KR102002629B1 - 최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기 및 그 방법 - Google Patents

최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 배터리 충전기에서 충전 전력을 가변해 가며 입력 전력 대비 출력 전력에 대한 효율을 측정하여 기록한 후, 최적 효율점을 결정하여 최적 효율점으로 충전을 진행하고, 일정 시간 마다 효율을 재 측정하여 다시 최적 효율 구동이 가능한 출력 전력을 결정 및 충전하는 과정을 반복하며, 최적 효율점으로 충전하도록 충전 전류를 제어해 충전 효율을 계속 높게 유지할 수 있도록 하는 최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기는, 배터리에 충전되는 전원에 대해, 소정의 제어 신호에 따라 일정 시간마다 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정하는 효율 측정부; 상기 측정된 효율을 데이터로 기록하기 위한 저장부; 및 상기 저장부에 기록된 효율 중 최대 효율에 해당하는 최적 효율점을 결정하여 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 제어하고, 최적 효율적으로 충전하는 중에 일정 시간이 경과되어 최적 효율점의 변경이 예상되면 상기 효율 측정부를 통해 효율을 재측정하여 다시 최적 효율점을 결정하고, 재결정된 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 제어하며, 최적 효율점으로 충전되도록 전압과 전류를 조절 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기 및 그 방법{Vehicle type battery charger for charging with optimum efficiency, and method thereof}
본 발명은 최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 배터리 충전기에서 충전 전력을 가변해 가며 입력 전력 대비 출력 전력에 대한 효율을 측정하여 기록한 후, 최적 효율점을 결정하여 최적 효율점으로 충전을 진행하고, 일정 시간 마다 효율을 재 측정하여 다시 최적 효율 구동이 가능한 출력 전력을 결정 및 충전하는 과정을 반복하며, 최적 효율점으로 충전하도록 충전 전류를 제어해 충전 효율을 계속 높게 유지할 수 있도록 하는 최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 연료 전지, 태양전지 등 새로운 에너지원을 이용한 전력의 발생과 응용이 증가하고 있다.
이렇게 에너지원에서 발생한 에너지를 지속적으로 사용하기 위해서는 배터리와 같은 에너지 저장장치가 사용되며, 전력변환 및 충전회로는 에너지원에서 발생하는 전력을 승압하여 배터리에 저장하는 회로이다.
에너지원에서 발생하는 전력은 부하전류의 크기에 따라 전압의 크기가 달라지며, 이에 따라 발생하는 전력의 출력도 변화한다. 따라서 에너지 이용률을 극대화하기 위해서는 에너지원에서 발생하는 전력이 최대인 전류와 전압 값에서 배터리에 충전하는 기술이 필요하다.
태양전지 분야에서는 최대 전력점 추종 기술이 적용되고 있으나, 통상의 전기 자동차 충전 분야에서는 최대 전류 충전, 정전압 충전 등이 사용될 뿐이며, 최대 전력점 추종 기술이 적용되지 않고 있다.
종래에 태양전지 분야에 사용되는 최대 전력점 추종 기술은 회로 및 시스템이 복잡하여 전기 자동차 탑재형 충전기와 같이 소형화가 필요한 회로에는 적용이 불가능하다는 문제점이 있다.
또한, 종래 배터리에 충전하는 기술의 경우 지정된 출력 지령에 따라 충전을 하게 되고, 대부분이 최대 출력 지령에 따라 충전하게 되며, 컨버터는 입력 및 부하 조건에 따라서 효율이 변하게 되는데, 일반적으로 최대 효율을 가지는 지점이 최대 출력이 아니기 때문에 효율이 낮게 운영되는 문제점이 있다.
일본공개특허 제2009-027781호(공개일 : 2009.02.05.)
