KR102598301B1

KR102598301B1 - Charging device

Info

Publication number: KR102598301B1
Application number: KR1020220104083A
Authority: KR
Inventors: 유병길
Original assignee: (주)케이엔씨
Priority date: 2022-08-19
Filing date: 2022-08-19
Publication date: 2023-11-03

Abstract

본 발명은, 이차전지를 충전 및 방전하는 충방전 모듈, 상기 이차전지의 충전 및 방전을 위한 기준전압신호 및 기준전류신호를 출력하는 제어 모듈 및 상기 이차전지의 충전 또는 방전 중 상기 이차전지의 양단전압신호 및 상기 기준전압신호를 기반으로 생성한 제1 신호 및 상기 이차전지에 흐르는 전류신호 및 상기 기준전류신호를 기반으로 생성한 제2 신호를 결합한 최종 신호를 상기 충방전 모듈로 출력하는 신호 합성 모듈을 포함하는 충전 장치를 제공한다.The present invention includes a charging and discharging module for charging and discharging a secondary battery, a control module for outputting a reference voltage signal and a reference current signal for charging and discharging the secondary battery, and both ends of the secondary battery during charging or discharging of the secondary battery. Signal synthesis for outputting a final signal combining a voltage signal and a first signal generated based on the reference voltage signal and a current signal flowing through the secondary battery and a second signal generated based on the reference current signal to the charging and discharging module. A charging device including a module is provided.

Description

Charging device

본 발명은 충전 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 이차전지의 충전 및 방전을 위한 기준전압신호 및 기준전류신호 각각을 이차전지의 양단전압신호 및 전류신호를 합성하여 충방전 모듈을 동작시키는 충전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a charging device, and more specifically, to a charging device that operates a charging and discharging module by combining the reference voltage signal and reference current signal for charging and discharging the secondary battery with the voltage signal and current signal at both ends of the secondary battery, respectively. It's about devices.

재생 에너지원, 특히, 태양광 발전이나 풍력 발전에 기초하여 전기 에너지를 생산함에 있어서, 저장된 전기 에너지를 필요한 때에 필요한 만큼 활용 가능하도록 하기 위해 그 발생된 에너지를 효율적으로 저장하는 것을 점점 요구하는 쪽으로 방향이 전환되고 있다.In producing electrical energy based on renewable energy sources, especially solar power or wind power, there is a growing demand for efficient storage of the generated energy so that the stored electrical energy can be used when and as needed. This is changing.

일반적으로, 이차 전지로 알려진 리튬 이온 배터리는 충전 사이클의 수가 높으며 긴 수명 및 높은 저장 용량을 가지고 있다.Generally, lithium-ion batteries, known as secondary batteries, have a high number of charging cycles, long lifespan, and high storage capacity.

리튬 이온 배터리는 설계에 따라 그 용량의 30%까지 방전된다. 즉, 그 임계치인 30% 이하로 배터리를 방전하게 되면 리튬 이온 배터리는 돌이킬 수 없는 상태로 파손되기 때문에, 배터리에 저장된 고유 에너지 30%는 사용자에게 활용되지 못한다. 배터리가 이 임계치 이하로 방전되면, 이온들은 전극 재료(구리, A1)로부터 분리될 수 있으며, 이로 인해 전극이 파괴될 수 있다.Depending on the design, lithium-ion batteries discharge up to 30% of their capacity. In other words, if the battery is discharged below the critical value of 30%, the lithium-ion battery is irreparably damaged, so 30% of the inherent energy stored in the battery cannot be utilized by the user. If the battery discharges below this threshold, ions can separate from the electrode material (copper, A1), which can destroy the electrode.

리튬 이온 배터리 등 배터리를 생산하여 출고하기 위해서는 몇 가지의 공정을 거치게 되는데 Aging, 화성공정(Formation), OCV(Open Circuit Voltage) 검사, IR(내부저항) 검사, Grading 등이 있다.In order to produce and ship batteries such as lithium-ion batteries, several processes are required, including aging, formation, OCV (Open Circuit Voltage) inspection, IR (internal resistance) inspection, and grading.

이들 공정 중 화성공정(Formation)은 생산된 O 볼트(Volt)의 배터리를 셀 전압 4.2 V로 충전하고 다시 2.7 V로 방전하는 과정을 수차례 반복하여 최종 3.7 V로 출하한다. 따라서, 배터리의 특성 및 품질이 이 공정에서 결정되므로, 화성공정(Formation)은 배터리의 품질을 결정짓는 매우 중요한 공정이다.Among these processes, the Formation process repeats the process of charging the produced O Volt battery to a cell voltage of 4.2 V and discharging it again to 2.7 V, repeating the process several times before shipping with a final voltage of 3.7 V. Therefore, since the characteristics and quality of the battery are determined in this process, formation is a very important process that determines the quality of the battery.

하지만, 화성공정 시, 리튬 이온 배터리는 용량의 80%까지만 충전되는데, 그 이유는, 충전 종단 전압(end-of-charge voltage)에 도달할 때 정상적으로 전류는 제한을 받으며, 그래서, 용량의 나머지 20%는 더 적은 암페어에서 충전되어 시간적인 관점에서 더 적은 에너지가 전지로 저장 또는 쌓이게 되므로, 전지가 100 %까지 충전되려면, 기하 급수적으로 더 많은 시간이 걸리게 된다.However, during the conversion process, lithium-ion batteries are only charged to 80% of their capacity, because the current is normally limited when the end-of-charge voltage is reached, so the remaining 20% of the capacity % is charged at less amperage, so in terms of time, less energy is stored or built into the battery, so it takes exponentially more time for the battery to charge to 100%.

최근 들어, 화성 공정 시 고(high) 전류로 충전 및 방전을 수행하여 배터리의 특성 및 품질을 높이는 추세이며, 충전 및 방전 시 이차전지에 흐르는 전류신호 및 양단전압신호를 이용하여 충방전 모듈을 제어하기 위한 연구를 진행하고 있다.Recently, there is a trend to improve the characteristics and quality of batteries by charging and discharging with high current during the chemical process, and the charging and discharging module is controlled using the current signal and both end voltage signals flowing through the secondary battery during charging and discharging. Research is underway to do so.

본 발명의 목적은, 이차전지의 충전 및 방전을 위한 기준전압신호 및 기준전류신호 각각을 이차전지의 양단전압신호 및 전류신호를 합성하여 충방전 모듈을 동작시키는 충전 장치를 제공함에 있다.The purpose of the present invention is to provide a charging device that operates a charging and discharging module by combining the reference voltage signal and the reference current signal for charging and discharging the secondary battery with the voltage signal and current signal at both ends of the secondary battery, respectively.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.

본 발명에 따른 충전 장치는, 이차전지를 충전 및 방전하는 충방전 모듈, 상기 이차전지의 충전 및 방전을 위한 기준전압신호 및 기준전류신호를 출력하는 제어 모듈 및 상기 이차전지의 충전 또는 방전 중 상기 이차전지의 양단전압신호 및 상기 기준전압신호를 기반으로 생성한 제1 신호 및 상기 이차전지에 흐르는 전류신호 및 상기 기준전류신호를 기반으로 생성한 제2 신호를 결합한 최종 신호를 상기 충방전 모듈로 출력하는 신호 합성 모듈을 포함할 수 있다.A charging device according to the present invention includes a charging and discharging module for charging and discharging a secondary battery, a control module for outputting a reference voltage signal and a reference current signal for charging and discharging the secondary battery, and the charging and discharging module during charging or discharging of the secondary battery. The final signal combining the first signal generated based on the voltage signal at both ends of the secondary battery and the reference voltage signal, the current signal flowing through the secondary battery, and the second signal generated based on the reference current signal is sent to the charge/discharge module. It may include a signal synthesis module that outputs.

상기 신호 합성 모듈은, 상기 양단전압신호 및 상기 기준전압신호를 기반으로 상기 제1 신호를 출력하는 전압신호 합성부, 상기 전류신호 및 상기 기준전류신호를 기반으로 상기 제2 신호를 출력하는 전류신호 합성부 및 상기 제1, 2 신호를 결합한 상기 최종 신호를 출력하는 신호 출력부를 포함할 수 있다.The signal synthesis module includes a voltage signal synthesis unit that outputs the first signal based on the both-end voltage signal and the reference voltage signal, and a current signal that outputs the second signal based on the current signal and the reference current signal. It may include a synthesis unit and a signal output unit that outputs the final signal combining the first and second signals.

상기 전압신호 합성부는, 상기 양단전압신호 및 상기 기준전압신호를 가산하는 제1 가산기 및 상기 제1 가산기에서 출력된 신호의 진폭을 제한한 상기 제1 신호를 출력하는 제1 리미터를 포함할 수 있다.The voltage signal synthesis unit may include a first adder that adds the two-end voltage signal and the reference voltage signal, and a first limiter that outputs the first signal that limits the amplitude of the signal output from the first adder. .

