KR101499816B1 - Multi-pulse power charge device to lead storage battery enhancement - Google Patents

Multi-pulse power charge device to lead storage battery enhancement Download PDF

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KR101499816B1
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김한주
정환명
김홍일
홍경미
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(주) 퓨리켐
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Abstract

The objective of the present invention is to improve performance of a lead storage battery by removing, using complex pulse power, a lead sulfate (PbSO_4) coating on an electrode, which is a cause of performance degradation due to long-term use and negligence of the high-capacity lead storage battery (capacity of more than 10Ahr). To achieve the objective, a complex pulse power charging device for improving performance of a lead storage battery is provided to inject, into a lead storage battery, a complex pulse which is made by overlapping a low frequency pulse of less than or equal to 100Hz and a high frequency pulse of equal to or greater than 500Hz.

Description

납축전지 성능 개선형 복합 펄스파워 충전장치{MULTI-PULSE POWER CHARGE DEVICE TO LEAD STORAGE BATTERY ENHANCEMENT}[0001] MULTI-PULSE POWER CHARGE DEVICE TO LEAD STORAGE BATTERY ENHANCEMENT [0002]

본 발명은 대용량의 납축전지(용량 10Ahr 이상)의 장기간 사용 및 방치로 인한 성능 저하를 복합 펄스파워를 이용하여 성능 저하 원인인 전극 상의 황산납(PbSO4) 피막을 제거함으로써 납축전지의 성능 개선을 꾀하기 위하여, 100Hz 이하의 저주파 펄스와, 500Hz 이상의 고주파 펄스를 중첩한 복합펄스를 납축전지에 주입하여 줌으로써 납축전지 성능을 개선할 수 있는 납축전지 성능 개선형 복합 펄스파워 충전장치에 관한 것이다.
The present invention improves the performance of a lead-acid battery by removing the lead sulfate (PbSO 4 ) film on the electrode, which is a cause of performance deterioration, by using a composite pulse power for a long period of use or storage of a large capacity lead acid battery The present invention relates to a composite pulse power charging apparatus capable of improving the performance of a lead-acid battery by injecting a composite pulse obtained by superposing a low-frequency pulse of 100 Hz or less and a high-frequency pulse of 500 Hz or more into a lead-acid battery.

납축전지는 방전시 양극과 음극 판에서 황산염이 생성되고, 충전시 황산염이 제거되게 된다.Lead acid batteries produce sulphate in the anode and cathode plates during discharge and remove sulphate during charging.

그러나 방전 후 방치하거나 또는 불충분한 충전을 하는 경우, 충전 후에 장기 보관할 경우에 황산염(sulfation)이 극판에 생성되며 그 부분만큼 전기적으로 극판 역할을 못하여 성능 발현이 제대로 이루어지지 않아 납축전지를 폐기하게 된다.However, if left after discharging or insufficient charging, sulfation is formed on the electrode plate for a long period of time after charging, and the battery does not function as an electrode plate as much as the portion, and the performance of the battery is not properly manifested. .

납축전지 전극 표면의 황산염을 제거하기 위한 방법으로, 물리적 제거나 약품 투입으로 제거 할 수 있으나, 일시적으로 회복하는 것에 지나지 않으며 전극 전해질의 비중을 과도히 상승시키거나 전극 표면을 손상하며 납축전지 자체의 수명 복구가 어렵다는 문제가 있다.
It is a method to remove sulphate on the lead battery electrode surface. It can be removed by physical removal or chemical injection, but it is only a temporary recovery and excessively increases the specific weight of the electrode electrolyte or damages the electrode surface. There is a problem that it is difficult to restore the life.

현재 전극에 생성되는 황산 막을 제거하기 위한 기술들은 전해액을 이용하여 황산납을 제거하기 때문에 용액을 주기적으로 투입해줘야 하는 번거로움뿐만 아니라 전극 하부에 낙하하고 있던 황산납 피막이 점차 용액 중에 환원되어 비중이 과도하게 상승 하고, 전극표면을 손상시키거나 또는 전극 전체를 파괴하여 오히려 납축전지 자체의 수명을 짧게 하여 재생효과를 일시적으로만 볼 수 있다는 문제가 있다.Techniques for removing the sulfuric acid film formed on the electrode at present are not only troublesome to periodically apply the solution since the lead sulfate is removed by using the electrolytic solution, but also the lead sulfate film falling down on the electrode is gradually reduced in the solution, And the electrode surface is damaged or the entire electrode is destroyed, so that the lifespan of the lead-acid battery itself is shortened, and the regenerating effect can be temporarily seen.

한편, 상기와 같은 문제점을 보완하기 위하여 전기 화학적인 분해 방식에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 그 내용으로는 전극 표면에 강한 전압이나 전류를 가해줌으로써 전극 내부 또는 표면에 형성되어 저항체로 작용하는 황산염 피막을 황산 이온 및 납 이온으로 이온화시킴으로써, 납축전지 성능을 개선하고자 하는 것이다. 그 예로써 대한민국등록특허 10-1178109(등록일자 2012년08월23일)에 펄스 파워를 이용한 전기 화학적인 분해방식의 납축전지 통합관리 장치에 관한 기술이 개시된 바 있다.In order to overcome the above-mentioned problems, studies on electrochemical decomposition have been actively carried out. For example, a strong voltage or current is applied to the surface of an electrode to form a sulfide And to improve the lead battery performance by ionizing the film with sulfate ions and lead ions. As an example, Korean Patent Registration No. 10-1178109 (registered on Aug. 23, 2012) discloses a technique for an integrated management system of lead-acid batteries using electrochemical decomposition using pulse power.

그러나 이 펄스 파워를 이용한 전기 화학적인 분해방식은 전극 손상 없이 성능 복원이 가능하지만 대용량 배터리의 경우, 성능 복원하는데 오랜 시간이 소요되며 순간적 높은 펄스파워의 최대순간전류(peak current)를 가해야 함으로 장치 활용성이 떨어지기 때문에 이를 개선할 필요가 있다.However, the electrochemical decomposition method using the pulse power can restore the performance without damaging the electrodes. However, in case of a large capacity battery, it takes a long time to restore the performance and the maximum peak current of the instantaneous high pulse power should be applied. It is necessary to improve it because it is less useful.