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량용 배터리 충전기에서 충전 전력을 가변해 가며 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정하여 기록한 후, 최적 효율점을 결정하여 최적 효율점으로 충전을 진행하고, 일정 시간 마다 효율을 재 측정하여 다시 최적 효율 구동이 가능한 출력 전력을 결정 및 충전하는 과정을 반복하며, 최적 효율점으로 충전하도록 충전 전류를 제어해 충전 효율을 계속 높게 유지할 수 있도록 하는 최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기 및 그 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 전원을 충전 또는 방전하는 배터리; 상기 배터리에 소정의 제어 신호에 따라 전원을 충전하거나, 상기 배터리로부터 충전 전원이 방전되도록 하는 충방전부; 상기 배터리에 충전되는 전원에 대한 전압과 전류를 측정하거나, 소정의 제어 신호에 따라 전압과 전류를 조절하는 전력 조절부; 상기 배터리에 충전되는 전원에 대해, 소정의 제어 신호에 따라 일정 시간마다 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정하는 효율 측정부; 상기 측정된 효율을 데이터로 기록하기 위한 저장부; 및 상기 저장부에 기록된 효율 중 최대 효율에 해당하는 최적 효율점을 결정하여 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 제어하고, 최적 효율적으로 충전하는 중에 일정 시간이 경과되어 최적 효율점의 변경이 예상되면 상기 효율 측정부를 통해 효율을 재측정하여 다시 최적 효율점을 결정하고, 재결정된 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 제어하며, 최적 효율점으로 충전되도록 전압과 전류를 조절 제어하는 제어부를 포함하는 최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기가 제공된다.
또한, 상기 충방전부는, AC 전원을 입력받아 상기 배터리에 충전하기 위한 DC 전원으로 변환시켜 출력하는 AC/DC 컨버터부; 및 상기 AC/DC 컨버터부에서 출력된 DC 전원을 입력받아 배터리 충전에 적합한 DC 전원으로 변환시켜서 출력하는 DC/DC 컨버터부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 효율 측정부는, 상기 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율에 대해 '출력전압*출력전류/입력전압*입력전류'로 산출하여 측정하게 된다.
또한, 상기 제어부는, 상기 효율 측정부를 통해 일정 시간마다 측정한 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율에 대해, 그 효율일 때의 전력과 내부 전압, 전류 값을 대응시켜 상기 저장부에 각각 기록 저장하게 된다.
그리고, 주변 온도를 측정하기 위한 온도 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 효율 측정부를 통해 일정 시간마다 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정할 때, 상기 온도 측정부를 통해 주변 온도를 측정하여 효율에 대응시켜 상기 저장부에 기록 저장하게 된다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 배터리와 충방전부, 전력 조절부, 효율 측정부, 온도 측정부, 저장부 및 제어부를 포함하는 차량용 배터리 충전기의 최적 효율로 충전하는 방법에 있어서, (a) 상기 충방전부가 전원을 배터리에 충전하는 단계; (b) 상기 전력 조절부가 상기 배터리에 충전되는 전원에 대한 전압과 전류를 측정하는 단계; (c) 상기 제어부가 효율 측정 명령을 상기 효율 측정부에 전달하는 단계; (d) 상기 효율 측정부가 효율 측정 명령에 따라 상기 배터리에 충전되는 전원에 대해 일정 시간마다 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정하는 단계; (e) 상기 제어부가 상기 측정된 효율들 중 최대 효율에 해당하는 최적 효율점을 결정하는 단계; (f) 상기 제어부가 상기 결정된 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 상기 충방전부를 제어하고, 최적 효율점에 따른 조절 명령을 상기 전력 조절부에 전달하는 단계; 및 (g) 상기 전력 조절부가 상기 조절 명령에 따라 상기 배터리에 충전되는 전원이 최적 효율점으로 충전되도록 전압과 전류를 조절하는 단계를 포함하는 차량용 배터리 충전기의 최적 효율로 충전하는 방법이 제공된다.
또한, 상기 (a) 단계는, 상기 충방전부가 AC/DC 컨버터부를 통해 AC 전원을 입력받아 상기 배터리에 충전하기 위한 DC 전원으로 변환시켜 출력하고, DC/DC 컨버터부를 통해 상기 AC/DC 컨버터부에서 출력된 DC 전원을 입력받아 배터리 충전에 적합한 DC 전원으로 변환시켜서 출력하여 상기 배터리에 충전하게 된다.
또한, 상기 (d) 단계는, 상기 제어부가 상기 측정된 효율을 데이터로 상기 저장부에 기록 저장하게 된다.
또한, 상기 (d) 단계는, 상기 제어부가 상기 효율 측정부를 통해 일정 시간마다 측정한 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율에 대해, 그 효율일 때의 전력과 내부 전압, 전류 값을 대응시켜 상기 저장부에 각각 기록 저장하게 된다.
또한, 상기 (d) 단계는, 상기 효율 측정부가 상기 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율에 대해 '출력전압*출력전류/입력전압*입력전류'로 산출하여 측정하게 된다.
