KR101562196B1 - Lead acid battery, control apparatus of the lead acid battery for long life time and method of controling the apparatus - Google Patents

Lead acid battery, control apparatus of the lead acid battery for long life time and method of controling the apparatus Download PDF

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KR101562196B1
KR101562196B1 KR20130103579A KR20130103579A KR101562196B1 KR 101562196 B1 KR101562196 B1 KR 101562196B1 KR 20130103579 A KR20130103579 A KR 20130103579A KR 20130103579 A KR20130103579 A KR 20130103579A KR 101562196 B1 KR101562196 B1 KR 101562196B1
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한상도
정유철
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한국에너지기술연구원
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Abstract

본 발명은 납축전지의 수명 단축 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 납축전지의 발열에 의한 불용성 황산화납(PbSO 4 )의 생성을 억제하여 그 수명을 연장할 수 있는 납축전지, 납축전지 제어 장치 및 제어 방법을 제공한다. The invention lead as proposed in order to address a reduced life problem of the battery, which can suppress the insoluble sulfate generation of hwanap (PbSO 4) caused by heat of the lead acid battery to extend the life of a lead acid battery, a lead acid battery control apparatus, and It provides a control method. 본 발명의 제1 실시예에 따르면 상기 납축전지에 구비된 온도센서로부터 상기 납축전지의 전극 온도를 수신하여 측정하는 전극 온도 측정부; First embodiment of the temperature sensor from the temperature measuring electrode for measuring receiving the electrode temperature of the lead-acid battery comprising a lead storage battery according to the present invention; 상기 납축전지의 단자 전압 값을 측정하는 전압 측정부; A voltage measurement unit for measuring the terminal voltage value of the lead-acid battery; 상기 전극 온도 및 상기 납축전지의 단자 전압 값에 기초하여 상기 납축전지의 충전 및 방전을 제어하는 충방전 제어부; Charge-discharge control unit for controlling charging and discharging of the lead storage battery based on a terminal voltage value of the electrode temperature and the lead-acid battery; 및 상기 전극 온도 및 상기 전압 값에 기초하여 상기 납축전지의 상태를 표시하는 표시부를 포함하는 납축전지 제어 장치가 제공된다. And a lead-acid battery control apparatus comprising a display unit for displaying the state of the lead acid battery, based on the electrode temperature and the voltage value is provided.

Description

납축전지, 납축전지의 수명 연장을 위한 제어 장치 및 제어 방법{LEAD ACID BATTERY, CONTROL APPARATUS OF THE LEAD ACID BATTERY FOR LONG LIFE TIME AND METHOD OF CONTROLING THE APPARATUS} A control apparatus and control method for extending the service life of a lead acid battery, a lead acid battery LEAD ACID BATTERY {, CONTROL APPARATUS OF THE LEAD ACID BATTERY FOR LONG LIFE TIME AND METHOD OF THE APPARATUS CONTROLING}

본 발명은 납축전지의 전극에 온도 센서를 부착하여 전극의 온도를 실시간으로 측정하고, 측정된 온도에 기초하여 납축전지의 충전과 방전을 제어하여 전극에 황산화납(PbSO 4 )이 생성되는 것을 최소화 하는 납축전지, 납축전지 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다. Minimizing the present invention is attached to the temperature sensor to an electrode of a lead acid battery by measuring the temperature of the electrode in real time, basis, to control the charging and discharging of the lead acid battery is produced in the electrode sulfate hwanap (PbSO 4) to the measured temperature It relates to a lead acid battery, a lead acid battery control device and control method.

납축전지는 자동차, 비상예비전원(UPS), 지게차, 골프카 등에서 폭 넓게 사용되고 있다. Lead-acid batteries are used widely in a car etc., emergency backup power (UPS), forklift, golf car. 지게차나 골프카의 전원으로 사용되는 납축전지는 대용량 및 고전압 (48~72볼트)이며, 가격은 일반용(12볼트)보다 고가이므로 그 수명을 연장할 경우 비용 절감이라는 경제적 효과를 가질 수 있다. Lead-acid batteries used to power forklifts and golf carts are high capacity and high voltage (48-72 volts) Prices may have the economic effect of high costs, so if you want to extend the life span than Standard Edition (12-volt).

납축전지의 수명은 이론적으로는 5년 내지 10년이나 2~3년 사용하면 폐기되는 실정이다. Life of a lead acid battery is theoretically is a situation that is disposed of using five to ten years, or two to three years. 납축전지의 조기 폐기는 불용성 황산화납(PbSO 4 )이 전극표면에 생성되는 것에 기인한다. The premature disposal of lead-acid batteries is caused by the insoluble hwanap sulfate (PbSO 4) is generated on the electrode surface. 납축전지가 정상적으로 충방전되는 경우, 방전 시에는 양전극에 황산화납 층이 형성되고, 충전 시에는 황산화납이 양극의 이산화납과 음극의 납으로 되돌아가는 순환이 반복된다. When the lead-acid battery is normally charged and discharged, at the time of discharge and the formation of sulfuric acid in the positive electrode layer hwanap, sulfate hwanap when charging is circulated back into the lead of the lead dioxide and the negative electrode of the positive electrode is repeated.