이 기술의 대용량 배터리에서의 활용성 문제를 해결하기 위하여, 본 발명자는 저주파 펄스 파워와 고주파 펄스 파워를 복합적으로 사용하는 복합 펄스파워를 이용하는 충전장치를 제공하고자 한다.
The present inventor intends to provide a charging apparatus using complex pulse power using a combination of a low frequency pulse power and a high frequency pulse power in order to solve the problem of usability in a large capacity battery of this technology.

대한민국등록특허 10-1178109(등록일자 2012년08월23일)Korean Registered Patent No. 10-1178109 (registered on August 23, 2012)

상기의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 100Hz 이하의 저주파 펄스파워와, 500Hz 이상의 고주파 펄스파워를 복합적으로 사용하여 납축전지 성능을 개선하고자 하는 복합 펄스파워 충전장치를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a complex pulse power charging apparatus which improves the lead-acid battery performance by using a low frequency pulse power of 100 Hz or less and a high frequency pulse power of 500 Hz or more in combination do.

상기의 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,

본 발명은 교류 전원을 공급하는 전원부;와,The present invention relates to a power supply unit for supplying AC power,

상기 전원부로부터 교류 전원을 공급받아 납축전지의 전압보다 높은 전압을 발생시키는 직류전원공급부;와,A DC power supply unit which receives AC power from the power supply unit and generates a voltage higher than a voltage of the lead storage battery;

상기 직류전원공급부로부터 출력된 전력을 저장하는 커패시터 뱅크;와,A capacitor bank for storing power output from the DC power supply;

상기 커패시터 뱅크와 납축전지를 연결하는 회로 선의 일정 지점에 설치하여 충·방전시 회로의 절체 기능을 갖는 제1스위치와, 상기 제1스위치 후단에서 분리되는 회로선의 일정 지점에서부터 전류제어부까지 연결되는 어느 일정 지점에 위치하여 충·방전시 회로의 절체 기능을 갖는 제2스위치를 포함하는 스위치부;와,A first switch provided at a certain point of a circuit line connecting the capacitor bank and the lead acid battery and having a switching function of a circuit at the time of charging and discharging and a second switch connected to a current control unit from a certain point of the circuit line separated from the rear end of the first switch, A switch unit including a second switch which is located at a certain point and has a function of switching the circuit upon charging and discharging;

상기 납축전지의 전압을 감지하는 전압감지부;와,A voltage sensing unit for sensing a voltage of the lead-acid battery,

상기 전압감지부에 의해 감지된 전압에 따른 납축전지의 상태를 표시하는 디스플레이부와,A display unit for displaying a state of the lead-acid battery according to the voltage sensed by the voltage sensing unit,

상기 디스플레이부에 표시된 납축전지의 상태에 따라 충전, 방전, 진단, 재생, 복합모드별로 납축전지의 충전전압 값을 입력할 수 있는 입력부와,An input unit for inputting a charging voltage value of the lead-acid battery according to charge, discharge, diagnosis, reproduction, and hybrid modes according to the state of the lead-acid battery displayed on the display unit;

상기 입력부를 통해 입력된 값에 따라 D/A 컨버터 전류제어부를 통해 전류기준 값을 발생시키고, 전류제어부가 충전모드, 방전모드, 진단모드, 재생모드, 황산염제거모드 중 어느 하나가 선택된 모드로 구동되도록 제어하는 스마트 제어부와,A current reference value is generated through a D / A converter current control unit according to a value input through the input unit, and the current control unit is operated in a mode in which one of a charge mode, a discharge mode, a diagnostic mode, a regeneration mode, A smart control unit for controlling the smart control unit,

상기 스마트 제어부로부터 입력받은 전류기준 값에 따라 납축전지의 전류를 제어함으로써 충전모드, 방전모드, 진단모드, 재생모드, 황산염제거모드 중 어느 하나를 선택적으로 하여 단일모드로 동작하거나, 또는 각각의 모드를 순환하도록 하는 복합모드로 동작하도록 하는 전류제어부;와,A smart mode, a smart mode, or the like, and controls the current of the lead acid battery according to the current reference value received from the smart control unit to operate in a single mode by selectively selecting one of a charge mode, a discharge mode, a diagnostic mode, A current control unit for operating in a complex mode for circulating a current,

충·방전시 전류의 역류를 방지하기 위한 제1다이오드와 제2다이오드를 포함하는 다이오드부로 구성되는 납축전지 성능 개선형 복합 펄스파워 충전장치를 제공한다.
And a diode unit including a first diode and a second diode for preventing a reverse flow of current during charging and discharging.

대용량 납축전지는 차량용이나 기타 동력기계에 주로 많이 사용되며, 그 뿐만 아니라 다양한 분야에서 사용된다. 이러한 납축전지는 장기간 사용함에 따라 충전과 방전을 반복하는 과정에서 황산염이 고착됨에 따라 과다 방전이 일어나면서 납축전지가 제 기능을 수행하지 못하게 된다. 또한, 수출용으로 제작된 대용량 납축전지의 경우, 오랜 시간 선박을 통해 이동하면서 장기간 방치로 인해 수출량의 10~20%정도는 성능이 저하되어 폐기물 처리하게 된다. 이에 따른 경제적 손실 뿐만 아니라 환경적인 문제가 대두되고 있다. Large capacity lead acid batteries are mainly used in automobiles and other power machines, and they are used in various fields as well. As long as the lead-acid battery is used for a long period of time, the lead battery fails to perform its function due to excessive discharge due to the fixing of the sulfate during charging and discharging. In addition, in the case of large capacity lead acid batteries manufactured for export, 10 to 20% of the export amount is degraded due to long-term neglect while moving through a long time ship, thereby treating the waste. As a result, economic problems as well as environmental problems are emerging.

따라서, 본 발명에 따른 복합 펄스파워 충전장치는 대용량 납축전지를 신제품의 80% 수준까지 성능을 개선하여 재사용이 가능하게 함에 따라 폐기 처분에 따른 비용절감 효과를 가짐으로써 매우 경제적이며, 또한 폐기물인 폐 납축전지의 발생량을 줄여줌으로써 환경오염 개선의 효과를 갖는다.Therefore, the complex pulse power charging apparatus according to the present invention can improve the performance of the large capacity lead acid battery up to 80% of the new product to enable reuse, and it is very economical because it has a cost saving effect due to disposal, It has an effect of improving environmental pollution by reducing the amount of lead accumulator generated.

