KR102499565B1 - Battery voltage stabilization system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 발명으로, 배터리의 출력전압을 승압 및/또는 감압하여 인버터로 안정적으로 공급하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 배터리 전압 안정화 시스템은, 운송수단의 일측에 배치되고, 충방전이 가능한 배터리(100); 상기 배터리(100)의 출력측에 배치되는 전압안정제어기(105); 상기 전압안정제어기(105)의 출력측에 배치되는 인버터(110); 및 상기 인버터(110)의 출력측에 배치되는 전동기(115)를 포함할 수 있다. The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and aims to stably supply the output voltage of a battery to an inverter by boosting and/or reducing the output voltage of the battery.
Specifically, the battery voltage stabilization system of the present invention includes a battery 100 disposed on one side of a vehicle and capable of charging and discharging; a voltage stabilization controller 105 disposed on the output side of the battery 100; an inverter 110 disposed on the output side of the voltage stabilization controller 105; And it may include a motor 115 disposed on the output side of the inverter 110.

Description

배터리 전압 안정화 시스템 {BATTERY VOLTAGE STABILIZATION SYSTEM}Battery voltage stabilization system {BATTERY VOLTAGE STABILIZATION SYSTEM}

본 발명은 전기차에 구비된 전동기로 전원을 안정적으로 공급하는 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 발명이다. The present invention relates to a battery voltage stabilization system for stably supplying power to an electric motor provided in an electric vehicle.

특허문헌 001은 슈퍼 캐패시터를 이용한 차량 전압 안정기에 관한 것으로서, 슈퍼 캐패시터를 포함하는 충방전부와, 차량의 전장부품의 전력 소모에 따라 승하강하는 배터리 전압의 승하강에 대응하여 슈퍼 캐패시터에서의 충방전을 제어하고, 슈퍼 캐패시터의 입출력 전류 및 전압을 모니터링하여 슈퍼 캐패시터의 충방전 제어를 수행하는 제어부를 포함한다. 이에 따르면, 순간적으로 발생하는 전압의 불안정 및 부족한 전력량을 안정화시킴으로써 차량의 출력을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 전장부품의 수명단축을 방지할 수 있는 기술을 제시한다. Patent Document 001 relates to a vehicle voltage stabilizer using a supercapacitor, and charges and discharges in a supercapacitor in response to the rise and fall of a battery voltage that rises and falls according to power consumption of a charging and discharging unit including a supercapacitor and electrical components of a vehicle. and a control unit controlling the charging and discharging of the supercapacitor by monitoring the input/output current and voltage of the supercapacitor. According to this, a technology capable of improving the output of a vehicle and preventing the shortening of the lifespan of electric components by stabilizing the instability of voltage and insufficient amount of electric power generated instantaneously is proposed.

특허문헌 002는 배터리를 완전 방전시키는 단계; 완전 방전시킨 배터리를 소정의 충전 조건에 맞추어 일부 충전시키는 단계; 상기 일부 충전시키면서 전압 정보를 복수의 소정 측정 시점들에서 획득하는 단계; 및 상기 획득된 전압 정보들을 이용하여 상기 배터리의 잔여 용량을 산정하는 단계를 포함할 수 있다. 이에 따른 배터리 수명 추정 장치는, 배터리 수명 추정의 기준이 되는 기준 정보들을 저장하는 기준 데이터 저장부; 수명 추정의 대상이 되는 배터리를 완전 방전시키고 나서, 소정의 충전 조건에 따라 일부를 충전시키는 충방전 제어부; 상기 일부 방전 도중 복수의 소정 측정 시점들에 도달하면 상기 배터리에 대한 전압 정보를 획득하는 전압 정보 획득부; 상기 획득된 전압 정보들과 상기 기준 정보들을 이용하여 상기 배터리의 잔여 용량을 산정하는 잔여 용량 산출부를 포함하는 기술을 제시한다. Patent Document 002 includes completely discharging the battery; partially charging the completely discharged battery according to predetermined charging conditions; acquiring voltage information at a plurality of predetermined measurement points while partially charging the battery; and calculating the remaining capacity of the battery using the obtained voltage information. Accordingly, the battery life estimation apparatus includes a reference data storage unit for storing reference information that is a standard for battery life estimation; a charge/discharge control unit that completely discharges the battery, which is the subject of life estimation, and then partially charges the battery according to predetermined charging conditions; a voltage information acquisition unit that acquires voltage information about the battery when a plurality of predetermined measurement points are reached during the partial discharge; A technology including a remaining capacity calculation unit for calculating the remaining capacity of the battery using the obtained voltage information and the reference information is proposed.

특허문헌 003의 양방향 컨버터 회로는 입력단과 연결되고, 제1 변압기, 제2 변압기, 및 제1 변압기와 제2 변압기를 연결 또는 차단하는 제1 스위치를 구비하는 변환부, 및 서로 상보적으로 스위칭 온오프 동작하여 변환부를 출력단과 연결 또는 차단하는 제2 및 제3 스위치를 포함한다. The bidirectional converter circuit of Patent Document 003 is connected to an input terminal, and includes a first transformer, a second transformer, and a conversion unit including a first switch connecting or disconnecting the first transformer and the second transformer, and switching on complementary to each other. It includes second and third switches that turn off and connect or disconnect the conversion unit from the output terminal.

특허문헌 004는 양방향 컨버터 PWM제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양방향 컨버터의 전압을 승압/감압시키기 위하여 DEC(Dynamic Evolution Control)를 이용한 양방향 컨버터의 PWM제어를 하기 위한 시스템에 관한 것이다. 이에 따르면, 양방향 컨버터 PWM제어 시스템에 있어서, 배터리 전원에 연결되어 제1 및 제2 스위치(Q1, Q2)로 이루어진 전원회로부와, 인덕터(L)와 출력필터 커패시터(C)로 이루어진 필터부를 포함하는 양방향 벅-부스트 컨버터와, 제1 및 제2 스위치에 연결되어 PWM 듀티비 제어신호를 전달하는 DEC컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다. Patent Document 004 relates to a bidirectional converter PWM control system, and more particularly, to a system for PWM control of a bidirectional converter using DEC (Dynamic Evolution Control) to step up/down the voltage of the bidirectional converter. According to this, in the bi-directional converter PWM control system, a power circuit portion connected to a battery power supply and composed of first and second switches Q1 and Q2, and a filter portion composed of an inductor L and an output filter capacitor C It is characterized in that it includes a bidirectional buck-boost converter and a DEC controller connected to the first and second switches to transmit a PWM duty ratio control signal.

KR 10-1529173 B1 (등록일자 2015년06월17일)KR 10-1529173 B1 (Registration date Jun. 17, 2015) KR 10-1882287 B1 (등록일자 2018년07월20일)KR 10-1882287 B1 (registration date July 20, 2018) KR 10- 1695963 B1 (등록일자 2017년01월06일)KR 10- 1695963 B1 (Date of registration: January 06, 2017) KR 10-2011-0120518 A (공개일자 2011년11월04일)KR 10-2011-0120518 A (published on November 04, 2011)

본 발명의 목적은, 배터리의 방전에 따른 비선형적인 배터리 전압 강하가 발생하는데, 이로 인하여 최고속도 및 등판능력이 저하되는 것을 방지하고, 전동기의 출력 변동에 따른 배터리의 출력이 변동하여 발생되는 배터리 수명저하를 줄이며, 배터리의 전압 변동에 따라서 발생하는 노이즈를 줄이고, 배터리의 전압변동에 따라서 충전량을 안정적으로 표시하는 배터리 전압 안정화 시스템을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to prevent the deterioration of the maximum speed and climbing ability due to non-linear battery voltage drop due to the discharge of the battery, and to prevent the battery life caused by the change in the output of the battery according to the change in the output of the motor. An object of the present invention is to provide a battery voltage stabilization system that reduces degradation, reduces noise generated according to voltage fluctuations of a battery, and stably displays a charge amount according to voltage fluctuations of a battery.