또한, 상기 (d) 단계는, 상기 효율 측정부가 상기 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정할 때, 상기 온도 측정부가 주변 온도를 측정하게 된다.
또한, 상기 (d) 단계는, 상기 제어부가 상기 온도 측정부를 통해 측정된 주변 온도를 효율에 대응시켜 상기 저장부에 기록 저장하게 된다.
또한, (h) 상기 제어부가 최적 효율적으로 충전하는 중에 최적 효율점의 변경이 예상되는 일정 시간이 경과하면 상기 효율 측정부를 통해 효율을 재측정하는 단계; (i) 상기 제어부가 상기 재측정된 효율들 중 최대 효율에 해당하는 최적 효율점을 다시 결정하는 단계; (j) 상기 제어부가 상기 재결정된 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 상기 충방전부를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 (j) 단계는, 상기 제어부가 상기 재결정된 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 상기 전력 조절부를 통해 전압과 전류를 조절 제어하는 것이다.
본 발명에 의하면, 입력 교류 전압과 배터리의 전압 상황에 따라 출력과 내부 제어기를 조절하여 상시 최대 효율로 배터리에 충전할 수 있다.
또한, 상시 최대 효율을 유지하도록 최적 효율점에 따른 전압과 전류를 제어하게 됨으로써 충전 효율을 계속 높게 유지하여 전비를 향상시키고 전기 에너지를 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리 충전기의 전반적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리 충전기의 최적 효율로 충전하는 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 최대 효율 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 최대 효율 모드로 동작 시 출력전압과 출력전류의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5는 허용된 충전 범위 내에서 최대 효율점으로 동작하도록 제어하는 과정과 출력전압과 출력전류의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6은 최적 효율 제어 모드를 인에이블하여 최적 효율점에 의한 제어 모드로 동작하는 과정을 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 특정한 실시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기 및 그 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리 충전기의 전반적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리 충전기(100)은, 배터리(110)와 충방전부(120), 전력 조절부(130), 효율 측정부(140), 저장부(150), 온도 측정부(160) 및 제어부(170)를 포함한다.
배터리(110)는 전원을 충전하거나 또는 충전된 전원을 방전하여 공급한다.
충방전부(120)는 배터리에 소정의 제어 신호에 따라 전원을 충전하거나, 배터리로부터 충전 전원이 방전되도록 하는 충방전 회로이다.
이때, 충방전부(120)는, AC 전원을 입력받아 배터리에 충전하기 위한 DC 전원으로 변환시켜 출력하는 AC/DC 컨버터부; 및 AC/DC 컨버터부에서 출력된 DC 전원을 입력받아 배터리 충전에 적합한 DC 전원으로 변환시켜서 출력하는 DC/DC 컨버터부를 포함할 수 있다.
전력 조절부(130)는 배터리에 충전되는 전원에 대한 전압과 전류를 측정하거나, 소정의 제어 신호에 따라 전압과 전류를 조절하게 된다.
효율 측정부(140)는 배터리에 충전되는 전원에 대해, 소정의 제어 신호에 따라 일정 시간마다 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정하게 된다.
또한, 효율 측정부(140)는 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율에 대해 다음 수학식 1에 따라 '출력전압*출력전류/입력전압*입력전류'로 산출하여 측정하게 된다.
Figure 112014041016214-pat00001
저장부(150)는 측정된 효율을 데이터로 기록 저장한다.
온도 측정부(160)는 주변 온도를 측정한다.
제어부(170)는 저장부에 기록된 효율 중 최대 효율에 해당하는 최적 효율점을 결정하여 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 제어하고, 최적 효율적으로 충전하는 중에 전압 또는 전류에 이상이 발생하면 효율 측정부를 통해 효율을 재측정하여 다시 최적 효율점을 결정하고, 재결정된 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 제어하며, 최적 효율점으로 충전되도록 전압과 전류를 조절 제어한다.
또한, 제어부(170)는 효율 측정부를 통해 일정 시간마다 측정한 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율에 대해, 그 효율일 때의 전력과 내부 전압, 전류 값을 대응시켜 저장부에 각각 기록 저장하게 된다.
