대비하여 DC 24V의 배터리가 사용되고 있는데, 내부에 2V 셀 6개가 직렬로 연결되어 집적된 공칭전압 12V 규격의 무보수 밀폐형 축전지를 두 개 직렬 접속하여 24V의 비상용 배터리를 사용하고 있다.
이러한 배터리는 사용자의 취급 부주의 등과 같은 원인으로 단자전압이 방전 종지전압 이하로 내려가거나, 오랜 시간 사용치 않고 방치할 경우 내부의 배터리 전원이 자연적 소실되는 자기방전현상에 의해 방전상태가 되는 경우가 많고, 정전 등의 비상상황에 상기 배터리가 사용되는 경우에 충전종지전압 상태를 유지하지 못하게 된다. 이러한 경우에는 비상상황 발생시에 비상용 전원으로서의 역할을 할 수 없게 된다.
이를 방지하기 위해 일반적인 배터리에는 배터리 단자전압이 낮아지는 경우에 정전압-정전류를 배터리에 공급하여 충전하는 일반충전(또는 표준충전)을 지원하기 위한 충전장치를 구비하고 있다.
이러한 충전장치의 경우 통상 배터리 단자전압이 일반충전시의 충전종지전압 레벨이 아닐 경우에 상용전원을 이용하여 충전을 하여 만충전-정전압 상태로 정전이나 비상시를 대비하게 된다.
그러나, 국내의 상용전원의 경우는 정전빈도가 매우 낮은 편이어서 배터리가 만충전-정전압 상태로 최소 수개월에서 수년 동안 대기상태로 방치되는 경우가 많다. 이 경우에는 배터리의 각 셀(cell) 간의 불균일한 충전상태가 심화되어 가용용량 및 기대수명의 저하가 발생되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서는 배터리를 한 달에 한 번 또는 몇 개월에 한 번씩 일반충전시의 충전종지전압보다 높은 충전종지전압으로 충전을 진행함에 따라 각 셀의 충전 상태를 균등하게 해주는 균등충전을 할 필요가 있다.
그런데, 균등충전은 일종의 과충전으로 볼 수 있기 때문에 배터리 상태에 따라 적절하게 진행을 해야 한다. 너무 자주 하면 오히려 배터리에 손상을 줄 수 있고 너무 하지 않아도 배터리의 수명이 짧아지기 때문에 적절한 균등충전 시점 파악이 중요하다.
정확한 균등충전을 위해서는 전문 상시근무자의 수동조작이 요구되나 이는 현실적으로 대규모의 비상전원용 배터리를 갖춘 시스템에 국한되고, 소규모의 경우에는 균등충전 과정이 생략되거나 관리부재 상태에 노출되어 있다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0535418호(2005.12.02.)
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 비상용 배터리의 충전제어장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 배터리의 상태를 자동으로 파악하고, 일반충전 또는 균등충전의 필요여부를 판단하여 충전을 수행할 수 있는 비상용 배터리의 충전제어장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 배터리의 수명을 연장시키고, 배터리의 충전 상태를 최적으로 유지시킬 수 있는 비상용 배터리의 충전제어장치를 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 비상용 배터리의 충전제어장치는, 충전 및 방전이 가능한 배터리와; 일반충전모드 또는 균등충전모드의 결정, 및 일반충전 또는 균등충전의 완료여부의 검출을 위해 상기 배터리의 단자전압을 검출하는 전압검출부와; 상기 전압검출부를 통해 검출된 상기 배터리의 단자전압을 통해 일반충전모드 또는 균등충전모드를 선택하는 충전모드 선택부와; 상기 충전모드 선택부를 통해 선택된 충전모드에 대응되는 충전종지전압을 선택하여 상기 배터리에 대한 충전을 수행하고, 상기 전압검출부를 통해 검출되는 상기 배터리의 단자전압이 상기 충전종지전압 레벨에 도달하는 경우에 충전을 완료하고 대기모드로 전환하는 제어부를 구비한다.
상기 일반충전모드는, 상기 전압검출부를 통해 검출된 상기 배터리의 단자전압이 방전종지전압 레벨보다 높은 레벨을 가지는 경우에 선택되고, 상기 균등충전모드는 상기 배터리의 단자전압이 상기 방전종지전압 레벨과 동일하거나 낮은 레벨을 가지는 경우에 선택되고, 상기 균등충전모드의 충전종지전압은 상기 일반충전모드의 충전종지전압보다 더 높은 레벨을 가질 수 있다.