본 발명의 배터리 전압 안정화 시스템은, 운송수단의 일측에 배치되고, 충방전이 가능한 배터리(100); 상기 배터리(100)의 출력측에 배치되는 전압안정제어기(105); 상기 전압안정제어기(105)의 출력측에 배치되는 인버터(110); 및 상기 인버터(110)의 출력측에 배치되는 전동기(115)를 포함할 수 있다. The battery voltage stabilization system of the present invention includes a battery 100 disposed on one side of a vehicle and capable of charging and discharging; a voltage stabilization controller 105 disposed on the output side of the battery 100; an inverter 110 disposed on the output side of the voltage stabilization controller 105; And it may include a motor 115 disposed on the output side of the inverter 110.

본 발명의 배터리 전압 안정화 시스템에서, 상기 전압안정제어기(105)는, 상기 배터리(100)의 전압을 승압 또는 감압시켜 상기 인버터(110)로 출력하거나, 상기 인버터(110)의 전압을 승압 또는 감압시켜 상기 배터리(100)를 충전시키는 컨버터(120)를 포함할 수 있다. In the battery voltage stabilization system of the present invention, the voltage stabilizer 105 boosts or reduces the voltage of the battery 100 and outputs the voltage to the inverter 110, or boosts or reduces the voltage of the inverter 110. It may include a converter 120 for charging the battery 100.

본 발명의 배터리 전압 안정화 시스템에서, 상기 전압안정제어기(105)는, 상기 배터리(100)의 출력 전압과 전류를 감지하고, 이를 이용하여 상기 배터리(100)의 충전용량(SOC)을 연산하고, 상기 컨버터(120)의 작동을 제어하는 제어부(130)를 더 포함할 수 있다. In the battery voltage stabilization system of the present invention, the voltage stabilization controller 105 detects the output voltage and current of the battery 100, calculates the charge capacity (SOC) of the battery 100 using this, A controller 130 controlling the operation of the converter 120 may be further included.

본 발명의 배터리 전압 안정화 시스템에서, 상기 전압안정제어기(105)는, 외부 케이싱(145); 및 상기 케이싱(145)의 일측에 배치되고, 상기 배터리(100)에서 출력되는 전원 및/또는 상기 컨버터(120)로 출력되는 전원의 상태를 표시하는 표시부(150)를 더 포함할 수 있다. In the battery voltage stabilization system of the present invention, the voltage stabilizer 105 includes an outer casing 145; and a display unit 150 disposed on one side of the casing 145 and displaying states of the power output from the battery 100 and/or the power output to the converter 120 .

본 발명의 배터리 전압 안정화 시스템에서, 상기 전압안정제어기(105)는, 상기 배터리(100)의 교체 시기를 연산하는 연산부(160); 및 상기 배터리(100)의 배터리의 사양을 입력받는 입력부(165)를 더 포함할 수 있다. In the battery voltage stabilization system of the present invention, the voltage stabilization controller 105 includes a calculation unit 160 for calculating a replacement timing of the battery 100; And it may further include an input unit 165 for receiving battery specifications of the battery 100 .

본 발명에서, 전압안정제어기가 배터리로부터 전원을 공급받고, 인버터로 안정적으로 전원을 공급하고 전압을 안정적으로 유지하여 전동기의 출력을 유지하고, 전원 노이즈를 줄일 수 있고, 관련 부품의 수명을 연장시킬 수 있다. In the present invention, the voltage stabilizer controller receives power from the battery, stably supplies power to the inverter, and stably maintains the voltage to maintain the output of the motor, reduce power noise, and extend the life of related parts. can

본 발명은, 인버터로 공급되는 전압을 안정적으로 유지하여 전동기의 최대출력과 전기차의 등판능력을 안정적으로 유지할 수 있다. According to the present invention, the maximum output of the electric motor and the climbing ability of the electric vehicle can be stably maintained by stably maintaining the voltage supplied to the inverter.

본 발명에서, 캐패시터(컨덴서)는 전압의 변동을 최소화하여 전동기 및 인버터의 수명을 연장시킬 수 있다. In the present invention, capacitors (capacitors) can extend the lifespan of motors and inverters by minimizing voltage fluctuations.

본 발명에서, 배터리의 사양에 따라서 전압 프로파일을 변경하여 납산 배터리와 리튬 배터리 등의 구분 없이 배터리의 적용이 가능하다. In the present invention, it is possible to apply a battery without distinction between a lead-acid battery and a lithium battery by changing the voltage profile according to the specifications of the battery.

본 발명에서, 배터리의 충전용량(방전용량)을 정확하게 반영하여 사용자에게 알려줄 수 있다. In the present invention, the charge capacity (discharge capacity) of the battery can be accurately reflected and notified to the user.

본 발명에서, 전압안정제어기가 전압을 안정적으로 유지하면서 응급상황시 주전원을 차단하여 위험상황을 미연에 방지할 수 있다. In the present invention, the voltage stabilization controller can prevent a dangerous situation in advance by cutting off the main power in an emergency while maintaining a stable voltage.

위에서 언급된 본 발명의 실시예에 따른 효과는 기재된 내용에만 한정되지 않고, 명세서 및 도면으로부터 예측 가능한 모든 효과를 더 포함한다. Effects according to the embodiments of the present invention mentioned above are not limited to the described content, and further include all effects predictable from the specification and drawings.

도 1은 본 발명에서 이륜차에 적용되는 배터리 전압 안정화 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에서 배터리의 전압 프로파일 및 차량속도를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명에서 배터리 전압 안정화 시스템의 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명에서 배터리 전압 안정화 시스템의 제어방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 5는 본 발명에서 전압안정제어기의 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명에서 전압안정제어기의 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 발명에서 배터리 전압 안정화 시스템의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of a battery voltage stabilization system applied to a two-wheeled vehicle in the present invention.
Figure 2 is a graph showing the voltage profile and vehicle speed of the battery in the present invention.
3 is a detailed configuration diagram of a battery voltage stabilization system in the present invention.
4 is a flowchart showing a control method of a battery voltage stabilization system according to the present invention.
5 is a schematic perspective view of a voltage stabilization controller in the present invention.
6 is a schematic perspective view of a voltage stabilization controller in the present invention.
7 is a block diagram of a battery voltage stabilization system in the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the most preferred embodiment of the present invention will be described in detail in order to explain the present invention in detail to the extent that those skilled in the art can easily practice the present invention.

[실시예 1-1] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 운송수단의 일측에 배치되고, 충방전이 가능한 배터리(100); 상기 배터리(100)의 출력측에 배치되는 전압안정제어기(105); 상기 전압안정제어기(105)의 출력측에 배치되는 인버터(110); 및 상기 인버터(110)의 출력측에 배치되는 전동기(115); 를 포함할 수 있다. [Embodiment 1-1] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, which includes a battery 100 disposed on one side of a vehicle and capable of charging and discharging; a voltage stabilization controller 105 disposed on the output side of the battery 100; an inverter 110 disposed on the output side of the voltage stabilization controller 105; and an electric motor 115 disposed on the output side of the inverter 110; can include

전기차는 전기 자동차, 이륜 전기차, 및/또는 전기트럭을 모두 포함하며, 자동차의 구동 에너지를 전기에너지로부터 얻는 자동차이다. 전기자동차의 종류와 장·단점을 보면, 부품수가 하이브리드카는 물론, 내연기관차보다 적고(트렌스미션 레디에이터 등이 불필요) 시스템 단순화가 가능하므로, 고장 리스크 범위도 줄일 수 있으며, 전기모터로만 구동할 경우 운행비용이 가장 저렴하고, 값싼 심야 전기를 이용할 경우 비용을 더 낮출 수 있다. An electric vehicle includes an electric vehicle, a two-wheeled electric vehicle, and/or an electric truck, and is a vehicle that obtains driving energy from electric energy. Looking at the types and pros and cons of electric vehicles, the number of parts is fewer than hybrid cars and internal combustion locomotives (transmission radiators are unnecessary), and the system can be simplified. In this case, the operating cost is the lowest, and the cost can be further reduced by using cheap late-night electricity.

