KR101727717B1 - 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 시예는 배터리 충전 시스템의 전류 펄스(pulse) 발생 회로에 있어서, 전원과 연결된 배터리 충전기의 송신단에 애드온 타입(add-on type)으로 연결되는 수신단과; 충전모드에서는 양의 전류를 흐르게 하고, 방전모드에서는 음의 전류를 흐르게 하는, 전류 펄스를 생성하는 전류 펄스 제어부와; 애드온 타입으로 배터리에 연결되고 상기 배터리에 상기 생성된 전류 펄스를 제공하는 송신단;을 포함하는 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로인 것을 특징으로 한다.

Description

애드온 타입 전류 펄스 발생 회로{ADD-ON TYPE CURRENT PULSE GENERATING CIRCUIT}
본 발명은 전류 펄스를 발생시키는 회로에 관한 기술 분야에 속한다.
최근 배터리 충전 시스템이 급속도로 발전하고 있다. 그런데 기존 배터리 충전 시스템은 일정한 전류만을 인가하여 충전시 여러가지 단점들이 발생한다. 도 1은 기존 배터리 충전 시스템의 전류 파형을 나타낸 그래프이다. 도 1을 참조하면, 기존 배터리 충전 시스템은 시간 경과에 따라 일정한 변동이 없는 전류만을 인가하고 있다. 이와같이, 일정한 전류를 인가하게 되면, 충전시 배터리에 이온층이 형성된다. 그리고 이러한 이온층이 형성되면, 배터리에서 발열이 발생하거나 에너지의 손실이 발생하여, 충전되는 전류를 높일 수 없는 단점이 발생한다. 따라서 이러한 단점들을 해소하기 위하여, 최근 펄스형 충전기가 개발되고 있다. 도 2는 기존 펄스형 충전기에서 인가되는 전류 파형을 나타낸 그래프이다. 도 2를 참조하면, 기존 펄스형 충전기는, 인가되는 충전 전류의 펄스들 사이에, 짧은 시간의 방전 전류 펄스들을 인가한다. 이와같이 짧은 방전 전류 펄스들을 인가하면, 충전시에 형성된 이온층이 전해질로 확산되어 분해된다. 그리고 이온층이 분해되면 충전시의 내부저항의 증가를 막을 수 있어 결과적으로 충전되는 전류가 증가되어 급속 충전이 가능해진다. 도 3은 기존 펄스형 충전기에서 인가되는 전류 파형을 나타낸 그래프이다. 도 3을 참조하면, 기존 펄스형 충전기는 방전 펄스(300)의 형태가 삼각파의 전류 형태(310, 320)를 만들게 되는 것을 알 수 있다. 그리고, 이와같이 방전 전류들의 형태가 삼각파의 전류 형태를 띄게 되면, 1차 방전 전류(310)와 2차 방전 전류(320)의 크기가 서로 달라지는 문제점이 발생할 수 있다. 즉, 기존 펄스형 충전기에서는 방전 전류 펄스들의 크기가 서로 다르게 형성되어 충전 효율이 떨어지고 급속 충전이 불가능하게 되는 문제점이 존재한다.