그리고 본 발명에 따른 복합 펄스파워 충전장치는 100Hz 이하의 장파형 펄스파워와 500Hz이상의 단파형 펄스 파워를 복합적으로 사용하여 대용량 납축전지의 성능 개선 시간을 단축하여 일반 펄스 파워 충전장치보다 효율적으로 사용 할 수 있다는 장점을 갖는다.
The complex pulse power charging apparatus according to the present invention uses the short-wave pulse power of 100 Hz or less and the short-wave pulse power of 500 Hz or more in combination to shorten the performance improvement time of a large capacity lead-acid battery, .

도 1은 복합 펄스파워 원리를 도시한 모식도.
도 2는 기존의 펄스전류 발생원리를 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 충전장치의 전류제어부 구성을 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 납축전지 성능 개선형 복합 펄스파워 충전장치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 스마트 제어부로부터 입력받은 전류기준 값에 따라 납축전지의 전류를 제어하는 전류제어부를 보인 도면.
도 6은 본 발명에 따른 전류제어부의 황산염제거모드를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 따른 저주파증폭부(95a-1)의 구성요소를 도시한 회로도,
도 8은 본 발명에 따른 고주파증폭부(95b-1)의 구성요소를 도시한 회로도,
도 9는 본 발명에 따른 복합 펄스파워 충전장치를 통한 폐 납축전지의 성능 강화 전후의 방전 그래프.1 is a schematic diagram showing a composite pulse power principle;
2 is a diagram showing a conventional pulse current generation principle
3 is a view showing a configuration of a current control unit of a charging apparatus according to the present invention.
4 is a view showing a lead-acid battery performance improving type complex pulse power charging apparatus according to the present invention.
5 is a view showing a current control unit for controlling a current of a lead-acid battery according to a current reference value received from a smart control unit according to the present invention.
6 is a view showing a sulphate removal mode of the current control unit according to the present invention.
7 is a circuit diagram showing components of the low-frequency amplifier 95a-1 according to the present invention,
8 is a circuit diagram showing components of a high-frequency amplifying unit 95b-1 according to the present invention,
9 is a graph showing the discharge characteristics before and after the performance enhancement of the waste lead accumulator through the complex pulse power charging apparatus according to the present invention.

이하, 상기의 기술 구성을 도면과 함께 구체적으로 살펴보고자 한다.
Hereinafter, the technical composition of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 납축전지의 극판에 생성된 황산염을 제거하기 위하여, 상기 납축전지에 인가하는 복합펄스파워의 생성원리를 도시한 모식도로서, 100Hz 이하의 저주파 펄스와 500Hz 이상의 고주파 펄스를 중첩하여 복합형의 펄스파워를 생성하고, 이와 같이 생성된 복합형 펄스파워를 납축전지에 인가함으로써 대용량의 납축전지의 성능 개선 시간을 단축시킬 수 있다.
1 is a schematic diagram showing a principle of generating a complex pulse power to be applied to the lead accumulator battery in order to remove sulphate generated on a lead plate of a lead acid battery. A low frequency pulse of 100 Hz or less and a high frequency pulse of 500 Hz or more are superimposed to form a composite type The pulse power is generated, and the composite type pulse power thus generated is applied to the lead accumulator battery, thereby shortening the performance improvement time of the large capacity lead acid battery.

아래의 산화환원반응에서와 같이, 납축전지에서 방전시 양극판과 음극판에서 황산염이 생성되며, 반대로 충전시 황산염이 제거된다.
As in the oxidation and reduction reaction below, when the lead battery is discharged, sulfate is generated in the positive electrode plate and the negative electrode plate, and on the contrary, the sulfate is removed during charging.

Cathode : PbO2 + SO4 2 - + 4H+ + 2e- ↔ PbSO4 + 2H2O E0= 1.70V Cathode: PbO 2 + SO 4 2 - + 4H + + 2e - ↔PbSO 4 + 2H 2 O E0 = 1.70V

Anode : Pb + SO4 2 - ↔ PbSO4 + 2e- E0=-0.355V
 Anode: Pb + SO 4 2 - ↔ PbSO 4 + 2e - E0 = -0.355V

그러나 방전 후 방치하거나 또는 불충분한 충전을 하게 될 경우, 충전 후에 장기 보관에 따른 자연방전이 발생함에 따라 황산염이 극판에 생성되며, 이때 황산염이 생성된 극판이 차지하는 부분만큼은 전기적으로 극판 역할을 못하기 때문에 전체적으로 납축전지의 성능을 제대로 발휘할 수 없게 된다.
However, if the battery is left unattended after discharging or insufficiently charged, a sulfate is generated on the electrode plate as a result of natural discharge due to long-term storage after charging, and the portion of the electrode plate formed by the sulfate does not act as an electrode plate As a result, the performance of the lead-acid battery can not be exhibited as a whole.

따라서, 납축전지의 성능이 제대로 발휘될 수 있도록 하기 위한 방법으로서, 강력한 펄스파워를 이용할 경우 전극표면에 생성된 황산납이 이온화(Pb2 +, SO4 2 -)되어 납이온(Pb2+)이 본래 전극 상태의 납(Pb)으로 안정화되고, 황산이온(SO4 2-)은 전해질 상태로 되돌아갈 수 있게 된다.
Therefore, as a method for ensuring the performance of the lead acid battery, when the strong pulse power is used, the lead sulfate ion generated on the electrode surface is ionized (Pb 2 + , SO 4 2 - ) and the lead ion (Pb 2+ ) Is stabilized by the lead (Pb) in the original electrode state, and the sulfate ion (SO 4 2- ) can be returned to the electrolytic state.

