KR200320150Y1

KR200320150Y1 - Apparatus for extending life-cycle of battery

Info

Publication number: KR200320150Y1
Application number: KR20-2003-0013843U
Authority: KR
Inventors: 박길준
Original assignee: (주)일신에너텍
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2003-07-12

Abstract

본 고안은 이차전지인 납축전지의 성능향상과 수명을 연장시키기 위한 배터리 수명연장장치에 관한 것으로서, 마이크로 프로세서(10)에서 배터리(20)의 출력전압(충전전압)과 기준전압을 비교하여, 배터리(20)의 출력전압이 기준전압보다 높으면 FET(TR1)의 게이트(G)로 펄스신호를 출력하고, 상기 FET(TR1)의 게이트(G)로 펄스신호가 입력되어 FET(TR1)가 통전될 때 트랜스(40)의 1차 코일(41)에서 2차 코일(42)로 유도기전력이 유도되므로서, 상기 트랜스(40)의 2차 코일(42)에 생성된 펄스전압이 배터리(20)의 플러스 전극(+)으로 공급되어 배터리(20)의 플러스 전극 (+)을 진동시키는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a battery life extension device for improving performance and extending the life of a lead acid battery, which is a secondary battery, and compares an output voltage (charge voltage) and a reference voltage of a battery 20 in a microprocessor 10, If the output voltage of 20 is higher than the reference voltage, a pulse signal is output to the gate G of the FET TR1, and a pulse signal is input to the gate G of the FET TR1 so that the FET TR1 is energized. When the induced electromotive force is induced from the primary coil 41 of the transformer 40 to the secondary coil 42, the pulse voltage generated in the secondary coil 42 of the transformer 40 is reduced. It is supplied to the positive electrode (+) is characterized in that the vibration of the positive electrode (+) of the battery 20.

Description

Apparatus for extending life-cycle of battery}

본 고안은 이차전지인 납축전지의 성능향상과 수명을 연장시키기 위한 배터리 수명연장장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마이크로 프로세서에서 배터리의 인가전압과 기준전압을 비교하여 배터리의 출력전압(충전전압)이 기준전압보다 높을 때 마이크로 프로세서에서 FET(field effect transistor)로 펄스 신호를 제공하여 FET가 통전될 때 트랜스의 1차 코일에 전류가 흐름으로서, 트랜스의 2차 코일에 유도된 전압펄스가 배터리의 플러스 전극으로 제공되도록 함으로서, 배터리의 플러스 전극을 진동시켜 상기 플러스 전극에 부착된 절연물질을 제거하는 배터리 수명연장장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery life extension device for improving performance and extending the life of a lead acid battery, which is a secondary battery, and more specifically, an output voltage (charge voltage) of a battery by comparing an applied voltage and a reference voltage of the battery in a microprocessor. When the reference voltage is higher than this, the microprocessor provides a pulse signal from the microprocessor to the field effect transistor (FET) so that current flows in the transformer's primary coil when the FET is energized, so that the voltage pulse induced in the transformer's secondary coil By providing a positive electrode, and relates to a battery life extension device for removing the insulating material attached to the positive electrode by vibrating the positive electrode of the battery.

일반적으로, 이차전지인 납축전지(배터리)는 화학에너지를 전기에너지로 변환시켜 전기에너지를 방출(방전)하고, 반대로 방전된 상태에서 전기에너지를 공급받아 이를 다시 화학에너지로 변환시켜 화학에너지를 저장한다.In general, a lead acid battery (battery), a secondary battery, converts chemical energy into electrical energy to discharge (discharge) electrical energy, and receives electrical energy in a discharged state and converts it into chemical energy to store chemical energy again. do.

그러나, 충방전 사이클을 오랜기간 거치는 동안 방전시 플러스 전극에 황산염이 부착되는 황산연화 현상이 발생하게 된다. 이러한 황산연화 현상은 배터리의 전극판을 부식시키고 배터리의 방전전압을 강하시켜 배터리의 수명을 단축시킨다.However, softening of the sulfate occurs when sulfate is attached to the positive electrode during discharge during a long charge-discharge cycle. This sulfate softening phenomenon corrodes the electrode plate of the battery and lowers the discharge voltage of the battery, thereby shortening the life of the battery.