상기 제1 가산기는, 상기 양단전압신호 및 상기 기준전압신호가 입력되는 반전단자 및 그라운드에 연결된 비반전 단자를 포함할 수 있다.The first adder may include an inverting terminal through which the both-end voltage signal and the reference voltage signal are input, and a non-inverting terminal connected to ground.

상기 제1 리미터는, 상기 제1 가산기의 출력단에서 출력된 신호의 진폭을 기준 진폭으로 출력하는 복수의 다이오드를 포함할 수 있다.The first limiter may include a plurality of diodes that output the amplitude of the signal output from the output terminal of the first adder as a reference amplitude.

상기 전류신호 합성부는, 상기 전류신호 및 상기 기준전류신호를 가산한 제2 신호를 출력하는 제2 가산기를 포함할 수 있다.The current signal synthesis unit may include a second adder that outputs a second signal obtained by adding the current signal and the reference current signal.

상기 신호 출력부는, 상기 제1, 2 신호가 입력되는 비반전 단자 및 출력단에 연결되는 비반전 단자를 포함하는 버퍼일 수 있다.The signal output unit may be a buffer including a non-inverting terminal into which the first and second signals are input and a non-inverting terminal connected to an output terminal.

상기 이차전지의 충전 및 방전 시, 상기 이차전지에 흐르는 전류 신호를 상기 신호 합성 모듈로 출력하는 전류 증폭 모듈을 더 포함할 수 있다.When charging and discharging the secondary battery, it may further include a current amplification module that outputs a current signal flowing in the secondary battery to the signal synthesis module.

상기 전류 증폭 모듈은, 상기 이차전지에 흐르는 전류를 감지하기 위한 션트 저항, 상기 션트 저항의 양단에 흐르는 양단 전류를 제1 배수로 증폭한 제1 전류전압을 출력하는 제1 증폭기, 상기 제1 전류전압 및 그라운드 전압을 제2 배수로 증폭한 제2 전류전압을 출력하는 제2 증폭기, 상기 제2 증폭기와 병렬연결되며, 상기 제1 전류전압 및 상기 그라운드 전압을 제3 배수로 증폭한 제3 전류전압을 출력하는 제3 증폭기 및 상기 제2, 3 전류전압 중 설정된 전류 범위에 속하는 직류전압을 선택하고, 상기 직류전압에 대응하는 상기 전류 신호를 출력하는 먹스를 포함할 수 있다.The current amplification module includes a shunt resistor for detecting the current flowing in the secondary battery, a first amplifier that outputs a first current voltage amplified by a first multiple of the current flowing at both ends of the shunt resistor, and the first current voltage. and a second amplifier that outputs a second current voltage amplified by a second multiple of the ground voltage, connected in parallel with the second amplifier, and outputs a third current voltage amplified by the first current voltage and the ground voltage by a third multiple. It may include a third amplifier and a mux that selects a direct current voltage within a set current range among the second and third current voltages and outputs the current signal corresponding to the direct current voltage.

본 발명에 따른 충전장치는, 이차전지의 충전 및 방전을 위한 기준전류신호 및 기준전압신호 각각을 이차전지에 흐르는 전류신호 및 양단전압신호와 합성하여, 충방전 모듈을 안정적으로 동작시킬 수 있는 이점이 있다.The charging device according to the present invention has the advantage of stably operating the charging and discharging module by combining each of the reference current signal and reference voltage signal for charging and discharging the secondary battery with the current signal and both end voltage signal flowing through the secondary battery. There is.

또한, 본 발명에 따른 충전 장치는 충전 및 방전 시 이차전지에 흐르는 전류 신호를 다단 증폭하도록 함으로써, 전류 신호의 증폭시 노이즈의 증폭을 최소화할 수 있는 이점이 있다.In addition, the charging device according to the present invention has the advantage of minimizing amplification of noise when amplifying the current signal by amplifying the current signal flowing through the secondary battery in multiple stages during charging and discharging.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.Meanwhile, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and various effects may be included within the range apparent to those skilled in the art from the contents described below.

도 1은 본 발명에 따른 리튬 이차 전지의 화성 공정(Formation)을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 충전 장치의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 충방전 모듈에서 출력되는 충전 펄스들 및 방전 펄스들을 나타낸 타이밍도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 충전부를 자세하게 나타낸 회로도이다.
도 5는 도 2에 나타낸 방전부를 자세하게 나타낸 회로도이다.
도 6 및 도 7은 도 2에 나타낸 전류 증폭 모듈에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 회로도이다.
도 8은 도 2에 나타낸 신호 합성 모듈에 대한 제1 실시 예를 나타낸 회로도이다.
도 9는 도 2에 나타낸 신호 합성 모듈에 대한 제2 실시 예를 나타낸 회로도이다.1 is a diagram showing the formation process of a lithium secondary battery according to the present invention.
Figure 2 is a control block diagram showing the control configuration of the charging device according to the present invention.
FIG. 3 is a timing diagram showing charge pulses and discharge pulses output from the charge/discharge module shown in FIG. 2.
Figure 4 is a circuit diagram showing the charging unit shown in Figure 2 in detail.
FIG. 5 is a circuit diagram showing the discharge unit shown in FIG. 2 in detail.
Figures 6 and 7 are circuit diagrams showing various embodiments of the current amplification module shown in Figure 2.
FIG. 8 is a circuit diagram showing a first embodiment of the signal synthesis module shown in FIG. 2.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a second embodiment of the signal synthesis module shown in FIG. 2.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수개의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수개의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention. The term and/or includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless clearly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명에 따른 리튬 이차 전지의 화성 공정(Formation)을 나타낸 도이다.1 is a diagram showing the formation process of a lithium secondary battery according to the present invention.

도 1(a)는 리튬 이차 전지가 제조된 후 전기적인 특성을 지니지 않은 상태이며, 도 1(b)는 화성 공정(Formation)이며, 리튬 이차 전지에 전기적인 특성을 갖도록 고체 전해질 중간물질(SEI, Solid Electrolyte Interphase)층의 형성을 시작하는 상태이며, 도 1(c)는 화성 공정이 완료된 후 전기적인 특성을 갖는 리튬 이차 전지를 나타낸다.Figure 1(a) is a state in which a lithium secondary battery has no electrical properties after being manufactured, and Figure 1(b) is a formation process, in which a solid electrolyte intermediate (SEI) is formed to have electrical properties in a lithium secondary battery. , Solid Electrolyte Interphase (Solid Electrolyte Interphase) layer formation is starting, and Figure 1(c) shows a lithium secondary battery with electrical characteristics after the chemical conversion process is completed.

여기서, 고체 전해질 중간물질층(SEI)은 리튬 이차 전지의 전기 용량, 성능 및 수명을 결정하는 중요한 요소입니다.Here, the solid electrolyte intermediate layer (SEI) is an important factor that determines the electric capacity, performance, and lifespan of lithium secondary batteries.

즉, 도 1(b)는 리튬 이차 전지를 활성화시키기 위해, 캐소드 및 애노드로 충전 펄스들 및 방전 펄스들을 서로 번갈아 공급하여 애노드 측에 고체 전해질 중간물질층(SEI)을 생성할 수 있다.That is, in Figure 1(b), in order to activate the lithium secondary battery, charge pulses and discharge pulses are alternately supplied to the cathode and anode to create a solid electrolyte intermediate layer (SEI) on the anode side.

여기서, 전해질 중간물질층(SEI)은 차후 리튬 이차 전지의 충전 시 애노드에서 리튬 이온(Li+)과 다른 물질이 반응하는 것을 막아줄 수 있다.Here, the electrolyte intermediate layer (SEI) can prevent lithium ions (Li+) from reacting with other substances at the anode when charging the lithium secondary battery in the future.

또한, 전해질 중간물질층(SEI)은 일종의 이온 터널기능을 수행하며, 리튬 이온(Li+) 만을 통과시킬 수 있다.Additionally, the electrolyte intermediate layer (SEI) performs a type of ion tunnel function and can only allow lithium ions (Li+) to pass through.

즉, 고체 전해질 중간물질층(SEI)은 화성 공정(Formation), 즉 리튬 이차 전지의 최초 충전 공정으로 방전 상태의 셀을 활성화시키는 공정에서 생성할 수 있다.In other words, the solid electrolyte intermediate layer (SEI) can be created through the formation process, that is, the process of activating a cell in a discharged state as the first charging process of a lithium secondary battery.

