KR101753807B1 - Device for battery performance recovery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 배터리의 충전시 배터리의 2개의 전극을 일정한 주파수로 진동시킴으로써 배터리의 전극에 형성된 황산염을 전극으로부터 분리할 수 있도록 하는 배터리 성능 회복 장치를 제안한다. 상기 배터리 성능회복장치는, 차량용 배터리 및 차량용 발전기와 병렬로 연결된 배터리 성능회복장치로서, 배터리 사용상태 검출회로 및 초음파진동신호 발생회로를 포함한다. The present invention proposes a battery performance recovery device capable of separating sulphate formed on an electrode of a battery from an electrode by vibrating two electrodes of the battery at a constant frequency when charging a vehicle battery. The battery performance recovery device is a battery performance recovery device connected in parallel with a vehicle battery and a vehicle generator, and includes a battery use state detection circuit and an ultrasonic vibration signal generation circuit.

Description

배터리 성능회복장치{Device for battery performance recovery}Device for battery performance recovery [0001]

본 발명은 배터리 성능회복장치에 관한 것으로, 특히, 배터리의 양 단자에 연결된 발전기 및 전장품과 병렬로 연결되어, 발전기 또는 배터리로부터 인가되는 전원의 전압준위를 검출하며, 검출된 전압의 준위가 미리 설정해 놓은 기준전압준위에 비해 높은 경우에는 배터리를 구성하는 2개의 전극 표면에 진동신호를 전달함으로써 2개의 전극 표면에 고착된 황산염을 효과적으로 제거할 수 있는 배터리 성능회복장치에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a battery performance recovery device, which is connected in parallel with a generator and an electrical component connected to both terminals of a battery, detects a voltage level of a power source applied from a generator or a battery, And more particularly, to a battery performance recovery device capable of effectively removing sulphate adhering to two electrode surfaces by transmitting a vibration signal to the surfaces of two electrodes constituting the battery when the voltage is higher than the reference voltage level.

2015년 세계 산업계의 가장 큰 이슈는 배출가스를 조작한 폭스바겐 디젤 스캔들과 온실가스 감축과 관련된 파리 기후 협약으로 2건의 관심사는 모두 환경과 관련된 것이다. 친환경은 이제 거스를 수 없는 시대의 대세라는 것이 대다수 전문가의 분석이며, 따라서 2017년 주요 경제 키워드로 친환경 에너지를 들 수 있을 것이다. The world's biggest industry issue in 2015 is the Volkswagen diesel scandal that manages the emissions, and the Paris Climate Convention, which deals with greenhouse gas reductions. All two concerns are environmental. It is the analysis of most experts that the environment is now a trend that can not be ruled out. Therefore, the key economic keyword in 2017 will be eco-friendly energy.

친환경에 가장 적극적인 산업군은 자동차 분야이다. 자동차 분야는 폭스바겐 사태 및 파리 협약과 밀접한 관련이 있고 하이브리드 자동차가 상용화되면서 이미 친환경 자동차 시장은 태동기를 넘어 성숙기로 접어들었다. 이미 국내외 수많은 기업은 전기 자동차를 기반으로 사업 확장에 나서고 있으며, 그 중심에는 배터리가 있다. The most active industry group is green. The automobile sector is closely related to the Volkswagen incident and the Paris Convention, and as hybrid cars become commercially available, the eco-friendly automobile market has matured beyond the early days. Many domestic and foreign companies are already expanding their businesses based on electric vehicles, and batteries are at the center.

1차 전지는 내장된 화학 물질의 화학적 변화가 끝나면 전지의 수명을 다하고 재생할 수 없는데 반해 2차 전지는 화학물질의 변화가 끝나더라도 다시 외부에서 전기 에너지가 공급되면 작용물질이 재생되므로 충전과 방전을 되풀이하여 사용할 수 있다. When the chemical change of the built-in chemical is completed, the life of the battery is completed and it can not be regenerated. However, even if the change of the chemical is finished, the secondary battery is regenerated when the electric energy is supplied from the outside. It can be used repeatedly.

2차 전지의 일종으로 자동차의 에너지 공급원인 충전용 배터리는, 두 개의 전극(electrode)을 전해액(an electrolyte)에 잠기게 하고, 각 전극의 활성물질과 전해액의 화학적 반응을 통해 전기 에너지를 생성하여 외부회로에 공급하거나 외부에서 공급하는 화학적 에너지를 이용하여 충전시킬 수 있는 장치를 말한다. 충전 및 방전을 반복하는 과정에 배터리의 전극이 산화되어 전극 표면에는 황산염이 형성될 수 있다. 전극에 형성된 황산염은 배터리의 화학적·전기적 반응의 통로를 감소시키거나 차단할 수 있어 결국 배터리의 내부 저항이 증가하게 됨에 따라 배터리의 효율 및 수명이 감소하게 된다. A rechargeable battery that is an energy source of automobiles is a type of rechargeable battery in which two electrodes are immersed in an electrolyte and electrical energy is generated by chemical reaction between the active material of each electrode and the electrolyte Means a device that can be supplied to an external circuit or charged using chemical energy supplied from the outside. During the charging and discharging cycles, the electrode of the battery is oxidized and sulfate may be formed on the electrode surface. Sulfate formed on the electrode can reduce or block the path of the chemical and electrical reaction of the battery, thereby increasing the internal resistance of the battery, thereby reducing the efficiency and lifetime of the battery.