아울러, 전기차는 엔진소음이 적고, 진동이 적으며, 차량 수명이 상대적으로 길며, 엔진 소음의 감소로 인하여 소음에 대한 피해가 감소하고, 다양한 에너지원을 이용할 수 있으며, 에너지 효율이 높다. 아울러, 전기자동차는 휘발유 자동차와는 다르게 운전 중에 기어를 바꿔줄 필요가 없어 운전조작이 간편하고, 내연기관이 없어 고장이 적은 편이다. In addition, electric vehicles have low engine noise, low vibration, relatively long vehicle life, reduced noise damage due to reduced engine noise, can use various energy sources, and have high energy efficiency. In addition, unlike gasoline vehicles, electric vehicles do not need to change gears while driving, so driving is easy and there is little breakdown because there is no internal combustion engine.

한편, 배터리의 수명이 짧고, 장거리 주행을 위해서는 급속 충전 스탠드의 전국 규모로 충전해야 하며, 차량 가격이 비싼 편이다. 아울러, 충전 시간이 오래 걸리고, 전지 수명이 짧고, 전지의 잔존시간 확인이 어려우며, 별도의 충전 시설을 위한 인프라 구축도 선행돼야 한다. On the other hand, the life of the battery is short, and for long-distance driving, it must be charged at a national scale at a rapid charging stand, and the vehicle price is high. In addition, charging takes a long time, battery life is short, it is difficult to check the remaining time of the battery, and infrastructure for separate charging facilities must be established.

본 발명에서(도 1참조), 배터리는 반복적으로 충전 및 방전이 가능하고, 전압안정제어기는 배터리의 출력측에 배치되어 전압을 안정화시켜 인버터 측으로 공급한다. 예를 들어서, 배터리의 출력전압이 변동되더라고 인버터 측으로 비교적 일정한 범위의 안정된 전압을 전송한다. In the present invention (see FIG. 1), the battery can be repeatedly charged and discharged, and the voltage stabilization controller is disposed on the output side of the battery to stabilize the voltage and supply it to the inverter side. For example, even if the output voltage of the battery fluctuates, a stable voltage within a relatively constant range is transmitted to the inverter side.

인버터는 직류를 교류로 변환시켜 전동기로 전송하고, 이 전동기는 공급되는 전원을 이용하여 회전력을 발생시켜 전기차를 움직인다. 아울러, 회생재동 시에는 상기 전동기가 전원을 생성하고, 인버터, 및 전압안정제어기를 통해서 상기 배터리로 충전된다. 회생제동 시에는 인버터가 교류를 직류로 전환하고, 전압안정제어기는 인버터에서 공급된 전원을 안정화하여 상기 배터리로 공급하여 재동에너지를 배터리에 충전시킨다. The inverter converts direct current into alternating current and transmits it to the motor, which uses the supplied power to generate rotational force to move the electric vehicle. In addition, during regenerative operation, the electric motor generates power, and the battery is charged through an inverter and a voltage stabilization controller. During regenerative braking, the inverter converts alternating current into direct current, and the voltage stabilization controller stabilizes the power supplied from the inverter and supplies it to the battery to charge the battery with regenerative energy.

[실시예 1-2] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 배터리(100)는, 납산배터리, 및 리튬배터리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. [Embodiment 1-2] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 1-1, the battery 100 may include at least one of a lead-acid battery and a lithium battery.

[실시예 1-3] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 인버터(110)는, DC-AC 및/또는 AC-DC 양방향 컨버터일 수 있다. [Embodiment 1-3] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 1-1, the inverter 110 may be a DC-AC and/or an AC-DC bidirectional converter.

본 발명에서, 배터리는 반복적으로 충전 및 방전이 가능한 모든 종류의 2차 전지를 선택적으로 포함할 수 있다. 예를 들어서, 배터리는 납산배터리, 및/또는 리튬배터리를 포함할 수 있다. In the present invention, the battery may optionally include all kinds of secondary batteries capable of being repeatedly charged and discharged. For example, the battery may include a lead-acid battery and/or a lithium battery.

인버터는 직류를 교류로 변환시켜 전동기로 전송하고, 이 전동기는 공급되는 전원을 이용하여 회전력을 발생시켜 전기차를 움직인다. 아울러, 회생재동 시에는 상기 전동기가 전원을 생성하고, 인버터, 및 전압안정제어기를 통해서 상기 배터리로 충전된다. 회생제동 시에는 인버터가 교류를 직류로 전환하고, 전압안정제어기는 인버터에서 공급된 전원을 안정화하여 상기 배터리로 공급하여 재동에너지를 배터리에 충전시킨다. The inverter converts direct current into alternating current and transmits it to the motor, which uses the supplied power to generate rotational force to move the electric vehicle. In addition, during regenerative operation, the electric motor generates power, and the battery is charged through an inverter and a voltage stabilization controller. During regenerative braking, the inverter converts alternating current into direct current, and the voltage stabilization controller stabilizes the power supplied from the inverter and supplies it to the battery to charge the battery with regenerative energy.

[실시예 1-4] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 전동기(115)는, AC타입, DC타입, BLDC 타입, 및/또는 영구자석 타입 중 적어도 하나를 선택하는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 1-4] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 1-1, the motor 115 is at least one of an AC type, a DC type, a BLDC type, and/or a permanent magnet type. It can be characterized by selecting one.

[실시예 1-5] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 인버터(110)는 상기 전동기(115)로 인가되는 전압 및/또는 전류를 가변시켜 출력을 제어하거나, 상기 전동기(115)로 인가되는 전압을 PWM 제어하여 출력을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 1-5] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 1-1, the inverter 110 varies the voltage and/or current applied to the motor 115 to obtain an output. Control, or PWM control of the voltage applied to the motor 115 may be characterized in that the output is controlled.

본 발명에서, 전동기는 주로 AC모터를 채용하나, DC모터가 적용될 수 있다. 여기서, DC모터는 내구성이 저하될 수 있는데, 브러쉬가 마모되기 때문이다. 한편, 내구성을 향상시키기 위해서 브러쉬가 없는 BLDC모터가 적용될 수도 있고, AC모터를 사용하는 경우에, 배터리와 모터 사이에 인버터가 설치되고, 이 인버터를 이용해 직류를 교류로 변환시킨다. In the present invention, the electric motor mainly employs an AC motor, but a DC motor may be applied. Here, durability of the DC motor may be deteriorated because brushes are worn out. On the other hand, in order to improve durability, a brushless BLDC motor may be applied, and in the case of using an AC motor, an inverter is installed between the battery and the motor and converts direct current into alternating current using the inverter.