먼저, 리튬 이차 전지의 충전 시, 리튬 이차 전지로 충전 펄스가 공급되는 경우, 리튬 이온(Li+)는 리튬 이차 전지의 캐소드에서 애노드로 넘어가고, 음극 전해액 내의 첨가물과 반응을 일으켜 애노드 계면의 앞쪽에 얇은 고체 전해질 중간물질층(SEI)을 생성할 수 있다.First, when charging a lithium secondary battery, when a charging pulse is supplied to the lithium secondary battery, lithium ions (Li+) pass from the cathode of the lithium secondary battery to the anode and react with additives in the cathode electrolyte solution, forming a charge at the front of the anode interface. A thin solid electrolyte intermediate (SEI) layer can be created.

즉, 고체 전해질 중간물질층(SEI)은 전지의 이온 이동량이 많아질때 형성되는 부도체이며, 일단 형성이 되면 차후 전지 충전시 애노드에서 리튬 이온(Li+)과 다른 물질이 반응하지 않도록 막아줄 수 있다.In other words, the solid electrolyte intermediate layer (SEI) is an insulator that is formed when the amount of ion movement in the battery increases, and once formed, it can prevent lithium ions (Li+) from reacting with other substances at the anode during subsequent battery charging.

도 2는 본 발명에 따른 충전 장치의 제어 구성을 나타낸 제어 블록도 및 도 3은 도 2에 나타낸 충방전 모듈에서 출력되는 충전 펄스들 및 방전 펄스들을 나타낸 타이밍도이다.FIG. 2 is a control block diagram showing the control configuration of the charging device according to the present invention, and FIG. 3 is a timing diagram showing charging pulses and discharge pulses output from the charging and discharging module shown in FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 충전 장치(100)는 입력 모듈(110), 충방전 모듈(120), 전류 증폭 모듈(130), 신호 합성 모듈(140) 및 제어 모듈(150)을 포함할 수 있다.2 and 3, the charging device 100 may include an input module 110, a charging/discharging module 120, a current amplification module 130, a signal synthesis module 140, and a control module 150. You can.

실시 예에서, 충전 장치(100)는 이차전지, 예를 들어 리튬 이차전지를 활성화시키기 위한 화성 공정(Formaition)에 적용되는 것으로 설명하지만, 이에 한정을 두지 않는다.In the embodiment, the charging device 100 is described as being applied to a formation process for activating a secondary battery, for example, a lithium secondary battery, but the present invention is not limited thereto.

입력 모듈(110)는 전기적 특징이 없는 이차전지의 정격 용량 정보 및 상기 이차전지의 활성화 시작 명령을 입력할 수 있다.The input module 110 may input rated capacity information of a secondary battery without electrical characteristics and a command to start activating the secondary battery.

먼저, 상기 이차전지의 정격 용량 정보는 상기 이차전지의 최대 충전 용량 및 정격 전류 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.First, the rated capacity information of the secondary battery may include at least one of the maximum charging capacity and the rated current of the secondary battery, but is not limited thereto.

여기서, 상기 활성화 시작 명령은 상기 이차전지의 최초 충방전을 시작하는 명령일 수 있다.Here, the activation start command may be a command to start the initial charging and discharging of the secondary battery.

결과적으로, 입력 모듈(110)은 상기 이차전지의 방전 상태에서 고체 전해질 중간물질(SEI, Solid Electrolyte Interphase)층의 형성을 시작하는 상기 활성화 시작 명령을 입력할 수 있다.As a result, the input module 110 may input the activation start command to start the formation of a solid electrolyte interphase (SEI) layer in a discharged state of the secondary battery.

충방전 모듈(120)은 제어 모듈(150)의 제어에 따라 지그(Jig)에 접촉 결합된 상기 이차전지로 충전을 위한 충전 펄스들(cp) 및 방전을 위한 방전 펄스들(dp)을 공급할 수 있다.The charge/discharge module 120 can supply charge pulses (cp) for charging and discharge pulses (dp) for discharge to the secondary battery contact-coupled to the jig under the control of the control module 150. there is.

충방전 모듈(120)은 충전부(122) 및 방전부(126)를 포함할 수 있다.The charging/discharging module 120 may include a charging unit 122 and a discharging unit 126.

실시 예에서, 충방전 모듈(120)는 충전부(122) 및 방전부(126)의 개수에 대하여 한정을 두지 않는다.In the embodiment, the charging/discharging module 120 is not limited to the number of charging units 122 and discharging units 126.

먼저, 충전부(122)는 제어 모듈(150)의 제어에 따라 동작하여 충전 펄스들(cp)을 상기 이차전지로 공급할 수 있다.First, the charging unit 122 operates under the control of the control module 150 to supply charging pulses (cp) to the secondary battery.

또한, 방전부(126)는 제어 모듈(150)의 제어에 따라 동작하여 방전 펄스들(dp)을 상기 이차전지로 공급할 수 있다.Additionally, the discharge unit 126 may operate under the control of the control module 150 to supply discharge pulses dp to the secondary battery.

충전부(122) 및 방전부(126)는 도 4, 5에서 자세하게 설명하기로 한다.The charging unit 122 and the discharging unit 126 will be described in detail in FIGS. 4 and 5.

전류 증폭 모듈(130)은 상기 이차전지의 캐소드에 연결되어, 상기 이차전지의 충전 및 방전시 흐르는 전류에 대응하는 전류 신호를 출력할 수 있다.The current amplification module 130 is connected to the cathode of the secondary battery and can output a current signal corresponding to the current flowing during charging and discharging of the secondary battery.

전류 증폭 모듈(130)에 대한 자세한 동작은 도 6 및 도 7에서 자세하게 설명하기로 한다.Detailed operations of the current amplification module 130 will be described in detail in FIGS. 6 and 7.

신호 합성 모듈(140)은 전류 증폭 모듈(130)에서 출력된 상기 전류 신호를 입력받을 수 있다.The signal synthesis module 140 may receive the current signal output from the current amplification module 130.

여기서, 신호 합성 모듈(140)은 상기 이차전지의 충전 또는 방전 중 상기 이차전지의 양단전압신호 및 상기 기준전압신호를 기반으로 생성한 제1 신호 및 전류 증폭 모듈(130)에서 입력된 상기 전류 신호 및 상기 기준전류신호를 기반으로 생성한 제2 신호를 결합한 최종 신호를 상기 충방전 모듈로 출력할 수 있다.Here, the signal synthesis module 140 generates a first signal based on the voltage signal at both ends of the secondary battery and the reference voltage signal during charging or discharging of the secondary battery, and the current signal input from the current amplification module 130. And a final signal combining the second signal generated based on the reference current signal may be output to the charging/discharging module.

신호 합성 모듈(140)에 대한 자세한 동작은 도 8 및 도 10에서 자세하게 설명하기로 한다.Detailed operations of the signal synthesis module 140 will be described in detail in FIGS. 8 and 10.

제어 모듈(150)은 상기 정력 용량 정보에 따라 충전 펄스들(cp)의 충전 전류(Ic) 및 방전 펄스들(dp)의 방전 전류(Id)를 설정할 수 있다.The control module 150 may set the charging current (Ic) of the charging pulses (cp) and the discharging current (Id) of the discharging pulses (dp) according to the energetic capacity information.

이후, 상기 활성화 시작 명령이 입력되는 경우, 제어 모듈(150)은 활성화 시작 시점(TP)부터 상기 이차전지로 고전류의 충전 펄스들(cp) 및 방전 펄스들(dp)을 서로 번갈아 공급되게 충방전 모듈(120)을 제어할 수 있다.Thereafter, when the activation start command is input, the control module 150 charges and discharges high-current charging pulses (cp) and discharge pulses (dp) alternately to the secondary battery from the activation start point (TP). The module 120 can be controlled.

여기서, 제어 모듈(150)은 상기 정격 전류를 기반으로 충전 전류(I1) 및 방전 전류(I2)를 설정 결정할 수 있다.Here, the control module 150 may set and determine the charging current (I1) and the discharging current (I2) based on the rated current.

먼저, 충전 전류(I1)는 상기 정격 전류 대비 1배 내지 3배일 수 있으며, 상기 정격 전류 대비 1배 미만인 경우 상기 이차전지의 충전 시간이 길어지며, 상기 정격 전류 대비 3배 보다 큰 경우 상기 이차전지의 충전 시간이 짧아질 수 있으나 과 충전으로 인한 염 반응이 발생될 수 있다.First, the charging current (I1) may be 1 to 3 times the rated current. If it is less than 1 times the rated current, the charging time of the secondary battery becomes longer, and if it is greater than 3 times the rated current, the secondary battery The charging time may be shortened, but salt reaction may occur due to overcharging.

또한, 방전 전류(I2)는 상기 정격 전류 대비 0.2배 내지 0.5배일 수 있음, 상기 정격 전류 대비 0.2배 미만인 경우 상기 이차전지의 방전 시간이 길어지며, 상기 정격 전류 대비 0.5배 보다 큰 경우 상기 이차전지의 방전 시간이 짧아질 수 있으나 과 장전으로 염이 발생될 수 있다.In addition, the discharge current (I2) may be 0.2 to 0.5 times the rated current. If it is less than 0.2 times the rated current, the discharge time of the secondary battery becomes longer, and if it is greater than 0.5 times the rated current, the secondary battery The discharge time may be shortened, but overcharging may cause damage.