한국 등록특허공보 제10-1113098호(2012년 2월 15일)Korean Registered Patent No. 10-1113098 (Feb. 15, 2012)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 차량용 배터리의 충전시 배터리의 2개의 전극을 일정한 주파수로 진동시킴으로써 배터리의 전극에 형성된 황산염을 전극으로부터 분리할 수 있도록 하는 배터리 성능 회복 장치를 제공하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a battery performance recovery device capable of separating sulphate formed on an electrode of a battery from an electrode by vibrating two electrodes of the battery at a constant frequency when charging a vehicle battery.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 성능회복장치는, 차량용 배터리 및 차량용 발전기와 병렬로 연결된 배터리 성능회복장치로서, 배터리 사용상태 검출회로 및 초음파진동신호 발생회로를 포함한다. 상기 배터리 사용상태 검출회로는 상기 배터리 또는 상기 발전기로부터 인가되는 전압의 준위와 미리 설정해 놓은 기준전압준위를 비교한 결과를 반영한 진동제어신호를 생성한다. 상기 초음파진동신호 발생회로는 상기 진동제어신호에 응답하여 생성한 초음파 진동신호를 상기 배터리의 2개의 전극에 공급한다. 상기 기준전압준위는 차량의 시동을 거는데 필요한 전압의 최소 준위이다. According to an aspect of the present invention, there is provided a battery performance recovery device connected in parallel to a vehicle battery and a vehicle generator, the battery performance recovery device including a battery use state detection circuit and an ultrasonic vibration signal generation circuit. The battery use state detection circuit generates a vibration control signal reflecting a result of comparing a level of a voltage applied from the battery or the generator with a predetermined reference voltage level. The ultrasonic vibration signal generating circuit supplies ultrasonic vibration signals generated in response to the vibration control signal to the two electrodes of the battery. The reference voltage level is a minimum level of the voltage required to start the vehicle.

본 발명에 따른 배터리 성능회복장치는 배터리의 양 단자에 연결된 발전기 및 전장품과 병렬로 연결되어, 발전기 또는 배터리로부터 인가되는 전원의 전압준위를 검출하며, 검출된 전압의 준위가 미리 설정해 놓은 기준전압준위에 비해 높은 경우에는 배터리를 구성하는 2개의 전극 표면에 진동신호를 전달함으로써 2개의 전극 표면에 고착된 황산염을 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다. A battery performance recovery device according to the present invention is connected in parallel to a generator and an electrical component connected to both terminals of a battery, detects a voltage level of a power source applied from a generator or a battery, and detects a level of a detected voltage, The oscillating signal is transmitted to the surfaces of the two electrodes constituting the battery, thereby effectively removing the sulphate adhering to the surfaces of the two electrodes.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 성능 회복 장치와 주변 장치와의 연결관계를 나타낸다.
도 2는 배터리의 전극을 진동시켜 전극의 표면에 형성된 황산염을 제거하는 과정을 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 성능 회복 장치의 블록 다이어그램이다.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 성능회복장치가 내장된 배터리의 구성을 나타낸다. 1 shows a connection relationship between a battery performance recovery device and a peripheral device according to the present invention.
FIG. 2 illustrates a process of removing sulphate formed on the surface of the electrode by vibrating the electrode of the battery.
3 is a block diagram of a battery performance recovery device according to the present invention.
4 shows a configuration of a battery in which a battery performance recovery device according to the present invention is incorporated.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention and the operational advantages of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings, which are provided for explaining exemplary embodiments of the present invention, and the contents of the accompanying drawings.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 성능 회복 장치와 주변 장치와의 연결관계를 나타낸다. 1 shows a connection relationship between a battery performance recovery device and a peripheral device according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 성능 회복 장치(100)는 전기 공급 장치(200) 및 전장품(300)과 전기적으로 병렬 연결되어 있다는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 1, it can be seen that the battery performance recovery apparatus 100 according to the present invention is electrically connected in parallel with the electric power supply apparatus 200 and the electrical component 300.