아울러, AC모터는 동기모터, 유도모터, 교류정류자모터 등 다양한 종류가 있으며, 본 특허에서는 동기모터 타입이 적용될 수 있다. 아울러, 인버터는 전술한 바와 같이, 배터리의 직류전류를 교류전류로 변환하는 부품으로, 인버터는 전기자동차 모터의 회전수를 제어하고, 안정된 주행을 실현할 수 있다. In addition, there are various types of AC motors, such as synchronous motors, induction motors, and AC commutator motors, and in this patent, synchronous motor types may be applied. In addition, as described above, the inverter is a component that converts the direct current of the battery into an alternating current, and the inverter controls the number of revolutions of the motor of the electric vehicle and can realize stable driving.

아울러, 인버터는 전동기의 회전수와 출력을 제어하기 위해서 전압 및/또는 전류를 직접 가변시키거나, 전압을 PWM제어하여 출력 및 회전수를 제어할 수 있다. In addition, the inverter may directly vary voltage and/or current in order to control the number of revolutions and output of the motor, or control the output and number of revolutions by PWM control of the voltage.

[실시예 1-6] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 1-2에 있어서, 상기 전압안정제어기(105)는 상기 인버터(110)로 출력되는 전압을 일정한 범위 내로 제어하고, 상기 배터리(100)로 충전되는 전압을 일정한 범위 내로 제어할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 1-6] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 1-2, the voltage stabilization controller 105 controls the voltage output to the inverter 110 within a certain range, It may be characterized in that the voltage charged by the battery 100 can be controlled within a certain range.

본 발명에서, 배터리에서 출력되는 전압은 예를 들어, 80 내지 60의 범위에서 변동폭이 크다. 출력용량이 클 경우에 전압은 80에서 급격하게 70으로 저하될 수 있다. 그러나, 전압안정제어기는 배터리의 전원을 받아서 이의 전압을 안정화시켜 상기 인버터로 공급한다. 배터리의 전압이 80에서 70 사이를 변동할 때, 상기 전압안정제어기는 약 75 볼트의 전원을 인버터로 공급할 수 있다. In the present invention, the voltage output from the battery has a large fluctuation range, for example, in the range of 80 to 60. If the output capacity is large, the voltage can drop rapidly from 80 to 70. However, the voltage stabilizer controller receives power from the battery, stabilizes its voltage, and supplies it to the inverter. When the voltage of the battery fluctuates between 80 and 70, the voltage stabilizer can supply about 75 volts of power to the inverter.

상기 전압안정제어기는 배터리에서 인버터로 흐르는 전원의 전압을 승하강 시킬 수 있고, 인버터에서 배터리로 흐르는 전원의 전압을 승하강시켜 전체 전원의 안정성을 향상시키며, 관련 부품의 내구성도 향상시킬 수 있다. The voltage stabilization controller can increase and decrease the voltage of power flowing from the battery to the inverter, and increase and decrease the voltage of the power flowing from the inverter to the battery to improve stability of the entire power and improve durability of related parts.

[실시예 2-1] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 전압안정제어기(105)는 상기 배터리(100)의 전압을 승압 또는 감압시켜 상기 인버터(110)로 출력하거나, 상기 인버터(110)의 전압을 승압 또는 감압시켜 상기 배터리(100)를 충전시키는 양방향 컨버터(120); 를 포함할 수 있다. [Embodiment 2-1] The present invention relates to a battery voltage stabilization system. In Embodiment 1-1, the voltage stabilization controller 105 increases or decreases the voltage of the battery 100 to increase or decrease the voltage of the inverter 110 ), or a bi-directional converter 120 for charging the battery 100 by stepping up or stepping down the voltage of the inverter 110; can include

본 발명에서(도 1 및 도 2), 전압안정제어기는 컨버터를 포함하고, 이 컨버터는 배터리의 출력전압을 승하강시켜 보다 안정적인 전압을 인버터로 공급한다. 도 2와 같이, 배터리전압은 방전시간이나 방전용량에 따라서 급격하게 저하되나, 인버터로 공급되는 전압은 비교적 안정적으로 유지되며, 이에 따라서 운송수단의 속도(출력)도 안정적으로 유지될 수 있다. In the present invention (FIGS. 1 and 2), the voltage stabilization controller includes a converter, and the converter raises and lowers the output voltage of the battery to supply a more stable voltage to the inverter. As shown in FIG. 2 , the battery voltage rapidly decreases according to the discharge time or the discharge capacity, but the voltage supplied to the inverter is maintained relatively stably, and accordingly, the speed (output) of the vehicle can be stably maintained.

[실시예 2-2] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 컨버터(120)의 출력측에 배치되는 캐패시터(125); 를 더 포함할 수 있다. [Embodiment 2-2] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 2-1, the capacitor 125 disposed on the output side of the converter 120; may further include.

[실시예 2-3] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 컨버터(120)는 반도체 및 이에 결합되는 방열판을 포함할 수 있다. [Embodiment 2-3] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 2-1, the converter 120 may include a semiconductor and a heat sink coupled thereto.

본 발명에서(도 3), 컨버터의 출력측에는 캐패시터(컨덴서)가 더 구성되고, 이 캐패시터는 컨버터에서 출력되는 전원의 노이즈를 제거하고 전원의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이러한 컨버터는 제어를 위한 반도체와 이에 결합되는 방열판을 포함하여 제어성과 냉각성을 구비하며, 별도의 방열팬도 추가로 구성될 수 있다. In the present invention (FIG. 3), a capacitor (capacitor) is further configured on the output side of the converter, and this capacitor can remove noise of the power output from the converter and further improve the stability of the power. Such a converter has controllability and cooling properties including a semiconductor for control and a heat sink coupled thereto, and a separate heat dissipation fan may be additionally configured.

[실시예 2-4] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 컨버터(120)는 상기 인버터(110)로 출력되는 전압을 일정한 범위 내로 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 2-4] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 2-1, the converter 120 controls the voltage output to the inverter 110 within a certain range. can do.

[실시예 2-5] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 컨버터(120)는 상기 배터리(100)로 충전되는 전압을 일정한 범위 내로 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 2-5] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 2-1, the converter 120 is characterized in that the voltage charged by the battery 100 is controlled within a certain range. can do.

[실시예 2-6] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 컨버터(120)는 양방향으로 전압을 상승 또는 하강시키는 양방향 DC/DC 컨버터인 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 2-6] The present invention relates to a battery voltage stabilization system. In Embodiment 2-1, the converter 120 is characterized in that the converter 120 is a bidirectional DC/DC converter that increases or decreases the voltage in both directions. can

본 발명에서(도 1 및 도 2), 컨버터는 배터리의 출력전압을 승하강시켜 보다 안정적인 전압을 인버터로 공급하며, 배터리전압은 방전시간이나 방전용량에 따라서 급격하게 저하되나, 컨버터에 의해서 인버터로 공급되는 전압은 비교적 안정적으로 유지되며, 이에 따라서 운송수단의 속도(출력)도 안정적으로 유지될 수 있다. In the present invention (FIGS. 1 and 2), the converter raises and lowers the output voltage of the battery to supply a more stable voltage to the inverter. The supplied voltage is kept relatively stable, and accordingly, the speed (output) of the vehicle can also be kept stable.

뿐만 아니라, 회생 재동 시 전원은 전동기, 인버터, 컨버터를 통해서 배터리로 충전되는데, 컨버터는 배터리로 충전되는 전원의 전압을 일정하게 유지하여 배터리의 충전안정성과 내구성을 동시에 향상시킬 수 있다. In addition, during regeneration, power is charged to the battery through a motor, inverter, and converter, and the converter maintains a constant voltage of the power source charged by the battery, thereby improving the charging stability and durability of the battery at the same time.