이때, 제어 모듈(150)은 충전 전류(I1)에 따라 충전 유지 시간(ct)을 결정할 수 있다. At this time, the control module 150 may determine the charging maintenance time (ct) according to the charging current (I1).

예를 들어, 상기 정격 전류 대비 3배인 경우, 충전 전류(I1)의 충전 유지 시간(ct)은 충전 전류(I1)가 상기 정격 전류 대비 1배인 경우보다 긴 시간을 유지할 수 있다.For example, when the charging current (I1) is 3 times greater than the rated current, the charge maintenance time (ct) of the charging current (I1) may be maintained for a longer time than when the charging current (I1) is 1 times greater than the rated current.

충전 전류(I1)의 충전 유지 시간(ct)는 20 ms 내지 100 ms일 수 있으며, 20ms 보다 빠른 경우 충전 전류(I1)가 상기 정격 전류 대비 3배보다 크게 되어 과 충전이 될 수 있으며, 100 ms 보다 긴 경우 충전 전류(I1)가 상기 정격 전류 대비 1배 미만이므로 충전 시간이 길어질 수 있다. The charging maintenance time (ct) of the charging current (I1) may be 20 ms to 100 ms. If it is faster than 20 ms, the charging current (I1) may be greater than 3 times the rated current, which may result in overcharging. In longer cases, the charging current (I1) is less than 1 times the rated current, so the charging time may be longer.

또한, 제어 모듈(150)은 방전 전류(I2)에 따라 방전 유지 시간(dt)을 결정할 수 있다. Additionally, the control module 150 may determine the discharge maintenance time (dt) according to the discharge current (I2).

예를 들어, 상기 정격 전류 대비 0.5배인 경우, 방전 전류(I2)의 방전 유지 시간(dt)은 방전 전류(I2)가 상기 정격 전류 대비 0.2배인 경우보다 짧은 시간을 유지할 수 있다.For example, when the discharge current (I2) is 0.5 times greater than the rated current, the discharge maintenance time (dt) of the discharge current (I2) may be maintained for a shorter time than when the discharge current (I2) is 0.2 times greater than the rated current.

방전 전류(I2)의 방전 유지 시간(dt)는 5ms 내지 30ms일 수 있으며, 5ms 보다 빠른 경우 방전 전류(I2)에 의한 방전 효과가 낮아지며, 30 ms 보다 긴 경우 방전 전류(I2)의 방전 시간이 길어질 수 있다. The discharge maintenance time (dt) of the discharge current (I2) may be 5 ms to 30 ms. If it is faster than 5 ms, the discharge effect by the discharge current (I2) is lowered, and if it is longer than 30 ms, the discharge time of the discharge current (I2) is It can be long.

또한, 충전 펄스들(cp)의 충전 유지 시간(ct)은 방전 펄스들(dp)의 방전 유지 시간(dt) 대비 1.5배 내지 5배일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Additionally, the charge maintenance time (ct) of the charge pulses (cp) may be 1.5 to 5 times the discharge maintenance time (dt) of the discharge pulses (dp), but is not limited thereto.

그리고, 방전 펄스들(dp) 각각의 방전량은 충전 펄스들(cp) 각각의 충전량 대비 0.04배 내지 0.16배일 수 있다.Additionally, the discharge amount of each of the discharge pulses (dp) may be 0.04 to 0.16 times the charge amount of each of the charge pulses (cp).

여기서, 상기 충전량 및 상기 방전량은 전류 및 유지 시간에 의해 결정될 수 있으며, 상기 이차전지의 정격 용량에 따라 조절될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Here, the charge amount and the discharge amount may be determined by current and maintenance time, and may be adjusted according to the rated capacity of the secondary battery, but are not limited thereto.

이와 같이, 충전 장치(100)는 전기적 특성을 갖지 않은 상기 이차전지로 충전 펄스들(cp) 및 방전 펄스들(dp)을 순차적으로 공급하도록 함으로써, 상기 이차전지 내에 고체 전해질 중간물질(SEI, Solid Electrolyte Interphase)층의 형성하여 상기 이차전지의 전기적 특성을 갖도록 할 수 있다.In this way, the charging device 100 sequentially supplies charge pulses (cp) and discharge pulses (dp) to the secondary battery that does not have electrical characteristics, thereby forming a solid electrolyte intermediate (SEI, solid) in the secondary battery. Electrolyte Interphase) layer can be formed to have the electrical characteristics of the secondary battery.

즉, 제어 모듈(150)은 상기 이차전지의 충방전을 위해 제1, 2 제어 신호(SC1, SC2)를 충전부(122) 및 방전부(126)로 공급할 수 있다.That is, the control module 150 may supply the first and second control signals SC1 and SC2 to the charging unit 122 and the discharging unit 126 for charging and discharging the secondary battery.

또한, 제어 모듈(150)은 충전부(122) 및 방전부(126) 중 적어도 하나가 정상 동작으로 판단하지 않으면, 외부로 결과를 출력할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Additionally, if at least one of the charging unit 122 and the discharging unit 126 is not determined to be in normal operation, the control module 150 may output the result to the outside, but is not limited to this.

충전부(122) 및 방전부(126)의 동작에 의해 상기 이차전지의 충전 및 방전 중, 제어 모듈(150)은 전류 증폭 모듈(130)에서 입력된 상기 전류 신호에 대응하는 전류값이 설정된 기준 충방전 전류범위에 속하지 않으면 충전부(122) 및 방전부(126) 중 어느 하나가 이상 동작 중인 것으로 확인 또는 판단하여, 충전부(122) 및 방전부(126)의 동작을 멈추도록 제어할 수 있다.During charging and discharging of the secondary battery by the operation of the charging unit 122 and the discharging unit 126, the control module 150 sets a reference current value corresponding to the current signal input from the current amplification module 130. If it is not within the discharge current range, it may be determined or determined that one of the charging unit 122 and the discharging unit 126 is operating abnormally, and the operation of the charging unit 122 and the discharging unit 126 may be controlled to stop.

즉, 제어 모듈(150)은 판단부(152), 확인부(154) 및 동작부(156)를 포함할 수 있다.That is, the control module 150 may include a determination unit 152, a confirmation unit 154, and an operation unit 156.

판단부(152)는 상기 전류 신호에 대응하는 상기 전류값이 상기 기준 충방전 전류범위에 속하는지 판단할 수 있다.The determination unit 152 may determine whether the current value corresponding to the current signal falls within the reference charging/discharging current range.

이때, 확인부(154)는 상기 기준 충방전 전류범위에 속하면 상기 충방전 모듈이 정상 동작으로 확인하고, 상기 기준 충방전 전류범위에 속하지 않으면 상기 충방전 모듈이 이상 동작으로 확인할 수 있다.At this time, the confirmation unit 154 can confirm that the charging and discharging module is operating normally if it is within the standard charging and discharging current range, and can confirm that the charging and discharging module is operating abnormally if it is not within the standard charging and discharging current range.

동작부(156)는 충방전 모듈이 이상 동작, 즉 충전부(122) 및 방전부(126) 중 어느 하나가 이상 동작으로 확인하면, 상기 이차전지의 충전 및 방전이 차단되게 충방전 모듈(120)의 동작을 멈추도록 제어할 수 있다.The operation unit 156 is configured to block the charging and discharging of the secondary battery when the charging and discharging module detects abnormal operation, that is, either the charging unit 122 or the discharging unit 126 is operating abnormally. It can be controlled to stop its operation.

도 4는 도 2에 나타낸 충전부를 자세하게 나타낸 회로도이다.Figure 4 is a circuit diagram showing the charging unit shown in Figure 2 in detail.

도 4를 참조하면, 충전부(122)는 제1 인스트루먼테이션 증폭기(INOP1), 제1 반전 증폭부(INOP2) 및 제1 스위치(FET1)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the charging unit 122 may include a first instrumentation amplifier (INOP1), a first inverting amplifier (INOP2), and a first switch (FET1).

먼저, 신호 합성 모듈(140)은 제어 모듈(140)로부터 입력된 기준전압신호 및 기준전류신호를 포함하는 제어 신호(SC) 및 이차전지에 흐르는 전류신호와 상기 이차전지의 양단전압신호를 기반으로 생성한 최종 신호(SCP)를 출력할 수 있다.First, the signal synthesis module 140 is based on a control signal (SC) including a reference voltage signal and a reference current signal input from the control module 140, a current signal flowing through the secondary battery, and a voltage signal at both ends of the secondary battery. The generated final signal (SCP) can be output.