이해의 편의를 위해 전기 공급 장치(200)는 차량에 설치되어 있는 것으로 한정하여 설명하지만, 실시 예에 따라서는 다양한 형태의 전기 공급 장치(200)가 가능할 것이다. 전기 공급 장치(200)는 발전기(210)와 배터리(220)를 포함한다. 발전기(210)는 자동차의 엔진, 교류발전기인 알터네이터(alternator) 및 모터 제너레이터(motor generator) 등을 포함한다. 배터리(220)의 외부에는 2개의 단자(221, 222)가 설치되어 있는데, 이 단자는 배터리(220) 내부에 설치된 전극(미도시)과 직접 연결되어 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 배터리(220) 내부의 2개의 전극의 부재번호와 배터리(220) 외부의 2개의 단자의 부재번호를 동일하게 각각 221, 222로 기재한다. For convenience of understanding, the electric power supply device 200 is limited to being installed in a vehicle, but various types of electric power supply devices 200 may be possible according to the embodiments. The electric power supply 200 includes a generator 210 and a battery 220. The generator 210 includes an engine of an automobile, an alternator which is an alternator, a motor generator, and the like. Two terminals 221 and 222 are provided outside the battery 220 and are directly connected to an electrode (not shown) provided inside the battery 220. Hereinafter, for convenience of description, the numbers of the two electrodes inside the battery 220 and the numbers of the two terminals outside the battery 220 are denoted by 221 and 222, respectively.

전장품(electronic sub assembly)은 배터리(220)로부터 전원을 공급받아 동작하는 전기/전자 부품을 총칭하는 것으로, 자동차의 도난을 방지하기 위하여 시동을 제어하는 보안장치인 이모빌라이저(Immobilizer), 저항, 커패시터 및 마이크로컴퓨터와 같은 소자들이 내장된 기판이나 전등 및 각종 센서를 포함한다. 차량이 운행 중에 활성화되는 발전기(210)를 이용하여 배터리(220)를 충전할 수 있다. Electronic subassemblies are collectively referred to as electric / electronic components that are operated by receiving power from a battery 220. The electronic subassembly includes an immobilizer, a resistance device, a capacitor, and the like, which are security devices for controlling start- And includes a substrate or a lamp in which devices such as a microcomputer are embedded, and various sensors. The battery 220 can be charged using the generator 210 that is activated during operation of the vehicle.

양극 단자(V+) 및 음극 단자(V-)로 배터리(220)의 두 개의 단자(221, 222)로부터 전기 에너지를 전달받은 배터리 성능 회복 장치(100)는, 배터리(220)로부터 전달되는 전압의 크기와 미리 설정한 기준을 비교하고, 비교 결과에 따라 배터리(220)에 내장된 2개의 전극(221, 222)을 예를 들면 초음파와 같은 주파수로 진동시킬 수 있는 진동 에너지를 배터리(220)의 2개의 단자(221, 222)에 공급한다. The positive terminal (V +) and a negative terminal (V -) to the two terminals 221 and 222, the battery performance recovery unit 100 is transmitted to the electric energy from the battery 220, the voltage delivered from the battery 220 And the vibration energy that can vibrate the two electrodes 221 and 222 built in the battery 220 at the same frequency as that of the ultrasonic waves is stored in the battery 220 according to the comparison result. To the two terminals (221, 222).

도 2는 배터리의 전극을 진동시켜 전극의 표면에 형성된 황산염을 제거하는 과정을 설명한다. FIG. 2 illustrates a process of removing sulphate formed on the surface of the electrode by vibrating the electrode of the battery.

도 2를 참조하면, 황산 전해액에 담겨 있는 2개의 전극(221, 222)의 표면에 황산염(화살표 & 검은색 덩어리)이 형성되어 있을 때, 전극(221, 222)을 초음파 영역의 주파수로 진동시킴에 따라 전극(221, 222)의 표면에 형성되어 있던 검은색 덩어리의 황산염이 제거되는 과정을 쉽게 이해할 수 있다. 2, when electrodes (221 and 222) are formed with sulfates (arrows and black lumps) on the surfaces of the two electrodes 221 and 222 contained in the sulfuric acid electrolyte, the electrodes 221 and 222 are vibrated at the frequency of the ultrasonic range It is easy to understand how the black lumps of sulfate formed on the surfaces of the electrodes 221 and 222 are removed.

도 3은 본 발명에 따른 배터리 성능 회복 장치의 블록 다이어그램이다. 3 is a block diagram of a battery performance recovery device according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 성능 향상 회복 장치(100)는, 역전류 차단회로(110), 정전압 생성회로(120), 전압조정회로(130), 배터리 사용상태 검출회로(140) 및 초음파 진동신호 발생회로(150)를 포함한다. 3, a battery performance improvement recovery apparatus 100 according to the present invention includes a reverse current blocking circuit 110, a constant voltage generation circuit 120, a voltage regulation circuit 130, a battery use state detection circuit 140, And an ultrasonic vibration signal generating circuit 150.