상기 펄스파워의 발생 원리를 도 2에 도시된 내용에 기초하여 살펴보고자 한다. 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 정전용량 C인 콘덴서를 직류 고전압 전원에 의하여 전압 V로 충전하면 콘덴서에는 CV2/2의 정전 에너지가 축적된다. 보통 직류 고전압 전원의 출력 전류는 그다지 크지 않으므로 큰 에너지를 축적하는 데는 시간이 꽤 걸린다. 콘덴서의 전압이 V로 되었을 때 스위치 S를 닫으면 저항 R이 작은 경우에는 R을 통해서 순간적으로 큰 전류가 흘러 R의 단자 간에 펄스파워가 발생하게 된다. 즉, 스위치 S를 닫음으로써 순간적으로 큰 전력이 발생하게 되는 것이다. 이렇게 해서 펄스화된 전력을 펄스파워(Pulsed Power)라 한다.The principle of generating the pulse power will be described based on the contents shown in FIG. Even if, to charge the capacitance of the capacitor C to the voltage V by a direct-current high-voltage power supply as that shown in the second condenser are accumulated electrostatic energy of CV 2/2. Since the output current of a DC high voltage power supply is not so large, it takes a long time to accumulate large energy. When the voltage of the capacitor is V, when the switch S is closed, when the resistance R is small, a large current flows instantaneously through R, and a pulse power is generated between the terminals of R. That is, when the switch S is closed, a large electric power is momentarily generated. The thus pulsed power is referred to as pulsed power.

그러나 이와 같은 기존의 방식은 전력을 효율적으로 배터리에 전달하는 것은 가능하나, 본 발명에서 제시하고자 하는 도 1의 복합펄스를 발생시키기 위해서는 다수의 절연된 직류전원장치와 이를 직렬로 배터리에 공급하기 위한 스위칭 회로가 부가적으로 반드시 필요하다는 문제점이 있다.However, in the conventional method, it is possible to efficiently transfer electric power to the battery. However, in order to generate the composite pulse shown in FIG. 1 to be proposed in the present invention, a plurality of insulated DC power supplies and a There is a problem that a switching circuit is additionally required.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 도 3에 제시된 전류제어회로에 OP-amp와 MOSFET 등을 사용하여 선형전류제어회로를 적용함으로써, 스마트 제어부의 제어신호에 따라 전류제어부를 통해 도 1의 전류파형을 발생시킬 수 있다.
In order to solve such a problem, in the present invention, by applying a linear current control circuit using an OP-amp and a MOSFET to the current control circuit shown in FIG. 3, A current waveform can be generated.

아래에 제시된 펄스파 그림은 전압 및 전류의 펄스 파형을 정의하는 파라미터를 나타낸다.The pulse wave diagram shown below shows the parameters that define the pulse waveform of the voltage and current.

Figure 112013109607607-pat00001

Figure 112013109607607-pat00001

펄스파의 진폭을 A라고 한다.펄스파가 여러개 이어지는 경우 τ를 반복 주기(repetition period), fr (=1/τ)를 반복 주파수(repetition frequency ), D= τw / τ를 duty ratio 또는 duty factor라고 한다.
The amplitude of the pulsed wave is denoted by A. In the case of multiple pulsed waves, τ is a repetition period, f r (= 1 / τ) is a repetition frequency, D = τ w / duty factor.

이상적인 펄스파 f(t)는 다음과 같이 구형파로 나타내며, 펄스폭 T와 진폭 A로 정의한다. 이 f(t)를 푸리에 변환하면,The ideal pulse wave f (t) is represented by a square wave as follows, and is defined as a pulse width T and an amplitude A. If f (t) is Fourier transformed,

Figure 112013109607607-pat00002
Figure 112013109607607-pat00002

F (w) = R(w) + jI (w) 로 놓으면, 진폭밀도 스펙트럼(amplitude density spectrum)과 위상밀도 스펙트럼(phase density spectrum)은 각각If we set F (w) = R (w) + jI (w), then the amplitude density spectrum and the phase density spectrum are

Figure 112013109607607-pat00003
Figure 112013109607607-pat00003

Figure 112013109607607-pat00004

Figure 112013109607607-pat00004

상기 펄스파워(pulsed power)라는 것은 에너지 압축 기술로써 단위 시간당의 에너지 변화량을 나타내는 물리량(dE/dt)으로 그 크기가 주어진 에너지를 어느 정도의 시간 내에 부하로 방출하느냐에 의해 결정된다. 예를 들어 1J의에너지를 1초 동안에 방출하면 1W의 짧은 시간에 방출하면 단위 시간당의 에너지 변화량이 아주 큰 1MW에 이르는 큰 파워를 가지게 된다.The pulsed power is an energy compression technique, which is a physical quantity (dE / dt) indicative of an amount of energy change per unit time, and is determined by a certain amount of time of releasing the given energy into the load. For example, when 1 J of energy is released in 1 second, it is emitted in a short time of 1 W, so that the energy change per unit time has a large power of 1 MW.

본 발명에서는 100Hz ~ 990Hz의 범위의 펄스파워를 사용할 수도 있으나, 이와 같은 범위의 펄스파워를 이용하게 될 경우 앞서 밝힌 바와 같이, 10Ahr 이상의 대용량 배터리의 경우, 성능을 복원하는데 상당 시간이 소요되고, 순간적 높은 펄스파워의 최대순간전류(peak current)를 가해야 하기 때문에 장치 활용성이 떨어지는 문제가 발생한다.In the present invention, the pulse power in the range of 100 Hz to 990 Hz may be used. However, as described above, when the pulse power in this range is used, in the case of a large capacity battery of 10 Ah or more, The peak current of the high pulse power must be applied to cause a problem that the usability of the device is poor.

이에 본 발명에서는 100Hz 이하의 저주파 펄스, 보다 구체적으로는 30~100Hz의 저주파 펄스와Therefore, in the present invention, a low frequency pulse of 100 Hz or less, more specifically, a low frequency pulse of 30 to 100 Hz

500Hz 이상의 고주파 펄스, 보다 구체적으로는 500~2,000Hz의 고주파 펄스를 중첩하여 복합형 펄스를 생성하고, 이와 같이 생성된 복합형 펄스를 납축전지에 인가함으로써 10Ahr 이상의 대용량 납축전지의 성능 개선 시간을 단축할 수 있다.A high frequency pulse of 500 Hz or more, more specifically, a high frequency pulse of 500 to 2,000 Hz is superimposed to generate a complex type pulse, and the composite type pulse thus generated is applied to a lead accumulator to shorten the performance improvement time of the large capacity lead acid battery of 10 Ahr or more can do.