상기 비상용 배터리의 충전제어장치는, 상기 배터리에 대한 균등충전이 일정주기로 수행되도록 하기 위해 3~6개월을 주기로 균등충전을 위한 균등충전 개시신호를 발생하는 타이머와; 수동조작으로 균등충전모드를 선택하도록 하기 위한 균등충전 수동스위치를 더 구비하고, 상기 충전모드 선택부는, 상기 균등충전 개시신호 또는 상기 수동스위치의 스위칭신호에 응답하여 상기 균등충전모드를 선택할 수 있다.
상기 일반충전모드 또는 상기 균등충전모드에서 상기 배터리에 대한 충전시에 상기 배터리에 공급되는 충전전류를 검출하는 전류검출부를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 전류검출부를 통해 검출된 충전전류가 일정레벨범위 내에서 공급되도록 전류를 제한할 수 있다.
상기 일반충전모드 또는 상기 균등충전모드에서, 상기 전압검출부를 통해 검출된 배터리 단자전압과 기준전압을 비교하여 일반충전 또는 균등충전이 완료되었는지 여부를 판단하기 위한 비교부를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따르면, 단자의 검출전압을 기준으로 배터리의 상태를 파악할 수 있고, 일반충전 완료 후의 정전압 대기상태 경과시간에 따라 일반충전 또는 균등충전 요구를 판단하여 충전을 수행할 수 있어, 배터리 가용용량의 최대화와 배터리의 수명연장에 효과적이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상용 배터리의 충전제어장치의 블록도이고,
도 2는 도 1의 동작순서도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상용 배터리의 충전제어장치의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 비상용 배터리의 충전제어장치(100)는, 배터리(110), 전압검출부(120), 충전모드 선택부(130), 제어부(140), 전원공급부(150)를 구비한다. 추가적으로 필요에 따라 비교부(160), 전류검출부(170), 타이머(180), 균등충전수동스위치(190)를 더 구비할 수 있다.
상기 배터리(110)는 DC 24V의 배터리가 사용되는데, 내부에 2V 셀(cell) 6개가 직렬로 연결되어 집적된 공칭전압 12V 규격의 무보수 밀폐형 축전지를 두 개 직렬 접속한 24V의 비상용 배터리가 사용될 수 있다. 이 외에도 충전 및 방전이 가능한 다양한 배터리가 사용될 수 있다.
상기 전압 검출부(120)는 일반충전모드 또는 균등충전모드의 결정, 및 일반충전 또는 균등충전의 완료여부의 검출을 위해 상기 배터리(110)의 단자전압을 실시간으로 검출하여 제공하기 위한 것이다.
즉 상기 배터리(110)가 방전종지전압에 도달하였는지 여부, 상기 배터리(110)가 충전완료상태인지 여부 등을 포함하여 상기 배터리(110)의 일반상태를 알 수 있도록 상기 배터리(110)의 단자전압을 검출하여 상기 충전모드 선택부(130)에 제공하게 된다.
상기 배터리(110)의 전압레벨은 시간이 지남에 따라 자연적으로 소실되는 부분을 제외하고 대부분은 정전시 등 비상상황에 방전을 통하여 낮아지게 된다. 따라서 정전시 등의 비상상황으로 인하여 방전이 수행된 경우에, 상기 배터리(110)의 상태에 따라 균등충전을 할지 아니면 일반충전을 할지 여부를 판단하기 위해 상기 전압검출부(120)가 필요하게 된다.
여기서 일반충전은 일정전압레벨로 장시간동안 충전하여 일반충전 충전종지전압 레벨인 대략 26.64V(24V 배터리 기준)에 도달될 때까지 상기 배터리(110)에 대한 충전을 수행하는 것이고, 균등충전은 일종의 과충전으로 상기 일반충전 충전종지전압 레벨보다 더 높은 레벨을 가지는 균등충전 충전종지전압 레벨인 대략 28.8V(24V 배터리 기준)에 도달될 때까지 상기 배터리(110)에 대한 충전을 수행하는 것이다. 이때 일반충전시의 충전전류보다 균등충전시의 충전레벨이 더 낮게 설정될 수 있다.
상기 충전모드 선택부(130)는 상기 전압검출부(120)를 통해 검출된 상기 배터리(110)의 단자전압을 통해 일반충전모드 또는 균등충전모드를 선택한다.
