KR102568431B1 - Method and apparatus for charging a battery - Google Patents
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Abstract
일 실시 예에 따라, 배터리의 전압을 모니터링하여, 배터리의 전압에 따라 상이한 제어 신호를 모듈에 인가하여 보다 배터리에 대한 충전을 수행하는 배터리 충전 방법 및 장치가 개시된다. 보다 구체적으로, 제어 신호에 따라서 변압기에 포함되는 1차 코일과 2차 코일 중 하나에 걸리는 전압을 제어하면서 배터리에 대한 충전을 수행하는 배터리 충전 방법 및 장치가 개시된다.According to an embodiment, a battery charging method and apparatus for performing charging of the battery by monitoring the voltage of the battery and applying different control signals to a module according to the voltage of the battery are disclosed. More specifically, a battery charging method and apparatus for charging a battery while controlling a voltage applied to one of a primary coil and a secondary coil included in a transformer according to a control signal are disclosed.
Description
본 개시에서는 배터리를 충전하는 방법 및 장치에 관해 개시된다. 구체적으로, 변압을 통해 배터리를 충전하는 방법 및 장치가 개시된다.In this disclosure, a method and apparatus for charging a battery are disclosed. Specifically, a method and apparatus for charging a battery through voltage transformation are disclosed.
UN 기후 변화 협약 등에서는 대한민국을 비롯한 세계 각국에 대하여 온실가스를 의무적으로 감축하도록 강제하고 있다. 이에 따라서, 대한민국 정부는 정책적으로 온실가스를 감축하기 위한 다양한 대책을 강구하고 있다. 특히, 정부는 온실가스 배출의 가장 큰 원인 중 하나인 자동차에 대하여 각종 규제를 부과하고 있는데, 자동차 산업계에서는 이에 대응하여 전기 자동차(Electric Vehicle; EV), 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle; HEV), 플러그인 하이브리드 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle; PHEV) 등의 개발에 박차를 가하고 있다.In the United Nations Climate Change Convention, etc., countries around the world, including Korea, are obliged to reduce greenhouse gases. Accordingly, the Korean government is seeking various measures to reduce greenhouse gases as a policy. In particular, the government imposes various regulations on automobiles, which are one of the biggest causes of greenhouse gas emissions. In response, the automobile industry responds to electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV), The development of plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) is being accelerated.
전기 자동차 등은 전기 에너지를 2차 전지인 배터리에 축적하고, 모터를 이용하여 상기 전기 에너지를 동력 에너지로 변환한다. 이때 전기 에너지를 배터리에 충전하는 방식으로는 직류 고전압의 전력(약 50kW 이상)을 배터리에 직접 인가하여 충전하는 급속 충전 방식과, 상용 교류 전압을 가진 교류 전력(약 3~6kW)을 인가하는 완속 충전 방식이 있다.An electric vehicle or the like stores electrical energy in a battery, which is a secondary battery, and converts the electrical energy into power energy using a motor. At this time, the method of charging the battery with electric energy is the rapid charging method in which DC high voltage power (about 50 kW or more) is directly applied to the battery to charge it, and the slow charging method in which AC power with commercial AC voltage (about 3 ~ 6 kW) is applied. There are charging methods.
다만, 통상적으로 일반 가정에서 구해지는 전력의 전압과, 전기 자동차에 탑재되는 배터리의 전압이 상이하다. 따라서 친환경적인 전기 자동차를 널리 상용화하고 실질적으로 활용하기 위해, 가정에서 구해지는 상용 교류 전력을 효율적으로 고전압의 직류 전력으로 변환할 수 있는 충전 장치, 이른바, "탑재형 충전 장치(On-Board Charger; OBC)"의 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.However, the voltage of electric power normally obtained in a household is different from the voltage of a battery mounted in an electric vehicle. Therefore, in order to widely commercialize and practically utilize eco-friendly electric vehicles, a charging device that can efficiently convert commercial AC power obtained at home into high-voltage direct-current power, a so-called "on-board charger; OBC)" is continuously being developed.
본 개시는 보다 효율적으로 전압을 분배하여 배터리를 충전하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다. 예를 들면, 배터리의 전압에 따라 전압을 분배하는 방식을 통해 보다 효율적으로 배터리를 충전하는 방법 및 장치가 제공될 수 있다. 해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제들이 더 포함될 수 있다.The present disclosure may provide a method and apparatus for charging a battery by more efficiently distributing voltage. For example, a method and apparatus for more efficiently charging a battery through a method of distributing the voltage according to the voltage of the battery may be provided. The technical problem to be solved is not limited to the technical problems as described above, and various technical problems may be further included within a range obvious to those skilled in the art.
제 1 측면에 따른 배터리 충전 방법은 1차 코일과 2차 코일을 포함하는 변압기의 2차 코일 측에 연결된 상기 배터리의 전압을 모니터링하는 단계; 직렬로 연결된 제 1 코일 및 제 2 코일로 구성된 상기 1차 코일의 중단에 연결된 모듈에 상기 배터리의 전압에 따라 결정된 제어 신호를 인가하는 단계; 및 상기 제어 신호에 따라서 상기 제 2 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.A battery charging method according to a first aspect includes monitoring a voltage of the battery connected to a secondary coil side of a transformer including a primary coil and a secondary coil; applying a control signal determined according to the voltage of the battery to a module connected to a stop of the primary coil composed of a first coil and a second coil connected in series; and charging the battery while maintaining a voltage applied to the second coil to a predetermined value or less according to the control signal.
또한, 상기 제어 신호를 인가하는 단계는 상기 배터리의 전압이 기설정값 이상인 경우, 상기 제 2 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지할 것을 요청하는 제어 신호를 인가할 수 있다.In addition, in the step of applying the control signal, when the voltage of the battery is equal to or higher than the preset value, a control signal requesting to maintain the voltage applied to the second coil to the preset value or less may be applied.
또한, 상기 모듈은 FET를 포함할 수 있다.Also, the module may include an FET.
또한, 상기 모듈은 제 1 FET와 제 2 FET를 포함하고, 상기 제 1 FET와 상기 제 2 FET는 직렬로 연결될 수 있다.In addition, the module may include a first FET and a second FET, and the first FET and the second FET may be connected in series.
또한, 상기 제 1 FET에 포함된 다이오드의 방향과 상기 제 2 FET에 포함된 다이오드의 방향이 서로 반대 방향일 수 있다.Also, a direction of a diode included in the first FET and a direction of a diode included in the second FET may be opposite to each other.
또한, 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는 단계는, 상기 배터리의 전압이 기설정값 이상인 경우, 상기 제 1 FET와 상기 제 2 FET에 하이(high) 신호를 인가하여, 상기 제 2 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 상기 배터리에 대한 충전을 수행할 수 있다.In addition, the charging of the battery may include applying a high signal to the first FET and the second FET when the voltage of the battery is greater than or equal to a predetermined value, thereby generating a voltage applied to the second coil. The battery may be charged while maintaining a value equal to or less than a preset value.