본 발명의 일 실시예인 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로는 배터리에 펄스 전류를 흐르게 함으로써, 상기 배터리의 수명을 향상시키고, 충전 효율을 향상시켜, 급속 충전이 가능하게 하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 배터리 충전 시스템의 전류 펄스(pulse) 발생 회로에 있어서, 전원과 연결된 배터리 충전기의 송신단에 애드온 타입(add-on type)으로 연결되는 수신단과; 충전모드에서는 양의 전류를 흐르게 하고, 방전모드에서는 음의 전류를 흐르게 하는, 전류 펄스를 생성하는 전류 펄스 제어부와; 애드온 타입으로 배터리에 연결되고 상기 배터리에 상기 생성된 전류 펄스를 제공하는 송신단;을 포함하는 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예인 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로는 상기 수신단에 연결된 양방향 스위치를 포함하며, 상기 양방향 스위치는 충전시 턴온되어 충전 전류를 흐르게 하며, 방전시 턴오프되어 상기 수신단과 상기 송신단의 연결을 끊어주는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예인 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로에 포함된 상기 전류 펄스 제어부는, 인덕터; 상기 방전 모드에서 인덕터 전류를 제어하기 위한 방전 스위치; 및 상기 인덕터의 전류를 연속적으로 흘려주기 위한 프리휠링 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예인 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로에 포함된 상기 전류 펄스 제어부는, 상기 방전모드시 방전 에너지를 저장하는 커패시터; 상기 커패시터의 에너지를 밸런싱하는 저항을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예인 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 상기 애드온 타입은 상기 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로가 상기 배터리 충전기와 상기 배터리에 탈부착으로 장착이 가능하게 연결되는 타입인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예인 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로에 포함된 상기 방전 스위치는 상기 충전모드에서 턴오프되고 상기 방전모드에서 PWM 동작을 수행하는 스위치인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예인 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로에 포함된 상기 전류 펄스 제어부는, 상기 충전모드 이후, 제1 휴지기간과 상기 방전모드와 제2 휴지기간을 순차적으로 가지는 모드에 따른 스위칭 동작을 복수 회 반복하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예인 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로에 의하면, 배터리에 펄스 전류를 흐르게 함으로써, 상기 배터리의 수명을 향상시키고, 충전 효율을 향상시켜, 급속 충전이 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예인 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로에 의하면, 첫번째 방전 펄스 및 두번째 방전 펄스 모두 구형파의 형태를 가지고 있어 방전 전류의 크기가 일정하게 유지되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예인 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로에 의하면, 배터리에 펄스 형태의 방전 전류를 흐르게 하여 크기가 일정한 방전 펄스들을 공급하게 되는 효과가 있다.
도 1은 기존 배터리 충전 시스템의 전류 파형을 나타낸 그래프이다.
도 2는 기존 펄스형 충전기의 펄스형 전류 형태를 나타낸 그래프이다.
도 3은 기존 펄스형 충전기에서 인가되는 실제 전류 파형을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로가 배터리 충전기와 배터리에 연결되는 것을 도시한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로에 의하여 공급되는 전류를 시간에 따라 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 구체적인 회로도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 전류 펄스 제어부가 충전모드와 방전모드를 제어하는 전류의 인가를 나타내는 그래프이다.
도 8은 방전 스위치가 PWM 동작을 수행함에 따른 전류의 인가를 나타내는 그래프이다.
도 9는 충전 모드에서의 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 전류의 흐름을 나타낸 회로도이다.
도 10은 방전 모드에서 상기 방전 스위치(650)가 턴온된 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 전류의 흐름을 나타낸 회로도이다.
도 11은 방전 모드에서 상기 방전 스위치(650)가 턴오프된 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 전류의 흐름을 나타낸 회로도이다.
도 12는 방전 모드에서 배터리에 공급되는 전류를 나타내는 그래프이다.
도 13은 방전 모드에서 방전 스위치가 PWM 동작을 수행함에 따른 방전 전류의 파형을 나타내는 그래프이다.
이하 본 발명에 다른 바람직한 실시예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어 본 발명의 범위는 이하의 실시예들에 한정되지 아니한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로가 배터리 충전기와 배터리에 연결되는 것을 도시한 회로도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로(400)는 전원(430)과 연결된 배터리 충전기(440)의 송신단에 애드온 타입(add-on type)으로 연결되는 수신단(410)과 방전 스위치가 포함되고 충전모드에서는 양의 전류를 흐르게 하고 방전모드에서는 음의 전류를 흐르게 하는 전류 펄스를 생성하는 전류 펄스 제어부와 애드온 타입으로 배터리(450)에 연결되고 상기 배터리(450)에 상기 생성된 전류 펄스를 제공하는 송신단(420)을 포함할 수 있다.
상기 전원(430)은 배터리에 전력을 공급한다. 이때 상기 전원(430)은 배터리에 교류 전력을 공급할 수 있다. 그리고, 상기 배터리 충전기(440)는 상기 전원(430)으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 이때, 상기 배터리 충전기(440)는 교류 전력을 병렬로 공급받을 수 있다. 그리고 상기 배터리 충전기(440)는 배터리(450)와 전기적으로 연결되어 상기 배터리에 전력을 공급하여 충전시킬 수 있다.
그리고 상기 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로(400)의 수신단(410)은 배터리 충전기(440)의 송신단에 연결될 수 있다. 이때, 상기 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로(400)의 수신단(410)은 배터리 충전기(440)의 송신단에 연결될 수 있다. 그리고 상기 수신단(410)을 통하여 상기 배터리 충전기(440)로부터 전력을 공급받을 수 있다.