상기 100Hz 이하의 저주파 펄스를 단독으로 사용하게 될 경우에는 상기 100Hz 이하의 저주파 펄스가 일반 충전방식으로 충전되는 전류이기 때문에 황산납 피막 제거에 직접적으로 관여하지 않기 때문에 본 발명의 목적을 달성하기 어렵다.When the low frequency pulse of 100 Hz or less is used alone, since the low frequency pulse of 100 Hz or less is charged in the normal charging mode, it is not directly involved in the removal of the lead sulfate film, so that it is difficult to achieve the object of the present invention.

그리고 상기 500Hz 이상의 고주파 펄스를 단독으로 사용하게 될 경우, 황산납을 제거하기 위한 전압 및 전류에 도달하기까지의 충전 시간이 오래 걸리기 문제가 있다.When the high-frequency pulse of 500 Hz or more is used alone, there is a problem that the charging time for reaching the voltage and current for removing the lead sulfate is long.

따라서, 본 발명에서는 일반 충전방식에 펄스 방식을 동시에 적용하는 것과 같은 원리를 이용하여, 100Hz 이하의 장파형 펄스파워와 500Hz 이상의 단파형 펄스파워를 복합적으로 사용한다.
Therefore, in the present invention, the long-wave pulse power of 100 Hz or less and the short-wave pulse power of 500 Hz or more are used in combination by using the same principle of simultaneously applying the pulse method to the general charging method.

도 4는 본 발명에 따른 납축전지 성능 개선형 복합 펄스파워 충전장치의 구성을 도시한 것으로서,FIG. 4 illustrates a configuration of a lead-acid battery performance improvement type compound pulse power charging apparatus according to the present invention,

교류 전원을 공급하는 전원부(10);와,A power supply unit 10 for supplying AC power,

상기 전원부(10)로부터 교류 전원을 공급받아 납축전지의 전압보다 높은 전압을 발생시키는 직류전원공급부(20);와,A DC power supply unit 20 that receives AC power from the power supply unit 10 and generates a voltage higher than a voltage of the lead acid battery,

상기 직류전원공급부(20)로부터 출력된 전력을 저장하는 커패시터 뱅크(30);와,A capacitor bank 30 for storing power output from the DC power supply unit 20,

상기 커패시터 뱅크(30)와 납축전지를 연결하는 회로 선의 일정 지점에 설치하여 충·방전시 회로의 절체 기능을 갖는 제1스위치(41)와, 상기 제1스위치(41) 후단에서 분리되는 회로선의 일정 지점에서부터 전류제어부까지 연결되는 어느 일정 지점에 위치하여 충·방전시 회로의 절체 기능을 갖는 제2스위치(42)를 포함하는 스위치부(40);와,A first switch 41 provided at a predetermined position of a circuit line connecting the capacitor bank 30 and the lead acid battery and having a circuit switching function during charging and discharging, A switch unit 40 including a second switch 42 located at a certain point connected from a predetermined point to the current control unit and having a circuit switching function during charging and discharging;

상기 납축전지의 전압을 감지하는 전압감지부(50);와,A voltage sensing unit (50) for sensing a voltage of the lead-acid battery,

상기 전압감지부(50)에 의해 감지된 전압에 따른 납축전지의 상태를 표시하는 디스플레이부(60)와,A display unit 60 for displaying the state of the lead-acid battery according to the voltage sensed by the voltage sensing unit 50,

상기 디스플레이부(60)에 표시된 납축전지의 상태에 따라 충전, 방전, 진단, 재생, 복합모드별로 납축전지의 충전전압 값을 입력할 수 있는 입력부(70)와,An input unit 70 for inputting the charging voltage value of the lead-acid battery according to the state of the lead-acid battery displayed on the display unit 60, for each charge, discharge, diagnosis,

상기 입력부(70)를 통해 입력된 값에 따라 D/A 컨버터 전류제어부를 통해 전류기준 값을 발생시키고, 전류제어부가 충전모드, 방전모드, 진단모드, 재생모드, 황산염제거모드 중 어느 하나가 선택된 모드로 구동되도록 제어하는 스마트 제어부(80)와,A current reference value is generated through the D / A converter current control unit according to the value input through the input unit 70, and when the current control unit selects one of the charge mode, the discharge mode, the diagnostic mode, the regeneration mode, A smart control unit 80 for controlling to drive in a mode,

상기 스마트 제어부(80)로부터 입력받은 전류기준 값에 따라 납축전지의 전류를 제어함으로써 충전모드, 방전모드, 진단모드, 재생모드, 황산염제거모드 중 어느 하나를 선택적으로 하여 단일모드로 동작하거나, 또는 각각의 모드를 순환하도록 하는 복합모드로 동작하도록 하는 전류제어부(90);와,The smart controller 80 controls the current of the lead acid battery according to the current reference value to selectively operate either the charge mode, the discharge mode, the diagnostic mode, the regeneration mode, or the sulfate removal mode, A current control unit (90) for operating in a complex mode for circulating the respective modes,

충·방전시 전류의 역류를 방지하기 위한 제1다이오드(101)와 제2다이오드(102)를 포함하는 다이오드부(100)로 구성된다.
And a diode unit 100 including a first diode 101 and a second diode 102 for preventing reverse current flow during charging and discharging.

상기 전원부(10)는 직류전원공급부(20)의 전원입력부를 의미하는 것으로서, 여기에서 전원이란 통상의 교류 상용전원을 의미하는 것으로 85 ~ 265V의 전압과 50 ~ 60Hz의 주파수범위를 갖는다.
The power source unit 10 refers to a power source input unit of the DC power supply unit 20. Here, the power source means a conventional AC commercial power source and has a voltage of 85 to 265 V and a frequency range of 50 to 60 Hz.

상기 직류전원공급부(20)는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 장치로써, 출력전압은 적용된 납축전지의 전압 정격에 따라 스마트 제어부에서 결정하며 스마트 제어부의 출력 전압기준 값에 따른 직류전압을 출력하게 된다.
The DC power supply unit 20 converts AC power to DC power. The output voltage of the DC power supply unit 20 is determined by the smart control unit according to the voltage rating of the applied lead acid battery and outputs a DC voltage according to the output voltage reference value of the smart control unit .