[실시예 3-1] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 전압안정제어기(105)는 상기 배터리(100)의 출력 전압과 전류를 감지하고, 이를 이용하여 상기 배터리(100)의 충전용량(SOC)을 연산하고, 상기 컨버터(120)의 작동을 제어하는 제어부(130); 를 더 포함할 수 있다. [Embodiment 3-1] The present invention relates to a battery voltage stabilization system. In Embodiment 2-1, the voltage stabilization controller 105 detects the output voltage and current of the battery 100 and uses them. a controller 130 for calculating SOC of the battery 100 and controlling the operation of the converter 120; may further include.

본 발명에서(도 3), 전압안정제어기의 제어부는 배터리에서 출력되는 전원의 전압과 전류를 측정하고, 이를 이용하여 배터리의 충전용량(state of charge)을 연산할 수 있다. 아울러, 제어부는 컨버터의 작동을 제어하여 출력전압의 범위를 설정할 수 있다. 즉, 상기 제어부는 컨버터를 통해서 배터리에서 출력되는 전압을 승하강시켜 설정된 범위로 출력할 수 있다. In the present invention (FIG. 3), the controller of the voltage stabilizer may measure the voltage and current of the power output from the battery, and calculate the state of charge of the battery using the measured voltage and current. In addition, the control unit may set the range of the output voltage by controlling the operation of the converter. That is, the control unit may increase or decrease the voltage output from the battery through the converter and output the voltage within a set range.

[실시예 3-2] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 제어부(130)는 무부하 상태에서 상기 배터리(100)의 초기 출력 전압을 측정하고, 이를 기준으로 전압프로파일을 선택 및/또는 연산할 수 있다. [Embodiment 3-2] The present invention relates to a battery voltage stabilization system. In Embodiment 3-1, the controller 130 measures the initial output voltage of the battery 100 in a no-load state, and measures the initial output voltage of the battery 100 as a reference. voltage profile can be selected and/or calculated.

[실시예 3-3] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-2에 있어서, 상기 제어부(130)는 초기 출력 전압을 기준으로 초기 충전용량(SOC)을 선택 및/또는 연산하는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 3-3] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 3-2, the controller 130 selects and/or calculates an initial charge capacity (SOC) based on an initial output voltage. It can be characterized by doing.

본 발명에서(도 2), 제어부는 전동기의 무부하 상태에서 상기 배터리의 초기 전압을 측정하고, 이에 따라서 전압프로파일을 선택하거나 연산할 수 있다. 이러한 전압프로파일은 도 2의 배터리전압 그래프로 이해될 수 있다. 이러한 전압프로파일은 미리 설정된 테이블에서 선택될 수 있다. In the present invention (FIG. 2), the control unit may measure the initial voltage of the battery in a no-load state of the motor, and select or calculate a voltage profile accordingly. This voltage profile can be understood as the battery voltage graph of FIG. 2 . This voltage profile can be selected from a preset table.

아울러, 제어부는 배터리의 초기 출력전압을 감지하고, 이를 기초로 배터리의 초기 충전용량을 선택/연산할 수 있다. In addition, the control unit may detect the initial output voltage of the battery and select/calculate the initial charge capacity of the battery based on this.

[실시예 3-4] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-3에 있어서, 상기 제어부(130)는 상기 배터리(100)의 출력측으로부터 감지된 전류와 전압 및 상기 초기 충전용량(SOC)으로부터 현재 충전용량(SOC)을 연산할 수 있다. [Embodiment 3-4] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 3-3, the controller 130 controls the current and voltage detected from the output side of the battery 100 and the initial charge capacity. The current charging capacity (SOC) can be calculated from (SOC).

[실시예 3-5] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-3에 있어서, 상기 제어부(130)는 상기 배터리(100)의 출력측으로부터 감지된 전류와 전압을 연산하여 방전용량을 도출하고, 이 방전용량을 초기 충전용량(SOC)에서 차감하여 현재 충전용량(SOC)을 연산할 수 있다. [Example 3-5] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Example 3-3, the controller 130 calculates the current and voltage sensed from the output side of the battery 100 to calculate the discharge capacity. It is possible to calculate the current charge capacity (SOC) by deriving and subtracting this discharge capacity from the initial charge capacity (SOC).

본 발명에서, 제어부는 현재의 배터리 출력측 전류와 전압을 감지하고, 이를 기초로 현재 충전용량을 연산할 수 있다. 도 4에서, S400에서 제어부는 배터리의 초기 전압/전류를 감지하고, S410에서 초기 전압/전류를 이용하여 배터리의 초기 충전용량을 선택/연산한다. S420에서 초기 전압/전류를 이용하여 미리 설정된 전압프로파일을 선택/연산한다. S430에서 운전 중에 배터리의 출력으로서 전압/전류를 감지하고, S440에서 컨버터가 배터리에서 출력된 전원의 전압을 승압/감압시켜 인버터로 공급한다. 아울러, S450에서 제어부는 배터리의 현재 전압/전류를 이용하여 배터리의 현재 충전량을 연산/선택하고, 이를 클러스터로 전송하여 사용자에게 이를 알려준다. In the present invention, the control unit can detect the current and voltage of the battery output side, and calculate the current charge capacity based on this. In FIG. 4 , the controller detects the initial voltage/current of the battery in S400 and selects/calculates the initial charge capacity of the battery using the initial voltage/current in S410. In S420, a preset voltage profile is selected/calculated using the initial voltage/current. In S430, the voltage/current is detected as an output of the battery during operation, and in S440, the converter steps up/down the voltage of the power output from the battery and supplies it to the inverter. In addition, in S450, the control unit calculates/selects the current charge amount of the battery using the current voltage/current of the battery, transmits it to the cluster, and informs the user of it.

본 실시예에서, S400, S410, S420, S430, S440, S450의 순서는 설계사양에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어서, S420이 먼저 수행되고, S410이 나중에 수행될 수 있고, S420과 S410이 동시에 수행될 수도 있다. In this embodiment, the order of S400, S410, S420, S430, S440, and S450 may vary according to design specifications. For example, S420 may be performed first, S410 may be performed later, or S420 and S410 may be performed simultaneously.

[실시예 3-6] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-3에 있어서, 상기 배터리(100)의 현재 충전용량(SOC)은 그래프 및/또는 % 단위로 표현될 수 있다. [Embodiment 3-6] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 3-3, the current charge capacity (SOC) of the battery 100 may be expressed in a graph and/or a % unit. .

[실시예 3-7] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-2에 있어서, 상기 제어부(130)는 상기 배터리(100)의 사용기간 및 사용횟수에 따라서 상기 전압프로파일을 가변시키는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 3-7] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 3-2, the controller 130 varies the voltage profile according to the period of use and the number of times of use of the battery 100. It can be characterized by doing.

[실시예 3-8] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-2에 있어서, 상기 제어부(130)는 상기 배터리(100)의 사양에 따라서 상기 전압프로파일을 가변시키는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 3-8] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 3-2, the controller 130 varies the voltage profile according to the specifications of the battery 100. can do.

본 발명에서, 클러스터는 배터리의 충전량을 그래프로 보여주거나, %단위로 보여줄 수 있으며, 배터리의 방전상태와 충전상태도 클러스터에 그래프 형태로 도시될 수 있다. In the present invention, the cluster may show the amount of charge of the battery as a graph or in % units, and the discharge state and charge state of the battery may also be shown in the form of a graph in the cluster.

제어부는 초기 전압/전류를 이용하여 전압프로파일을 선택하는데, 이러한 전압프로파일은 배터리의 사용기간(총 방전시간) 및/또는 시동횟수에 따라서 가변될 수 있다. The control unit selects a voltage profile using the initial voltage/current, and this voltage profile may vary according to the battery use period (total discharge time) and/or the number of startups.