역전류 차단회로(110)는 배터리(220)로부터 배터리 성능 회복 장치(100)로 전압이 공급되는 것은 허용하면서, 배터리 성능 회복 장치(100)로부터 배터리(220)로 전압이 역류하는 것을 방지하는 기능을 수행하며, 간단하게는 입력단자가 배터리(220)에 연결되고 출력단자가 정전압회로(120)에 연결된 다이오드(diode)로 구현할 수 있다. The reverse current cut-off circuit 110 has a function of preventing voltage from flowing back from the battery performance recovery apparatus 100 to the battery 220 while allowing the voltage to be supplied from the battery 220 to the battery performance recovery apparatus 100 And a diode connected to an input terminal of the battery 220 and an output terminal of the constant voltage circuit 120 may be implemented simply.

정전압 생성회로(120)는 역전류 차단회로(110)로부터 전달되는 직류 전압을 변환하여 정전압(Vop)을 생성한다. 정전압(Vop)은 전압조정회로(130), 배터리 사용상태 검출회로(140) 및 초음파 진동신호 발생회로(150)의 동작 전원으로 공급된다. 도 1을 참조하면, 정전압 생성회로(120)로 인가되는 전압은 발전기(210)와 배터리(220) 중 하나로부터 공급되는 것이다. 발전기(210)로부터 출력되는 전압의 최대 준위는 약 14.5V이고 배터리(220)로부터 출력되는 전압의 최대 준위는 약 12.5V이다. 따라서 전압준위가 일정하지 않은 전원이 정전압 생성회로(120)에 인가되기 때문에, 인가되는 전압의 준위를 단순히 1차원적으로 분할(devide)하여 정전압(Vop)을 생성해서는 문제가 발생할 수 있다. 정전압 생성회로(120)는 다양한 방식으로 구현할 수 있는데, 예를 들면, 동작전압의 전원에 관계없이 밴드갭(Band gap)을 이용하여 일정한 전압을 생성하는 전압기준회로(Voltage Reference Circuit)를 사용하여 정전압(Vop)을 생성할 수 있을 것이다. The constant voltage generating circuit 120 converts the DC voltage transmitted from the reverse current blocking circuit 110 to generate a constant voltage Vop. The constant voltage Vop is supplied to the operating power of the voltage regulating circuit 130, the battery use state detecting circuit 140 and the ultrasonic vibration signal generating circuit 150. Referring to FIG. 1, a voltage applied to the constant voltage generation circuit 120 is supplied from one of the generator 210 and the battery 220. The maximum level of the voltage output from the generator 210 is about 14.5 V and the maximum level of the voltage output from the battery 220 is about 12.5 V. [ Therefore, since a power source whose voltage level is not constant is applied to the constant voltage generation circuit 120, a problem may arise in that the level of the applied voltage is merely one-dimensionally devided to generate the constant voltage Vop. The constant voltage generation circuit 120 can be implemented in various ways. For example, a voltage reference circuit that generates a constant voltage using a band gap regardless of the power source of an operation voltage is used It is possible to generate the constant voltage Vop.

전압조정회로(130)는 역전류 차단회로(110)로부터 출력되는 직류 전압의 크기를 미리 설정한 기준에 따라 조정한 조정전압(Vc)을 생성한다. The voltage regulating circuit 130 generates the regulated voltage Vc adjusted in accordance with a preset reference of the magnitude of the DC voltage output from the reverse current blocking circuit 110. [

배터리 사용상태 검출회로(140)는 전압조정회로(130)에서 생성된 조정전압(Vc)을 이용하여 역전류 차단회로(110)로부터 출력되는 전압의 준위(Voltage Level)와 미리 설정해 놓은 적어도 하나의 기준전압준위와 비교한 결과를 반영한 진동제어신호(Svc)를 생성한다. The battery use state detecting circuit 140 detects the voltage level of the voltage output from the reverse current blocking circuit 110 by using the regulated voltage Vc generated by the voltage regulating circuit 130 and the voltage level of at least one And generates a vibration control signal Svc reflecting the result of comparison with the reference voltage level.

초음파 진동신호 발생회로(150)는 진동제어신호(Svc)에 응답하여 미리 설정한 주파수로 진동하는 진동신호(Viv)를 생성한다. 초음파 진동신호 발생회로(150)는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit; ASIC), 통합형 반도체(System on Chip; SoC) 및 하이브리드 집적회로(Hybrid Integrated Circuit) 등으로 구현할 수 있다. The ultrasonic vibration signal generating circuit 150 generates a vibration signal Viv that vibrates at a preset frequency in response to the vibration control signal Svc. The ultrasonic vibration signal generating circuit 150 may be implemented as an application specific integrated circuit (ASIC), a system on chip (SoC), or a hybrid integrated circuit.