그리고 상기 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로(400)는 상기 전류 펄스 제어부를 포함할 수 있다. 상기 전류 펄스 제어부는 충전모드에서는 양의 전류를 흐르게 하고 방전모드에서는 음의 전류를 흐르게 하는 전류 펄스를 생성할 수 있다. 즉, 상기 전류 펄스 제어부는 상기 베터리 충전기(440)로부터 공급받은 전력을 이용하여, 상기 충전모드에서는 상기 배터리(450)에 양의 전류를 흐르게 하여 상기 배터리(450)를 충전시키고, 상기 방전모드에서는 음의 전류를 흐르게 하여 상기 베터리(450)를 방전시켜 상기 배터리(450)에 전류를 흐르게 할 수 있다.
이때, 상기 전류 펄스 제어부는 상기 배터리(450)에 상기 충전모드와 상기 방전모드를 반복하여 펄스 전류를 흐르게 할 수 있다. 이와같이 상기 전류 펄스 제어부가 상기 배터리(450)에 펄스 전류를 흐르게 하여 상기 배터리(450)를 충전시키면, 충전 시에 형성된 이온층을 전해질로 확산 분해되도록 하여, 충전시의 내부 저항의 증가를 막고 결과적으로 충전되는 전류를 증가시켜 급속 충전이 가능하게 하는 효과가 있다. 즉 상기 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로(400)는 상기 배터리(450)에 펄스 전류를 흐르게함으로써, 상기 배터리(450)의 수명을 향상시키고, 충전 효율을 향상시켜, 급속 충전이 가능하게 하는 효과가 있다.
그리고, 상기 전류 펄스 제어부에는 상기 방전 스위치가 포함될 수 있다. 이때, 상기 방전 스위치는 PWM(Pulse Width Modulation, 펄스 폭 변조) 제어 스위치로 형성될 수 있다. 상기 PWM 스위치는 주기적으로 0과 1을 반복하는 펄스를 제공하는 스위치를 의미한다. 이때 상기 방전 스위치가 PWM 스위치로 형성되면, 상기 방전모드에서 상기 배터리(450)에 펄스 형태의 방전 전류를 흐르게 할 수 있다. 그리고 상기 배터리(450)에 펄스 형태의 방전 전류를 흐르게 하면, 기존의 방전 펄스가 삼각파의 전류 형태를 만들어 1차 방전 전류와 2차 방전 전류의 크기가 달라지는 문제점을 해결할 수 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로에 의하여 공급되는 전류를 시간에 따라 나타내는 그래프이다. 도 5를 참조하면, 상기 배터리(450)에 충전모드에서 제1 충전 펄스(510)이 공급된 뒤에, 제1 방전 펄스(520)가 공급될 수 있다. 그리고 연속적으로 제2 충전 펄스(512), 제2 방전 펄스(530), 제3 충전 펄스(514)가 계속하여 공급될 수 있다.
그런데, 이때 제1 방전 펄스(520)는 도 3의 기존 회로의 방전 펄스의 삼각파 형태와는 다르게 구형파의 전류 형태를 나타내는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 방전 펄스(520)는 예를 들어, 첫번째 방전 펄스(522) 및 두번째 방전 펄스(524) 모두 구형파의 형태를 가지고 있어 방전 전류의 크기가 일정하게 유지되는 것을 알 수 있다. 즉 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 PWM 스위치가 인덕터 전류를 제어하여 상기 배터리(450)에 펄스 형태의 방전 전류를 흐르게 하면, 구형파의 형태로 크기가 일정한 방전 펄스들을 공급하게 되는 효과가 있다. 이와 같이 구형파의 형태인 방전 펄스들을 상기 방전 모드에 상기 배터리(450)에 공급하게 되면, 상기 배터리(450)의 수명을 향상시키고, 충전 효율을 향상시켜, 급속 충전이 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.
그리고 상기 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로(400)는 애드온 타입으로 상기 배터리(450) 또는 상기 배터리 충전기(440)에 연결될 수 있다. 이때, 상기 애드온 타입은 상기 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로(400)가 상기 배터리 충전기(440) 또는 상기 배터리(450)에 탈부착으로 장착이 가능하게 연결되는 타입일 수 있다. 즉 상기 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로(400)는 자유롭게 탈부착이 가능하므로 상기 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로(400)가 독립적으로 제작되더라도, 상기 배터리 충전기(440) 또는 상기 배터리(450)에 장착이 가능한 효과가 있다. 그래서 종래 상기 배터리 충전기(440)에 상기 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로(400)를 부착하여 상기 배터리(450)에 연결하면, 상기 방전 모드에 방전 펄스들로 형성된 전류를 흐르게 할 수 있어, 상기 배터리(450)의 수명을 향상시키고, 충전 효율을 향상시켜, 급속 충전이 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 구체적인 회로도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 상기 전류 펄스 제어부는 양방향 스위치(630, Q1), 인덕터(640), 방전 스위치(650), 저항(670), 커패시터(680), 또는 다이오드(660)를 포함할 수 있다.