또한, 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는 단계는, 상기 배터리의 전압이 기설정값 미만인 경우, 상기 제 1 FET와 상기 제 2 FET에 로우(low) 신호를 인가하여, 상기 제 1 FET와 상기 제 2 FET를 오픈 상태로 유지하면서 상기 배터리에 대한 충전을 수행할 수 있다.In addition, the step of charging the battery may include applying a low signal to the first FET and the second FET when the voltage of the battery is less than a predetermined value, so that the first FET and the second FET 2 The battery may be charged while keeping the FET open.
또한, 제 2 측면에 따른 배터리 충전 장치는 1차 코일과 2차 코일을 포함하는 변압기의 2차 코일 측에 연결된 상기 배터리의 전압을 수신하는 리시버; 직렬로 연결된 제 1 코일 및 제 2 코일로 구성된 상기 1차 코일의 중단에 연결된 모듈; 및 상기 리시버에서 수신하는 배터리의 전압을 모니터링하고, 상기 모듈에 상기 배터리의 전압에 따라 결정된 제어 신호를 인가하고, 상기 제어 신호에 따라서 상기 제 2 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는 프로세서를 포함할 수 있다.Also, the battery charging device according to the second aspect includes a receiver for receiving a voltage of the battery connected to a secondary coil side of a transformer including a primary coil and a secondary coil; a module connected to the middle of the primary coil composed of a first coil and a second coil connected in series; and monitoring the voltage of the battery received by the receiver, applying a control signal determined according to the voltage of the battery to the module, and maintaining the voltage across the second coil below a preset value according to the control signal. A processor for charging the battery may be included.
또한, 상기 모듈은 제 1 FET와 제 2 FET를 포함하고, 상기 제 1 FET와 상기 제 2 FET는 직렬로 연결되고, 상기 제 1 FET에 포함된 다이오드의 방향과 상기 제 2 FET에 포함된 다이오드의 방향이 서로 반대 방향일 수 있다.In addition, the module includes a first FET and a second FET, the first FET and the second FET are connected in series, the direction of the diode included in the first FET and the diode included in the second FET directions may be opposite to each other.
또한, 상기 프로세서는 상기 배터리의 전압이 기설정값 이상인 경우, 상기 제 1 FET와 상기 제 2 FET에 하이(high) 신호를 인가하여, 상기 제 2 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 상기 배터리에 대한 충전을 수행할 수 있다.In addition, when the voltage of the battery is greater than or equal to a predetermined value, the processor applies a high signal to the first FET and the second FET to maintain the voltage applied to the second coil to a predetermined value or less. The battery may be charged.
또한, 제 3 측면은, 제 1 측면의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.In addition, the third aspect may provide a computer-readable recording medium on which a program for executing the method of the first aspect is recorded on a computer.
본 개시에서는 배터리를 충전하는 방법 및 장치에 관해 개시된다. 구체적으로, 변압을 통해 배터리를 충전하는 방법 및 장치가 개시된다.In this disclosure, a method and apparatus for charging a battery are disclosed. Specifically, a method and apparatus for charging a battery through voltage transformation are disclosed.
도 1은 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치가 이용되는 일 예를 설명하는 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치의 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따라 배터리 충전 장치가 동작하는 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 일 실시 예에 따라 배터리 전압이 낮은 경우 배터리 충전 장치가 구간별로 상이한 제어 신호를 인가하여 동작하는 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 일 실시 예에 따라 배터리 전압이 낮은 경우 배터리 충전 장치가 일정한 제어 신호를 인가하여 동작하는 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 일 실시 예에 따라 배터리 전압이 높은 경우 배터리 충전 장치가 동작하는 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 7은 일 실시 예에 따라 복수개의 모듈을 포함하는 배터리 충전 장치가 동작하는 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 일 실시 예에 따라 배터리 충전 장치가 제어 신호에 따라서 제 2 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 배터리에 대한 충전을 수행하는 일 예를 나타내는 순서도이다.1 is a diagram illustrating an example in which a battery charging device according to an exemplary embodiment is used.
2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a battery charging device according to an exemplary embodiment.
3 is a block diagram illustrating an example in which a battery charging device operates according to an exemplary embodiment.
4 is a block diagram illustrating an example in which the battery charging device operates by applying different control signals for each section when the battery voltage is low according to an embodiment.
5 is a block diagram illustrating an example in which a battery charging device operates by applying a predetermined control signal when a battery voltage is low according to an exemplary embodiment.
6 is a block diagram illustrating an example in which a battery charging device operates when a battery voltage is high according to an exemplary embodiment.
7 is a block diagram illustrating an example in which a battery charging device including a plurality of modules operates according to an exemplary embodiment.
8 is a flowchart illustrating an example in which a battery charging device performs charging of a battery while maintaining a voltage applied to a second coil to a predetermined value or less according to a control signal according to an embodiment.
실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the embodiments have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions in the present invention, but they may vary according to the intention of a person skilled in the art or precedent, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in a specific case, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, not simply the name of the term.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, “…모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In the entire specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it may further include other components, not excluding other components unless otherwise stated. In addition, as described in the specification, "... wealth", "… A term such as “module” refers to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치(100)가 이용되는 일 예를 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating an example in which a
일 실시 예에 따른 전기 자동차용 충전 장치에 있어서, PFC(Power factor correction) 회로에는 전압 승압만이 가능한 부스트(Boost) 회로를 사용할 수 있다. 또 PFC 회로의 출력 전압(Vdc)은 기설정 값(예: 380V) 이상일 수 있다. 그러나, 충전 상태에 따라 배터리의 전압은 특정 범위(예: DC 200~450V)에서 변동할 수 있다. 일 실시 예에 따른 전기 자동차용 충전장치에서는, 충전 전압(Vo)이 배터리의 전압과 소정의 범위 내에서 거의 일치하도록, DC/DC 컨버터에 입력되는 PWM 신호의 On/Off 주기(듀티비(Duty ratio))를 변화시킬 수 있다.In the charging device for an electric vehicle according to an embodiment, a boost circuit capable of only voltage boosting may be used as a power factor correction (PFC) circuit. In addition, the output voltage (Vdc) of the PFC circuit may be greater than or equal to a preset value (eg, 380V). However, depending on the state of charge, the voltage of the battery may fluctuate within a specific range (eg DC 200 to 450V). In the electric vehicle charging device according to an embodiment, the On / Off cycle (duty ratio) of the PWM signal input to the DC / DC converter so that the charging voltage (Vo) almost matches the voltage of the battery within a predetermined range. ratio)) can be changed.