그러나 과충전(2.25볼트/셀 이상)이 될 때 내지 장시간 방전으로 인한 과방전(1.75볼트/셀 이하)되는 경우 불용성 황산화납(PbSO 4 )의 생성이 증가한다. However, increasing the production of water-insoluble hwanap sulfate (PbSO 4), when the excessive charging (2.25 volts / cell or more) (hereinafter referred to 1.75 volts / cell) to the over-discharge due to a long time when the discharge. 불용성 황산화납(PbSO 4 )은 전극에 부착되어 납축전지의 수명을 급격히 낮춘다. Hwanap insoluble sulfate (PbSO 4) is attached to the electrode lowers drastically the life of the lead acid battery.

납축전지의 수명을 연장하기 위한 종래 기술에는 전해액 비중을 측정하는 방법(한국특허공개 제10-1999-000835호) 및 충전류 제어에 의한 과충전 방지 방법(한국특허공개 제10-1998-020152호)등이 있으나 납축전지 수명 연장에는 한계가 있다. To the prior art, the measurement of electrolyte specific gravity extend the life of a lead acid battery (Korea Patent Publication No. 10-1999-000835 call), and the overcharge protection by the charging current control method (Korea Patent Publication No. 10-1998-020152 No.) Although the like extending lead-acid battery life is limited.

본 발명은 상기한 납축전지의 수명 단축 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 특히 납축전지의 발열에 의한 불용성 황산화납(PbSO 4 )의 생성을 억제하여 그 수명을 연장할 수 있는 납축전지, 납축전지 제어장치 및 방법을 제공 하는데 그 목적이 있다. The present invention is a lead acid battery, a lead acid battery that can be as proposed in order to address a reduced life problem of the aforementioned lead-acid battery, in particular to suppress the formation of insoluble sulfate hwanap (PbSO 4) caused by heat of the lead acid battery to prolong its life; to provide a control apparatus and method it is an object.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The challenge of the present invention is not limited to those mentioned above, other challenges which are not mentioned will be understood clearly to those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위해 개시된 기술의 제1 특징은 납축전지에 구비된 온도센서로부터 상기 납축전지의 전극 온도를 수신하여 측정하는 전극 온도 측정부; Technical Solution A first aspect of the technique disclosed is to achieve the temperature sensor from the temperature measuring electrode for receiving measured by the electrode temperature of the lead-acid battery comprising a lead-acid battery; 상기 납축전지의 단자 전압 값을 측정하는 전압 측정부; A voltage measurement unit for measuring the terminal voltage value of the lead-acid battery; 상기 전극 온도 및 상기 납축전지의 단자 전압 값에 기초하여 상기 납축전지의 충전 및 방전을 제어하는 충방전 제어부; Charge-discharge control unit for controlling charging and discharging of the lead storage battery based on a terminal voltage value of the electrode temperature and the lead-acid battery; 및 상기 전극 온도 및 상기 전압 값에 기초하여 상기 납축전지의 상태를 표시하는 표시부를 포함하는 납축전지 제어 장치를 제공한다. And it provides a lead-acid battery control apparatus comprising a display unit for displaying the state of the lead acid battery, based on the electrode temperature and the voltage value.

상기 기술적 과제를 달성하기 위해 개시된 기술의 제2 특징은, 상기 납축전지의 단자 전압 값을 수신하는 단계; A second aspect of the technology disclosed to an aspect includes the steps of: receiving the terminal voltage value of the lead-acid battery; 상기 납축전지의 전극 온도를 수신하는 단계; Receiving the electrode temperature of the lead acid battery; 상기 전극 온도에 기초하여 상기 납축전지의 방전 상태를 표시하는 단계; Displaying a discharge state of the lead acid battery, based on the electrode temperature; 상기 단자 전압 값에 기초하여 상기 납축전지를 방전 모드에서 충전 모드로 전환하는 단계; Determining, based on the terminal voltage converted to the charging mode to the lead storage battery in the discharge mode; 상기 전극 온도에 기초하여 상기 납축전지의 충전 상태를 표시하는 단계; Displaying the charged state of the lead acid battery, based on the electrode temperature; 및 상기 단자 전압 값에 기초하여 상기 납축전지의 충전을 종료하는 단계를 포함하는 납축전지 제어 방법을 제공한다. And it provides a lead-acid battery control method comprising the step of end of the charge of the lead storage battery based on the terminal voltage value.

상기 기술적 과제를 달성하기 위해 개시된 기술의 제3 측면은, 납축전지의 충전 및 방전을 제어하는 충방전 제어부로 상기 납축전지의 전극 온도를 측정하여 전송하는 적어도 한 개의 온도센서를 포함하되, 상기 온도센서는 상기 납축전지의 산화 전극 또는 환원 전극 중 적어도 한 전극에 구비되고, 상기 전극 온도에 기초하여 상기 충방전 제어부로부터 충전 및 방전 제어를 받는 납축전지를 제공한다. A third aspect of the technology disclosed to an aspect is a charge-discharge control unit for controlling charging and discharging of the lead acid battery comprising at least one temperature sensor and transmitting the measured electrode temperature of the lead acid battery, the temperature sensor is provided on at least one electrode of the anode electrode or the reduction of the lead acid battery provides the lead acid battery by receiving the charging and discharging control from the charging and discharging control based on the electrode temperature.

개시된 기술의 실시예들은 다음의 장점들을 포함하는 효과를 가질 수 있다. Embodiment of the disclosed techniques may have the effect of containing the following advantages. 다만, 개시된 기술의 실시예들이 이를 전부 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다. However, as a means to be performed in the technique disclosed examples it includes all of them are not, the scope of the disclosed technology will not be construed as being limited by this.