최종 신호(SCP)는 상기 이차전지의 충전 동작시 충전부(122)로 입력하는 제1 최종 신호(SCP1) 및 상기 이차전지의 방전 동작시 방전부(126)로 입력하는 제2 최종 신호(SCP2)를 포함할 수 있다.The final signal (SCP) is a first final signal (SCP1) input to the charging unit 122 during the charging operation of the secondary battery and a second final signal (SCP2) input to the discharging unit 126 during the discharging operation of the secondary battery. may include.

제1 인스트루먼테이션 증폭기(INOP1)는 신호 합성 모듈(140)로부터 입력된 제1 최종 신호(SCP1) 및 상기 제1 자기보상 전압 사이의 전압 차에 대응하는 제1 턴온 전압을 생성할 수 있다.The first instrumentation amplifier INOP1 may generate a first turn-on voltage corresponding to the voltage difference between the first final signal SCP1 input from the signal synthesis module 140 and the first self-compensation voltage.

즉, 제1 인스트루먼테이션 증폭기(INOP1)는 제1 스위치(FET1)의 게이트 및 소오스 사이 전압(Vgs)이 초기 설정된 상기 제1 턴온 전압까지 상승 시간을 감소시키기 위해 상기 제1 자기보상 전압으로 전압 위상을 높일 수 있다.That is, the first instrumentation amplifier (INOP1) increases the voltage (Vgs) between the gate and source of the first switch (FET1) with the first self-compensation voltage to reduce the rise time to the initially set first turn-on voltage. You can raise your status.

제1 인스트루먼테이션 증폭기(INOP1)는 제1 최종 신호(SCP1)가 입력되는 비반전 단자 및 제1 반전 증폭부(INOP2)에 연결되어 상기 제1 자기보상 전압이 입력되는 반전 단자를 포함할 수 있다.The first instrumentation amplifier (INOP1) may include a non-inverting terminal into which the first final signal (SCP1) is input and an inverting terminal connected to the first inverting amplifier (INOP2) into which the first self-compensation voltage is input. there is.

이때, 제1 인스트루먼테이션 증폭기(INOP1)는 상기 제1 턴온 전압을 제1 스위치(FET1)으로 공급하여, 제1 스위치(FET1)를 턴온시킬 수 있다.At this time, the first instrumentation amplifier (INOP1) may supply the first turn-on voltage to the first switch (FET1) to turn on the first switch (FET1).

제1 반전 증폭부(INOP2)는 제1 반전 증폭기(OP1) 및 제1 적분기(미도시)를 포함할 수 있다.The first inverting amplifier INOP2 may include a first inverting amplifier OP1 and a first integrator (not shown).

먼저, 제1 반전 증폭기(OP1)는 이전 충전펄스에 대응하는 상기 제1 충전 전압이 입력되는 반전단자 및 그라운드 전압이 입력되는 비반전단자를 포함하며, 상기 제1 충전 전압 및 상기 그라운드 전압을 반전 증폭한 제1 전압을 출력할 수 있다.First, the first inverting amplifier OP1 includes an inverting terminal into which the first charging voltage corresponding to the previous charging pulse is input and a non-inverting terminal into which the ground voltage is input, and inverts the first charging voltage and the ground voltage. The amplified first voltage can be output.

상기 제1 적분기는 제1 저항(R1) 및 제1 커패시터(C1)를 포함할 수 있다.The first integrator may include a first resistor (R1) and a first capacitor (C1).

먼저, 제1 저항(R1)은 상기 제1 전압을 상기 제1 자기보상 전압으로 낮출수 있으며, 제1 커패시터(C1)는 상기 제1 자기보상 전압을 충전할 수 있다.First, the first resistor (R1) can lower the first voltage to the first self-compensation voltage, and the first capacitor (C1) can charge the first self-compensation voltage.

즉, 제1 커패시터(C1)는 제1 스위치(FET1)에서 출력되는 충전 펄스(cp)의 전위가 낮아질때 상기 제1 자기보상 전압을 제1 인스트루먼테이션 증폭기(INOP1)로 출력할 수 있다.That is, the first capacitor C1 can output the first self-compensation voltage to the first instrumentation amplifier INOP1 when the potential of the charging pulse cp output from the first switch FET1 decreases.

제1 스위치(FET1)는 상기 제1 턴온 전압이 입력되는 게이트, 충전펄스를 공급하는 전원부(Vcc)와 연결된 드레인 및 상기 이차전지로 상기 충전펄스를 공급하는 소오스를 포함하는 전계효과 트랜지스터일 수 있다.The first switch (FET1) may be a field effect transistor including a gate to which the first turn-on voltage is input, a drain connected to a power supply (Vcc) that supplies charging pulses, and a source that supplies the charging pulse to the secondary battery. .

여기서, 충전부(122)의 동작을 살펴보면, 충전부(122)의 제1 스위치(FET1)가 턴온에서 턴오프로 전환되는 경우에 대해 제1 자기보상 전압(Vch)이 충전될 수 있다.Here, looking at the operation of the charging unit 122, the first self-compensation voltage (Vch) may be charged when the first switch (FET1) of the charging unit 122 is switched from turn-on to turn-off.

이차전지로 충전 펄스(cp)의 공급 중 제1 스위치(FET1)가 턴오프되면, 제1 반전 증폭기(OP1)의 반전 단자는 충전 펄스(cp)에 대응하는 제1 충전 전압이 공급될 수 있다.When the first switch (FET1) is turned off while supplying the charging pulse (cp) to the secondary battery, the first charging voltage corresponding to the charging pulse (cp) may be supplied to the inverting terminal of the first inverting amplifier (OP1). .

이때, 제1 반전 증폭기(OP1)의 비반전 단자는 그라운드 전압이 공급되며, 결과적으로 제1 반전 증폭기(OP1)는 상기 제1 충전 전압 및 상기 그라운드 전압을 비반전 증폭한 제1 전압(Vop)을 출력할 수 있다.At this time, a ground voltage is supplied to the non-inverting terminal of the first inverting amplifier (OP1), and as a result, the first inverting amplifier (OP1) generates a first voltage (Vop) obtained by non-inverting amplification of the first charging voltage and the ground voltage. can be output.

제1 저항(R1)은 제1 전압(Vop)을 제1 자기보상 전압(Vch)로 낮추고, 제1 커패시터(C1)는 제1 자기보상 전압(Vch)을 충전할 수 있다.The first resistor (R1) lowers the first voltage (Vop) to the first self-compensation voltage (Vch), and the first capacitor (C1) can charge the first self-compensation voltage (Vch).

또한, 충전부(122)의 제1 스위치(FET1)가 턴오프에서 턴온으로 전환되는 경우에 대해 제1 자기보상 전압(Vch) 및 제1 최종 신호(SCP1)의 전압 차에 대한 제1 턴온 전압(ON)을 생성하여 제1 스위치(FET1)으로 공급할 수 있다.In addition, when the first switch (FET1) of the charging unit 122 is switched from turn-off to turn-on, the first turn-on voltage ( ON) can be generated and supplied to the first switch (FET1).

즉, 제1 스위치(FET1)의 턴오프 상태에서 제1 최종 신호(SCP1)가 입력되는 경우, 제1 인스트루먼테이션 증폭기(INOP1)는 제1 커패시터(C1)에서 공급되는 제1 자기보상 전압(Vch) 및 제1 최종 신호(SCP1) 사이의 전압 차를 증폭하여 제1 턴온 전압(ON)을 생성할 수 있다.That is, when the first final signal (SCP1) is input in the turned-off state of the first switch (FET1), the first instrumentation amplifier (INOP1) receives the first self-compensation voltage ( The first turn-on voltage (ON) may be generated by amplifying the voltage difference between Vch) and the first final signal (SCP1).

이후, 제1 스위치(FET1)는 제1 턴온 전압(ON)에 따라 턴오프에서 턴온 상태로 전환되고, 전원부(Vcc)에 대한 충전 펄스(cp)를 이차전지로 공급할 수 있다.Thereafter, the first switch (FET1) is switched from the turn-off state to the turn-on state according to the first turn-on voltage (ON), and can supply the charging pulse (cp) for the power supply unit (Vcc) to the secondary battery.

도 5는 도 2에 나타낸 방전부를 자세하게 나타낸 회로도이다.FIG. 5 is a circuit diagram showing the discharge unit shown in FIG. 2 in detail.

도 5를 참조하면, 방전부(126)는 제2 인스트루먼테이션 증폭기(INOP3), 제2 반전 증폭부(INOP4) 및 제2 스위치(FET2)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the discharge unit 126 may include a second instrumentation amplifier (INOP3), a second inverting amplifier (INOP4), and a second switch (FET2).