상기 양방향 스위치(630)의 일단은 상기 수신단의 양극(610)에 연결될 수 있다. 그리고, 상기 양방향 스위치(630)는 상기 충전모드에서는 온(on)되고 상기 방전모드에서는 오프(off)될 수 있다. 이러한 양방향 스위치(630)는 충전시 턴온되어 충전 전류를 흐르게 하며, 방전시 턴오프되어 상기 수신단과 상기 송신단의 연결을 끊어줄 수 있다.
상기 인덕터(640)는 상기 수신단의 일단(632)에서 병렬로 연결되고 상기 방전 스위치(650)의 일단(642)에 연결될 수 있다. 즉, 상기 인덕터(640)의 일단(632)은 상기 양방향 스위치(630)의 일단에 열결되고, 상기 인덕터(640)의 타단(642)은 상기 방전 스위치(650)의 일단에 연결될 수 있다.
상기 방전 스위치(650)는 상기 수신단의 일단(632)에서 병렬로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 방전 스위치(650)의 일단은 상기 인덕터(640)의 일단(642)에 연결되고 상기 수신단의 음극(612)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 방전 스위치(650)는 상기 충전모드에서는 오프되고 상기 방전모드에서는 PWM 동작을 수행하는 스위치일 수 있다.
상기 저항(670)은 상기 송신단(620)의 일단(672)에 병렬로 연결될 수 있다. 이때, 상기 저항(670)은 상기 송신단(620)의 양극(620)에 연결될 수 있다. 이러한 저항(670)은 상기 커패시터(680)의 에너지를 밸런싱하는 기능을 갖는다.
상기 커패시터(680)는 상기 저항(670)의 일단(662)에 연결되고 상기 송신단의 일단(682)에 연결될 수 있다. 이때, 상기 커패시터(680)는 상기 송신단의 음극(622)에 연결될 수 있다. 이러한 커패시터는 방전모드시 방전 에너지를 저장할 수 있다.
상기 다이오드(660)는 상기 인덕터(640)와 상기 방전 스위치(650)가 연결된 일단(642)과, 상기 저항(670)과 상기 커패시터(680)가 연결된 일단(662)에 연결될 수 있다. 이때 상기 다이오드는 상기 방전 스위치(650)가 연결된 일단(642)으로부터 상기 커패시터(680)가 연결된 일단(662)에의 방향으로 된 바이어스로 형성될 수 있다. 이러한 다이오드는 상기 인덕터의 전류를 연속적으로 흘려주기 위한 플리휠링 다이오드일 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 전류 펄스 제어부가 충전모드와 방전모드를 제어하는 스위칭 동작을 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로(400)의 상기 전류 펄스 제어부는 회로소자들(630 내지 680)을 제어하여 상기 충전모드와 상기 방전모드를 제어할 수 있다. 이때, 상기 전류 펄스 제어부는 상기 충전모드 이후, 제1 휴지기간과 상기 방전모드와 제2 휴지기간을 순차적으로 가지는 모드에 따른 스위칭 동작을 복수 회 반복하도록 제어할 수 있다.
즉, 도 7을 참조하면, 상기 전류 펄스 제어부는 상기 충전모드(710)에서는 상기 양방향 스위치(630, Q1)를 턴온하고 상기 방전 스위치(650, Q2)는 턴오프하여, 상기 송신단(420)으로 전류를 흐르게 할 수 있다. 즉 충전모드에서는 상기 송신단(420)으로 전류를 흐르게 하여 상기 배터리(450)를 충전시킬 수 있다.