상기 커패시터 뱅크(30)는 직류전원공급부(20)로부터 출력된 전력을 저장하는 역할을 하는 것으로서, 재생모드에서 펄스형의 대전류를 납축전지에 공급하게 된다. 상기 커패시터 뱅크(30)는 슈퍼커패시터, 전해커패시터를 병렬사용하여 구성할 수 있다.
The capacitor bank 30 serves to store the power output from the DC power supply unit 20, and supplies a pulsed large current to the lead-acid battery in the regeneration mode. The capacitor bank 30 may be formed by using a supercapacitor and an electrolytic capacitor in parallel.

상기 스위치부(40)는 충전모드와 방전모드에서의 직류전원공급부(20), 납축전지와 전류제어부(90)의 전류방향에 따라 동작한다.The switch unit 40 operates in accordance with the current direction of the DC power supply unit 20, the lead storage battery, and the current control unit 90 in the charge mode and the discharge mode.

납축전지의 충전모드인 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1스위치(41)는 닫히고, 제2스위치(42)가 열린상태로 유지되며, 이때 전류는 상기 직류전원공급부(20)에서 납축전지와 전류제어부(90)를 통해 흐르게 된다.4, the first switch 41 is closed and the second switch 42 is kept open. At this time, the current is supplied from the DC power supply unit 20 to the lead And flows through the battery and the current control unit (90).

그리고, 방전모드인 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1스위치(41)는 열리고, 제2스위치(402)가 닫힌 상태로 유지되며, 이때 전류는 납축전지와 전류제어부(90)를 통해 흐르게 된다.5, the first switch 41 is opened and the second switch 402 is maintained in a closed state. At this time, the current flows through the lead accumulator and the current control unit 90 Flow.

상기 스위치부(40)에 사용하는 스위치는 릴레이, 래치형릴레이, 수은릴레이, 마그네틱 스위치(Magnetic Contactor), 전력모스펫(Power MOSFET), 파워 트랜지스터(Power Transistor) 중 선택되는 어느 1종을 사용한다.
The switches used in the switch unit 40 are any one selected from a relay, a latch type relay, a mercury relay, a magnetic contact, a power MOSFET, and a power transistor.

상기 전압감지부(50)는 납축전지의 전압을 감지하는 역할을 하는 것으로서, 상기 납축전지 연결도선의 라인드롭과 스마트 제어부 전원에 의한 간섭을 배제하고 정확한 전압을 측정하기 위하여 연산 증폭기(OP-amp, Operational amplifier)를 사용한 차동증폭회로로 구성하며, 상기 차동증폭회로의 입력부분을 배터리 단자까지 인출할 수 있도록 하는 것이 가장 바람직하나, 경우에 따라서는 장치 내부에서 입력을 받고 전류의 크기에 따라 보상하는 방법을 사용할 수도 있다.
The voltage sensing unit 50 senses the voltage of the lead accumulator. The voltage sensing unit 50 includes an operational amplifier (OP-amp) to precisely measure the voltage without excluding the line drop of the lead- And an operational amplifier. It is most preferable that the input portion of the differential amplifier circuit can be drawn to the battery terminal. However, in some cases, You can also use the

상기 디스플레이부(60)는 상기 전압감지부(50)에서 감지된 납축전지의 전압 상태를 표시하거나, 동작모드에 따라 납축전지의 전압, 전류 등의 상태를 확인할 수 있도록 표시하는 기능을 갖는다.
The display unit 60 has a function of displaying a voltage state of the lead storage battery sensed by the voltage sensing unit 50 or displaying the voltage and current of the lead storage battery in accordance with the operation mode.

상기 입력부(70)는 상기 디스플레이부(60)에 표시된 납축전지의 상태에 따라 충전, 방전, 진단, 재생, 복합모드별로 납축전지의 충전전압 값을 입력할 수 있도록 한다.
The input unit 70 allows charging voltage values of the lead-acid batteries to be charged, discharged, diagnosed, reproduced, and combined according to the state of the lead-acid batteries displayed on the display unit 60.

상기 스마트 제어부(80)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 입력부(70)를 통해 입력된 값에 따라 D/A 컨버터 전류제어부를 통해 전류기준 값을 발생시키고, 전류제어부가 충전모드, 방전모드, 진단모드, 재생모드, 황산염제거모드 중 어느 하나가 선택된 모드로 구동되도록 제어하는 역할을 한다.As shown in FIG. 5, the smart control unit 80 generates a current reference value through the D / A converter current control unit according to the value input through the input unit 70, , The diagnostic mode, the regeneration mode, and the sulfate removal mode to be driven in the selected mode.

이는 상기 전압감지부(40)에서 감지된 납축전지의 전압 상태는 디스플레이부(50)에 표시되며, 이와 같이 디스플레이부(50)에서 표시된 납축전지의 상태에 따라, 충전, 방전, 진단, 재생, 황산염제거, 복합모드를 선택하여 입력부(60)에서 명령을 실행하게 되면, 상기 스마트 제어부(80)에서는 동작모드에 따라 디스플레이부(50)에서 납축전지의 전압, 전류 등의 상태를 표시하도록 하고, D/A 컨버터 전류제어부를 통해 전류 기준 값을 발생시키는 기능을 수행하게 된다.
This is because the voltage state of the lead accumulator sensed by the voltage sensing unit 40 is displayed on the display unit 50. The charging and discharging of the lead accumulator battery 50 can be performed according to the state of the lead accumulator battery 50, The smart control unit 80 causes the display unit 50 to display the status of the voltage and current of the lead accumulator in accordance with the operation mode, And a function of generating a current reference value through the D / A converter current control unit.

상기 전류제어부(90)는 스마트 제어부(80)로부터 입력받은 전류기준 값에 따라 납축전지의 전류를 제어함으로써 충전모드, 방전모드, 진단모드, 재생모드, 황산염제거모드 중 어느 하나를 선택적으로 하여 단일모드로 동작하거나, 또는 각각의 모드를 순환하도록 하는 복합모드로 동작하도록 하는 역할을 한다.The current controller 90 controls the current of the lead acid battery according to the current reference value received from the smart controller 80 to selectively perform one of the charge mode, the discharge mode, the diagnostic mode, the regeneration mode, Mode, or to operate in a composite mode in which each mode is cycled.

이는 충전모드(91), 방전모드(92), 진단모드(93), 재생모드(94), 황산염제거모드(95)로 구성된다.
It consists of a charging mode 91, a discharge mode 92, a diagnostic mode 93, a regeneration mode 94 and a sulphate elimination mode 95.