상기 일반충전모드는, 상기 전압검출부(110)를 통해 검출된 상기 배터리(110)의 단자전압이 방전종지전압 레벨보다 높은 레벨을 가지는 경우에 선택되고, 상기 균등충전모드는 상기 배터리(110)의 단자전압이 상기 방전종지전압 레벨과 동일하거나 낮은 레벨을 가지는 경우에 선택된다.
상기 배터리(110)는 일반충전모드에서 충전이 완료되면 일반충전 충전종지전압레벨을 가지게 되고, 균등충전모드에서 충전이 완료되면 균등충전 충전종지전압 레벨을 가지게 된다. 따라서, 일반충전모드는 상기 배터리(110)의 단자전압이 상기 일반충전 충전종지전압레벨보다 낮고 방전종지전압 레벨보다 높은 경우에 선택될 수 있으며, 상기 균등충전모드는 상기 배터리(110)의 단자전압이 상기 방전종지전압 레벨과 동일하거나 낮은 레벨을 가지는 경우에 선택될 수 있다.
여기서 상기 방전종지전압 레벨은 상기 배터리(110)의 세부규격이나 방전전류, 주위온도 등에 따라 달라질 수 있으나, 통상 상온(25℃)에서 셀당 1.75~1.8V 수준으로 24V 배터리의 경우는 21~21.6V에 해당되는 레벨일 수 있다.
따라서, 상기 충전모드 선택부(130)는 상기 전압검출부(120)를 통해 실시간으로 검출되는 상기 배터리(110)의 단자전압을 통해 일반충전모드 또는 균등충전모드를 선택한다.
통상적으로 상기 배터리(110)가 대기상태에서 자기방전 상태로 전압레벨이 낮아지는 경우에는 상기 배터리(110)의 단자전압이 방전종지전압 레벨까지 낮아지는 경우가 거의 없으므로, 대부분의 경우는 일반충전모드가 선택될 것이다. 그러나 정전 등의 비상시에 상기 배터리(110)가 사용되어 방전된 경우에는 상기 배터리(110)의 단자전압이 방전종지전압 레벨 보다 동일하거나 낮아질 수 있다. 상기 배터리(110)에 대한 충전은 정전이 복구되어 상용전원이 공급되어야 가능하므로, 이 경우에는 균등충전모드가 선택될 수 있다.
배터리에 대한 다수의 실험을 통해, 배터리(110)가 방전종지전압 레벨과 동일하거나 낮아질 정도로 방전된 경우에 일반충전을 하더라도, 배터리의 각 셀(cell) 간의 불균일한 충전상태가 심화되어 가용용량 및 기대수명의 저하가 발생되는 문제점이 있다는 점을 인식하고, 이 경우에 균등충전을 하게 되면, 배터리의 각 셀 간의 불균일한 충전상태가 해소되어 가용용량 및 기대수명을 증대시킬 수 있는 효과가 있음을 알았다.
따라서, 배터리(110)의 단자전압이 상기 방전종지전압 레벨과 동일하거나 낮은 경우에는 상기 충전모드 선택부(130)를 통해 균등충전모드를 선택하도록 하여 균등충전을 수행하게 되면 배터리의 기대수명을 연장시키고 가용용량을 증대시킬 수 있다.
상기 제어부(140)는 상기 충전모드 선택부(130)를 통해 선택된 충전모드에 대응되는 충전종지전압을 선택하여 상기 배터리(110)에 대한 충전을 수행한다. 또한, 상기 제어부(140)는, 상기 전압검출부(120)를 통해 검출되는 상기 배터리(110)의 단자전압이 상기 충전종지전압 레벨에 도달하는 경우에 충전을 완료하고 대기모드로 전환하게 된다.
상기 제어부(140)는 상기 충전모드 선택부(130)를 통해 일반충전모드가 선택된 경우에는, 상기 배터리(110)에 대해 일반충전을 수행하며, 상기 배터리(110)의 단자전압이 일반충전 충전종지전압 레벨에 도달할 때까지 일반충전을 수행한다.
그리고 상기 충전모드 선택부(130)를 통해 균등충전모드가 선택된 경우에는, 상기 배터리(110)에 대해 균등충전을 수행하여, 상기 배터리(110)의 단자전압이 균등충전 충전종지전압 레벨에 도달할 때까지 균등충전을 수행한다.