본 발명에 따른 납축전지 제어 장치에 의하면 납축전지의 전극이 미리 설정된 온도가 되면 사용자가 납축전지의 과열여부를 알 수 있게 납축전지의 온도 상태를 표시하므로 과열로 인한 불용성 황산화납(PbSO 4 )의 생성을 억제할 수 있다. According to the lead storage battery controller according to the present invention when the electrode of a lead acid battery the preset temperature, so the user and indicate the temperature state of the lead acid battery can understand the overheating if the lead-acid battery of the insoluble sulfate hwanap (PbSO 4) due to overheating it is possible to suppress the generation. 따라서 납축전지의 수명을 연장할 수 있다. Therefore, it is possible to extend the life of a lead acid battery.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 납축전지 제어 장치의 블록도이다. Figure 1 is a block diagram of a lead acid battery control device according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제3 실시예에 따른 온도 센서가 부착된 납축전지를 설명하는 모식도이다. Figure 2 is a schematic view illustrating the lead acid battery temperature sensor is attached in accordance with a third embodiment of the present invention.
도 3은 납축전지의 충방전 사이클에 따른 셀 단자 전압의 변화를 나타내는 그래프이다. Figure 3 is a graph showing a change in the cell terminal voltage according to charge and discharge cycles of the lead acid battery.
도 4는 납축전지의 전해액 온도와 납축전지의 수명과의 관계를 나타내는 그래프이다. Figure 4 is a graph showing the relationship between the temperature and the electrolyte of the lead storage battery and a lead storage battery life.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 납축전지 제어 방법을 나타내는 순서도이다. Figure 5 is a flow chart that shows the lead storage battery control method according to a second embodiment of the present invention.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. Description of the disclosed technique is only an example for the structure to the functional description, and the scope of the disclosed technology are not to be construed as being limited by the embodiment described in the text. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. That is, the embodiment so that various modifications may be possible and have a variety of forms of the disclosed technology and the scope is to be understood as including equivalents to realize the technical idea.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. On the other hand, the meaning of terms that are described in this application are to be understood as follows.

“제1”, “제2” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. Terms such as "first", "second" are not to be a scope by these terms as to distinguish one element from the other only. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. For example, the first component may be referred to as a second configuration can be named as an element, similar to the first component is also a second component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When an element is referred to as being "connected" to another element, but also directly connected to the other components, it should be understood that there may be other element in between. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. In contrast, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that other components in the middle that does not exist. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. On the other hand, it is to be interpreted likewise also in other words used to describe the relationship between elements, i.e. "~ between" a "between the right -" or the "- directly adjacent to" "~ neighboring".

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Terms such as expression of a singular "comprise" should be understood to include plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise, and or "gajida" is a feature staking, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof geotyiji combining intended to specify the existence, the one or more other characteristics or the presence or addition of numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof and are not intended to preclude.

각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. Each of the steps may occur differently in the order stated, unless a specific order described explicitly in the context. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다. That is, each of steps may be performed at the same time may take place as in the stated order, and may be substantially performed in the opposite order.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. All terms used here are, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the Field of the disclosed techniques are not defined otherwise. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다. Is defined in a general dictionary used terms are to be interpreted as meaning that matches the context of the relevant art, the ideal or can not be interpreted as having an excessively formal meanings unless clearly defined in the present application.

납축전지가 정상적으로 충방전되는 경우, 방전 시에는 양전극에 황산화납 층이 형성되고, 충전 시에는 황산화납이 양극으로 이산화납과 음극으로 납으로 되돌아가는 순환이 반복된다. When the lead-acid battery is normally charged and discharged, at the time of discharge and the formation of sulfuric acid in the positive electrode layer hwanap, sulfate hwanap when charging is circulated back into the lead to lead dioxide in the positive electrode and the negative electrode are repeated.

납축전지의 수명은 이론적으로는 5년 내지 10년이나 2~3년 사용하면 폐기되는 실정이다. Life of a lead acid battery is theoretically is a situation that is disposed of using five to ten years, or two to three years. 납축전지의 조기 폐기는 불용성 황산화납(PbSO 4 )이 전극표면에 생성되는 것에 기인한다. The premature disposal of lead-acid batteries is caused by the insoluble hwanap sulfate (PbSO 4) is generated on the electrode surface. 불용성 황산화납(PbSO 4 )은 전극에 부착되어 납축전지의 수명을 급격히 낮춘다. Hwanap insoluble sulfate (PbSO 4) is attached to the electrode lowers drastically the life of the lead acid battery.

도 3은 납축전지의 충방전 사이클에 따른 셀 단자 전압의 변화를 나타내는 그래프이다. Figure 3 is a graph showing a change in the cell terminal voltage according to charge and discharge cycles of the lead acid battery. 과충전(2.25볼트/셀 이상)이 될 때 또는 장시간 방전으로 인한 과방전(1.75볼트/셀 이하)되는 경우 불용성 황산화납(PbSO 4 )의 생성이 증가하여 납축전지 수명이 단축된다. The generation of insoluble hwanap sulfate (PbSO 4) increases when the overcharge (2.25 volts / cell or more) over discharge (1.75 volts / cell or less) due to a long period of time or when discharge is to be a lead-acid battery life is shortened.

도 4는 납축전지의 전해액 온도와 납축전지의 수명과의 관계를 나타내는 그래프이다. Figure 4 is a graph showing the relationship between the temperature and the electrolyte of the lead storage battery and a lead storage battery life. 그래프에 의하면 납축전지의 온도가 40℃ 이상인 경우 수명이 단축되는 것을 알 수 있다. According to the graph, when the temperature of the lead-acid battery than 40 ℃ it can be seen that the life is shortened.