그리고, 제어부(170)는 효율 측정부를 통해 일정 시간마다 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정할 때, 온도 측정부를 통해 주변 온도를 측정하여 효율에 대응시켜 저장부에 기록 저장하게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리 충전기의 최적 효율로 충전하는 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리 충전기(100)는, 충방전부(120)가 전원을 배터리(110)에 충전한다(S210).
이때, 충방전부(120)는 AC/DC 컨버터부와 DC/DC 컨버터부로 구성되고, AC/DC 컨버터부에서 AC 전원을 입력받아 배터리(110)에 충전하기 위한 DC 전원으로 변환시켜 출력하고, DC/DC 컨버터부에서 AC/DC 컨버터부로부터 출력된 DC 전원을 입력받아 배터리 충전에 적합한 DC 전원으로 변환시켜서 출력하여 배터리(110)에 충전하게 된다.
이어, 전력 조절부(130)가 배터리(110)에 충전되는 전원에 대한 전압과 전류를 측정한다(S220).
이어, 제어부(170)가 효율 측정 명령을 효율 측정부(140)에 전달한다(S230).
이어, 효율 측정부(140)가 효율 측정 명령에 따라 배터리(110)에 충전되는 전원에 대해 일정 시간마다 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정한다(S240).
즉, 제어부(170)는 효율 측정부(140)를 통해 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율에 대해 수학식 1에 따라 '출력전압*출력전류/입력전압*입력전류'로 산출하여 측정하게 된다.
이때, 제어부(170)는 일정시간 마다 측정된 효율들을 도 3에 도시된 바와 같이 데이터로 저장부(150)에 기록 저장하게 된다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 최대 효율 곡선을 나타낸 그래프이다.
즉, 제어부(170)는 현재 충전 상태에서 제어 가능한 계수(Factor)로서, 예를 들면, 출력 전류량 또는 입력 전류량, 내부 링크 전압 레벨, 내부 전류량 등을 제어 가능 범위에서 효율 측정부(140)를 통해 일정 시간마다 측정하고, 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율에 대해, 그 효율일 때의 전력과 내부 전압, 전류 값을 효율값에 대응시켜 테이블(Table) 형태로 저장부(150)에 각각 기록 저장하게 된다.
또한, 효율 측정부(140)가 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정할 때, 온도 측정부(160)는 주변 온도를 측정하게 된다.
또한, 제어부(170)는 온도 측정부(160)를 통해 측정된 주변 온도를 효율에 대응시켜 저장부(150)에 기록 저장하게 된다.
이어, 제어부(170)가 측정된 효율들 중 최대 효율에 해당하는 최적 효율점을 결정한다(S250).
즉, 효율에 영향을 미치는 계수(Factor)들, 예를 들면, 입력전압, 출력전압, 온도 등을 이용하여 미리 계산된 테이블(Table)에 따라 최적 효율을 가지는 전력(Power)과 내부 전압, 전류 등을 설정(Setting)하는 것이다.
이어, 제어부(170)가 결정된 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 충방전부(120)를 제어하고, 최적 효율점에 따른 조절 명령을 전력 조절부(130)에 전달한다(S260).
이어, 전력 조절부(130)가 조절 명령에 따라 배터리(110)에 충전되는 전원이 최적 효율점으로 충전되도록 도 4에 도시된 바와 같이 전압과 전류를 조절한다(S270). 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 최대 효율 모드로 동작 시 출력전압과 출력전류의 관계를 나타낸 그래프이다.
즉, 제어부(170)는 도 5에 도시된 바와 같은 기존 제어 범위를 초과하지 않는 범위 내에서, 도 6에 도시된 바와 같이 최적 효율 제어 모드를 인에이블(Enable)하여 최적 효율점에 의한 제어 모드로 전원이 충전되도록 한다. 도 5는 허용된 충전 범위 내에서 최대 효율점으로 동작하도록 제어하는 과정과 출력전압과 출력전류의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 6은 최적 효율 제어 모드를 인에이블하여 최적 효율점에 의한 제어 모드로 동작하는 과정을 나타낸 도면이다. 여기서, 제어부(170)는 최적 효율 제어 모드로 동작하지 않을 경우에 모드 인에이블(Mode Enable) 신호를 이용하여 최적 효율 제어 모드를 디스에이블(Disable)하여 기존의 최대 전력 모드로 동작하게 된다.