아울러, 제어부는 배터리의 종류에 따라서 전압프로파일을 가변시킬 수 있는데, 배터리의 종류(리튬배터리, 인산철배터리, 납배터리 등)에 따라서 전압프로파일은 테이블로 저장부에 저장되는 것이 바람직하다. In addition, the control unit can vary the voltage profile according to the type of battery, and the voltage profile according to the type of battery (lithium battery, iron phosphate battery, lead battery, etc.) is preferably stored in the storage unit as a table.

[실시예 3-9] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 제어부(130)는 상기 컨버터(120)의 출력전압의 범위를 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 3-9] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 3-1, the controller 130 may set a range of the output voltage of the converter 120. there is.

[실시예 3-10] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 제어부(130)는 상기 컨버터(120)에서 출력되는 전압을 설정된 범위 내로 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 3-10] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 3-1, the controller 130 controls the voltage output from the converter 120 within a set range. can do.

[실시예 3-11] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 제어부(130)는 상기 배터리(100)로 충전되는 전압을 설정된 범위 내로 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 3-11] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 3-1, the control unit 130 controls the voltage charged by the battery 100 within a set range. can do.

본 발명에서, 배터리의 전압과 전류가 충분한 경우에, 상기 제어부는 상기 배터리에서 상기 컨버터로 입력되는 전압이 변동되더라고, 인버터로 일정한 전압을 갖는 전원을 공급할 수 있고, 제어부는 컨버터에서 출력되는 전압의 범위를 설정할 수 있다. 설정된 조건에서 상기 컨버터에서 출력되는 전압은 예를 들어, 65 내지 75볼트의 범위 내에서 출력될 수 있다. In the present invention, when the voltage and current of the battery are sufficient, the control unit can supply power having a constant voltage to the inverter even if the voltage input from the battery to the converter changes, and the control unit can supply power having a constant voltage to the converter. range can be set. Under set conditions, the voltage output from the converter may be, for example, within a range of 65 to 75 volts.

아울러, 인버터에서 전송되는 충전전압을 승하강 시켜 상기 배터리로 충전되는 전압을 예를 들어, 70내지75볼트의 범위 내로 조절할 수 있다. In addition, the voltage charged by the battery may be adjusted within the range of, for example, 70 to 75 volts by increasing or decreasing the charging voltage transmitted from the inverter.

[실시예 3-12] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-2에 있어서, 상기 제어부(130)는, 상기 배터리(100)의 출력 전압과 전류, 및/또는 상기 컨버터(120)의 출력 전압과 전류를 감지하고, 이에 따라서 상기 컨버터(120)의 작동 및/또는 상기 인버터(110)의 작동을 차단할 수 있다. [Embodiment 3-12] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 3-2, the controller 130 controls the output voltage and current of the battery 100, and/or the converter ( The output voltage and current of 120) may be sensed, and accordingly, operation of the converter 120 and/or operation of the inverter 110 may be blocked.

본 발명에서, 제어부는 컨버터 및 배터리의 출력전원, 및 배터리의 충전전원 등을 감지하고, 감지된 전압과 전류의 범위가 설정치를 벗어나는 것으로 판단되면, 상기 컨버터의 작동을 제한할 수 있고, 인버터의 작동도 차단할 수 있다. In the present invention, the control unit detects the output power of the converter and the battery, and the charging power of the battery, and if it is determined that the range of the detected voltage and current is out of the set value, it can limit the operation of the converter, It can also block operation.

[실시예 3-13] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-2에 있어서, 상기 배터리(100)의 충전용량(SOC)을 표시하는 클러스터(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 3-13] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 3-2, it is characterized by further comprising a cluster 140 displaying SOC of the battery 100. can be done with

본 발명에서, 제어부는 배터리의 초기 출력 전압/전류를 측정하고, 이를 기준으로 전압프로파일을 선택/연산하며, 초기 배터리 충전량을 연산한다. 그리고, 배터리의 출력전압과 전류를 이용하여 전원 사용량을 연산하고, 초기 배터리 충전량에서 전원사용량을 차감하여 현재 배터리 충전량을 연산/선택할 수 있고, 이를 클러스터로 전송하고, 클러스터는 배터리 충전량을 디스플레이한다. In the present invention, the control unit measures the initial output voltage/current of the battery, selects/calculates a voltage profile based on this, and calculates the initial charge amount of the battery. Then, the power consumption can be calculated using the output voltage and current of the battery, and the current battery charge can be calculated/selected by subtracting the power consumption from the initial battery charge, which is transmitted to the cluster, and the cluster displays the battery charge.

[실시예 4-1] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 전압안정제어기(105)는 외부 케이싱(145); 및 상기 케이싱(145)의 일측에 배치되고, 상기 배터리(100)에서 출력되는 전원 및/또는 상기 컨버터(120)로 출력되는 전원의 상태를 표시하는 표시부(150); 를 더 포함하여 구성될 수 있다. [Embodiment 4-1] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 3-1, the voltage stabilization controller 105 includes an outer casing 145; and a display unit 150 disposed on one side of the casing 145 and displaying states of the power output from the battery 100 and/or the power output to the converter 120; It may be configured to further include.

본 발명에서(도 5, 도 6), 전압안정제어기는 외부케이싱, 및 표시부를 포함하고, 외부케이싱의 외면에는 표시부가 구성된다. 이 표시부는 배터리에서 출력되는 전압의 레벨에 따라서 녹색 또는 적색을 표시하며, 녹색은 배터리의 상태가 안정적인 것을 의미하고, 적색은 상태가 좋지 않다는 것을 의미할 수 있다. In the present invention (Figs. 5 and 6), the voltage stabilization controller includes an outer casing and a display, and the outer surface of the outer casing is configured with a display. The display unit displays green or red depending on the level of the voltage output from the battery. Green means that the battery is in a stable state, and red means that the state of the battery is not good.

[실시예 4-2] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 4-1에 있어서, 상기 전압안정제어기(105)는, 상기 배터리(100) 및/또는 상기 컨버터(120)와 전원선(500)으로 연결될 수 있다. [Embodiment 4-2] The present invention relates to a battery voltage stabilization system. In Embodiment 4-1, the voltage stabilization controller 105 includes the battery 100 and/or the converter 120 and a power source. It may be connected by line 500.

[실시예 4-3] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 4-1에 있어서, 상기 전압안정제어기(105)는, 상기 배터리(100) 및/또는 상기 컨버터(120)와 젠더를 통해서 연결될 수 있다.[Embodiment 4-3] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 4-1, the voltage stabilization controller 105 includes the battery 100 and/or the converter 120 and a gender can be connected through

[실시예 4-4] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 4-1에 있어서, 상기 전압안정제어기(105)는, 상기 배터리(100) 및/또는 상기 컨버터(120)와 단자를 통해서 전기적으로 연결될 수 있다. [Embodiment 4-4] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 4-1, the voltage stabilization controller 105 includes the battery 100 and/or the converter 120 and a terminal can be electrically connected through

본 발명에서, 도 5와 같이 전압안정제어기의 케이싱은 모듈형을 가지며, 전원선이 구성되고, 일측에 형성된 전원선이 배터리의 출력측에 연결되고, 타측에 형성된 전원선이 인버터의 입력측에 연결된다. In the present invention, as shown in Figure 5, the casing of the voltage stabilizer has a modular type, the power line is configured, the power line formed on one side is connected to the output side of the battery, and the power line formed on the other side is connected to the input side of the inverter .

아울러, 도 6을 참조하면, 전압안정제어기의 케이싱에는 단자가 구성되고, 제어기와 컨버터가 각각 단자를 통해서 배터리 및 인버터와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. In addition, referring to FIG. 6, a terminal is formed in the casing of the voltage stabilizer, and the controller and the converter may be electrically connected to the battery and the inverter through the respective terminals.