충전과 방전을 연속으로 수행하는 배터리(220)의 전극(221, 222)에 고착되어 있는 황산염을 제거하기 위해 전극(221, 222)에 초음파 진동신호를 전달하는 것이 필요하지만, 그렇다고 아무 때나 초음파 진동신호를 전극(221, 222)에 전달하는 것은 바람직하지 않다. It is necessary to transmit the ultrasonic vibration signals to the electrodes 221 and 222 in order to remove the sulfate which is fixed to the electrodes 221 and 222 of the battery 220 which continuously performs charging and discharging, It is undesirable to transmit a signal to the electrodes 221 and 222.

차량의 운행 과정에 따라 발전기(210), 배터리(220) 및 전장품(300)의 동작을 구분하면 아래와 같다. The operation of the generator 210, the battery 220, and the electrical component 300 according to the driving process of the vehicle is as follows.

1. 차량이 사용되지 않고 있을 때 1. When the vehicle is not being used

발전기(210)는 동작하지 않지만 전장품(300)의 일부 부품은 동작을 하는 경우가 있으므로, 이 경우에는 배터리(220)가 일정한 전원을 전장품(300)에 공급하는 것이 일반적이다. 차량이 사용되지 않고 있을 때 본 발명에 따른 배터리 성능회복장치(100)를 가동하여 배터리(220)의 전극(221, 222)에 고착된 황산염을 제거할 수 있다. 다만, 배터리 성능회복장치(100)도 배터리(220)로부터 공급되는 전원을 이용하여 동작하므로, 배터리 성능회복장치(100)를 가동한다는 것은 배터리(220)에 충전된 전기에너지를 사용한다는 것이고 과도한 전기에너지가 사용된다면 배터리(220)로부터 출력되는 전압의 준위가 낮아지게 될 것이다. The generator 210 does not operate but some components of the electrical component 300 may operate. In this case, it is general that the battery 220 supplies a constant power to the electrical component 300. When the vehicle is not in use, the battery performance recovery apparatus 100 according to the present invention can be operated to remove the sulfate that is fixed to the electrodes 221 and 222 of the battery 220. [ Since the battery performance recovery apparatus 100 operates using the power supplied from the battery 220, the operation of the battery performance recovery apparatus 100 means that the battery 220 is charged with electric energy, If energy is used, the level of the voltage output from the battery 220 will be lowered.

배터리(220)로부터 출력되는 전압의 준위가 낮아질 때 가장 문제가 되는 것은 차량에 시동을 걸 때이다. 차량에 시동을 걸기 위해서는 배터리(220)로부터 출력되는 전압의 준위가 적어도 10V(Volts)가 되어야 하는데, 이보다 낮은 전압이 출력된다면 시동이 걸리지 않게 되기 때문이다. The most problematic when the level of the voltage output from the battery 220 becomes lower is when the vehicle is started. In order to start the vehicle, the level of the voltage output from the battery 220 must be at least 10 V (Volts). If a voltage lower than the voltage is output, the starting will not be performed.

따라서 차량이 사용되지 않고 있을 때 배터리 성능회복장치(100)를 가동할 것인가의 여부는 배터리(220)로부터 출력되는 전압의 준위가 10V보다 높은가 아니면 낮은가가 될 것이다. Therefore, whether or not to operate the battery performance recovery apparatus 100 when the vehicle is not in use will be whether the voltage level of the voltage output from the battery 220 is higher or lower than 10V.

2. 차량에 시동을 걸 때 2. When starting the vehicle

발전기(210)는 아직 가동하고 있지 않기 때문에, 배터리(220)에서 제공할 수 있는 최대 전력을 차량의 시동을 거는데 필요한 장치에 집중한다. 따라서 이때에는 충분한 구동능력이 있다고 할지라도 시동에 집중하기 위해서, 배터리 성능회복장치(100)를 가동하지 않는 것이 바람직할 것이다. Since the generator 210 is not yet in operation, the maximum power that can be provided by the battery 220 is concentrated on a device necessary for starting the vehicle. Therefore, at this time, it is preferable not to operate the battery performance recovery apparatus 100 in order to concentrate on starting even if sufficient driving ability exists.

3. 차량이 운행중일 때 3. When the vehicle is in operation

발전기(210)가 동작하고 있기 때문에, 발전기(210)로부터 발생하는 전력을 전장품(300)에 공급하는 것은 물론, 배터리(220)를 충전할 수 있을 것이다. 이때에는 배터리(220)의 전극(221, 222)에 초음파 진동신호를 인가하여 전극(221, 222)에 고착된 황산염을 제거하는데 아무런 문제가 없을 것이다. The electric power generated from the generator 210 can be supplied to the electrical component 300 and the battery 220 can be charged because the generator 210 is operating. At this time, ultrasonic vibration signals are applied to the electrodes 221 and 222 of the battery 220 so that there is no problem in removing the sulfate which is fixed to the electrodes 221 and 222.