충방전 시 납축전지 내부적 또는 외부적 요인으로 인하여 납축전지의 온도가 40℃ 이상이 되는 경우 불용성 황산화납(PbSO 4 )의 생성이 급격히 증가한다. Abruptly increases the formation of insoluble sulfate hwanap (PbSO 4) when the temperature of the lead acid battery during the charge and discharge due to the lead-acid battery internal or external factors that are at least 40 ℃. 또한 자가 방전률이 증가하고 금속 부품의 부식 및 용해도가 증가하여 납축전지 수명을 단축시킨다. Also self shortens the life of a lead acid battery is to increase the discharge rate and increase the corrosion and the solubility of the metal parts. 일반적으로 납축전지의 전해액 온도가 상온보다 10℃ 높은 경우 자가방전률은 2배로 증가한다. In general, when the electrolytic solution temperature of the lead-acid battery 10 ℃ higher than room temperature and self-discharge rate is doubled.

일예로, 납축전지를 75℃에서 11일간 사용하면 25℃에서 365일 사용한 것과 같이 수명이 단축된다. Using as an example, the lead-acid battery 11 days at 75 ℃ the life is shortened, such as that used in 25 ℃ 365 days.

납축전지가 낮은 온도에서 유지하므로 자가 방전을 최소화 하고, 이는 납축전지 수명연장에 기여하며, 방전 후 신속히 그리고 충분히 충전함으로 역시 불용성 황산화납 생성을 억제하여 수명을 연장한다. Self minimize the discharge from the lead-acid battery maintains a low temperature, which contributes to the extended life of a lead acid battery, and then discharged by rapidly and fully charge and also extend the life by suppressing generation of insoluble sulfate hwanap.

본 발명은 납축전지의 전극 온도를 기초로 하여 충방전 전체 과정이 적정 온도에서 수행되도록 하는 납축전지, 납축전지 제어 장치 및 납축전지 제어 방법에 관한 것으로서, 이하 본 발명의 각 실시 예를 도 1, 도 2, 도 5를 참조하여 상세히 설명 하도록 한다. The invention is also of the embodiments of as the charge and discharge the whole process on the basis of the electrode temperature of the lead acid battery of the lead acid battery, a lead acid battery control device and a lead storage battery control method to be performed at an appropriate temperature, less than the present invention 1, 2, shall be described in detail with reference to FIG.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 납축전지 제어 장치의 블록도이며, 도 2는 온도 센서가 부착된 납축전지를 설명하는 모식도이다. 1 is a block diagram of a lead storage battery control device according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic view for explaining the lead-acid battery attached to the temperature sensor.

도 1에 의하면 납축전지 제어 장치(100)는 충방전 제어부(110), 전압 측정부(120), 전극 온도 측정부(130) 및 표시부(140)를 포함한다. Referring to Figure 1, a lead-acid battery control unit 100 includes a charge-discharge control section 110, a voltage measurer 120, the electrode temperature measurement unit 130 and display unit 140.

전극 온도 측정부(130)는 납축전지(200)의 전극(210)에 설치된 온도 센서(220)로부터 전극 온도를 측정한다. Electrode temperature measuring unit 130 measures the electrode temperature from the temperature sensor 220 is installed on the electrode 210 of the lead-acid battery (200). 온도 센서(200)는 납축전지(220)의 전극(210)중 산화 전극 또는 환원 전극중 적어도 한 전극에 설치되거나 양쪽 모두에 설치될 수 있다. Temperature sensor 200 may be installed or to the at least one electrode of the anode electrode or the reduction of the electrode 210 of the lead-acid battery (220) installed on both sides. 도 2를 참조하면 온도 센서(220)는 전극(210)에 구멍형으로 장착 될 수 있고, 센서고정 마개(230)에 의해 전극(210)에 부착 고정된다. Referring to Figure 2, temperature sensor 220 may be mounted in a hole-type electrode 210, and is fixed to the electrode 210 by means of a sensor fixed stopper 230. The 도시된 바에 의하면 센서고정 마개(230)는 전극(210)의 일부를 덮고 있는 형태로 도시되어 있으나, 실시예에 따라 전극(210)을 모두 덮는 형태로 실시될 수 있으며, 모양 및 재질은 실시자에 따라 적절히 변형 가능하다. According to the illustrated bar sensor fixing stopper 230 may be embodied in the form of covering all of the electrodes 210 according to the embodiment are illustrated in a form covering a part of the electrode 210, the shape and material of the exemplary chairs it is possible to appropriately deformed.

온도 센서(220)는 써미스터 또는 열전대를 이용한 센서를 사용할 수 있다. Temperature sensor 220 may be a sensor using a thermistor or thermocouple. 온도 센서(220) 및 온도 센서(220)를 고정하기 위한 구멍은 전극(210)과의 절연을 위하여 절연물질로 코팅되어 있는 것이 바람직하며, 코팅 재질은 열 전도성은 우수하고, 반면 전기적 절연성이 양호한 물질은 모두 사용될 수 있다. Temperature sensor hole for fixing 220 and the temperature sensor 220 is preferably coated with an insulating material for insulation between the electrode 210 and the coating material is thermal conductivity is excellent, while the electrically insulating good both materials can be used.