보다 상세하게 도 9를 참조하여 상기 충전모드(710)를 설명한다. 도 9는 충전 모드에서의 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 전류의 흐름을 나타낸 회로도이다. 도 9를 참조하면, 상기 전류 펄스 제어부는 상기 양방향 스위치(630, Q1)를 턴온하고 상기 방전 스위치(650, Q2)는 턴오프하여, 상기 배터리 충전기(440)로부터 공급된 전류가 상기 수신단의 양극(610)을 지나, 상기 송신단의 양극(620)으로 흐르면서 상기 배터리로 전류가 흐르게 할 수 있다. 이때, 상기 다이오드(660) 역방향 바이어스가 되어 전류가 흐르지 않게 되므로, 상기 인덕터 및 상기 방전 스위치(650)에는 전류가 흐르지 않는다. 그리고, 상기 커패시터(680)와 상기 저항(670)에 전류가 흐르면서, 방전 모드에서 상기 커패시터(680)에 저장된 에너지가 상기 저항(670)을 통해 소모될 수 있다. 이때 상기 저항(670)은 밸런싱 저항으로서의 역할을 수행할 수 있다.
다음으로, 상기 전류 펄스 제어부는 상기 충전모드(710) 다음에, 제1 휴지기간(730)을 가지도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 전류 펄스 제어부는 상기 양방향 스위치(630, Q1) 및 상기 방전 스위치(650, Q2)를 모두 턴오프하여 전류를 흐르지 않게 함으로써 상기 배터리(450)에 전류를 공급하지 않아 휴지기간을 가지도록 제어할 수 있다. 이때, 휴지기간의 시간은 상기 방전모드의 시간과 동일할 수 있다.
다음으로, 상기 전류 펄스 제어부는 상기 제1 휴지기간 다음에, 상기 방전모드(720)를 형성할 수 있다. 즉, 전류 펄스 제어부는 상기 양방향 스위치(630, Q1)를 턴오프하고 상기 방전 스위치(650, Q2)는 턴오프하여, 상기 배터리 충전기(440)로부터 공급된 전류를 상기 배터리(450)로 흐르지 않게 할 수 있다. 또한, 상기 전류 펄스 제어부는 상기 방전모드에서 상기 방전 스위치(650)가 PWM 동작을 수행하는 스위치로 작동하도록 제어할 수 있다. 도 8은 방전 스위치가 PWM 동작을 수행함에 따른 전류의 인가를 나타내는 그래프이다. 도 8을 참조하면, 상기 방전모드에서 상기 방전 스위치(650)가 PWM 동작을 수행하여 온(ON)일 때는 전류가 흐르고 오프(OFF)일 때는 전류가 흐르지 않는다. 즉, 상기 방전 스위치(650)가 PWM 동작을 수행하면, 도 13과 같이 방전모드에서 펄스형태의 방전 전류(740)가 흐르게 된다.
다음으로, 다시 도 7을 참조하면, 상기 전류 펄스 제어부는 상기 방전모드(720) 다음에, 제2 휴지기간(732)을 형성하도록 제어할 수 있고, 예를 들어, 반복하여 상기 방전모드(722), 상기 제3 휴지기간(722)를 순차적으로 형성하도록 제어할 수 있다.
다음으로, 상기 전류 펄스 제어부는 다시 충전모드가 형성되도록 제어할 수 있고, 예를 들어, 도 7과 같이, 반복하여 충전모드, 휴지기간, 방전모드를 반복하여 형성하도록 제어할 수 있다.
이하에서, 도 10과 도 11을 참조하여 방전 모드에서 상기 방전 스위치(650)가 PWM 동작을 수행함에 따른 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 전류의 흐름을 설명한다.
도 10은 방전 모드에서 상기 방전 스위치(650)가 턴오프된 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 전류의 흐름을 나타낸 회로도이다. 도 10을 참조하면, 상기 방전 모드에서 상기 양방향 스위치(630)는 턴오프되고, 상기 방전 스위치(650)는 턴오프되어, 상기 송신단의 양극(620)으로부터 전류가 흐르게 되어, 상기 인덕터(640)와 상기 방전 스위치(650)에 전류가 흐르게 되며, 상기 송신단의 음극(622)으로 전류가 흐르게 된다. 이때 상기 인덕터(640)는 흐르게 되는 방전 전류를 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 그리고 상기 다이오드는 역방향 바이어스가 되어 전류가 흐르지 않게 되어, 상기 저항 및 커패시터에도 전류가 흐르지 않게 된다.