한편, 일 실시 예에 따른 전기 자동차용 충전 장치는 DC/DC 컨버터로서 주로 풀 브릿지 컨버터(Full Bridge Converter)를 사용할 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따를 때, 풀 브릿지 컨버터에 포함된 수동 소자 부품의 소자 파라미터는 DC/DC 컨버터에 입력되는 PWM 신호의 듀티비가 최대일 때 충전 시스템의 효율이 최대가 되도록 설계될 수 있다.Meanwhile, a charging device for an electric vehicle according to an embodiment may mainly use a full bridge converter as a DC/DC converter. In addition, according to an embodiment, device parameters of passive components included in the full bridge converter may be designed such that the efficiency of the charging system is maximized when the duty ratio of the PWM signal input to the DC/DC converter is maximized.
일 실시 예에 따른 고용량 OBC의 기본 회로는 하프 브릿지(Half Bridge) LLC 공진형 컨버터일 수 있다. 또는, 고용량 고속 충전을 실현하기 위해서 실제 회로는 도 3상 회로로 구성될 수 있다. 또한, 인버터는 3상 회로가 기본이며, 바디 다이오드가 내장된 IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor)가 스위치로 구동되어, 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하도록 동작할 수 있다. 인버터는 고용량 배터리로부터의 전압을 교류로 변환하여 차량 모터에 공급할 수 있다.A basic circuit of the high-capacity OBC according to an embodiment may be a half bridge LLC resonant converter. Alternatively, in order to realize high-capacity fast charging, an actual circuit may be configured as a 3-phase circuit. In addition, the inverter is basically a three-phase circuit, and an Insulated Gate Bipolar Mode Transistor (IGBT) with a built-in body diode is driven as a switch to operate to convert direct current (DC) into alternating current (AC). The inverter may convert the voltage from the high-capacity battery into alternating current and supply it to the vehicle motor.
특히 OBC(On Board Charger)에서 싱글 스테이지 PFC의 경우, 리플 전류가 기설정된 범위 내에서 유지되도록 하기 위해서 역전압이 일정 값 이상으로 유지되도록 설계될 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따라, 배터리 충전 장치(100)는 OBC 내에 포함될 수 있다. 이하에서는 배터리 충전 장치(100)의 구체적인 동작에 대해 설명한다.In particular, in the case of a single-stage PFC in an on board charger (OBC), the reverse voltage may be designed to be maintained above a certain value in order to maintain the ripple current within a predetermined range. Also, according to an embodiment, the
도 2는 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치(100)의 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a
도 2에 도시된 바와 같이, 배터리 충전 장치(100)는 리시버(110), 프로세서(120) 및 모듈(130)을 포함할 수 있다. As shown in FIG. 2 , the
그러나, 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 배터리 충전 장치(100)에 더 포함될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들면, 배터리 충전 장치(100)는 전원(140) 또는 배터리(150)를 더 포함할 수 있다. 또는 다른 실시 예에 따를 경우, 도 2에 도시된 구성요소들 중 일부 구성요소는 생략될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.However, those skilled in the art can understand that other general-purpose components other than the components shown in FIG. 2 may be further included in the
일 실시 예에 따른 리시버(110)는 배터리(150)의 전압을 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치(100) 내에 포함된 변압기는 1차 코일과 2차 코일을 포함하고, 모듈(130)은 1차 코일 측에, 배터리(150)는 2차 코일 측에 연결될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 모듈(130)은 직렬로 연결된 제 1 코일 및 제 2 코일로 구성된 1차 코일의 중단에 연결될 수 있다. 예를 들면, 모듈(130)에 포함되는 2개의 연결 선 중 하나의 연결 선은 제 1 코일 및 제 2 코일이 연결되는 지점에 연결될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 리시버에서 수신하는 배터리의 전압을 모니터링하고, 모듈에 배터리의 전압에 따라 결정된 제어 신호를 인가하고, 제어 신호에 따라서 제 2 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 배터리에 대한 충전을 수행할 수 있다.The
도 3은 일 실시 예에 따라 배터리 충전 장치(100)가 동작하는 일 예를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an example in which the
도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 충전 장치(100)는 리시버(110), 프로세서(120), 모듈(130), 전원(140) 및 변압기(300)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 3 , the
그러나, 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 배터리 충전 장치(100)에 더 포함될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들면, 배터리 충전 장치(100)는 배터리(150)를 더 포함할 수 있다. 또는 다른 실시 예에 따를 경우, 도 3에 도시된 구성요소들 중 일부 구성요소는 생략될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.However, those skilled in the art can understand that other general-purpose components other than the components shown in FIG. 3 may be further included in the
도 3 내지 도 6에서는 일 실시 예에 따라 1차 코일(310, 320)과 2차 코일(330)간의 권선 비가 2:1이고, 제 1 코일(310)과 제 2 코일(320)간의 권선 비가 13:7인 경우에 대해 개시하고 있으나, 이러한 권선 비는 일 실시 예일 뿐이고, 배터리 충전 장치(100)는 다른 권선비로 동작할 수 있다.3 to 6, the winding ratio between the