온도 센서(220)를 센서고정 마개(230)에 의해 전극(210)에 부착 고정하는 것에 의해 축전지내부의 여러 전극면에서 생성되는 반응 온도를 신속하게 측정할 수 있다. The temperature sensor 220 can rapidly measure the reaction temperature produced by the multiple-electrode surface of the internal battery by fixing attached to the electrode 210 by means of a sensor fixed stopper 230. The 또한 온도 센서(220) 유지 관리가 용이하다는 장점을 가진다. Also it has the advantage that the temperature sensor 220 easily maintained. 한편, 다양한 실시예에 따르면 온도 센서(220)는 납축전지(200)를 구성하는 개개 셀의 전극판에 설치될 수도 있다. On the other hand, according to various embodiments, the temperature sensor 220 may be installed on the electrode plates of the respective cells constituting the lead-acid battery (200).

전압 측정부(120)는 납축전지(200)의 전극(210)으로부터 단자 전압 값을 측정한다. The voltage measuring section 120 measures the terminal voltage value from the electrode 210 of the lead-acid battery (200). 전극 연결부(300)는 납축전지(200)와 충전 전원(400) 및 전력 수요처(미도시)를 연결하는 배선 브릿지 역할을 수행하며, 실시자에 따라 전극 연결부(300)는 전압 측정부(120) 또는 충방전 제어부(110)에 포함되도록 구성될 수 있다. Electrode connection portion 300 includes a lead-acid battery 200 and charging supply 400 and the power demand and serves as wiring bridge connecting (not shown), electrode connection portion 300 includes a voltage measuring part 120 according to an exemplary character or it may be configured to be included in the charge-discharge control unit 110.

충방전 제어부(110)는 온도 센서(220)로부터 측정된 전극 온도 및 전극(210)으로부터 단자 전압 값에 기초하여 납축전지(200)의 충전 및 방전을 제어한다. Charge-discharge control unit 110 controls the charging and discharging of the lead acid battery 200, based on a terminal voltage value from the electrode temperature, and electrode 210 is measured by the temperature sensor 220.

보다 상세하게, 충방전 제어부(110)는 전극 온도를 미리 설정된 제1 온도 및 제2 온도와 비교하여 전극 온도가 제1 온도보다 높고 제2 온도보다 낮은 경우에는 납축전지(200)의 상태를 제1 상태로 판단하고, 전극 온도가 제1 온도보다 높고 제2 온도보다 낮은 경우에는 납축전지(200)의 상태를 제2 상태로 판단한다. The status of the More specifically, the charge and discharge control unit 110 set the electrode temperature in advance the first temperature and the second electrode temperature is higher than the first temperature as compared with the temperature is lower than the second temperature, the lead-acid battery (200) If the determination in the first state, the electrode temperature is higher than the first temperature is lower than the second temperature, it is determined the status of the lead-acid battery 200 to the second state.

실시예에 따르면, 제1 온도는 40℃이고 제2 온도는 50℃로 설정할 수 있으나, 납축전지(200)의 종류 및 사용 환경에 따라 제1 온도 및 제2 온도의 설정 값은 변경 실시 가능하다. According to the embodiment, the first temperature is 40 ℃ and the second temperature, but can be set to 50 ℃, the setting value of the first temperature and the second temperature depending on the type and use environment of the lead-acid battery 200 is changeable embodiment .

충방전 제어부(110)가 납축전지(200)의 상태를 제1 상태로 판단하면 충방전 제어부(110)는 표시부(140)로 하여금 제1 상태에 대응되는 신호를 출력하도록 표시부(140)를 제어한다. Controls the display unit 140 charge-discharge control section 110 when determining the state of the lead acid battery 200 to the first state, the charge and discharge control unit 110 causes the display unit 140 to output a signal corresponding to the first state do. 일예로 제1 상태에 대응되는 신호는 주의등 점멸등 일 수 있다. One example signal corresponding to the first state may be a flashing lights such as attention.

충방전 제어부(110)가 납축전지(200)의 상태를 제2 상태로 판단하면 충방전 제어부(110)는 표시부(140)로 하여금 제2 상태에 대응되는 신호를 출력하도록 표시부(140)를 제어한다. Controls the display unit 140 charge-discharge control section 110 when determining the state of the lead acid battery 200 to the second state charge-discharge control unit 110 causes the display unit 140 to output a signal corresponding to the second state do. 일예로 제2 상태에 대응되는 신호는 경고등 점멸등 일 수 있다. One example signal corresponding to the second state may be a warning flashers.

충방전 제어부(110)는 납축전지(200)의 상태가 제1 상태 또는 제2 상태일 경우 각각 방전속도나 방전중지를 조절하여 납축전지(200)의 발열을 제어할 수 있다. Charge-discharge control unit 110 the state of the lead acid battery 200 to control the heat generation of the first state or the second state, when a lead acid battery 200 by controlling the respective discharge rate or stop the discharge.

다양한 실시예에 따르면, 납축전지 제어 장치(100)는 납축전지 냉각장치(미도시)를 포함하도록 구성될 수 있으며, 충방전 제어부(110)는 납축전지(200)가 제2 상태일 경우 납축전지 냉각장치(미도시)를 가동하도록 제어할 수 있다. According to various embodiments, the lead-acid battery control device 100 when the lead-acid battery may be configured to include a cooling unit (not shown), the charge-discharge control unit 110 is a lead acid battery 200, the second state lead-acid It can be controlled so as to start the cooling unit (not shown).