발전기(210)는 차량이 운행 중일 때 가동되는데 최대 출력전압이 약 14.5V이다. 이때에는 배터리(220)에서 전장품(300)에 전원을 공급할 필요가 없고, 오히려 발전기(210)로부터 출력되는 전기에너지를 이용하여 배터리(220)를 충전하는 것이 바람직할 것이다. 차량용 배터리(220)의 최대 출력전압이 12.5V라고 가정하면 약 2V 정도의 전압준위의 차이가 있음을 알 수 있다. The generator 210 is activated when the vehicle is running and has a maximum output voltage of about 14.5V. At this time, it is not necessary to supply power to the electrical component 300 from the battery 220, but rather, it is preferable to charge the battery 220 using electrical energy output from the generator 210. Assuming that the maximum output voltage of the vehicle battery 220 is 12.5 V, it can be seen that there is a difference in voltage level of about 2 V.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 성능회복장치(100)의 두 단자(V+, V-)는 발전기(210) 및 배터리(220)의 두 단자와 병렬로 연결되어 있으므로, 배터리(220)로부터 출력되는 전압은 물론이고, 발전기(210)로부터 출력되는 전압도 그대로 배터리 성능회복장치(100)에도 공급된다는 것을 알 수 있다. 1, two terminals V + and V - of the battery performance recovery apparatus 100 according to the present invention are connected in parallel to two terminals of the generator 210 and the battery 220, And the voltage output from the generator 210 is also supplied to the battery performance recovery apparatus 100 as it is.

본 발명에 따른 배터리 성능회복장치(100)는 두 개의 단자(V+, V-)로 인가되는 전압의 준위를 검출하고, 이를 미리 설정한 기준전압준위와 비교하여 배터리(220)의 두 전극(221, 222)에 초음파 진동신호를 공급할 것인가 아닌가를 결정한다. Two electrodes of the battery 220 and detects the level of the voltage, as compared to a reference voltage level set this in advance is applied to the (- battery performance recovery unit 100 has two terminals (V +, V) according to the invention 221, and 222, respectively.

상술한 바와 같이, 배터리 성능회복장치(100)로 인가되는 전압의 준위가 12.5V와 14.5V 사이라면, 발전기(210)가 가동중이거나 배터리(220)에 전기에너지가 충만하다는 것으로 판단할 수 있고, 이때에는 본 발명에 따른 배터리 성능회복장치(100)를 가동하도록 한다. As described above, if the level of the voltage applied to the battery performance recovery apparatus 100 is between 12.5 V and 14.5 V, it can be determined that the generator 210 is in operation or the battery 220 is full of electric energy At this time, the battery performance recovery apparatus 100 according to the present invention is operated.

자동차의 시동을 걸기 위해서는 배터리(220)로부터 출력되는 전압의 준위가 10V 이상이 되어야 한다는 것은 이미 언급하였다. 따라서 배터리(220)로부터 출력되는 전압의 준위가 10V 미만일 때에는 배터리 성능회복장치(100)가 가동하지 않도록 하여야 할 것이다. It has already been mentioned that the level of the voltage output from the battery 220 must be 10 V or more in order to start the automobile. Therefore, when the level of the voltage output from the battery 220 is less than 10 V, the battery performance recovery apparatus 100 should not be operated.

차량이 운행 중일 때에는 발전기(210)가 가동하므로 최대 14.5V의 전압이 본 발명에 따른 배터리 성능회복장치(100)에 인가되므로 언제든지 배터리 성능회복장치(100)를 가동하면 될 것이다. Since the generator 210 operates when the vehicle is in operation, a maximum voltage of 14.5 V is applied to the battery performance recovery apparatus 100 according to the present invention, so that the battery performance recovery apparatus 100 may be operated at any time.

차량의 운행이 정지된 상태에서는 발전기(210)가 동작하지 않으므로, 순수하게 배터리(210)로부터만 전원이 공급되게 될 것이고, 이때에는 배터리 성능회복장치(100)에 인가되는 전압의 전압준위에 따라 본 발명에 따른 배터리 성능회복장치(100)의 동작을 결정할 수 있다. Since the generator 210 does not operate when the vehicle is stopped, power will be supplied only from the battery 210. At this time, depending on the voltage level of the voltage applied to the battery performance recovery apparatus 100, The operation of the battery performance recovery apparatus 100 according to the present invention can be determined.

이를 요약하면, 차량의 운행 여부와 상관없이, 본 발명에 따른 배터리 성능회복장치(100)에 인가되는 전압의 준위가 10V 이상일 때에는 배터리(210)의 두 전극(221, 222)에 초음파 진동신호를 전달하여 황산염을 두 전극(221, 222)의 표면으로부터 분리하도록 하는 것이 바람직하다. In summary, irrespective of whether the vehicle is driven or not, when the level of the voltage applied to the battery performance recovery apparatus 100 according to the present invention is 10 V or more, ultrasonic vibration signals are applied to the two electrodes 221 and 222 of the battery 210 So that the sulfate is separated from the surface of the two electrodes 221 and 222.