먼저, 제2 인스트루먼테이션 증폭기(INOP3)는 신호 합성 모듈(140)로부터 입력된 제2 최종 신호(SCP2) 및 상기 제2 자기보상 전압 사이의 전압 차에 대응하는 제2 턴온 전압을 생성할 수 있다.First, the second instrumentation amplifier (INOP3) can generate a second turn-on voltage corresponding to the voltage difference between the second final signal (SCP2) input from the signal synthesis module 140 and the second self-compensation voltage. there is.

즉, 제2 인스트루먼테이션 증폭기(INOP3)는 제2 스위치(FET1)의 게이트 및 소오스 사이 전압(Vgs)이 초기 설정된 상기 제2 턴온 전압까지 상승 시간을 감소시키기 위해 상기 제2 자기보상 전압으로 전압 위상을 높일 수 있다.That is, the second instrumentation amplifier (INOP3) increases the voltage (Vgs) between the gate and source of the second switch (FET1) with the second self-compensation voltage to reduce the rise time to the initially set second turn-on voltage. You can raise your status.

제2 인스트루먼테이션 증폭기(INOP3)는 제2 최종 신호(SCP2)이 입력되는 비반전 단자 및 제2 반전 증폭부(INOP4)에 연결되어 상기 제2 자기보상 전압이 입력되는 반전 단자를 포함할 수 있다.The second instrumentation amplifier (INOP3) may include a non-inverting terminal into which the second final signal (SCP2) is input and an inverting terminal connected to the second inverting amplifier (INOP4) into which the second self-compensation voltage is input. there is.

이때, 제2 인스트루먼테이션 증폭기(INOP3)는 상기 제2 턴온 전압을 제2 스위치(FET2)으로 공급하여, 제2 스위치(FET2)를 턴온시킬 수 있다.At this time, the second instrumentation amplifier (INOP3) may supply the second turn-on voltage to the second switch (FET2) to turn on the second switch (FET2).

제2 반전 증폭부(INOP4)는 제2 반전 증폭기(OP2) 및 제2 적분기(미도시)를 포함할 수 있다.The second inverting amplifier (INOP4) may include a second inverting amplifier (OP2) and a second integrator (not shown).

먼저, 제2 반전 증폭기(OP2)는 이전 충전펄스에 대응하는 상기 제2 충전 전압이 입력되는 반전단자 및 그라운드 전압이 입력되는 비반전단자를 포함하며, 상기 제2 충전 전압 및 상기 그라운드 전압을 반전 증폭한 제2 전압을 출력할 수 있다.First, the second inverting amplifier OP2 includes an inverting terminal into which the second charging voltage corresponding to the previous charging pulse is input and a non-inverting terminal into which the ground voltage is input, and inverts the second charging voltage and the ground voltage. The amplified second voltage can be output.

상기 제2 적분기는 제2 저항(R2) 및 제2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다.The second integrator may include a second resistor (R2) and a second capacitor (C2).

먼저, 제2 저항(R2)은 상기 제2 전압을 상기 제2 자기보상 전압으로 낮출수 있으며, 제2 커패시터(C2)는 상기 제2 자기보상 전압을 충전할 수 있다.First, the second resistor R2 can lower the second voltage to the second self-compensation voltage, and the second capacitor C2 can charge the second self-compensation voltage.

즉, 제2 커패시터(C2)는 제2 스위치(FET2)에서 출력되는 방전 펄스(dp)의 전위가 낮아질때 상기 제2 자기보상 전압을 제2 인스트루먼테이션 증폭기(INOP3)로 출력할 수 있다.That is, the second capacitor C2 can output the second self-compensation voltage to the second instrumentation amplifier INOP3 when the potential of the discharge pulse dp output from the second switch FET2 decreases.

제2 스위치(FET2)는 상기 제2 턴온 전압이 입력되는 게이트, 방전펄스(dp)를 공급하는 전원부(Vdd)와 연결된 드레인 및 상기 이차전지로 방전펄스(dp)를 공급하는 소오스를 포함하는 전계효과 트랜지스터일 수 있다.The second switch (FET2) has an electric field including a gate to which the second turn-on voltage is input, a drain connected to a power supply (Vdd) that supplies the discharge pulse (dp), and a source that supplies the discharge pulse (dp) to the secondary battery. It could be an effect transistor.

여기서,방전부(126)의 제2 스위치(FET2)가 턴온에서 턴오프로 전환되는 경우에 대해 제2 자기보상 전압(Vch)이 충전될 수 있다.Here, the second self-compensation voltage (Vch) may be charged when the second switch (FET2) of the discharge unit 126 is switched from turn-on to turn-off.

이차전지로 방전 펄스(dp)의 공급 중 제2 스위치(FET2)가 턴오프되면, 제2 반전 증폭기(OP2)의 반전 단자는 방전 펄스(dp)에 대응하는 제2 충전 전압이 공급될 수 있다.When the second switch (FET2) is turned off while supplying the discharge pulse (dp) to the secondary battery, the inverting terminal of the second inverting amplifier (OP2) may be supplied with the second charging voltage corresponding to the discharge pulse (dp). .

이때, 제2 반전 증폭기(OP2)의 비반전 단자는 그라운드 전압이 공급되며, 결과적으로 제2 반전 증폭기(OP2)는 상기 제2 충전 전압 및 상기 그라운드 전압을 비반전 증폭한 제2 전압(Vop)을 출력할 수 있다.At this time, the non-inverting terminal of the second inverting amplifier (OP2) is supplied with a ground voltage, and as a result, the second inverting amplifier (OP2) generates a second voltage (Vop) obtained by non-inverting amplifying the second charging voltage and the ground voltage. can be output.

제2 저항(R2)은 제2 전압(Vop)을 제2 자기보상 전압(Vch)로 낮추고, 제2 커패시터(C2)는 제2 자기보상 전압(Vch)을 충전할 수 있다.The second resistor R2 can lower the second voltage Vop to the second self-compensation voltage Vch, and the second capacitor C2 can charge the second self-compensation voltage Vch.

또한, 방전부(126)의 제2 스위치(FET2)가 턴오프에서 턴온으로 전환되는 경우에 대해 제2 자기보상 전압(Vch) 및 제2 최종 신호(SCP2)의 전압 차에 대한 제2 턴온 전압(ON)을 생성하여 제2 스위치(FET2)으로 공급할 수 있다.In addition, when the second switch (FET2) of the discharge unit 126 is switched from turn-off to turn-on, the second turn-on voltage for the voltage difference between the second self-compensation voltage (Vch) and the second final signal (SCP2) (ON) can be generated and supplied to the second switch (FET2).

즉, 제2 스위치(FET2)의 턴오프 상태에서 제2 최종 신호(SCP2)가 입력되는 경우, 제2 인스트루먼테이션 증폭기(INOP3)는 제2 커패시터(C2)에서 공급되는 제2 자기보상 전압(Vch) 및 제2 최종 신호(SCP2) 사이의 전압 차를 증폭하여 제2 턴온 전압(ON)을 생성할 수 있다.That is, when the second final signal (SCP2) is input in the turned-off state of the second switch (FET2), the second instrumentation amplifier (INOP3) receives the second self-compensation voltage ( The second turn-on voltage (ON) may be generated by amplifying the voltage difference between Vch) and the second final signal (SCP2).

이후, 제2 스위치(FET2)는 제2 턴온 전압(ON)에 따라 턴오프에서 턴온 상태로 전환되고, 전원부(Vdd)에 대한 방전 펄스(dp)를 이차전지로 공급할 수 있다.Thereafter, the second switch (FET2) is switched from the turn-off state to the turn-on state according to the second turn-on voltage (ON), and can supply the discharge pulse (dp) for the power supply unit (Vdd) to the secondary battery.

도 6 및 도 7은 도 2에 나타낸 전류 증폭 모듈에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 회로도이다.Figures 6 and 7 are circuit diagrams showing various embodiments of the current amplification module shown in Figure 2.

도 6을 참조하면, 전류 증폭 모듈(130)은 션트 저항(SR), 제1 내지 제3 증폭기(AP1 내지 AP3) 및 먹스(MUX)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the current amplification module 130 may include a shunt resistor (SR), first to third amplifiers (AP1 to AP3), and a mux (MUX).

션트 저항(SR)은 이차전지의 캐소드, 즉 마이너스 단자와 그라운드 사이에 연결될 수 있다.The shunt resistor (SR) may be connected between the cathode, that is, the negative terminal, of the secondary battery and the ground.

여기서, 션트 저항(SR)은 이차전지의 충전 및 방전 시 이차전지에 흐르는 전류를 감지하는 역할을 수행할 수 있다.Here, the shunt resistor (SR) may serve to detect the current flowing in the secondary battery when charging and discharging the secondary battery.

제1 증폭기(AP1)는 션트 저항(SR)의 양단에 흐르는 양단 전류를 제1 배수로 증폭한 제1 전류전압(V1)을 출력할 수 있다.The first amplifier AP1 may output a first current voltage V1 obtained by amplifying the current flowing across both ends of the shunt resistor SR by a first multiple.