상기 제어부(140)는 충전모드의 전환을 위한 전환회로, 전류제한을 위한 전류제한 회로 등을 구비할 수 있으며, 충전모드에 따라 충전전압 레벨을 승압시킬 필요가 있으므로, 입력되는 전압의 승압이 가능하고 변환손실이 적은 부스트 -스위칭 방식의 전원회로를 구비할 수 있다.
상기 제어부(140)는 충전모드에 따라 상기 배터리(110)에 충전을 위해 공급되는 전압의 레벨이나 전류의 레벨을 달리 하여 공급하는 것이 가능하다.
상기 비교부(160)는 상기 일반충전모드 또는 상기 균등충전모드에서, 상기 전압검출부(120)를 통해 검출된 배터리의 단자전압과 기준전압을 비교하여 일반충전 또는 균등충전이 완료되었는지 여부를 판단하게 된다.
즉 상기 비교부(160)는 일반충전모드가 선택되어 일반충전이 수행되는 경우에, 상기 전압검출부(120)를 통해 검출된 배터리 단자전압(120)이 제1기준전압인 일반충전 충전종지전압 레벨에 도달되었는지 여부를 판단하여 상기 배터리 단자전압(120)이 상기 제1기준전압 레벨에 도달된 경우에 일반충전이 완료되었다고 판단하여 완료신호를 상기 제어부(140)에 전송하게 된다.
또한 상기 비교부(160)는 균등충전모드가 선택되어 균등충전이 수행되는 경우에, 상기 전압검출부(120)를 통해 검출된 배터리 단자전압(120)이 제2기준전압인 균등충전 충전종지전압 레벨에 도달되었는지 여부를 판단하여 상기 배터리 단자전압(120)이 상기 제2기준전압 레벨에 도달된 경우에 균등충전이 완료되었다고 판단하여 완료신호를 상기 제어부(140)에 전송하게 된다.
상기 제어부(140)는 상기 비교부(140)를 통해 완료신호가 수신되는 경우에는 충전을 완료하고 대기상태로 전환하게 된다.
여기서 상기 충전모드 선택부(130)를 통해 충전모드가 선택되어 상기 제어부(140)를 통해 일반충전 또는 균등충전이 수행되는 경우에도 상기 전압검출부(120)를 통해 검출된 전압이 상기 충전모드 선택부(130)를 통해 수신되므로, 상기 충전모드 선택부(130)에서는 계속적으로 일반충전모드 또는 균등충전모드를 선택하여 상기 제어부(140)에 제공하는 과정이 반복될 수 있다. 예를 들어 배터리(110)의 단자전압이 방전종지전압 레벨보다 낮아 균등충전모드가 선택되어 균등충전이 진행되는 경우에, 배터리 단자전압이 균등충전으로 인해 레벨이 높아지게 되면, 상기 충전모드 선택부(130)에서는 일반충전모드를 선택하여 상기 제어부(140)에 제공하는 오류가 있을 수 있다.
이러한 오류를 방지하기 위해, 우선적으로 상기 충전모드 선택부(130)를 통해 충전모드가 선택되어 상기 제어부(140)에서 균등 충전 또는 일반충전을 수행하는 경우에는, 상기 비교부(160)를 통해 해당 충전모드에 대한 충전이 완료되었다는 완료신호가 수신될 때까지는 상기 충전모드선택부(130)의 모드선택 신호를 수신하지 않거나 무시하도록 제어될 수 있다
상기 전원공급부(150)는 상기 배터리(110)의 충전에 소요되는 전원을 공급하고, 상기 비상용 배터리의 충전제어장치(100)의 동작에 필요한 직류전원을 공급하기 위한 것으로, 전압변환을 위한 트랜스포머, 상용전원(AC220V)의 직류변환을 위한 정류회로 및 평활회로를 포함할 수 있다. 기타 직류전원의 공급을 위해 필요한 회로들을 포함할 수 있다.
상기 전류검출부(170)는 상기 일반충전모드 또는 상기 균등충전모드에서 상기 배터리(110)에 대한 충전시에 상기 배터리(110)에 공급되는 충전전류를 검출하기 위한 것이다.