도 11은 방전 모드에서 상기 방전 스위치(650)가 턴온된 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 전류의 흐름을 나타낸 회로도이다. 도 11을 참조하면, 상기 방전 모드에서 상기 양방향 스위치(630)는 턴오프되고, 상기 방전 스위치(650)도 턴온되면, 상기 송신단의 양극(620)으로부터 전류가 흐르게 되어, 상기 인덕터(640)를 지나, 순방향 바이어스가 된 상기 다이오드(660) 및 커패시터(680)로 전류가 흐르게되어, 상기 송신단의 음극(622)으로 전류가 흘러 나가게 된다.
이하에서, 도 12와 도13을 참조하여, 방전 모드에서 상기 방전 스위치(650)가 PWM 동작을 수행함에 따른 전류의 파형을 설명한다. 도 12는 방전 모드에서 배터리에 공급되는 전류를 나타내는 그래프이고, 도 13은 방전 모드에서 방전 스위치가 PWM 동작을 수행함에 따른 방전 전류의 파형을 나타내는 그래프이다.
즉, 상기 전류 펄스 제어부는 방전 모드에서 상기 방전 스위치(650)가 PWM 동작을 수행함으로써 도 13의 아래 그래프와 같이, 상기 방전 스위치(650)가 턴온(1310)과 턴오프91312) 동작을 예를 들어 0과 1로 반복하여 PWM 스위칭 동작을 수행할 수 있다. 그러면, 상기 PWM 스위칭 동작에 따라 방전 모드에서 상기 배터리(620)에 흐르는 방전 전류는 도 13의 위 그래프와 같은 형태로 흐르게 된다. 그리고 상기 방전 전류는 실제로는 도 12와 같은 방전 전류(1210)의 형태로 형성되어 흐르게 된다.
따라서 본 발명의 다른 실시예에 따른 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로에 의하면, 상기 방전 스위치(650)가 PWM 동작을 수행함으로써 방전 전류의 크기가 일정하게 되는 효과가 있다. 즉, 도 12의 그래프와 같은 방전 전류가 도 5의 방전 펄스로 형성되어 구형파의 전류 형태가 되면서 제1차 방전 전류(522)의 크기와 제2차 방전 전류(524)의 크기가 일정하게 되는 효과가 있다. 이와 같이 방전 전류의 크기가 일정하게 되면, 배터리의 수명이 향상되고, 충전 효율이 향상되며, 급속 충전이 가능하게 되는 효과가 있다.
400 : 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로
410 : 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 수신단
420 : 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로의 송신단
440 : 배터리 충전기
450 : 베터리

Claims (7)

  1. 배터리 충전 시스템의 전류 펄스(pulse) 발생 회로에 있어서,
    전원과 연결된 배터리 충전기의 송신단에 애드온 타입(add-on type)으로 연결되는 수신단과;
    충전모드에서는 양의 전류를 흐르게 하고, 방전모드에서는 음의 전류를 흐르게 하는, 전류 펄스를 생성하는 전류 펄스 제어부와;
    애드온 타입으로 배터리에 연결되고 상기 배터리에 상기 생성된 전류 펄스를 제공하는 송신단을 포함하며,
    상기 전류 펄스 제어부는,
    인덕터와, 상기 방전 모드에서 인덕터 전류를 제어하기 위한 방전 스위치와, 상기 인덕터의 전류를 연속적으로 흘려주기 위한 프리휠링 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신단에 연결된 양방향 스위치를 포함하며, 상기 양방향 스위치는 충전시 턴온되어 충전 전류를 흐르게 하며, 방전시 턴오프되어 상기 수신단과 상기 송신단의 연결을 끊어주는 것을 특징으로 하는 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전류 펄스 제어부는,
    상기 방전모드시 방전 에너지를 저장하는 커패시터;
    상기 커패시터의 에너지를 밸런싱하는 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 애드온 타입은 상기 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로가 상기 배터리 충전기와 상기 배터리에 탈부착으로 장착이 가능하게 연결되는 타입인 것을 특징으로 하는 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방전 스위치는 상기 충전모드에서 턴오프되고 상기 방전모드에서 PWM 동작을 수행하는 스위치인 것을 특징으로 하는 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전류 펄스 제어부는,
    상기 충전모드 이후,
    제1 휴지기간과 상기 방전모드와 제2 휴지기간을 순차적으로 가지는 모드에 따른 스위칭 동작을 복수 회 반복하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 애드온 타입 전류 펄스 발생 회로.
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KR101429608B1 (ko) * 2013-03-22 2014-08-13 삼성그린테크(주) 배터리 재생 장치 및 방법

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