일 실시 예에 따른 리시버(110)는 배터리(150)의 전압을 수신할 수 있다. 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치(100) 내에 포함된 변압기(300)는 1차 코일(310, 320)과 2차 코일(330)을 포함하고, 모듈(130)은 1차 코일(310, 320) 측에, 배터리(150)는 2차 코일(330) 측에 연결될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 변압기(300)는 1차 코일(310, 320)과 2차 코일(330)을 포함할 수 있다. 또한, 1차 코일(310, 320)은 제 1 코일(310)과 제 2 코일(320)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 모듈(130)은 직렬로 연결된 제 1 코일(310) 및 제 2 코일(320)을 포함하는 1차 코일(310, 320)의 중단에 연결될 수 있다. 예를 들면, 모듈(130)에 포함되는 2개의 연결 선 중 하나의 연결 선은 제 1 코일(310) 및 제 2 코일(320)이 연결되는 지점에 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따른 리시버(110)는 배터리(150)의 전압을 수신하여 프로세서(120)로 전달할 수 있다. 도 3에는 리시버(110)가 별개의 구성으로 개시되어 있으나, 구현방식에 다라 리시버(110)는 프로세서(120)의 일 구성으로 포함될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 모듈(130)은 프로세서(120)가 인가하는 제어 신호에 따라 동작할 수 있다. 예를 들면, 모듈(130)은 프로세서(120)가 하이(high) 신호를 인가할 경우, 쇼트되고, 로우(low) 신호를 인가할 경우 오픈될 수 있다. 일 실시 예에 따른 오픈의 의미는 한 방향에 대한 오픈일 수도 있고, 양 방향 모두에 대한 오픈일 수도 있다. 일 실시 예에 따라, 모듈(130)이 프로세서(120)가 인가하는 제어 신호에 따라 쇼트되는 경우, 제 2 코일(320)의 양쪽 단자가 쇼트될 수 있다. 이 경우, 제 2 코일(320)의 양쪽 단자에 걸리는 전압은 기설정 값(예: 0.1V) 이하로 유지될 수 있으며, 이상적으로, 제 2 코일(320)의 양쪽 단자에 걸리는 전압은 0V일 수 있다. 그러나, 실제 도선의 저항 등에 의해, 제 2 코일(320)의 양쪽 단자에 걸리는 전압이 0이 아닐 수 있다.The
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 리시버(110)에서 수신하는 배터리(150)의 전압을 모니터링하고, 모듈(130)에 배터리(150)의 전압에 따라 결정된 제어 신호를 인가하고, 제어 신호에 따라서 제 2 코일(320)에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 배터리(150)에 대한 충전을 수행할 수 있다.The
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 배터리(150)의 전압을 모니터링 할 수 있다. 배터리(150)의 전압은 리시버(110)를 통해 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따른 리시버(110)는 프로세서(120)에 포함될 수 있다. 프로세서(120)는 배터리(150)의 전압이 기설정 값 이상인지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 배터리(150)의 전압이 280V 이상인지 여부를 결정할 수 있다. The
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 배터리(150)의 전압에 대한 모니터링 결과에 따라 결정된 제어 신호를 모듈(130)에 인가할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 기설정 값 이상인 경우에는 제 2 코일(320)에 걸리는 전압을 기설정 값 이하로 유지할 것을 요청하는 제어 신호를 모듈(130)에 인가할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 기설정 값 미만인 경우에는 제 2 코일(320)에 걸리는 전압에 대해 제어하지 않을 것을 요청하는 제어 신호를 모듈(130)에 인가할 수 있다. 구체적인 예를 들면, 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 기설정 값 이상인 경우에는 하이 신호를 모듈(130)에 인가하고, 배터리(150) 전압이 기설정 값 미만인 경우에는 로우 신호를 모듈(130)에 인가할 수 있다.The
일 실시 예에 따른 모듈(130)은 하나 이상의 소자(예: FET(Field Effect Transistor))를 포함할 수 있다. 예를 들면, 모듈(130)는 2개의 FET를 포함할 수 있다. 이 경우, 제 1 FET와 제 2 FET는 직렬로 연결될 수 있다. 또한, 제 1 FET에 포함된 다이오드의 방향과 제 2 FET에 포함된 다이오드의 방향이 서로 반대 방향일 수 있다.The
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 기설정 값(예: 약 280V) 이상인 경우 하이 신호를 모듈(130)에 포함된 제 1 FET와 제 2 FET에 인가하여 제 2 코일(320)에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 배터리(150)에 대한 충전을 수행할 수 있다.The
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 기설정 값(예: 약 280V) 미만인 경우 로우 신호를 모듈(130)에 포함된 제 1 FET와 제 2 FET에 인가하여 제 2 코일(320)에 걸리는 전압에 대한 추가적인 제어 없이 배터리(150)에 대한 충전을 수행할 수 있다. 이 경우, 제 1 FET와 제 2 FET가 오픈 상태로 유지된 상태에서 배터리(150)에 대한 충전이 수행될 수 있다.The
도 4는 일 실시 예에 따라 배터리(150) 전압이 낮은 경우 배터리 충전 장치(100)가 구간별로 상이한 제어 신호를 인가하여 동작하는 일 예를 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating an example in which the
도 4를 참조하면, 배터리(150)의 전압이 기설정 값 미만인 경우(예: 200V~280V)에 배터리 충전 장치(100)가 동작하는 일 예가 도시된다. 배터리(150) 의 전압이 기설정 값 미만인 경우 프로세서(120)는 배터리(150)의 전압을 모니터링하고, 모듈(130)에 제 1 제어 신호를 인가할 수 있다. 구체적으로 제 1 FET(Q5) 및 제 2 FET(Q6)에 인가되는 신호가 제 1 제어 신호일 수 있다. 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이 제 1 제어 신호는 제 1 구간(410)에서 하이이고, 제 2 구간(420)에서 로우일 수 있다. 제 1 제어 신호가 모듈(130)에 인가되는 경우, PWM이 로우인 제 2 구간(420)에서 모듈(130)은 오픈된 상태로 동작할 수 있다. 따라서, 배터리(150)에 의해 인덕터(350)에 걸리는 역전압은 배터리(150)에서 출력되는 전압의 2배에 대응되는 전압일 수 있다. 예를 들면, 배터리(150)의 전압이 약 200V인 경우, 인덕터(350)에 걸리는 역전압은 약 400V일 수 있다. 따라서, 배터리(150)의 전압이 가장 낮은 수준인 경우(예: 200V)에도 인덕터(350)에 걸리는 역전압은 기설정 값(예: 340V) 이상일 수 있다.Referring to FIG. 4 , an example in which the
배터리(150)의 전압이 낮은 경우에도 제 2 구간(420)에서 변압기(300)의 권선 비가 2:1로 동작하기 때문에, 인덕터(350)에 걸리는 역전압은 기설정 값 이상으로 유지될 수 있고 따라서, 리플 전류는 발산하거나 소멸하지 않고, 기설정된 범위 내에서 유지될 수 있다.Even when the voltage of the
또한, 제 1 FET(Q5)에 포함된 다이오드의 방향과 제 2 FET(Q6)에 포함된 다이오드의 방향이 서로 반대방향일 수 있다. 제 1 FET(Q5)에 포함된 다이오드의 방향과 제 2 FET(Q6)에 포함된 다이오드의 방향이 서로 반대방향이기 때문에, 제 1 FET(Q5)및 제 2 FET(Q6)에 로우 신호가 인가되었을 때, 모듈(130)이 오픈 상태로 동작할 수 있다.Also, the direction of the diode included in the first FET (Q5) and the direction of the diode included in the second FET (Q6) may be opposite to each other. Since the direction of the diode included in the first FET (Q5) and the direction of the diode included in the second FET (Q6) are opposite to each other, a low signal is applied to the first FET (Q5) and the second FET (Q6) When it is, the
도 5는 일 실시 예에 따라 배터리(150) 전압이 낮은 경우 배터리 충전 장치(100)가 일정한 제어 신호를 인가하여 동작하는 일 예를 나타내는 블록도이다.5 is a block diagram illustrating an example in which the