일반적으로 축전지는 충전형식과 관계없이 일정수준의 충전전류 제한이 요구된다. 이는 과도한 충전전류에 기인한 상기 배터리(110)의 내부 극판의 영구손상 또는 수명단축의 방지를 위한 것으로, 상기 전류검출부(170)는 상기 배터리(110)에 공급되는 충전전류를 검출하여 상기 제어부(140)에 제공하게 되며, 상기 제어부(140)에서는 상기 전류검출부(170)를 통해 검출된 충전전류가 일정레벨범위 내에서 공급되도록 전류를 제한하게 된다.
상기 타이머(180)는 상기 배터리(110)에 대한 충전이 완료된 경우에 3개월 내지 6개월 주기로 균등충전을 실시하도록 하기 위한 것이다.
균등충전은 일종의 과충전 상태를 유발하는 것이기 때문에 짧은 주기의 반복된 균등충전은 오히려 배터리(110)에 부담을 주게 되며 수명단축의 원인이 될 수 있다. 하지만 상기 배터리(110)가 방전되어 방전종지전압 레벨 이하로 낮아지는 경우와, 균등충전이 한번 수행된 이후 3~6개월이 지날 때까지 일반충전만 수행되거나 대기상태로 유지된 경우 등에는 배터리의 수명관리 및 각 셀간의 불균형을 해소하기 위해 균등충전이 필요하게 된다.
따라서, 상기 타이머(180)는 균등충전 주기가 3~6개월 내에서 선택된 주기로 동작하여 균등충전이 이루어진 후 미리 정해진 주기에 다시 균등충전이 이루어지도록 균등충전 개시신호를 발생하여 상기 충전모드 선택부(130)에 제공하게 된다. 이에 따라 상기 타이머(180)는 상기 제어부(140)를 통해 균등충전이 완료된 경우에 리셋되어 동작하도록 구성될 수 있다. 상기 타이머(180)는 균등충전 주기 설정을 위한 주기설정스위치(미도시)를 구비할 수 있다.
상기 충전모드 선택부(130)는 상기 균등충전개시신호가 발생되면, 이에 응답하여 균등충전모드를 선택하여 상기 제어부(140)에 제공하고, 상기 제어부(140)에서는 이에 응답하여 균등충전을 수행하게 된다.
상기 충전모드 선택부(130)는 상기 균등충전 개시신호가 수신되면, 상기 전압검출부(120)를 통한 전압 검출과 관계없이 균등충전모드를 선택하게 된다.
상기 균등충전 수동스위치(190)는 사용자가 수동으로 균등충전이 수행되도록 하기 위한 것으로, 스위치가 조작되면 균등충전을 위한 스위칭 신호를 발생하게 된다.
이때 상기 충전모드 선택부(130)는 상기 스위칭 신호에 응답하여 이에 응답하여 균등충전모드를 선택하여 상기 제어부(140)에 제공하고, 상기 제어부(140)에서는 이에 응답하여 균등충전을 수행하게 된다.
상기 충전모드 선택부(130)는 상기 스위칭 신호가 수신되면, 상기 전압검출부(120)를 통한 전압 검출과 관계없이 균등충전모드를 선택하게 된다.
추가적으로 표시장치(미도시)가 더 구비될 수 있다. 상기 표시장치는 충전상태나 동작상태를 표시할 수도 있고, 현재 배터리의 모드 상태(일반충전모드, 균등충전모드, 대기상태 인지의 상태)를 나타내도록 할 수도 있다. 이외에 상기 배터리(110)의 출력전압이나 출력전류를 표시하도록 하는 것도 가능하다.
도 2 는 도 1의 동작순서도이다.
도 2는 배터리 전압검출을 통해 충전을 수행하는 것을 나타낸 것으로, 타이머(180) 또는 균등충전 수동스위치(190)를 통해 균등충전이 수행되는 경우는 제외한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전압검출부(120)에서 상기 배터리(110)의 단자전압을 검출하여(S110), 상기 충전모드 선택부(130)에 제공하게 되면, 상기 충전모드 선택부(130)에서는 상기 배터리(110)의 단자전압의 레벨을 통해 일반충전모드 또는 균등충전모드를 판단하여 상기 제어부(140)에 제공하게 된다(S112).
상기 일반충전모드가 선택된 경우에 상기 제어부(140)는 상기 배터리(110)에 일반충전에 필요한 충전전류를 공급하여 일반충전을 수행하게 된다(S116).
상기 균등충전모드가 선택된 경우에 상기 제어부(140)는 상기 배터리(110)에 균등충전에 필요한 충전전류를 공급하여 균등충전을 수행하게 된다(S114).