이어, 최적 효율점으로 충전하는 중에 일정 시간이 경과하여 최적 효율점이하면 변경되면(또는 온도, 입력 전압 등 효율에 영향을 미치는 요소가 변경되면), 제어부(170)는 효율 측정부(140)를 통해 효율을 재측정한다(S280).
즉, 일정시간 충전 후 출력전압이 일정 이상 예를 들면, 5V 이상 또는 입력전압이 일정 이상 또는 시간이 일정 이상으로 변동되면, 최적 효율점을 다시 결정하기 위해 효율 측정부(140)를 통해 효율 측정을 재 스캔(SCAN)하는 것이다.
이어, 제어부(170)가 재측정된 효율들 중 최대 효율에 해당하는 최적 효율점을 다시 결정하고, 재결정된 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 충방전부(120)를 제어한다(S290).
이때, 제어부(170)는 재결정된 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 전력 조절부를 통해 전압과 전류를 조절 제어하는 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량용 배터리에 충전할 때 일정 시간마다 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정하여 기록한 후 최적 효율점을 결정하여 최적 효율점으로 충전을 진행하고, 최적 효율적으로 충전하는 중에 전압 또는 전류에 이상이 발생하면 효율을 재측정하여 다시 최적 효율점을 결정하고, 재결정된 최적 효율점으로 충전하는 과정을 반복하며, 최적 효율점으로 충전하도록 전압과 전류를 제어해 충전 효율을 계속 높게 유지할 수 있도록 하는 최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기 및 그 방법을 실현할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 차량용 배터리에 충전할 때 일정 시간마다 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정하여 기록한 후 최적 효율점을 결정하여 최적 효율점으로 충전을 진행하고, 최적 효율적으로 충전하는 중에 전압 또는 전류에 이상이 발생하면 효율을 재측정하여 다시 최적 효율점을 결정하고, 재결정된 최적 효율점으로 충전하는 과정을 반복하며, 최적 효율점으로 충전하도록 전압과 전류를 제어해 충전 효율을 계속 높게 유지할 수 있도록 하는 최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기 및 그 방법에 적용할 수 있다.
100 : 차량용 배터리 충전기 110 : 배터리
120 : 충방전부 130 : 전력 조절부
140 : 효율 측정부 150 : 저장부
160 : 온도 측정부 170 : 제어부

Claims (14)

  1. 전원을 충전 또는 방전하는 배터리;
    상기 배터리에 소정의 제어 신호에 따라 전원을 충전하거나, 상기 배터리로부터 충전 전원이 방전되도록 하며, AC/DC 컨버터부와 DC/DC 컨버터부를 포함하는 충방전부;
    상기 배터리에 충전되는 전원에 대한 전압과 전류를 측정하거나, 소정의 제어 신호에 따라 전압과 전류를 조절하는 전력 조절부;
    상기 배터리에 충전되는 전원에 대해, 소정의 제어 신호에 따라 일정 시간마다 상기 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정하는 효율 측정부;
    상기 측정된 효율을 데이터로 기록하기 위한 저장부; 및
    상기 저장부에 기록된 효율 중 최대 효율에 해당하는 최적 효율점을 결정하여 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 제어하고, 최적 효율적으로 충전하는 중에 일정 시간이 경과되어 최적 효율점의 변경이 예상되면 상기 효율 측정부를 통해 효율을 재측정하여 다시 최적 효율점을 결정하고, 재결정된 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 제어하며, 최적 효율점으로 충전되도록 전압과 전류를 조절 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 AC/DC 컨버터부는, AC 전원을 입력받아 상기 배터리에 충전하기 위한 DC 전원으로 변환시켜 출력하고,
    상기 DC/DC 컨버터부는, 상기 AC/DC 컨버터부에서 출력된 DC 전원을 입력받아 배터리 충전에 적합한 DC 전원으로 변환시켜서 출력하고,
    상기 제어부는, 상기 효율 측정부를 통해 일정 시간마다 측정한 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율에 대해, 그 효율일 때의 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전압, 입력전류, 출력전압 및 출력전류의 값을 대응시켜 상기 저장부에 각각 기록 저장하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제어부는,
    상기 일정 시간 경과 후, 상기 DC/DC 컨버터부의 상기 출력전압이 일정 이상 또는 상기 입력전압이 일정 이상으로 변동되어 상기 최적 효율점의 변경이 예상되면, 상기 효율 측정부를 통해 효율을 재측정하도록 제어하여 다시 최적 효율점을 결정하는, 최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 효율 측정부는, 상기 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율에 대해 '출력전압*출력전류/입력전압*입력전류'로 산출하여 측정하는 것을 특징으로 하는 최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    주변 온도를 측정하기 위한 온도 측정부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 효율 측정부를 통해 일정 시간마다 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정할 때, 상기 온도 측정부를 통해 주변 온도를 측정하여 효율에 대응시켜 상기 저장부에 기록 저장하는 것을 특징으로 하는 최적 효율로 충전하는 차량용 배터리 충전기.