따라서, 본 고안의 목적은 마이크로 프로세서에서 배터리의 출력전압(충전전압)과 기준전압을 비교하여 배터리의 출력전압이 기준전압보다 높을 때 마이크로 프로세서에서 FET(field effect transistor)로 펄스 신호를 제공하여 FET가 통전될 때 트랜스의 1차 코일에 전류가 흐름으로서, 트랜스의 2차 코일에 유도된 펄스전압을 배터리의 플러스 전극으로 제공함으로서, 배터리의 플러스 전극을 진동시켜 상기 플러스 전극에 부착된 절연물질을 제거할 수 있는 배터리 수명연장장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to compare the output voltage (charge voltage) and the reference voltage of the battery in the microprocessor and provide a pulse signal to the field effect transistor (FET) in the microprocessor when the output voltage of the battery is higher than the reference voltage. When the current flows in the primary coil of the transformer when the current is energized, the pulse voltage induced in the secondary coil of the transformer is supplied to the positive electrode of the battery, thereby vibrating the positive electrode of the battery to remove the insulating material attached to the positive electrode. It is to provide a battery life extension device that can be removed.

도 1은 본 고안에 따른 배터리 수명연장장치를 도시한 회로도1 is a circuit diagram showing a battery life extension device according to the present invention

도 2는 마이크로 프로세서의 츨력 신호를 도시한 신호 파형도2 is a signal waveform diagram showing an output signal of a microprocessor;

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Preferred embodiments of the present invention for achieving the above object will be described in detail with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 배터리 수명연장장치는 마이크로 프로세서(10)에서 배터리(20)의 출력전압(충전전압)과 기준전압을 비교하여, 배터리(20)의 출력전압이 기준전압보다 높으면 FET(TR1)의 게이트(G)로 펄스신호를 출력하고, 상기 FET(TR1)의 게이트(G)로 펄스신호가 입력되어 FET(TR1)가 통전될 때 트랜스(40)의 1차 코일(41)에서 2차 코일(42)로 유도기전력이 유도되므로서, 상기 트랜스(40)의 2차 코일(42)에 생성된 펄스전압이 배터리(20)의 플러스 전극(+)으로공급되어 배터리(20)의 플러스 전극(+)을 진동시킨다.Referring to FIG. 1, in the battery life extension device according to the present invention, the output voltage of the battery 20 is compared with the reference voltage of the battery 20 in the microprocessor 10, and the output voltage of the battery 20 is greater than the reference voltage. When high, a pulse signal is output to the gate G of the FET TR1, and a pulse signal is input to the gate G of the FET TR1 so that the primary coil of the transformer 40 when the FET TR1 is energized. As the induced electromotive force is induced from the 41 to the secondary coil 42, the pulse voltage generated in the secondary coil 42 of the transformer 40 is supplied to the positive electrode (+) of the battery 20 to supply the battery ( The positive electrode (+) of 20 is vibrated.