충방전 제어부(110)는 납축전지(200)가 방전 중인 경우 단자 전압 값을 미리 설정된 제1 전압 값과 비교하여 단자 전압 값이 제1 전압 값보다 낮은 경우 납축전지(200)의 상태를 제3 상태로 판단한다. The status of the charging and discharging control unit 110 is a lead-acid battery case 200, the terminal voltage value is compared with a first voltage value set in the terminal voltage values ​​in advance, when being discharged claim lower than the first voltage value of the lead acid battery 200 3 a judgment of state.

실시예에 따르면, 제1 전압 값은 10.5V(셀당 1.75Vㅧ6=10.5V)이나 납축전지(200)의 종류 및 사용 환경에 따라 제1 전압 값의 설정 값은 변경 실시 가능하다. According to the embodiment, the first voltage is 10.5V (1.75V per cell ㅧ 6 = 10.5V) or the set value of the first voltage value according to the type and use environment of the lead-acid battery 200 can be changed embodiment. 한편, 제1 전압 값(10.5V)은 일반적인 6셀 납축전지(1.75ㅧ6=10.5V)에만 해당되므로 납축전지의 셀 구성에 따라 변경 하는 것이 바람직하다. On the other hand, the first voltage value (10.5V) is preferably so only typical 6-cell lead-acid (1.75 ㅧ 6 = 10.5V) to change according to a cell structure of a lead-acid battery.

충방전 제어부(110)가 납축전지(200)의 상태를 제3 상태로 판단하면 충방전 제어부(110)는 표시부(140)로 하여금 제3 상태에 대응되는 신호를 출력하도록 표시부(140)를 제어한다. Controls the display unit 140 charge-discharge control section 110 when determining the state of the lead acid battery 200 to the third state charge-discharge control unit 110 causes the display unit 140 to output a signal corresponding to the third condition do. 일예로 제3 상태에 대응되는 신호는 충전 요청등 점등일 수 있다. One example signal corresponding to the third condition may be a light such as charging request.

다양한 실시예에 따르면, 납축전지(200)가 방전 모드이고 납축전지(200)의 상태가 제3 상태일 경우 충방전 제어부(110)는 납축전지(200)를 충전 모드로 전환할 수 도 있다. According to various embodiments, when a lead acid battery 200 is in the state of the discharge mode, and a lead acid battery 200, the third state charge-discharge control unit 110 may be switched to lead-acid battery 200 to the charging mode.

상술한 실시예에 따른 납축전지 제어 장치(100)에 의하면 납축전지(200)의 전극(210)이 미리 설정된 온도가 되면 사용자가 납축전지(200)의 과열여부를 알 수 있도록 납축전지(200)의 온도 상태를 표시하므로 과열로 인한 불용성 황산화납(PbSO 4 )의 생성을 억제할 수 있다. According to the lead storage battery control unit 100 in accordance with the above-described embodiment when the electrode 210 of the lead acid battery 200, a preset temperature lead-acid battery 200, so that the user can know the overheating if the lead-acid battery (200) display the state of temperature, so it is possible to suppress the formation of insoluble sulfate hwanap (PbSO 4) due to overheating. 따라서 납축전지(200)의 수명을 연장할 수 있다. Therefore, it is possible to extend the life of a lead acid battery (200).

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 납축전지 제어 방법을 나타내는 순서도이다. Figure 5 is a flow chart that shows the lead storage battery control method according to a second embodiment of the present invention. 도 5는 납축전지가 방전 모드 일 때 및 충전 모드 일 때의 제어 방법을 나타낸다. Figure 5 illustrates a control method when the charge mode and the discharge mode, when the lead-acid battery. 또한, 도 1의 납축전지 제어 장치를 시계열적으로 구현한 경우에도 본 실시예에 해당하므로 충방전 제어부(110), 전압 측정부(120), 전극 온도 측정부(130) 및 표시부(140)에 대하여 설명된 부분은 본 실시예에서도 그대로 적용된다. In addition, the lead-acid battery control apparatus of Figure 1, because even if implemented in time series for the present embodiment, the charge-discharge control section 110, a voltage measurer 120, the electrode temperature measuring unit 130 and the display unit 140 the part is described as it applies in this embodiment.

일 실시예에 따른 납축전지 제어 방법은, 납축전지의 단자 전압 값을 측정하는 단계(S501 및 S502), 납축전지의 전극 온도를 측정하는 단계 및 전극 온도에 기초하여 납축전지의 방전 상태를 표시하는 단계(S504), 단자 전압 값에 기초하여 납축전지를 방전 모드에서 충전 모드로 전환하는 단계(S506, S507 및 S508), 납축전지의 단자 전압 값을 측정하는 단계(S509 및 S510), 납축전지의 충전 상태를 표시하는 단계(S511) 및 단자 전압 값에 기초하여 납축전지의 충전을 종료하는 단계(S513, S513 및 SS515) 순으로 수행된다. Lead storage battery control method according to an embodiment includes the steps of measuring the terminal voltage of the lead acid battery (S501 and S502), on the basis of the phase and the electrode temperature of measuring the electrode temperature of the lead acid battery indicating a discharge status of the lead-acid step (S504), the step of switching the lead storage battery in a discharge mode to the charge mode based on a terminal voltage value of (S506, S507 and S508), measuring a terminal voltage of the lead acid battery (S509 and S510), a lead-acid battery based on step (S511) and the terminal voltage value indicating the charge state is performed in step to end the charging of lead-acid batteries (S513, S513 and SS515) order.