아울러, 전압안정제어기의 케이싱에는 젠더가 구성되고, 제어기와 컨버터가 각각 젠더를 통해서 배터리 및 인버터와 각각 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, a gender is formed in the casing of the voltage stabilizer, and the controller and the converter may be electrically connected to the battery and the inverter through the gender, respectively.

[실시예 4-5] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 4-1에 있어서, 상기 케이싱(145)에는 상기 전압안정제어기(105)의 기능을 활성화시키거나 비활성화시키는 전원스위치(155)가 더 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 4-5] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 4-1, the casing 145 has a power switch for activating or inactivating the function of the voltage stabilization controller 105 ( 155) may be further formed.

[실시예 4-6] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 4-1에 있어서, 상기 케이싱(145)의 상기 표시부(150)는 입력전압 또는 출력전압을 숫자 또는 그래프로 나타낼 수 있다. [Embodiment 4-6] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 4-1, the display unit 150 of the casing 145 can display the input voltage or output voltage as numbers or graphs. there is.

본 발명에서(도 5 및 도 6), 전원스위치는 사용자가 누를 수 있는 부분으로, 사용자는 전원스위치를 통해서 강제적으로 전압안정제어기의 작동을 멈출 수 있다. 아울러, 표시부는 광원부의 밝기나 색을 통해서 배터리의 출력전원 및/또는 인버터의 충전전원의 상태를 표시할 수 있고, 상기 표시부는 전압이나 전류의 레벨을 숫자 또는 그래프로 디스플레이하여 사용자의 편의성을 향상시키고 배터리와 인버터 등의 작동상태를 알려주면서, 이들의 교체를 유도할 수 있다. In the present invention (FIGS. 5 and 6), the power switch is a part that the user can press, and the user can forcibly stop the operation of the voltage stabilization controller through the power switch. In addition, the display unit can display the state of the output power of the battery and/or the charging power of the inverter through the brightness or color of the light source unit, and the display unit displays the voltage or current level in numbers or graphs to improve user convenience. and informs the operation status of batteries and inverters, and can induce their replacement.

[실시예 5-1] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 전압안정제어기(105)는 상기 배터리(100)의 교체 시기를 연산하는 연산부(160); 및 상기 배터리(100)의 배터리의 사양 및 관련 데이터를 입력받는 입력부(165); 를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 5-1] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 3-1, the voltage stabilization controller 105 includes a calculation unit 160 for calculating a replacement time of the battery 100; and an input unit 165 receiving battery specifications and related data of the battery 100; It may be characterized in that it further includes.

본 발명에서(도 7), 상기 전압안정제어기는 연산부와 입력부를 더 포함하고, 상기 연산부는 상기 배터리의 교체시기를 알려줄 수 있고, 상기 입력부는 배터리의 교체시점을 입력받을 수 있고, 배터리의 사양도 입력받을 수 있다. In the present invention (FIG. 7), the voltage stabilization controller further includes an arithmetic unit and an input unit, the arithmetic unit can notify the battery replacement time, the input unit can receive the battery replacement timing, and the battery specifications can also be entered.

여기서, 상기 제어부는 배터리의 교체시기를 연산하고, 교체시기를 알려주는 신호를 생성할 수 있으며, 입력부를 통해서 교체된 새 배터리의 사양을 입력받아서 이의 특성을 보다 정확하게 연산할 수 있다. Here, the control unit may calculate the replacement time of the battery and generate a signal indicating the replacement time, and receive specifications of the new battery replaced through the input unit to calculate its characteristics more accurately.

따라서, 사용자는 배터리의 이상유무 뿐만 아니라 교체시기를 안내받을 수 있으며, 배터리의 사양을 입력하여 보다 정확한 전압 프로파일을 선택하여 사용할 수 있고, 정확한 배터리 사양에 따라서 충전용량과 교체시기 등을 정확하게 예측할 수 있다. Therefore, the user can be informed not only of the battery's abnormality, but also the replacement time, can select and use a more accurate voltage profile by entering the battery's specifications, and can accurately predict the charging capacity and replacement time according to the accurate battery specifications. there is.

[실시예 5-2] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 5-1에 있어서, 상기 연산부(160)는 상기 배터리(100)의 출력 전압 및/또는 전류를 이용하여 배터리의 교체시기를 연산할 수 있다. [Embodiment 5-2] The present invention relates to a battery voltage stabilization system. In Embodiment 5-1, the calculation unit 160 uses the output voltage and/or current of the battery 100 to replace the battery. time can be calculated.

[실시예 5-3] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 5-1에 있어서, 상기 연산부(160)는 상기 컨버터(120)의 출력 전압 및/또는 전류를 이용하여 배터리의 교체시기를 연산할 수 있다. [Embodiment 5-3] The present invention relates to a battery voltage stabilization system. In Embodiment 5-1, the calculation unit 160 uses the output voltage and/or current of the converter 120 to replace the battery. time can be calculated.

본 발명에서, 상기 제어부는 배터리의 충방전량과 사용기간, 사용횟수, 등을 연산하고, 출력전압/전류를 고려하여 배터리의 교체시기를 알려줄 수 있다. 이러한 교체시기는 년도와 월 단위로 클러스터를 통해서 표현될 수 있다. In the present invention, the control unit can calculate the amount of charging and discharging of the battery, the period of use, the number of times of use, and the like, and notify the replacement time of the battery in consideration of the output voltage/current. This replacement period can be expressed through clusters in units of years and months.

아울러, 제어부는 컨버터의 출력 전압/전류를 감지하고, 이 전압과 전류의 레벨이 설정치 범위를 벗어나면, 배터리의 교체가 필요한 것으로 판단하고, 배터리 교체 신호를 생성하여 이를 연산부를 통해서 클러스터에 나타낼 수 있다. In addition, the control unit detects the output voltage / current of the converter, and if the level of the voltage and current is out of the set value range, it is determined that the battery needs to be replaced, and a battery replacement signal is generated and displayed in the cluster through the calculation unit. there is.

[실시예 5-4] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 5-1에 있어서, 상기 연산부(160)는 상기 배터리(100)가 최대로 충전된 상태에서 최대출력전압을 감지하고, 이 최대출력전압을 이용하여 배터리의 교체시기를 연산할 수 있다. [Embodiment 5-4] The present invention relates to a battery voltage stabilization system. , the battery replacement timing can be calculated using this maximum output voltage.

본 발명에서, 전압안정제어기의 제어부는 배터리가 완전히 충전된 상태를 판단하고, 만충전 상태에서 배터리에서 출력되는 출력전압을 감지하며, 만충전 상태에서 출력전압을 이용하여 배터리의 충전용량 및 교체시기를 연산하여 배터리의 수명을 정확하게 예측할 수 있고, 불필요한 배터리 교체를 줄이고, 적절한 시기에 배터리의 교체를 유도하여 유지비용을 줄일 수 있다. In the present invention, the control unit of the voltage stabilization controller determines the fully charged state of the battery, detects the output voltage output from the battery in the fully charged state, and uses the output voltage in the fully charged state to determine the battery charge capacity and replacement time. It is possible to accurately predict the lifespan of the battery, reduce unnecessary battery replacement, and reduce maintenance costs by inducing battery replacement at an appropriate time.

[실시예 5-5] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 5-1에 있어서, 상기 배터리(100)의 내부 및/또는 표면온도를 감지하는 온도감지부(170); 를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. [Embodiment 5-5] The present invention relates to a battery voltage stabilization system. It may be characterized in that it further includes.