이후 상기 전압검출부(120)를 통해 상기 배터리(110)의 단자전압을 실시간으로 검출하여(S118), 상기 배터리(110)의 단자전압이 충전종지전압 레벨에 도달하였는지를 통해 충전완료여부를 판단하게 된다(S120). 일반충전모드의 경우에는 일반충전 충전종지전압 레벨에 도달하였는지 여부로 판단되고, 균등충전모드의 경우에는 균등충전 충전종지전압 레벨에 도달하였는지 여부로 판단되게 된다.
이후 충전이 완료되지 않은 경우에는 각 모드에 따른 일반충전 또는 균등충전을 충전이 완료되었다고 판단될 때까지 수행하고, 충전이 완료된 경우에는 대기상태로 전환하게 된다(S122).
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 배터리의 상태를 자동으로 파악하고, 일반충전 또는 균등충전의 필요여부를 판단하여 충전을 수행할 수 있어, 배터리의 수명을 연장시키고, 배터리의 충전 상태를 최적으로 유지할 수 있게 된다.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.
110 : 배터리 120 : 전압검출부
130 : 충전모드 선택부 140 : 제어부
150 : 전원공급부 160 : 비교부
170 : 전류검출부 180 : 타이머
190 : 균등충전 수동스위치

Claims (5)

  1. 비상용 배터리의 충전제어장치에 있어서:
    충전 및 방전이 가능한 배터리와;
    일반충전모드 또는 균등충전모드의 결정, 및 일반충전 또는 균등충전의 완료여부의 검출을 위해 상기 배터리의 단자전압을 검출하는 전압검출부와;
    상기 전압검출부를 통해 검출된 상기 배터리의 단자전압을 통해 일반충전모드 또는 균등충전모드를 선택하는 충전모드 선택부와;
    상기 충전모드 선택부를 통해 선택된 충전모드에 대응되는 충전종지전압을 선택하여 상기 배터리에 대한 충전을 수행하고, 상기 전압검출부를 통해 검출되는 상기 배터리의 단자전압이 상기 충전종지전압 레벨에 도달하는 경우에 충전을 완료하고 대기모드로 전환하는 제어부를 구비하되,
    상기 일반충전모드는 일정전압레벨로 일정시간 동안 충전하여 일반충전 충전종지전압 레벨에 도달될 때까지 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는 모드이고,
    상기 균등충전모드는 상기 일반충전 충전종지전압 레벨보다 더 높은 레벨을 가지는 균등충전 충전종지전압 레벨에 도달될 때까지 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는 모드이며,
    상기 일반충전모드는 상기 전압검출부를 통해 검출된 상기 배터리의 단자전압이 방전종지전압 레벨보다 높은 레벨을 가지는 경우에 선택되고,
    상기 균등충전모드는 비상상황에서 상기 배터리가 사용되어 방전됨에 따라, 상기 배터리의 단자전압이 상기 방전종지전압 레벨과 동일하거나 낮은 레벨을 가지는 경우에 선택됨을 특징으로 하는 비상용 배터리의 충전제어장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 비상용 배터리의 충전제어장치는,
    상기 배터리에 대한 균등충전이 일정주기로 수행되도록 하기 위해 3~6개월을 주기로 균등충전을 위한 균등충전 개시신호를 발생하는 타이머와;
    수동조작으로 균등충전모드를 선택하도록 하기 위한 균등충전 수동스위치를 더 구비하고,
    상기 충전모드 선택부는, 상기 균등충전 개시신호 또는 상기 수동스위치의 스위칭신호에 응답하여 상기 균등충전모드를 선택함을 특징으로 하는 비상용 배터리의 충전제어장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 일반충전모드 또는 상기 균등충전모드에서 상기 배터리에 대한 충전시에 상기 배터리에 공급되는 충전전류를 검출하는 전류검출부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 전류검출부를 통해 검출된 충전전류가 일정레벨범위 내에서 공급되도록 전류를 제한함을 특징으로 하는 비상용 배터리의 충전제어장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 일반충전모드 또는 상기 균등충전모드에서, 상기 전압검출부를 통해 검출된 배터리 단자전압과 기준전압을 비교하여 일반충전 또는 균등충전이 완료되었는지 여부를 판단하기 위한 비교부를 더 구비함을 특징으로 하는 비상용 배터리의 충전제어장치.
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