S501 단계에서는 납축전지의 초기 단자 전압 값을 측정한다. In the step S501 measures the initial terminal voltage of the lead acid battery. 납축전지의 초기 상태를 파악하기 위해 필요에 따라 납축전지의 내부 저항 값도 측정할 수 있다. Internal resistance of the lead-acid battery, as needed to determine the initial state of a lead-acid battery also can be measured. 측정된 전압 값은 저장되며(S502) 이후 납축전지의 방전이 시작된다(S503). The measured voltage value is stored (S502), the discharge of the lead storage battery is started after (S503). 실시예에 따라 방전 시작은 전력 수요처가 납축전지의 전원을 사용하는 경우를 의미하나 또는 납축전지가 자연 방전되는 경우도 방전 시작에 포함될 수 있다. According to an embodiment the discharge start may also be included in the discharge starting means if the one or the lead-acid battery if the power demand to use the power of the lead acid battery is a natural discharge.

S504 단계에서는 납축전지의 전극 온도를 측정한다. In step S504 to measure the temperature of the lead-acid battery electrode. 측정된 온도가 미리 설정된 제1 온도보다 높고 미리 설정된 제2 온도보다 낮은 경우 납축전지의 상태를 제1 상태로 표시하고, 측정된 온도가 미리 설정된 제2 온도보다 높은 경우 납축전지의 상태를 제2 상태로 표시한다. If the temperature measured in advance is higher than the predetermined first temperature in advance is set first is lower than the second temperature, and indicate the status of the lead-acid battery to the first state, the measured temperature previously set higher than the second temperature the state of the lead acid battery 2 It represents a state.

실시예에 따르면, 제1 온도는 40℃이고 제2 온도는 50℃로 설정할 수 있으나, 납축전지의 종류 및 사용 환경에 따라 제1 온도 및 제2 온도의 설정 값은 변경 실시 가능하다. According to the embodiment, the first temperature is 40 ℃ and the second temperature, but can be set to 50 ℃, the setting value of the first temperature and the second temperature depending on the type of lead-acid battery and the environment can be changed embodiment. 납축전지의 상태가 제1 상태이면 제1 상태에 대응되는 신호를 출력하고, 납축전지의 상태가 제2 상태이면 제2 상태에 대응되는 신호를 출력한다. If the state of the lead acid battery the first state and outputs a signal corresponding to a first state, if the state of a lead-acid battery a second state and outputs a signal corresponding to the second state. 일예로, 제1 상태에 대응되는 신호는 주의등 점멸등 이고, 제2 상태에 대응되는 신호는 경고등 점멸등 일 수 있다. As an example, the signal corresponding to the first state and flashing lights, etc. Note, the signal corresponding to the second state may be a warning flashers. 한편, 납축전지의 전극 온도 측정은 S504단계 에서만 수행되는 것으로 이해될 수도 있으나, 납축전지가 40℃이상의 고온에서 동작하는 것을 방지하기 위한 본 발명의 취지에 따라 점선으로 표시된 동작 수행은 S504 단계에만 국한되지 않으며 납축전지의 충방전 과정의 모든 단계에서 수행될 수 있다. On the other hand, the electrode temperature measurement of the lead acid battery is, but may be understood to be performed only from the S504 step, performing the operation indicated by the broken line in accordance with the spirit of the present invention to prevent the lead-acid battery operating on more than 40 ℃ high temperature is limited to step S504 It not may be performed at any stage of the charging and discharging processes of the lead acid battery.

이어서, 과방전 전압을 측정한다(S505 및 S506). Then, measure the over-discharge voltage (S505 and S506). 납축전지의 전압이 미리 설정된 제1 전압 값(종지 전 전압 값, 완충 전압의 87.5% 이며 6셀 납축전지의 경우 10.5V 임)보다 높다면 계속하여 납축전지를 사용하도록 한다. The first voltage value is the voltage of the lead storage battery is set in advance is higher than the surface continue (across-the-line end value, 87.5% of the buffer voltage is for a 6-cell lead-acid battery 10.5V Im) will be to use a lead acid battery. 측정된 전압 값이 미리 설정된 제1 전압 값 보다 낮은 경우 납축전지가 안전한 범위에서 모두 방전된 것으로 간주하여 납축전지의 방전을 종료하고 방전 경고등을 점등한다(S507). And if the measured voltage is lower than the preset first voltage value, considered to be a lead-acid battery discharge and shut down in a safe range for the discharge of the lead acid battery and lighting the discharge warning light (S507).

이어서 납축전지의 제어를 충전 요청모드로 전환한다(S508). Then it switches the control of the lead acid battery at the charging request mode (S508). 이때 충전 요청등 점멸되고 방전 경고등은 소등된다. The flashing warning light is turned off, such as charge-discharge request.

S508 단계 이후, 납축전지의 제어는 충전 모드로 전환된다. After step S508, control of the lead acid battery is switched to the charging mode. 납축전지는 종지전압까지 방전이 되면 불용성 황산화납(PbSO 4 )이 급격히 생성된다. When the lead-acid battery is discharged to a final voltage of the insoluble hwanap sulfate (PbSO 4) is generated rapidly. 따라서 종지전압까지 방전 후 신속하게 충분한 충전에 의해 불용성 황산화납(PbSO 4 )이 전극표면에 생성되는 것을 억제할 수 있다. Therefore, it is possible to suppress the after discharged to a final voltage on the electrode surface quickly generate insoluble hwanap sulfate (PbSO 4) by a sufficient charge.