도 3에 도시된 배터리 사용상태 검출회로(140)는 배터리 성능회복장치(100)에 인가되는 전압의 준위가 10V 이상인가 아닌가를 판단하는 기능을 수행하며, 배터리 성능회복장치(100)에 인가되는 전압의 준위가 10V 이상일 때에는 진동제어신호(Svc)를 활성화하여 결국 진동신호(Vib)를 생성하여 두 전극(221, 222)에 전달하며, 배터리 성능회복장치(100)에 인가되는 전압의 준위가 10V 미만일 때에는 진동제어신호(Svc)를 불활성화하여 배터리(220)의 전극(221, 222)에 진동신호(Vib)가 전달되지 않도록 한다. 예를 들면, 배터리 사용상태 검출회로(140)에서 미리 저장해 놓은 기준전압준위가 10V일 때, 배터리 성능회복장치(100)에 인가되는 전압의 준위와 기준전압준위를 비교하게 될 것이다. The battery use state detection circuit 140 shown in FIG. 3 performs a function of determining whether the level of a voltage applied to the battery performance recovery apparatus 100 is 10 V or more, When the level of the voltage is 10 V or more, the vibration control signal Svc is activated to generate the vibration signal Vib to be transmitted to the two electrodes 221 and 222. The level of the voltage applied to the battery performance recovery device 100 is The vibration control signal Svc is deactivated to prevent the vibration signal Vib from being transmitted to the electrodes 221 and 222 of the battery 220. [ For example, when the reference voltage level stored in advance in the battery use state detection circuit 140 is 10 V, the level of the voltage applied to the battery performance recovery apparatus 100 will be compared with the reference voltage level.

일반적으로 회로에서 높은 전압 준위의 전압 신호를 사용한다는 것은 낮은 전압 준위의 전압 신호를 사용하는 것에 비해 소비전력이 증가하게 마련이다. 특히, 본 발명에 따른 배터리 사용상태 검출회로(140)의 동작 전압이 낮을 경우, 배터리 사용상태 검출회로(140)의 동작전압에 맞추어 배터리 사용상태 검출회로(140)에 인가되는 전압의 준위를 낮추어야 할 것이다. In general, using a voltage signal with a high voltage level in a circuit increases the power consumption compared to using a voltage signal with a low voltage level. Particularly, when the operating voltage of the battery use state detecting circuit 140 according to the present invention is low, the level of the voltage applied to the battery use state detecting circuit 140 should be lowered in accordance with the operating voltage of the battery use state detecting circuit 140 something to do.

본 발명에서는 이러한 점을 감안하여, 배터리 성능회복장치(100)에 인가되는 전압의 준위를 그대로 사용하는 것이 아니라 일정한 비율로 강하시킨 전압을 사용할 것을 제안한다. 다시 말하면, 배터리 성능회복장치(100)에 인가되는 전압의 준위가 14.5V라고 가정할 때, 전압조정회로(130)에서 이를 일정한 비율로 전압 강하시키고, 전압 강하된 전압의 전압준위를 역으로 환산하여 배터리 성능회복장치(100)에 인가되는 전압의 준위를 정확하게 인식할 수 있도록 한다. 전압조정회로(130)에서 전압 강하된 전압의 준위를 약 20%로 강하시킨 3V라고 가정하면, 배터리 사용상태 검출회로(140)에 미리 설정된 기준전압준위는 10V가 아니고 약 2V가 될 것이다. 상술한 바와 같이, 기준전압준위도 전압조정회로(130)에서 배터리 성능회복장치(100)에 인가되는 전압을 어떤 비율로 강하시키는가에 따라 동일한 비율로 강하되면 될 것이다. In view of the above, it is proposed in the present invention that the voltage level applied to the battery performance recovery apparatus 100 is not used as it is but a voltage lowered at a constant rate is used. In other words, when it is assumed that the level of the voltage applied to the battery performance recovery apparatus 100 is 14.5 V, the voltage adjustment circuit 130 drops the voltage at a constant rate, and inversely converts the voltage level of the voltage- So that the level of the voltage applied to the battery performance recovery apparatus 100 can be accurately recognized. Assuming that the level of the dropped voltage in the voltage regulating circuit 130 drops to about 20%, the reference voltage level set in the battery use state detecting circuit 140 will be about 2V instead of 10V. As described above, the reference voltage level may be decreased at the same rate depending on the ratio of the voltage applied to the battery performance recovery apparatus 100 by the voltage regulating circuit 130. [

따라서, 전압조정회로(130)에서 인가되는 3V는 기준전압준위인 3V보다 높은 전압준위를 가지게 되므로, 실제 14.5V가 배터리 성능회복장치(100)에 인가되는 경우에는 배터리 성능회복장치(100)가 동작하게 될 것이다. Therefore, when the actual voltage of 14.5 V is applied to the battery performance recovery apparatus 100, the battery performance recovery apparatus 100 is operated by the voltage regulating circuit 130, .