도 5를 참조하면, 배터리(150)의 전압이 기설정 값 미만인 경우(예: 200V~280V)에 배터리 충전 장치(100)가 동작하는 일 예가 도시된다. 배터리(150) 의 전압이 기설정 값 미만인 경우 프로세서(120)는 배터리(150)의 전압을 모니터링하고, 모듈(130)에 제 2 제어 신호를 인가할 수 있다. 구체적으로 제 1 FET(Q5) 및 제 2 FET(Q6)에 인가되는 신호가 제 2 제어 신호일 수 있다. 도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이 제 2 제어 신호는 제 1 구간(410) 및 제 2 구간(420)에서 모두 로우일 수 있다. 제 2 제어 신호가 모듈(130)에 인가되는 경우, 제 1 구간(410) 및 제 2 구간(420)에서 모듈(130)은 오픈된 상태로 동작할 수 있다. 따라서, 배터리(150)에 의해 인덕터(350)에 걸리는 역전압은 배터리(150)에서 출력되는 전압의 2배에 대응되는 전압일 수 있다. 예를 들면, 배터리(150)의 전압이 약 200V인 경우, 인덕터(350)에 걸리는 역전압은 약 400V일 수 있다. 따라서, 배터리(150)의 전압이 가장 낮은 수준인 경우(예: 200V)에도 인덕터(350)에 걸리는 역전압은 기설정 값(예: 340V) 이상일 수 있다.Referring to FIG. 5 , an example in which the
배터리(150)의 전압이 낮은 경우에도 전체 구간에서 변압기(300)의 권선 비가 2:1로 동작하기 때문에, 인덕터(350)에 걸리는 역전압은 기설정 값 이상으로 유지될 수 있고 따라서, 리플 전류는 발산하거나 소멸하지 않고, 기설정된 범위 내에서 유지될 수 있다.Even when the voltage of the
또한, 제 1 FET(Q5)에 포함된 다이오드의 방향과 제 2 FET(Q6)에 포함된 다이오드의 방향이 서로 반대방향일 수 있다. 제 1 FET(Q5)에 포함된 다이오드의 방향과 제 2 FET(Q6)에 포함된 다이오드의 방향이 서로 반대방향이기 때문에, 제 1 FET(Q5)및 제 2 FET(Q6)에 로우 신호가 인가되었을 때, 모듈(130)이 오픈 상태로 동작할 수 있다.Also, the direction of the diode included in the first FET (Q5) and the direction of the diode included in the second FET (Q6) may be opposite to each other. Since the direction of the diode included in the first FET (Q5) and the direction of the diode included in the second FET (Q6) are opposite to each other, a low signal is applied to the first FET (Q5) and the second FET (Q6) When it is, the
도 6은 일 실시 예에 따라 배터리(150) 전압이 높은 경우 배터리 충전 장치(100)가 동작하는 일 예를 나타내는 블록도이다.6 is a block diagram illustrating an example in which the
도 5를 참조하면, 배터리(150)의 전압이 기설정 값 이상인 경우(예: 280V~450V)에 배터리 충전 장치(100)가 동작하는 일 예가 도시된다. 배터리(150) 의 전압이 기설정 값 이상인 경우 프로세서(120)는 배터리(150)의 전압을 모니터링하고, 모듈(130)에 제 3 제어 신호를 인가할 수 있다. 구체적으로 제 1 FET(Q5) 및 제 2 FET(Q6)에 인가되는 신호가 제 3 제어 신호일 수 있다. 도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이 제 3 제어 신호는 제 1 구간(410) 및 제 2 구간(420)에서 모두 하이일 수 있다. 제 3 제어 신호가 모듈(130)에 인가되는 경우, 제 1 구간(410) 및 제 2 구간(420)에서 모듈(130)은 쇼트된 상태로 동작할 수 있다. 따라서, 배터리(150)에 의해 인덕터(350)에 걸리는 역전압은 배터리(150)에서 출력되는 전압의 1.3배에 대응되는 전압일 수 있다. 예를 들면, 배터리(150)의 전압이 약 450V인 경우, 인덕터(350)에 걸리는 역전압은 약 585V일 수 있다. 따라서, 배터리(150)의 전압이 가장 높은 수준인 경우(예: 450V)에도 인덕터(350)에 걸리는 역전압은 기설정 값(예: 585V) 이하일 수 있다.Referring to FIG. 5 , an example in which the
배터리(150)의 전압이 높은 경우에는 전체 구간에서 변압기(300)의 권선 비가 1.3:1로 동작하기 때문에, 인덕터(350)에 걸리는 역전압은 기설정 값 이하로 유지될 수 있고 따라서, 소자에 걸리는 최대 전압 값이 감소할 수 있다. 따라서 각 소자(예: Q1 내지 Q4)에서 견뎌야 하는 역전압의 최대치가 감소할 수 있다. 예를 들면 배터리(150)의 최대 전압이 450V인 경우, 모듈(130)이 없는 경우에는 변압기(300)의 1차 코일에서 출력되는 최대 전압이 900V이지만, 모듈(130)이 있는 경우 변압기(300)의 1차 코일에서 출력되는 최대 전압은 585V일 수 있다.When the voltage of the
따라서 모듈(130)이 포함되는 경우, 배터리 충전 장치(100)에 포함되는 소자에서 요구되는 스펙이 낮아질 수 있기 때문에, 보다 저렴한 가격으로 배터리 충전 장치(100), PFC 및 OBC의 구현이 가능하다.Therefore, when the
도 7은 일 실시 예에 따라 복수개의 모듈(131, 132)을 포함하는 배터리 충전 장치(100)가 동작하는 일 예를 나타내는 블록도이다.7 is a block diagram illustrating an example in which the
도 7에 도시된 바와 같이, 배터리 충전 장치(100)는 리시버(110), 프로세서(120), 제 1 모듈(131), 제 2 모듈(132), 전원(140) 및 변압기(300)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 7, the
그러나, 도 7에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 배터리 충전 장치(100)에 더 포함될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들면, 배터리 충전 장치(100)는 배터리(150)를 더 포함할 수 있다. 또는 다른 실시 예에 따를 경우, 도 7에 도시된 구성요소들 중 일부 구성요소는 생략될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.However, those skilled in the art can understand that other general-purpose components other than the components shown in FIG. 7 may be further included in the
도 7에서는 일 실시 예에 따라 1차 코일(810, 820, 830)과 2차 코일(840)간의 권선 비가 2:1이고, 제 1 코일(810), 제 2 코일(820) 및 제 3 코일(830)간의 권선 비가 10:5:5인 경우에 대해 개시하고 있으나, 이러한 권선 비는 일 실시 예일 뿐이고, 배터리 충전 장치(100)는 다른 권선비로 동작할 수 있다.7, the winding ratio between the
도 7에서 도시된 바와 같이, 1차 코일(810, 820, 830)은 세 개 이상의 코일 단위로 구분될 수 있다. 또한, 배터리 충전 장치(100)는 두 개 이상의 모듈(131, 132)을 통해 동작할 수 있다.As shown in FIG. 7 , the
일 실시 예에 따른 리시버(110)는 배터리(150)의 전압을 수신할 수 있다. 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치(100) 내에 포함된 변압기(300)는 1차 코일(810, 820, 830)과 2차 코일(840)을 포함하고, 제 1 모듈(131) 및 제 2 모듈(132)은 1차 코일(810, 820, 830) 측에, 배터리(150)는 2차 코일(840) 측에 연결될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 변압기(300)는 1차 코일(810, 820, 830)과 2차 코일(840)을 포함할 수 있다. 또한, 1차 코일(810, 820, 830)은 제 1 코일(810), 제 2 코일(820) 및 제 3 코일(830)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제 1 모듈(131)은 직렬로 연결된 제 1 코일(810) 및 제 2 코일(820)을 연결하는 노드에 연결될 수 있다. 제 1 모듈(131)에 포함되는 2개의 연결 선 중 하나의 연결 선은 제 1 코일(810) 및 제 2 코일(820)이 연결되는 지점에 연결될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 제 2 모듈(132)은 직렬로 연결된 제 2 코일(820) 및 제 3 코일(830)을 연결하는 노드에 연결될 수 있다. 제 2 모듈(132)에 포함되는 2개의 연결 선 중 하나의 연결 선은 제 2 코일(820) 및 제 3 코일(830)이 연결되는 지점에 연결될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 리시버(110)는 배터리(150)의 전압을 수신하여 프로세서(120)로 전달할 수 있다. 도 8에는 리시버(110)가 별개의 구성으로 개시되어 있으나, 구현방식에 다라 리시버(110)는 프로세서(120)의 일 구성으로 포함될 수 있다.The