여기서, 제1 증폭기(AP1)는 상기 양단 전류에 대응하는 양단 전압을 상기 제1 배수로 차동 증폭하거나, 또는 상기 양단 전압 사이의 전압차를 상기 제1 배수로 증폭할 수 있다.Here, the first amplifier AP1 may differentially amplify the voltage at both ends corresponding to the current at both ends by the first multiple, or may amplify the voltage difference between the voltages at both ends by the first multiple.

제1 증폭기(AP1)은 차동 증폭기 또는 계측 증폭기일 수 있으며, 연산 증폭기가 적용될 수 있다.The first amplifier (AP1) may be a differential amplifier or an instrumentation amplifier, and an operational amplifier may be applied.

제1 증폭기(AP1)의 비반전 단자에는 이차전지의 캐소드와 션트저항(SR)의 일단 사이에 연결되고, 제1 증폭기(AP1)의 반전 단자는 션트저항(SR)의 타단과 그라운드 사이에 연결될 수 있다.The non-inverting terminal of the first amplifier (AP1) is connected between the cathode of the secondary battery and one end of the shunt resistor (SR), and the inverting terminal of the first amplifier (AP1) is connected between the other end of the shunt resistor (SR) and the ground. You can.

따라서, 제1 증폭기(AP1)는 션트저항(SR)의 양단 전류에 대응하는 양단 전압을 제1 배수로 증폭한 제1 전류 전압(V1)을 출력할 수 있다.Accordingly, the first amplifier AP1 may output a first current voltage V1 obtained by amplifying the voltage across both ends of the shunt resistor SR by a first multiple.

제2, 3 증폭기(AP2, AP3)는 서로 병렬 연결될 수 있다. 실시 예에서, 제2, 3 증폭기(AP2, AP3)는 2개인 것으로 나타내었으나, 그 개수에 대하여 한정을 두지 않는다.The second and third amplifiers (AP2, AP3) may be connected in parallel with each other. In the embodiment, there are two second and third amplifiers (AP2, AP3), but there is no limitation on the number.

예를 들어, 먹스(MUX)로 입력되는 직류전압은 션트저항(SR)의 양단전류에 대응하는 양단 전압 대비 10배, 20배, 50배 및 100배인 경우 제1 증폭기(AP1)에 병렬 연결된 증폭기가 4개일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.For example, if the direct current voltage input to the MUX is 10 times, 20 times, 50 times, and 100 times the voltage at both ends corresponding to the current at both ends of the shunt resistor (SR), the amplifier connected in parallel to the first amplifier (AP1) There may be 4, but there is no limitation thereto.

즉, 제1 증폭기(AP1)는 양단 전압 대비 10배 증폭된 제1 직류전압(V1)을 출력할 수 있으며, 제2, 3 증폭기(AP1, AP2) 각각은 제1 직류전압(V1)을 1배 내지 10배로 증폭한 제2, 3 전류 전압(V2, V3)을 출력할 수 있다.That is, the first amplifier (AP1) can output the first direct current voltage (V1) amplified 10 times compared to the voltage at both ends, and each of the second and third amplifiers (AP1 and AP2) can output the first direct current voltage (V1) by 1. The second and third current voltages (V2, V3) amplified by two to ten times can be output.

제2 증폭기(AP2)의 비반전 단자는 제1 증폭기(AP1)의 출력단에 연결되어 제1 전류 전압(V1)이 입력되고, 제2 증폭기(AP2)의 반전 단자는 그라운드에 연결되어 그라운드 전압이 입력될 수 있다.The non-inverting terminal of the second amplifier (AP2) is connected to the output terminal of the first amplifier (AP1) to input the first current voltage (V1), and the inverting terminal of the second amplifier (AP2) is connected to the ground to supply the ground voltage. can be entered.

제3 증폭기(AP3)의 비반전 단자는 제1 증폭기(AP1)의 출력단에 연결되어 제1 전류 전압(V1)이 입력되고, 제3 증폭기(AP3)의 반전 단자는 그라운드에 연결되어 그라운드 전압이 입력될 수 있다.The non-inverting terminal of the third amplifier (AP3) is connected to the output terminal of the first amplifier (AP1) to input the first current voltage (V1), and the inverting terminal of the third amplifier (AP3) is connected to the ground to supply the ground voltage. can be entered.

여기서, 제2 증폭기(AP2)는 제1 전류 전압(V1)과 그라운드 전압을 제2 배수로 증폭한 제2 전류 전압(V2)을 출력하며, 제3 증폭기(AP3)는 제1 전류 전압(V1)과 그라운드 전압을 제3 배수로 증폭한 제3 전류 전압(V3)을 출력할 수 있다.Here, the second amplifier (AP2) outputs a second current voltage (V2) obtained by amplifying the first current voltage (V1) and the ground voltage by a second multiple, and the third amplifier (AP3) outputs the first current voltage (V1). A third current voltage (V3) obtained by amplifying the and ground voltages by a third multiple can be output.

먹스(MUX)는 제2, 3 증폭기(AP2, AP3)의 출력단에 연결되며, 입력된 제2, 3 전류전압(V2, V3) 중 설정된 전류 범위에 속하는 직류전압을 선택하고, 상기 직류전압에 대응하는 상기 전류 신호를 신호 합성 모듈(140) 및 제어 모듈(150)로 출력할 수 있다.The MUX is connected to the output terminals of the second and third amplifiers (AP2, AP3), selects a DC voltage within a set current range among the second and third input current voltages (V2, V3), and The corresponding current signal may be output to the signal synthesis module 140 and the control module 150.

여기서, 상기 설정된 전류 범위는 이차전지의 충전 및 방전시 가변설정할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.Here, the set current range can be variably set when charging and discharging the secondary battery, but is not limited thereto.

제어 모듈(150)은 상술한 바와 같이 상기 전류 신호에 대응하는 전류값과 기준 충방전 전류범위를 비교하여, 충방전 모듈(120)의 이상 동작 시 충방전 모듈(120)의 동작을 멈추도록 제어할 수 있다.As described above, the control module 150 compares the current value corresponding to the current signal with the reference charging and discharging current range, and controls the charging and discharging module 120 to stop operation when the charging and discharging module 120 operates abnormally. can do.

도 7을 참조하면, 전류 증폭 모듈(130)은 션트 저항(SR), 제1 내지 제3 증폭기(AP1 내지 AP3), 아날로그 버퍼(BUF) 및 먹스(MUX)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the current amplification module 130 may include a shunt resistor (SR), first to third amplifiers (AP1 to AP3), an analog buffer (BUF), and a mux (MUX).

아날로그 버퍼(BUF)는 제1 증폭기(AP1)의 출력단에 연결되며, 제1 전류 전압(V1)을 입력받아 그대로 제2, 3 증폭기(AP2, AP3)로 출력할 수 있다.The analog buffer (BUF) is connected to the output terminal of the first amplifier (AP1) and can receive the first current voltage (V1) and output it as is to the second and third amplifiers (AP2 and AP3).

즉, 아날로그 버퍼(BUF)는 제1 전류 전압(V1)이 입력되는 비반전 단자 및 출력단에 연결되어, 제1 전류 전압(V1)이 귀환되는 반전 단자를 포함할 수 있다.That is, the analog buffer BUF may include a non-inverting terminal to which the first current voltage V1 is input and an inverting terminal connected to the output terminal to which the first current voltage V1 is fed back.

제2 증폭기(AP2)의 비반전 단자는 아날로그 버퍼(BUF)의 출력단에 연결되어 제1 전류 전압(V1)이 입력되고, 제2 증폭기(AP2)의 반전 단자는 그라운드에 연결되어 그라운드 전압이 입력될 수 있다.The non-inverting terminal of the second amplifier (AP2) is connected to the output terminal of the analog buffer (BUF) to input the first current voltage (V1), and the inverting terminal of the second amplifier (AP2) is connected to the ground to input the ground voltage. It can be.

제3 증폭기(AP3)의 비반전 단자는 아날로그 버퍼(BUF)의 출력단에 연결되어 제1 전류 전압(V1)이 입력되고, 제3 증폭기(AP3)의 반전 단자는 그라운드에 연결되어 그라운드 전압이 입력될 수 있다.The non-inverting terminal of the third amplifier (AP3) is connected to the output terminal of the analog buffer (BUF) to input the first current voltage (V1), and the inverting terminal of the third amplifier (AP3) is connected to the ground to input the ground voltage. It can be.

도 8은 도 2에 나타낸 신호 합성 모듈에 대한 제1 실시 예를 나타낸 회로도이다.FIG. 8 is a circuit diagram showing a first embodiment of the signal synthesis module shown in FIG. 2.