도 4는 본 발명에 따른 배터리 성능회복장치가 내장된 배터리의 구성을 나타낸다. 4 shows a configuration of a battery in which a battery performance recovery device according to the present invention is incorporated.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 성능회복장치(100)가 내장된 배터리(220)는, 배터리(220)의 2개의 단자(221 또는 L1, 222 또는 L2)에 초음파 진동신호를 전송함으로써, 2개의 단자(221 또는 L1, 222 또는 L2)에 부착되어 경화된 황산염을 전극으로부터 분리하거나 황산염의 추가 부착을 방지할 수 있다는 것을 알 수 있다. 4, the battery 220 having the battery performance recovery device 100 according to the present invention transmits an ultrasonic vibration signal to two terminals 221 or L1, 222 or L2 of the battery 220 , It can be attached to two terminals 221 or L1, 222 or L2 to separate the cured sulphate from the electrode or prevent further deposition of sulphate.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.

110 : 역전류 차단회로
120 : 정전압 생성회로
130 : 전압조정회로
140 : 배터리 사용상태 검출회로
150 : 초음파 진동신호 발생회로 110: Reverse current shutoff circuit
120: constant voltage generating circuit
130: Voltage regulation circuit
140: Battery use state detection circuit
150: Ultrasonic vibration signal generating circuit

Claims (4)

자동차에 장착되며, 차량용 배터리 및 차량용 발전기와 병렬로 연결된 배터리 성능회복장치로서,
자동차의 운행 여부와 상관없이, 상기 배터리 또는 상기 발전기로부터 인가되는 전압의 준위와 미리 설정해 놓은 기준전압준위를 비교한 결과를 반영한 진동제어신호를 생성하는 배터리 사용상태 검출회로; 및
상기 진동제어신호에 응답하여 생성한 초음파 진동신호를 상기 배터리의 2개의 전극에 공급하는 초음파진동신호 발생회로; 를 포함하며,
상기 기준전압준위는 차량의 시동을 거는데 필요한 전압의 최소 준위인 것을 특징으로 하는 배터리 성능회복장치. 1. A battery performance recovery device mounted in a vehicle and connected in parallel with a vehicle battery and a vehicle generator,
A battery use state detection circuit for generating a vibration control signal reflecting a result of comparing a level of a voltage applied from the battery or the generator and a predetermined reference voltage level regardless of whether the vehicle is driven or not; And
An ultrasonic vibration signal generation circuit for supplying the ultrasonic vibration signal generated in response to the vibration control signal to the two electrodes of the battery; / RTI >
Wherein the reference voltage level is a minimum level of a voltage required to start the vehicle. 제1항에서,
발전기 또는 배터리로부터 인가되는 전압을 일정 비율로 강하하여 강하전압을 생성하여 상기 배터리 사용상태 검출회로에 전달하는 전압조정회로; 를 더 포함하며,
상기 배터리 사용상태 검출회로는 상기 기준전압준위를 상기 일정 비율과 동일한 비율로 강하한 후 상기 강하전압과 비교하는 것을 특징으로 하는 배터리 성능회복장치. The method of claim 1,
A voltage regulating circuit for generating a drop voltage by dropping a voltage applied from the generator or the battery at a predetermined ratio and transmitting the drop voltage to the battery use state detecting circuit; Further comprising:
Wherein the battery use state detection circuit compares the reference voltage level with the falling voltage after decreasing the reference voltage level at the same rate as the predetermined ratio. 제1항에서,
상기 발전기 또는 상기 배터리로부터 인가되는 전압을 변환하여 상기 배터리 사용상태 검출회로 및 상기 초음파 진동신호 발생회로의 동작 전원으로 사용하는 정전압을 생성하는 정전압 생성회로; 를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 성능회복장치. The method of claim 1,
A constant voltage generating circuit for converting a voltage applied from the generator or the battery to generate a constant voltage used as an operation power source for the battery use state detecting circuit and the ultrasonic vibration signal generating circuit; To
Further comprising a battery capacity recovery device for recovering battery performance. 제1항에서,
상기 발전기 또는 상기 배터리로부터 인가되는 전원이 상기 발전기 또는 상기 배터리로 역류하는 것을 방지하는 역전류 차단회로; 를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 성능회복장치. The method of claim 1,
A reverse current blocking circuit for preventing a power supplied from the generator or the battery from flowing back to the generator or the battery; To
Further comprising a battery capacity recovery device for recovering battery performance.
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