일 실시 예에 따른 제 1 모듈(131) 및 제 2 모듈(132)은 프로세서(120)가 인가하는 제어 신호에 따라 동작할 수 있다. 예를 들면, 제 1 모듈(131) 및 제 2 모듈(132)은 프로세서(120)가 하이(high) 신호를 인가할 경우, 쇼트되고, 로우(low) 신호를 인가할 경우 오픈될 수 있다. 일 실시 예에 따른 오픈의 의미는 한 방향에 대한 오픈일 수도 있고, 양 방향 모두에 대한 오픈일 수도 있다. The
일 실시 예에 따라, 제 1 모듈(131)이 프로세서(120)가 인가하는 제어 신호에 따라 쇼트되는 경우, 제 2 코일(820) 및 제 3 코일(830)의 양쪽 단자가 쇼트될 수 있다. 이 경우, 제 2 코일(820) 및 제 3 코일(830)의 양쪽 단자에 걸리는 전압은 기설정 값(예: 0.1V) 이하로 유지될 수 있으며, 이상적으로, 제 2 코일(820) 및 제 3 코일(830)의 양쪽 단자에 걸리는 전압은 0V일 수 있다. 그러나, 실제 도선의 저항 등에 의해, 제 2 코일(820) 및 제 3 코일(830)의 양쪽 단자에 걸리는 전압이 0이 아닐 수 있다.According to an embodiment, when the
일 실시 예에 따라, 제 2 모듈(132)이 프로세서(120)가 인가하는 제어 신호에 따라 쇼트되는 경우, 제 3 코일(830)의 양쪽 단자가 쇼트될 수 있다. 이 경우, 제 3 코일(830)의 양쪽 단자에 걸리는 전압은 기설정 값(예: 0.1V) 이하로 유지될 수 있으며, 이상적으로, 제 3 코일(830)의 양쪽 단자에 걸리는 전압은 0V일 수 있다. 그러나, 실제 도선의 저항 등에 의해, 제 3 코일(830)의 양쪽 단자에 걸리는 전압이 0이 아닐 수 있다.According to an embodiment, when the
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 리시버(110)에서 수신하는 배터리(150)의 전압을 모니터링하고, 제 1 모듈(131) 및/또는 제 2 모듈(132)에 배터리(150)의 전압에 따라 결정된 제어 신호를 인가하고, 제어 신호에 따라서 제 2 코일(820) 및 제 3 코일(830) 또는 제 3 코일(830)에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 배터리(150)에 대한 충전을 수행할 수 있다.The
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 배터리(150)의 전압을 모니터링 할 수 있다. 배터리(150)의 전압은 리시버(110)를 통해 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따른 리시버(110)는 프로세서(120)에 포함될 수 있다. 프로세서(120)는 배터리(150)의 전압이 기설정 값 이상인지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(120)는 배터리(150)의 전압이 280V 이상인지 여부를 결정할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(120)는 배터리(150)의 전압이 350V 이상인지 여부를 결정할 수 있다.The
일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 배터리(150)의 전압에 대한 모니터링 결과에 따라 결정된 제어 신호를 제 1 모듈(131) 및/또는 제 2 모듈(132)에 인가할 수 있다. The
예를 들면, 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 제 1 값 이상인 경우에는 제 2 코일(820) 및 제 3 코일(830)에 걸리는 전압을 기설정 값 이하로 유지할 것을 요청하는 제어 신호를 제 1 모듈(131)에 인가할 수 있다. 일 예로, 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 제 1 값 이상인 경우 제 1 모듈(131)에는 하이 신호를 인가하고, 제 2 모듈(132)에는 로우 신호를 인가할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 제 1 값 이상인 경우 제 1 모듈(131)및 제 2 모듈(132)에 모두 하이 신호를 인가할 수 있다.For example, when the voltage of the
다른 예로, 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 제 1 값과 제 2 값의 사이인 경우에는 제 3 코일(830)에 걸리는 전압을 기설정 값 이하로 유지할 것을 요청하는 제어 신호를 제 2 모듈(132)에 인가할 수 있다. 일 예로, 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 제 1 값과 제 2 값의 사이인 경우 제 1 모듈(131)에는 로우 신호를 인가하고, 제 2 모듈(132)에는 하이 신호를 인가할 수 있다. As another example, when the voltage of the
다른 예로, 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 제 2 값 미만인 경우에는 제 1 모듈(131) 및 제 2 모듈(132)을 오픈 상태로 유지할 것을 요청하는 제어 신호를 제 1 모듈(131) 및 제 2 모듈(132)에 인가할 수 있다. 일 예로, 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 제 2 값 미만인 경우 제 1 모듈(131) 및 제 2 모듈(132)에 로우 신호를 인가할 수 있다.As another example, when the voltage of the
일 실시 예에 따른 제 1 모듈(131) 및 제 2 모듈(132)은 각각 하나 이상의 소자(예: FET(Field Effect Transistor))를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 모듈(131) 및 제 2 모듈(132)은 각각 2개의 FET를 포함할 수 있다. 제 1 모듈(131)이 포함하는 제 1-1 FET와 제 1-2 FET는 직렬로 연결될 수 있다. 또한, 제 1-1 FET에 포함된 다이오드의 방향과 제 1-2 FET에 포함된 다이오드의 방향이 서로 반대 방향일 수 있다. 제 2 모듈(132)이 포함하는 제 2-1 FET와 제 2-2 FET는 직렬로 연결될 수 있다. 또한, 제 2-1 FET에 포함된 다이오드의 방향과 제 2-2 FET에 포함된 다이오드의 방향이 서로 반대 방향일 수 있다.Each of the
상술된 제 1 값은 제 2 값보다 클 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 배터리(150) 전압과 제 1 값 및 제 2 값을 비교하여 제 1 모듈(131) 및 제 2 모듈(132)을 제어할 수 있다.The aforementioned first value may be greater than the second value. Also, the
예를 들면, 일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 제 1 값(예: 약 350V) 이상인 경우 하이 신호를 제 1 모듈(131)에 포함된 제 1-1 FET와 제 1-2 FET에 인가하여 제 2 코일(820) 및 제 3 코일(830)에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 배터리(150)에 대한 충전을 수행할 수 있다. For example, when the voltage of the
다른 예로, 일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 제 1 값(예: 약 350V)과 제 2 값(예: 약 250V) 사이인 경우 로우 신호를 제 1 모듈(131)에 포함된 제 1-1 FET와 제 1-2 FET에 인가하여 제 1 모듈(131)을 오픈 상태로 유지하고, 하이 신호를 제 2 모듈(132)에 포함된 제 2-1 FET와 제 2-2 FET에 인가하여 제 3 코일(830)에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 배터리(150)에 대한 충전을 수행할 수 있다.As another example, the