도 8을 참조하면, 신호 합성 모듈(140)은 전압신호 합성부(142), 전류신호 합성부(144) 및 신호 출력부(146)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the signal synthesis module 140 may include a voltage signal synthesis unit 142, a current signal synthesis unit 144, and a signal output unit 146.

전압신호 합성부(142)는 이차전지의 양단전압신호(Vbat) 및 제어 모듈(150)에서 출력된 기준전압신호(Vref)를 기반으로 제1 신호(S1)를 출력할 수 있다.The voltage signal synthesis unit 142 may output the first signal (S1) based on the both-end voltage signal (Vbat) of the secondary battery and the reference voltage signal (Vref) output from the control module 150.

이때, 전압신호 합성부(142)는 제1 가산기(SP1) 및 제1 리미터(LP1)를 포함할 수 있다.At this time, the voltage signal synthesis unit 142 may include a first adder (SP1) and a first limiter (LP1).

제1 가산기(SP1)는 양단전압신호(Vbat) 및 기준전압신호(Vref)가 접점을 통해 입력되는 반전단자 및 그라운드에 연결된 비반전 단자를 포함하는 오피엠프일 수 있다.The first adder (SP1) may be an op amp including an inverting terminal through which the both-end voltage signal (Vbat) and the reference voltage signal (Vref) are input through contact points, and a non-inverting terminal connected to the ground.

즉, 제1 가산기(SP1)는 양단전압신호(Vbat) 및 기준전압신호(Vref)을 가산한 신호를 출력할 수 있다.That is, the first adder (SP1) can output a signal obtained by adding the two-end voltage signal (Vbat) and the reference voltage signal (Vref).

제1 리미터(LP1)는 단락형 리미터로써, 브리지 형태의 다이오드로 구성될 수 있다.The first limiter LP1 is a short-circuit limiter and may be composed of a bridge-type diode.

즉, 제1 리미터(LP1)는 제1 가산기(SP1)의 출력단에서 출력된 신호의 진폭을 기준 진폭으로 출력할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.That is, the first limiter LP1 can output the amplitude of the signal output from the output terminal of the first adder SP1 as the reference amplitude, but is not limited to this.

실시 예에서, 제1 리미터(LP1)는 브리지 형태의 다이오드로 구성된 것으로 설명하였으나, 2개의 다이오드로 구성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.In the embodiment, the first limiter LP1 is described as being composed of a bridge-type diode, but it may be composed of two diodes, and is not limited thereto.

전류신호 합성부(144)는 제2 가산기(SP2)를 포함할 수 있다.The current signal synthesis unit 144 may include a second adder (SP2).

제2 가산기(SP2)는 전류 증폭 모듈(130)에서 증폭된 전류 신호(Ibat) 및 제어 모듈(150)에서 입력된 기준 전류 신호(Iref)가 입력되는 비반전 단자 및 그라운드와 연결된 반전 단자를 포함하는 오피엠프일 수 있다.The second adder (SP2) includes a non-inverting terminal through which the current signal (Ibat) amplified by the current amplification module 130 and the reference current signal (Iref) input from the control module 150 are input, and an inverting terminal connected to the ground. It could be an operating amplifier.

즉, 제2 가산기(SP2)는 전류 신호(Ibat) 및 기준 전류 신호(Iref)를 가산한 제2 신호(S2)를 출력할 수 있다.That is, the second adder SP2 may output a second signal S2 obtained by adding the current signal Ibat and the reference current signal Iref.

이때, 전류신호 합성부(144)는 제2 가산기(SP2)에서 출력된 제2 신호(S2)에 대한 출력 방향을 선택하기 위한 먹스(MUX) 및 다이오드를 포함할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.At this time, the current signal synthesis unit 144 may include a MUX and a diode for selecting the output direction for the second signal S2 output from the second adder SP2, but is not limited thereto. .

신호 출력부(146)는 제1, 2 신호(S1, S2)가 접점을 통해 입력되는 비반전 단자 및 출력단에 연결되는 반전 단자를 포함할 수 있다.The signal output unit 146 may include a non-inverting terminal through which the first and second signals S1 and S2 are input through a contact point, and an inverting terminal connected to the output terminal.

여기서, 신호 출력부(146)는 입력된 제1, 2 신호(S1, S2)가 합성된 최종 신호(SCP)를 출력할 수 있다.Here, the signal output unit 146 may output a final signal (SCP) obtained by combining the input first and second signals (S1 and S2).

신호 출력부(146)는 전압 플로워 역할을 수행할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.The signal output unit 146 may function as a voltage follower, but is not limited thereto.

도 9는 도 2에 나타낸 신호 합성 모듈에 대한 제2 실시 예를 나타낸 회로도이다.FIG. 9 is a circuit diagram showing a second embodiment of the signal synthesis module shown in FIG. 2.

제1 가산기(SP1)는 양단전압신호(Vbat)가 입력되는 반전단자 및 기준전압신호(Vref)가 입력되는 비반전단자를 포함하는 오프엠프일 수 있다.The first adder SP1 may be an off-amplifier that includes an inverting terminal into which the both-end voltage signal Vbat is input and a non-inverting terminal into which the reference voltage signal Vref is input.

이때, 제1 가산기(SP1)는 양단전압신호(Vbat) 및 기준전압신호(Vref)를 차동 증폭한 신호를 출력할 수 있다.At this time, the first adder (SP1) may output a signal obtained by differentially amplifying the both-end voltage signal (Vbat) and the reference voltage signal (Vref).

제2 가산기(SP2)는 전류 증폭 모듈(130)에서 증폭된 전류 신호(Ibat)가 입력되는 비반전 단자 및 제어 모듈(150)에서 입력된 기준 전류 신호(Iref)가 입력되는 반전 단자를 포함하는 오피엠프일 수 있다.The second adder (SP2) includes a non-inverting terminal into which the current signal (Ibat) amplified by the current amplification module 130 is input and an inverting terminal into which the reference current signal (Iref) input from the control module 150 is input. It could be an op amp.

즉, 제2 가산기(SP2)는 전류 신호(Ibat) 및 기준 전류 신호(Iref)를 가산한 차동 증폭한 제2 신호(S2)를 출력할 수 있다.That is, the second adder SP2 may output a differentially amplified second signal S2 obtained by adding the current signal Ibat and the reference current signal Iref.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects, etc. described in the embodiments above are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified and implemented in other embodiments by a person with ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the above description focuses on the embodiments, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art will understand the above examples without departing from the essential characteristics of the present embodiments. You will see that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the examples can be modified and implemented. And these variations and differences in application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

Claims

A charging/discharging module that charges and discharges the secondary battery;
a control module that outputs a reference voltage signal and a reference current signal for charging and discharging the secondary battery; and
During charging or discharging of the secondary battery, a first signal generated based on the voltage signal at both ends of the secondary battery and the reference voltage signal, and a second signal generated based on the current signal flowing through the secondary battery and the reference current signal. It includes a signal synthesis module that outputs the combined final signal to the charging and discharging module,
The signal synthesis module is,
a first adder that adds the two-end voltage signal and the reference voltage signal; and
Comprising a first limiter that outputs the first signal that limits the amplitude of the signal output from the first adder,
Charging device.

According to claim 1,
The signal synthesis module is,
a voltage signal synthesis unit outputting the first signal based on the both-end voltage signal and the reference voltage signal;
a current signal synthesis unit outputting the second signal based on the current signal and the reference current signal; and
Comprising a signal output unit that outputs the final signal combining the first and second signals,
Charging device.

delete

According to claim 1,
The first adder,
Comprising an inverting terminal through which the both-end voltage signal and the reference voltage signal are input, and a non-inverting terminal connected to ground,
Charging device.

According to claim 1,
The first limiter is,
Comprising a plurality of diodes that output the amplitude of the signal output from the output terminal of the first adder as a reference amplitude,
Charging device.

According to claim 2,
The current signal synthesis unit,
Comprising a second adder that outputs a second signal obtained by adding the current signal and the reference current signal,
Charging device.

According to claim 2,
The signal output unit,
A buffer including a non-inverting terminal into which the first and second signals are input and an inverting terminal connected to an output terminal,
Charging device.

According to claim 1,
Further comprising a current amplification module that outputs a current signal flowing in the secondary battery to the signal synthesis module when charging and discharging the secondary battery,
Charging device.

According to claim 8,
The current amplification module is,
A shunt resistor for detecting the current flowing in the secondary battery;
a first amplifier that outputs a first current voltage amplified by a first multiple of the current flowing across both ends of the shunt resistor;
a second amplifier that outputs a second current voltage amplified by a second multiple of the first current voltage and the ground voltage;
a third amplifier connected in parallel with the second amplifier and outputting a third current voltage amplified by a third multiple of the first current voltage and the ground voltage; and
A mux that selects a direct current voltage within a set current range among the second and third current voltages and outputs the current signal corresponding to the direct current voltage,
Charging device.