충전모드에서는 납축전지의 초기 단자 전압 값을 측정하고 저장한다(S509 및 S510). In the charging mode to measure the initial terminal voltage of the lead acid battery and storing (S509 and S510). 이어서 납축전지의 충전을 시작하고 충전등을 점등한다.(S511). Then start the charging of the lead acid battery and the lighting and the like charge. (S511).

이어서 납축전지의 전압을 측정하고(S512) 측정된 전압이 미리 설정된 과충전 전압(6셀 납축전지의 경우 13.5V)보다 낮으면 충전을 계속하고 측정된 전압이 미리 설정된 과충전 전압 보다 높은 경우 충전 중지 요청등을 점멸하고 납축전지의 충전을 종료할 수 있다. Then, if the measured voltage of the lead acid battery, and (S512) the voltage is a preset overcharge voltage measurements (for a 6-cell lead-acid battery 13.5V) it is low, the continued charging and measurement voltage is higher than the pre-set than the overcharge voltage charging stop request It can be flashing and the like, and ends the charging of the lead acid battery. 충전이 종료 되면 충전등 및 충전중지 요청등은 소등된다(S513, S514 및 S515). When charging is complete, such as charge and charge stop request or the like is turned off (S513, S514 and S515).

상술한 실시예에 따른 납축전지 제어 장치방법에 의하면 납축전지의 전극이 미리 설정된 온도가 되면 사용자가 납축전지의 과열여부를 알 수 있도록 납축전지의 온도 상태를 표시하므로 과열로 인한 불용성 황산화납(PbSO 4 )의 생성을 억제할 수 있다. When the According temperature the electrodes of lead-acid pre-set to a lead-acid battery control device the method according to the above-described embodiment, so the user and indicate the temperature state of the lead acid battery to know the overheating if the lead acid battery due to overheating insoluble sulfate hwanap (PbSO 4) it is possible to suppress the generation of. 따라서 납축전지의 수명을 연장할 수 있다. Therefore, it is possible to extend the life of a lead acid battery.

이러한 개시된 기술인 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. These disclosed methods technique and apparatus been described with reference to the embodiments shown in the drawings for better understanding, which only, and other embodiments are possible variety of the modifications and equivalent Those of ordinary skill therefrom in the art that the exemplary it will be understood that point. 따라서 개시된 기술의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다. Therefore, the true technical protection scope of the disclosed technology will be determined by the appended claims.

100: 납축전지 제어장치 110: 충방전 제어부 100: lead-acid battery control device 110: the charge and discharge control
120: 전압 측정부 130: 전극 온도 측정부 120: voltage measuring unit 130: Electrode temperature measuring section
140: 표시부 200: 납축전지 140: display unit 200: lead-acid
210: 전극 220: 온도 센서 210: electrode 220: temperature sensor
230: 센서고정 마개 300: 전극 연결부 230: sensor fixing stopper 300: electrode connection
400: 충전 전원 400: Charging Power

Claims (11)

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  6. 납축전지의 충전 및 방전을 제어하는 방법에 있어서, A method for controlling charging and discharging of the lead acid battery,
    상기 납축전지의 단자 전압 값을 측정하는 단계; Measuring a terminal voltage value of the lead-acid battery;
    상기 납축전지의 전극에 구멍형으로 장착되고 센서고정 마개에 의해 부착 고정되며, 절연물질로 코팅된 온도 센서에 의해 전극온도를 측정하는 단계; Wherein the electrodes of lead-acid battery mounted in the hole type is attached fixed by a sensor fixing stopper, measuring the electrode temperature by a temperature sensor coated with an insulating material;
    상기 전극 온도에 기초하여 상기 납축전지의 방전 상태를 표시하는 단계; Displaying a discharge state of the lead acid battery, based on the electrode temperature;
    상기 단자 전압 값이 완충 전압 값의 87.5%에 다다르면 상기 납축전지를 방전 모드에서 충전 모드로 전환하는 단계; The method comprising switching the lead-acid battery the terminal voltage value is reached, in 87.5% of the buffer voltage is in the discharge mode to the charge mode;
    상기 전극 온도에 기초하여 상기 납축전지의 충전 상태를 표시하는 단계; Displaying the charged state of the lead acid battery, based on the electrode temperature; And
    상기 단자 전압 값에 기초하여 상기 납축전지의 충전을 종료하는 단계를 포함하는 납축전지 제어 방법. The lead storage battery control method comprising the step of end of the charge of the lead storage battery based on the terminal voltage value.
  7. 청구항 6에 있어서, The method according to claim 6,
    상기 방전 상태를 표시하는 단계 및 상기 충전 상태를 표시하는 단계에서는 는 각각 In the displaying step and the state of charge indicating the state of each discharge
    상기 전극 온도가 미리 설정된 제1 온도보다 높고 미리 설정된 제2 온도보다 낮은 경우 상기 납축전지의 상태를 제1 상태로 표시하고, If the electrode temperature is higher than the pre-set first temperature is lower than the preset second temperature, and displays the status of the lead-acid battery to the first state,
    상기 전극 온도가 상기 제2 온도보다 높은 경우 상기 납축전지의 상태를 제2 상태로 표시하는 납축전지 제어 방법. When the electrode temperature is higher than the second temperature wherein the way a lead acid battery control to display the status of the lead-acid battery to the second state.
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