상기 충전모드(91)는 납축전지를 충전시키는 역할을 한다.
The charging mode 91 serves to charge the lead storage battery.

상기 방전모드(92)는 납축전지를 방전시키는 역할을 한다.
The discharge mode 92 serves to discharge the lead-acid battery.

상기 진단모드(93)는 납축전지의 이상 여부를 체크하는 역할을 한다.
The diagnostic mode 93 serves to check whether or not the lead accumulator is abnormal.

상기 재생모드(94)는 납축전지에 충전전류를 흘러보내 재생시키는 역할을 한다.
The regeneration mode 94 plays a role of flowing a charging current through the lead accumulator battery and regenerating it.

상기 황산염제거모드(95)는 하이브리드 펄스를 통해 납축전지에 쌓여있는 황산염을 제거시키는 역할을 한다.The sulphate removal mode 95 serves to remove sulphate accumulated in the lead storage battery through the hybrid pulse.

이는 도 6에 도시된 바와 같이, 저주파 발진회로(95a), 고주파 발진회로(95b), 하이브리드 펄스생성부(95c), 하이브리드펄스출력부(95d)로 구성된다.As shown in Fig. 6, the low-frequency oscillator circuit 95a, the high-frequency oscillator circuit 95b, the hybrid pulse generator 95c, and the hybrid pulse output unit 95d.

상기 저주파 발진회로(95a)는 30 내지 100Hz의 저주파 펄스 PWM 신호를 발생시키는 역할을 한다.The low-frequency oscillation circuit 95a generates a low-frequency pulse PWM signal of 30 to 100 Hz.

이는 일측에 저주파증폭부가 포함되어 구성된다.This is constituted by including a low-frequency amplifying section on one side.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 저주파증폭부(95a-1)는 세개의 트랜지스터를 통해 저주파 발진회로에서 발생된 저주파 펄스를 전압 증폭시키는 역할을 한다.
As shown in FIG. 7, the low-frequency amplifier 95a-1 serves to amplify a low-frequency pulse generated in the low-frequency oscillation circuit through three transistors.

상기 고주파 발진회로(95b)는 500 내지 2000Hz의 고주파 펄스 PWM 신호를 발생시키는 역할을 한다.The high-frequency oscillating circuit 95b generates a high-frequency pulse PWM signal of 500 to 2000 Hz.

이는 고주파증폭부가 포함되어 구성된다.It consists of a high-frequency amplifying part.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 고주파증폭부(95b-1)는 고주파발진회로로부터 출력된 고주파 신호를 전압증폭시켜 감도를 높이는 역할을 한다.
As shown in FIG. 8, the high-frequency amplifying unit 95b-1 serves to increase the sensitivity by amplifying the high-frequency signal output from the high-frequency oscillating circuit.

상기 하이브리드 펄스생성부(95c)는 저주파 발진회로에서 발진된 저주파 펄스와, 고주파 발진회로에서 발진된 고주파 펄스를 하이브리드형태로 믹싱시켜 출력시키는 역할을 한다.The hybrid pulse generator 95c mixes a low-frequency pulse oscillated by the low-frequency oscillation circuit and a high-frequency pulse oscillated by the high-frequency oscillation circuit in a hybrid form and outputs the hybrid pulse.

상기 하이브리드펄스출력부(95d)는 하이브리드 펄스생성부를 통해 생성된 고주파펄스와 저주파펄스가 믹싱된 하이브리드 펄스를 충전전류로 납축전지의 제1 전원단자에 인가시키는 역할을 한다.
The hybrid pulse output unit 95d applies a hybrid pulse generated by mixing the high-frequency pulse and the low-frequency pulse generated through the hybrid pulse generator to the first power terminal of the lead-acid battery with a charging current.

도 9는 본 발명에 따른 복합 펄스파워 충전장치를 통한 폐 납축전지의 성능 강화 전후의 방전 그래프를 나타낸 것으로서, 8V-190Ah 납축전지를 이용하여 복합 펄스 충전에서 실험을 진행하였다.FIG. 9 is a graph showing a discharge before and after the performance enhancement of a waste lead battery using the complex pulse power charging apparatus according to the present invention. Experiments were conducted on a composite pulse charge using an 8V-190Ah lead acid battery.

도 9에 도시된 그래프에 따르면, 실험 전·후로, 초기 방전시간은 1시간 57분 40초(방전용량 77Ah)이였고, 2회의 성능 복원 실험 후 3시간 18분 20초(방전용량 125Ah)으로 방전용량이 증가하는 것을 통해 납축전지 성능 강화 효과를 확인하였다.
According to the graph shown in FIG. 9, the initial discharge time was 1 hour 57 minutes and 40 seconds (discharge capacity 77 Ah) before and after the experiment, and 3 hours, 18 minutes and 20 seconds (discharge capacity 125 Ah) The increase in discharge capacity confirmed the effect of reinforcing the lead battery performance.

본 발명에 따른 납축전지 성능 개선형 복합 펄스파워 충전장치는 대용량 납축전지가 장기간 방치 및 사용에 따라 성능이 저하되었을 때 성능 개선 시간을 단축함에 따라 장치 효율성을 높일 수 있고, 다양한 대용량 납축전지 시장 분야에 적용이 가능함에 따라 산업상 높은 이용가능성을 갖는다.
The composite pulse power charging apparatus according to the present invention improves the efficiency of the apparatus when the capacity of the large capacity lead acid battery is deteriorated due to long-term storage and use, So that it has high industrial availability.