다른 예로, 일 실시 예에 따른 프로세서(120)는 배터리(150) 전압이 제 2 값(예: 약 250V) 미만인 경우 로우 신호를 제 1 모듈(131)에 포함된 제 1-1 FET와 제 1-2 FET 및 제 2 모듈(132)에 포함된 제 2-1 FET와 제 2-2 FET에 인가하여 제 1 모듈(131) 및 제 2 모듈(132)을 오픈 상태로 동작하게 하면서 배터리(150)에 대한 충전을 수행할 수 있다.As another example, the
도 8은 일 실시 예에 따라 배터리 충전 장치(100)가 제어 신호에 따라서 제 2 코일(320)에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 배터리(150)에 대한 충전을 수행하는 일 예를 나타내는 순서도이다.8 illustrates an example in which the
단계 S810에서 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치(100)는 1차 코일과 2차 코일을 포함하는 변압기의 2차 코일 측에 연결된 배터리의 전압을 모니터링한다. 예를 들면, 배터리 충전 장치(100)는 배터리에서 출력되는 전압이 기설정값 이상인지 여부를 결정할 수 있다.In step S810, the
단계 S820에서 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치(100)는 직렬로 연결된 제 1 코일 및 제 2 코일로 구성된 1차 코일의 중단에 연결된 모듈에 배터리의 전압에 따라 결정된 제어 신호를 인가한다.In step S820, the
예를 들면, 배터리 충전 장치(100)는 배터리의 전압이 기설정값 이상인 경우, 제 2 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지할 것을 요청하는 제어 신호를 모듈에 인가할 수 있다. 일 예로, 배터리 충전 장치(100)는 제 1 FET와 제 2 FET에 하이 신호를 인가할 수 있다. For example, when the voltage of the battery is higher than the preset value, the
다른 예로, 배터리 충전 장치(100)는 배터리의 전압이 기설정값 미만인 경우, 오픈 상태로 동작할 것을 요청하는 제어 신호를 모듈에 인가할 수 있다. 일 예로, 배터리 충전 장치(100)는 제 1 FET와 제 2 FET에 로우 신호를 인가할 수 있다.As another example, when the voltage of the battery is less than a predetermined value, the
단계 S830에서 일 실시 예에 따른 배터리 충전 장치(100)는 제어 신호에 따라서 제 2 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 배터리에 대한 충전을 수행한다.In step S830, the
예를 들면, 배터리 충전 장치(100)는 배터리의 전압이 기설정값 이상인 경우, 제 1 FET와 제 2 FET에 하이 신호를 인가하여, 제 2 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 배터리에 대한 충전을 수행할 수 있다.For example, when the voltage of the battery is higher than a preset value, the
다른 예로, 배터리 충전 장치(100)는 배터리의 전압이 기설정값 미만인 경우, 제 1 FET와 제 2 FET에 로우 신호를 인가하여, 모듈(제 1 FET와 제 2 FET)을 오픈 상태로 유지하면서 배터리에 대한 충전을 수행할 수 있다.As another example, the
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.On the other hand, the above-described method can be written as a program that can be executed on a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium. In addition, the structure of data used in the above-described method can be recorded on a computer-readable recording medium through various means. The computer-readable recording medium includes storage media such as magnetic storage media (eg, ROM, RAM, USB, floppy disk, hard disk, etc.) and optical reading media (eg, CD-ROM, DVD, etc.) do.
본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Those skilled in the art related to this embodiment will be able to understand that it can be implemented in a modified form within a range that does not deviate from the essential characteristics of the above description. Therefore, the disclosed methods are to be considered in an illustrative rather than a limiting sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope will be construed as being included in the present invention.
100: 배터리 충전 장치 110: 리시버
120: 프로세서 130: 모듈
131: 제 1 모듈 132: 제 2 모듈
140: 전원 150: 배터리
300: 변압기 310, 320: 1차 코일
310: 제 1 코일 320: 제 2 코일
330: 2차 코일 350: 인덕터
410: 제 1 구간 420: 제 2 구간
810: 제 1 코일 820: 제 2 코일
830: 제 3 코일 840: 2차 코일
810, 820, 830: 1차 코일100: battery charging device 110: receiver
120: processor 130: module
131: first module 132: second module
140: Power 150: Battery
300:
310: first coil 320: second coil
330: secondary coil 350: inductor
410: first section 420: second section
810: first coil 820: second coil
830: third coil 840: secondary coil
810, 820, 830: primary coil
Claims (15)
직렬로 연결된 제1 코일, 제2 코일, 및 제3 코일로 구성된 상기 1차 코일의 상기 제1 코일과 상기 제2 코일 사이에 연결된 제1 모듈 및 상기 제2 코일과 상기 제3 코일 사이에 연결된 제2 모듈에 상기 배터리의 전압에 따라 결정된 제어 신호를 인가하는 단계; 및
상기 제어 신호에 따라서 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일에 걸리는 전압 또는 상기 제3 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는 단계를 포함하는 배터리 충전 방법.
monitoring a voltage of a battery connected to a secondary coil side of a transformer including a primary coil and a secondary coil;
A first module connected between the first coil and the second coil of the primary coil composed of a first coil, a second coil, and a third coil connected in series and connected between the second coil and the third coil applying a control signal determined according to the voltage of the battery to a second module; and
and charging the battery while maintaining a voltage applied to the second coil and the third coil or a voltage applied to the third coil to a predetermined value or less according to the control signal.