  6. 배터리와 충방전부, 전력 조절부, 효율 측정부, 온도 측정부, 저장부 및 제어부를 포함하는 차량용 배터리 충전기의 최적 효율로 충전하는 방법에 있어서,
    (a) AC/DC 컨버터부와 DC/DC 컨버터부를 포함하는 상기 충방전부가 전원을 배터리에 충전하는 단계;
    (b) 상기 전력 조절부가 상기 배터리에 충전되는 전원에 대한 전압과 전류를 측정하는 단계;
    (c) 상기 제어부가 효율 측정 명령을 상기 효율 측정부에 전달하는 단계;
    (d) 상기 효율 측정부가 효율 측정 명령에 따라 상기 배터리에 충전되는 전원에 대해 일정 시간마다 상기 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정하는 단계;
    (e) 상기 제어부가 상기 측정된 효율들 중 최대 효율에 해당하는 최적 효율점을 결정하는 단계;
    (f) 상기 제어부가 상기 결정된 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 상기 충방전부를 제어하고, 최적 효율점에 따른 조절 명령을 상기 전력 조절부에 전달하는 단계; 및
    (g) 상기 전력 조절부가 상기 조절 명령에 따라 상기 배터리에 충전되는 전원이 최적 효율점으로 충전되도록 전압과 전류를 조절하는 단계;
    (h) 상기 제어부가 최적 효율점으로 충전하는 중에 상기 DC/DC 컨버터부의 출력전압이 일정 이상 또는 입력전압이 일정 이상으로 변동되어 최적 효율점의 변경이 예상되는 일정 시간이 경과하면, 상기 효율 측정부를 통해 효율을 재측정하는 단계;를 포함하고,
    상기 (a) 단계는, 상기 충방전부가 상기 AC/DC 컨버터부를 통해 AC 전원을 입력받아 상기 배터리에 충전하기 위한 DC 전원으로 변환시켜 출력하고, 상기 DC/DC 컨버터부를 통해 상기 AC/DC 컨버터부에서 출력된 DC 전원을 입력받아 배터리 충전에 적합한 DC 전원으로 변환시켜서 출력하여 상기 배터리에 충전하고,
    상기 (d) 단계는, 상기 제어부가 상기 효율 측정부를 통해 일정 시간마다 측정한 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율에 대해, 그 효율일 때의 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 상기 입력전압, 입력전류, 상기 출력전압 및 출력전류의 값을 대응시켜 상기 저장부에 각각 기록 저장하는 것을 특징으로 하는, 차량용 배터리 충전기의 최적 효율로 충전하는 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 (d) 단계는, 상기 효율 측정부가 상기 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율에 대해 '출력전압*출력전류/입력전압*입력전류'로 산출하여 측정하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 충전기의 최적 효율로 충전하는 방법.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 (d) 단계는, 상기 효율 측정부가 상기 충방전부의 DC/DC 컨버터부의 입력전력 대비 출력전력에 대한 효율을 측정할 때, 상기 온도 측정부가 주변 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 충전기의 최적 효율로 충전하는 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 (d) 단계는, 상기 제어부가 상기 온도 측정부를 통해 측정된 주변 온도를 효율에 대응시켜 상기 저장부에 기록 저장하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 충전기의 최적 효율로 충전하는 방법.
  13. 청구항 6에 있어서,
    (i) 상기 제어부가 상기 재측정된 효율들 중 최대 효율에 해당하는 최적 효율점을 다시 결정하는 단계;
    (j) 상기 제어부가 상기 재결정된 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 상기 충방전부를 제어하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 충전기의 최적 효율로 충전하는 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 (j) 단계는, 상기 제어부가 상기 재결정된 최적 효율점으로 전원이 충전되도록 상기 전력 조절부를 통해 전압과 전류를 조절 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 충전기의 최적 효율로 충전하는 방법.
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