[실시예 5-6] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 5-5에 있어서, 상기 전압안정제어기(105)는 상기 온도감지부(170)에서 감지된 배터리 온도에 따라서 상기 전압프로파일을 선택하고 가변시킬 수 있다. [Embodiment 5-6] The present invention relates to a battery voltage stabilization system, and in Embodiment 5-5, the voltage stabilization controller 105 detects the temperature of the battery by the temperature sensor 170 to determine the voltage Profiles can be selected and varied.

[실시예 5-7] 본 발명은 배터리 전압 안정화 시스템에 대한 것으로, 실시예 5-1에 있어서, 상기 제어부(130)는, 감지된 배터리 온도에 따라서 상기 전압안정제어기(105)의 출력을 차단할 수 있다. [Embodiment 5-7] The present invention relates to a battery voltage stabilization system. In Embodiment 5-1, the controller 130 blocks the output of the voltage stabilization controller 105 according to the detected battery temperature. can

본 발명에서(도 7), 온도감지부는 배터리의 온도를 감지하여 배터리의 상태를 보다 정확하게 판단할 수 있다. In the present invention (FIG. 7), the temperature sensor can sense the temperature of the battery to more accurately determine the state of the battery.

예를 들어서, 온도가 낮은 경우에 충전량은 보다 낮은 값으로 설정할 수 있다. 배터리의 온도가 20도인경우에 충전량이 80프로로 설정되었다면, 배터리의 온도가 마이너스 20도인 경우에 충전량이 80프로라도 충전량은 60프로로 낮게 설정될 수 있다. For example, when the temperature is low, the charge amount can be set to a lower value. If the charge amount is set to 80% when the temperature of the battery is 20 degrees, the charge amount may be set as low as 60% even if the charge amount is 80% when the temperature of the battery is minus 20 degrees.

아울러, 제어부는 제어과정에서 배터리의 전압프로파일을 사용하게 되는데, 온도가 낮은 조건에서는 전압프로파일의 값을 보다 낮게 재설정하여 현재 배터리의 충방전 상태를 보다 정확하게 안내할 수 있다. In addition, the control unit uses the voltage profile of the battery in the control process. In a low temperature condition, the value of the voltage profile is reset to a lower value, so that the current charge/discharge state of the battery can be more accurately guided.

만약, 배터리의 온도가 설정된 온도보다 낮은 경우에 전압안정제어기의 작동을 차단할 수 있고, 배터리에 장착되는 별도의 히터를 작동시켜 배터리를 히팅시키는 로직도 수행할 수 있다. If the temperature of the battery is lower than the set temperature, the operation of the voltage stabilization controller may be blocked, and logic for heating the battery may be performed by operating a separate heater mounted on the battery.

100: 배터리 105: 전압안정제어기
110: 인버터 115: 전동기
120: 컨버터 125: 캐패시터
130: 제어부 500: 전원선
140: 클러스터 145: 케이싱
150: 표시부 155: 전원스위치
160: 연산부 165: 입력부
170: 온도감지부 100: battery 105: voltage stabilizer controller
110: inverter 115: electric motor
120: converter 125: capacitor
130: control unit 500: power line
140: cluster 145: casing
150: display unit 155: power switch
160: calculation unit 165: input unit
170: temperature sensing unit

Claims (5)

운송수단의 일측에 배치되고, 충방전이 가능한 배터리(100);
상기 배터리(100)의 출력측에 배치되는 전압안정제어기(105);
상기 전압안정제어기(105)의 출력측에 배치되는 인버터(110); 및
상기 인버터(110)의 출력측에 배치되는 전동기(115);를 포함하고,
상기 전압 안정제어기(105)는,
상기 배터리(100)의 전압을 승압 또는 감압시켜 상기 인버터(110)로 출력하거나, 상기 인버터(110)의 전압을 승압 또는 감압시켜 상기 배터리(100)를 충전시키는 양방향 컨버터(120);
상기 배터리(100)의 출력 전압과 전류를 감지하고, 이를 이용하여 상기 배터리(100)의 충전용량(SOC)을 연산하고, 상기 컨버터(120)의 작동을 제어하는 제어부(130);
상기 배터리(100)의 교체 시기를 연산하는 연산부(160); 및
상기 배터리(100)의 사양 및 관련 데이터를 입력받는 입력부(165);
상기 배터리(100)의 내부 및/또는 표면온도를 감지하여, 감지된 배터리 온도에 따라 전압프로파일을 선택하고 가변시키는 온도 감지부(170);를 포함하며,
상기 컨버터(120)는 반도체 및 이에 결합되는 방열판을 포함하고,
상기 제어부(130)는,
상기 온도 감지부(170)에서 감지된 배터리 온도에 따라 상기 전압안정제어기(105)의 출력을 차단하는 것을 포함하며,
무부하 상태에서 상기 배터리(100)의 초기 출력 전압을 측정하고, 이를 기준으로 전압프로파일을 선택 및/또는 연산하는 것을 포함하고,
상기 초기 출력 전압을 기준으로 초기 충전용량(SOC)을 선택 및/또는 연산하는 것을 포함하며,
상기 배터리(100)의 출력측으로부터 감지된 전류와 전압을 연산하여 방전용량을 도출하고, 이 방전용량을 초기 충전용량(SOC)에서 차감하여 현재 충전용량(SOC)을 연산하는 것을 포함하며,
상기 연산부(160)는 상기 배터리(100)가 최대로 충전된 상태에서 최대출력전압을 감지하고, 이 최대출력전압을 이용하여 배터리의 교체시기를 연산하는 배터리 전압 안정화 시스템.
A battery 100 disposed on one side of the vehicle and capable of charging and discharging;
a voltage stabilization controller 105 disposed on the output side of the battery 100;
an inverter 110 disposed on the output side of the voltage stabilization controller 105; and
Including; electric motor 115 disposed on the output side of the inverter 110,
The voltage stabilization controller 105,
a bidirectional converter 120 that boosts or reduces the voltage of the battery 100 and outputs the voltage to the inverter 110 or boosts or reduces the voltage of the inverter 110 to charge the battery 100;
a control unit 130 that detects an output voltage and current of the battery 100, calculates a charge capacity (SOC) of the battery 100 using the detected voltage, and controls an operation of the converter 120;
a calculation unit 160 calculating a replacement time of the battery 100; and
an input unit 165 for receiving specifications and related data of the battery 100;
A temperature sensing unit 170 that senses the internal and/or surface temperature of the battery 100 and selects and varies a voltage profile according to the detected battery temperature;
The converter 120 includes a semiconductor and a heat sink coupled thereto,
The controller 130,
Including blocking the output of the voltage stabilization controller 105 according to the battery temperature detected by the temperature sensor 170,
Measuring the initial output voltage of the battery 100 in a no-load state, and selecting and / or calculating a voltage profile based on this,
Selecting and / or calculating an initial charge capacity (SOC) based on the initial output voltage,
Calculating the current and voltage sensed from the output side of the battery 100 to derive the discharge capacity, subtracting the discharge capacity from the initial charge capacity (SOC) to calculate the current charge capacity (SOC),
The calculation unit 160 detects a maximum output voltage in a state in which the battery 100 is maximally charged, and calculates a replacement time of the battery using the maximum output voltage.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전압안정제어기(105)는
외부 케이싱(145); 및
상기 케이싱(145)의 일측에 배치되고, 상기 배터리(100)에서 출력되는 전원 및/또는 상기 컨버터(120)로 출력되는 전원의 상태를 표시하는 표시부(150); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 전압 안정화 시스템. According to claim 1,
The voltage stabilization controller 105
outer casing 145; and
a display unit 150 disposed on one side of the casing 145 and displaying states of power output from the battery 100 and/or power output to the converter 120; Battery voltage stabilization system further comprising a. 삭제delete
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