상기 제어 신호를 인가하는 단계는
상기 배터리의 전압이 제1값 이상인 경우, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지할 것을 요청하는 제어 신호를 상기 제1 모듈 및 상기 제2 모듈에 인가하고, 상기 배터리의 전압이 제1값과 제2값의 사이인 경우, 상기 제3 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지할 것을 요청하는 제어 신호를 상기 제1 모듈 및 상기 제2 모듈에 인가하는, 배터리 충전 방법.
According to claim 1,
Applying the control signal
When the voltage of the battery is greater than or equal to the first value, a control signal requesting to maintain voltages applied to the second coil and the third coil to a predetermined value or less is applied to the first module and the second module; When the voltage of the battery is between the first value and the second value, applying a control signal to the first module and the second module requesting that the voltage applied to the third coil be maintained below a predetermined value, the battery charging method.
상기 제1 모듈 또는 상기 제2 모듈은 FET를 포함하는, 배터리 충전 방법.
According to claim 1,
Wherein the first module or the second module includes an FET.
상기 제1 모듈 또는 상기 제2 모듈은 제 1 FET와 제 2 FET를 포함하고, 상기 제 1 FET와 상기 제 2 FET는 직렬로 연결된, 배터리 충전 방법.
According to claim 1,
The first module or the second module includes a first FET and a second FET, wherein the first FET and the second FET are connected in series.
상기 제 1 FET에 포함된 다이오드의 방향과 상기 제 2 FET에 포함된 다이오드의 방향이 서로 반대 방향인, 배터리 충전 방법.
According to claim 4,
A direction of a diode included in the first FET and a direction of a diode included in the second FET are opposite to each other, the battery charging method.
상기 배터리에 대한 충전을 수행하는 단계는,
상기 배터리의 전압이 제1값 이상인 경우, 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈 에 하이(high) 신호를 인가하여, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는, 배터리 충전 방법.
According to claim 1,
The step of charging the battery,
When the voltage of the battery is higher than the first value, a high signal is applied to the first module and the second module to maintain the voltage across the second coil and the third coil below a preset value. A method for charging a battery, wherein the battery is charged.
상기 배터리에 대한 충전을 수행하는 단계는,
상기 배터리의 전압이 제2값 미만인 경우, 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈에 로우(low) 신호를 인가하여, 상기 제1 모듈 및 상기 제2 모듈을 오픈 상태로 유지하면서 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는, 배터리 충전 방법.
According to claim 1,
The step of charging the battery,
When the voltage of the battery is less than the second value, applying a low signal to the first module and the second module to charge the battery while maintaining the first module and the second module in an open state , how to charge the battery.
직렬로 연결된 제1 코일, 제2 코일, 및 제3 코일로 구성된 상기 1차 코일의 상기 제1코일과 상기 제2 코일 사이에 연결된 제1 모듈;
상기 제2 코일과 상기 제3 코일 사이에 연결된 제2 모듈; 및
상기 리시버에서 수신하는 배터리의 전압을 모니터링하고, 상기 제1 모듈 및 상기 제2 모듈에 상기 배터리의 전압에 따라 결정된 제어 신호를 인가하고, 상기 제어 신호에 따라서 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하거나, 상기 제3 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는 프로세서를 포함하는, 배터리 충전 장치.
A receiver receiving a voltage of a battery connected to a secondary coil side of a transformer including a primary coil and a secondary coil;
a first module connected between the first coil and the second coil of the primary coil composed of a first coil, a second coil, and a third coil connected in series;
a second module connected between the second coil and the third coil; and
Monitoring the voltage of the battery received by the receiver, applying a control signal determined according to the voltage of the battery to the first module and the second module, and applying the control signal to the second coil and the third coil according to the control signal and a processor configured to charge the battery while maintaining a voltage applied to the third coil to a predetermined value or less or a voltage applied to the third coil to a predetermined value or less.
상기 제1 모듈 또는 상기 제2 모듈은 제 1 FET와 제 2 FET를 포함하고, 상기 제 1 FET와 상기 제 2 FET는 직렬로 연결되고, 상기 제 1 FET에 포함된 다이오드의 방향과 상기 제 2 FET에 포함된 다이오드의 방향이 서로 반대 방향인, 배터리 충전 장치.
According to claim 8,
The first module or the second module includes a first FET and a second FET, the first FET and the second FET are connected in series, and the direction of the diode included in the first FET and the second FET A battery charging device in which the directions of the diodes included in the FET are opposite to each other.
상기 프로세서는
상기 배터리의 전압이 제1값 이상인 경우, 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈에 하이(high) 신호를 인가하여, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는, 배터리 충전 장치.
According to claim 8,
The processor
When the voltage of the battery is greater than or equal to the first value, a high signal is applied to the first module and the second module to maintain voltages applied to the second coil and the third coil to a predetermined value or less. A battery charging device for charging the battery.
상기 제1 코일, 상기 제2 코일, 및 상기 제3 코일의 권선비는 10:5:5인 배터리 충전 방법.
According to claim 1,
The winding ratio of the first coil, the second coil, and the third coil is 10:5:5.
상기 배터리에 대한 충전을 수행하는 단계는,
상기 배터리의 전압이 제1값과 제2값 사이인 경우, 상기 제1 모듈에 로우(low) 신호를 인가하고 상기 제2 모듈에 하이(high) 신호를 인가하여, 상기 제3 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는, 배터리 충전 방법.
According to claim 1,
The step of charging the battery,
When the voltage of the battery is between the first value and the second value, a low signal is applied to the first module and a high signal is applied to the second module to obtain a voltage across the third coil A battery charging method of performing charging of the battery while maintaining a predetermined value or less.
상기 제1 코일, 상기 제2 코일, 및 상기 제3 코일의 권선비는 10:5:5인 배터리 충전 장치.
According to claim 8,
The winding ratio of the first coil, the second coil, and the third coil is 10:5:5.
상기 프로세서는
상기 배터리의 전압이 제1값과 제2값 사이인 경우, 상기 제1 모듈에 로우(low) 신호를 인가하고 상기 제2 모듈에 하이(high) 신호를 인가하여, 상기 제3 코일에 걸리는 전압을 기설정값 이하로 유지하면서 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는, 배터리 충전 장치.
According to claim 8,
The processor
When the voltage of the battery is between the first value and the second value, a low signal is applied to the first module and a high signal is applied to the second module to obtain a voltage across the third coil A battery charging device that performs charging of the battery while maintaining a predetermined value or less.
상기 프로세서는
상기 배터리의 전압이 제2값 미만인 경우, 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈에 로우(low) 신호를 인가하여, 상기 제1 모듈 및 상기 제2 모듈을 오픈 상태로 유지하면서 상기 배터리에 대한 충전을 수행하는, 배터리 충전 장치.
According to claim 8,
The processor
When the voltage of the battery is less than the second value, applying a low signal to the first module and the second module to charge the battery while maintaining the first module and the second module in an open state , battery charging device.
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