10: 전원부
20: 직류전원공급부
30: 커패시터 뱅크
40: 스위치부
50: 전압감지부
60: 디스플레이부
70: 입력부
80: 스마트 제어부
90: 전류제어부
100: 다이오드부10:
20: DC power supply
30: Capacitor bank
40:
50:
60:
70:
80: Smart control unit
90:
100: diode part

Claims (4)

교류 전원을 공급하는 전원부(10);와,
상기 전원부(10)로부터 교류 전원을 공급받아 납축전지의 전압보다 높은 전압을 발생시키는 직류전원공급부(20);와,
상기 직류전원공급부(20)로부터 출력된 전력을 저장하는 커패시터 뱅크(30);와,
상기 커패시터 뱅크(30)와 납축전지를 연결하는 회로 선의 일정 지점에 설치하여 충·방전시 회로의 절체 기능을 갖는 제1스위치(41)와, 상기 제1스위치(41) 후단에서 분리되는 회로선의 일정 지점에서부터 전류제어부까지 연결되는 어느 일정 지점에 위치하여 충·방전시 회로의 절체 기능을 갖는 제2스위치(42)를 포함하는 스위치부(40);와,
상기 납축전지의 전압을 감지하는 전압감지부(50);와,
상기 전압감지부(50)에 의해 감지된 전압에 따른 납축전지의 상태를 표시하는 디스플레이부(60)와,
상기 디스플레이부(60)에 표시된 납축전지의 상태에 따라 충전, 방전, 진단, 재생, 복합모드별로 납축전지의 충전전압 값을 입력할 수 있는 입력부(70)와,
상기 입력부(70)를 통해 입력된 값에 따라 D/A 컨버터 전류제어부를 통해 전류기준 값을 발생시키고, 전류제어부가 충전모드, 방전모드, 진단모드, 재생모드, 황산염제거모드 중 어느 하나가 선택된 모드로 구동되도록 제어하는 스마트 제어부(80)와,
상기 스마트 제어부(80)로부터 입력받은 전류기준 값에 따라 납축전지의 전류를 제어함으로써 충전모드(91), 방전모드(92), 진단모드(93), 재생모드(94), 황산염제거모드(95) 중 어느 하나를 선택적으로 하여 단일모드로 동작하거나, 또는 각각의 모드를 순환하도록 하는 복합모드로 동작하도록 하는 전류제어부(90);와,
충·방전시 전류제어부(90)에서 출력되는 전류의 역류를 방지하는 제1다이오드(101)와, 충·방전시 납축전지에서 출력되는 전류의 역류를 방지하는 제2다이오드(102)를 포함하는 다이오드부(100)로 구성되는 것을 특징으로 하는 납축전지 성능 개선형 복합 펄스파워 충전장치.
A power supply unit 10 for supplying AC power,
A DC power supply unit 20 that receives AC power from the power supply unit 10 and generates a voltage higher than a voltage of the lead acid battery,
A capacitor bank 30 for storing power output from the DC power supply unit 20,
A first switch 41 provided at a predetermined position of a circuit line connecting the capacitor bank 30 and the lead acid battery and having a circuit switching function during charging and discharging, A switch unit 40 including a second switch 42 located at a certain point connected from a predetermined point to the current control unit and having a circuit switching function during charging and discharging;
A voltage sensing unit (50) for sensing a voltage of the lead-acid battery,
A display unit 60 for displaying the state of the lead-acid battery according to the voltage sensed by the voltage sensing unit 50,
An input unit 70 for inputting the charging voltage value of the lead-acid battery according to the state of the lead-acid battery displayed on the display unit 60, for each charge, discharge, diagnosis,
A current reference value is generated through the D / A converter current control unit according to the value input through the input unit 70, and when the current control unit selects one of the charge mode, the discharge mode, the diagnostic mode, the regeneration mode, A smart control unit 80 for controlling to drive in a mode,
The discharge mode 92, the diagnostic mode 93, the regeneration mode 94 and the sulphate elimination mode 95 (FIG. 2) by controlling the current of the lead acid battery according to the current reference value inputted from the smart control unit 80, (90) for operating in a single mode, or for operating in a multiple mode for circulating the respective modes,
A first diode 101 for preventing the reverse flow of the current outputted from the current control unit 90 during charging and discharging and a second diode 102 for preventing the reverse flow of the current output from the lead accumulator battery during charging and discharging And a diode unit (100). ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
제1항에 있어서,
전류제어부는 황산염제거모드(95)로 동작하기 위하여, 30 내지 100Hz의 저주파 펄스 PWM 신호를 발생시키는 저주파 발진회로(95a)와,
500 내지 2000Hz의 고주파 펄스 PWM 신호를 발생시키는 고주파 발진회로(95b)와,
저주파 발진회로에서 발진된 저주파 펄스와, 고주파 발진회로에서 발진된 고주파 펄스를 하이브리드형태로 믹싱시켜 출력시키는 하이브리드 펄스생성부(95c)와,
하이브리드 펄스생성부를 통해 생성된 고주파펄스와 저주파펄스가 믹싱된 하이브리드 펄스를 충전전류로 납축전지의 제1 전원단자에 인가시키는 하이브리드펄스출력부(95d)로 구성되는 것을 특징으로 하는 납축전지 성능 개선형 복합 펄스파워 충전장치.
The method according to claim 1,
The current control unit includes a low frequency oscillation circuit 95a for generating a low frequency pulse PWM signal of 30 to 100 Hz to operate in the sulphate elimination mode 95,
A high frequency oscillating circuit 95b for generating a high frequency pulse PWM signal of 500 to 2000 Hz,
A hybrid pulse generating section 95c for mixing and outputting a low frequency pulse oscillated in the low frequency oscillation circuit and a high frequency pulse oscillated in the high frequency oscillation circuit in a hybrid form,
And a hybrid pulse output unit 95d for applying a hybrid pulse generated by mixing the high frequency pulse and the low frequency pulse through the hybrid pulse generator to the first power terminal of the lead acid battery with a charging current. Composite pulse power charging device.
제2항에 있어서, 상기 저주파 발진회로(95a)는
세개의 트랜지스터를 통해 저주파 발진회로에서 발생된 저주파 펄스를 전압 증폭시키는 저주파증폭부(95a-1)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 납축전지 성능 개선형 복합 펄스파워 충전장치.
The oscillator circuit according to claim 2, wherein the low-frequency oscillator circuit (95a)
And a low-frequency amplifier (95a-1) for voltage-amplifying low-frequency pulses generated in the low-frequency oscillation circuit through three transistors.
제2항에 있어서, 상기 고주파 발진회로(95b)는
고주파발진회로로부터 출력된 고주파 신호를 전압증폭시켜 감도를 높이는 고주파증폭부(95b-1)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 납축전지 성능 개선형 복합 펄스파워 충전장치.
The high-frequency oscillation circuit (95b) according to claim 2, wherein the high-
And a high-frequency amplifier (95b-1) for amplifying the voltage of the high-frequency signal output from the high-frequency oscillation circuit to increase the sensitivity.
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