일반적으로 배터리(20)를 충전할 때, 배터리(20)의 플러스 단자(+)에 황산염이 부착될 경우, 배터리(20)의 충전전압이 배터리(20)의 인가전압보다 높게 출력된다. 따라서, 본 고안은 배터리(20)의 플러스 전극(+)이 제 1 라인(L1)을 통해 마이크로 프로세서(10)의 입력단자(IP)에 연결되어 있어, 상기 마이크로 프로세서(10)는 설정된 기준전압과 입력단자(IP)로 입력되는 입력전압(배터리의 출력전압)을 비교하여 입력전압이 기준전압과 동일하거나 낮으면 슬립모드(sleep mode)를 유지하고, 출력전압이 기준전압 보다 높면 작동모드(operating mode)로 전화되어, FET (TR1)의 게이트(G)로 도 2에 도시된 것과 같은 펄스신호를 출력한다. 또한, 상기 펄스신호가 FET(TR1)의 게이트(G)로 입력될 때, FET(TR1)의 드레인(D)과 소오스(S)가 통전되어, 제 1 라인(L2)에서 분기된 제 2 라인(L2)에 전류가 흐르게 되므로서, 트랜스(40)의 1차 코일(41)에서 2차 코일(42)로 유도기전력이 유도되어 마이크로 프로세서(10)의 출력신호 파형과 같은 파형의 펄스전압이 상기 트랜스(40)의 2차 코일(42)에서 배터리(20)의 플러스 단자로 제공된다. 이것에 의해 상기 배터리(20)의 플러스 단자(+)가 진동되므로서, 플러스 단자(+) 주위에 부착된 황산염이 플러스 단자(+)에서 떨어지게 된다.In general, when the battery 20 is charged, when the sulfate is attached to the positive terminal (+) of the battery 20, the charging voltage of the battery 20 is output higher than the applied voltage of the battery 20. Therefore, according to the present invention, the positive electrode (+) of the battery 20 is connected to the input terminal IP of the microprocessor 10 through the first line L1, so that the microprocessor 10 has a set reference voltage. And the input voltage (output voltage of the battery) inputted to the input terminal (IP), and the sleep mode is maintained if the input voltage is equal to or lower than the reference voltage, and if the output voltage is higher than the reference voltage, the operation mode ( operating mode), and outputs a pulse signal as shown in FIG. 2 to the gate G of the FET TR1. In addition, when the pulse signal is input to the gate G of the FET TR1, the drain D and the source S of the FET TR1 are energized and branched from the first line L2. As the current flows in the L2, the induced electromotive force is induced from the primary coil 41 of the transformer 40 to the secondary coil 42 so that the pulse voltage of the waveform such as the output signal waveform of the microprocessor 10 is reduced. The secondary coil 42 of the transformer 40 serves as a positive terminal of the battery 20. As a result, the positive terminal (+) of the battery 20 is vibrated, so that the sulfate attached around the positive terminal (+) is released from the positive terminal (+).

위에서 미설명한 도면부호 90은 배터리(20)에서 출력되는 직류 전압, 전류 중의 맥동분을 감소시켜 마이크로 프로세서(10)로 매끄러운 직류가 입력되도록 하기 위한 평활회로부이고, 도면부호 95는 게인이득회로부이다. 도면부호 C11은 용량성 소자인 커패시터이다.Reference numeral 90, which is not described above, is a smoothing circuit unit for reducing the pulsation of the DC voltage and current output from the battery 20 so that a smooth direct current is input to the microprocessor 10, and reference numeral 95 is a gain gain circuit unit. Reference numeral C11 denotes a capacitor which is a capacitive element.

또한, 상기 배터리 수명연장장치는 현재 배터리(20)에 인가되는 전압을 표시하기 위한 디스플레이 구동장치(50) 및 디스플레이(55)와, 마이크로 프로세서(10)에서 펄스신호가 출력될 때, 이를 표시하는 LED 인디케이터(60)를 더 포함한다.In addition, the battery life extension device may display a display driving device 50 and a display 55 for displaying a voltage currently applied to the battery 20, and when a pulse signal is output from the microprocessor 10. It further comprises an LED indicator (60).

상기 디스플레이 구동장치(50) 및 디스플레이(55)와, LED 인디케이터(60)는 마이크로 프로세서(10)에 의해 작동이 제어된다.The display driver 50, the display 55, and the LED indicator 60 are controlled by the microprocessor 10.

상기 마이크로 프로세서(10)는 레귤레이터(30)에서 파워단자(PW)로 공급되는 전원을 구동전원으로 사용하며, 프리셋동작회로부(70)로부터 신호가 입력되면 소정시간동안 배터리(20)의 출력전압을 읽어들여 기준전압 설정회로부(80)로부터 입력되는 기준전압과 비교하므로서, 작동모드(operating mode)와 슬립모드(sleep mode)를 결정하며, 발진기(85)로부터 입력되는 캐리어 주파수에서 출력신호를 채배하여 작동모드시 펄스신호를 출력한다. 또한, 상기 마이크로 프로세서(10)는 자체 리셋회로를 내장하여 일정시간마다 주기적으로 배터리의 출력전압을 읽어들인다.The microprocessor 10 uses the power supplied from the regulator 30 to the power terminal PW as driving power. When the signal is input from the preset operation circuit unit 70, the microprocessor 10 outputs the output voltage of the battery 20 for a predetermined time. By reading and comparing the reference voltage input from the reference voltage setting circuit unit 80, the operating mode and the sleep mode are determined, and the output signal is collected at the carrier frequency input from the oscillator 85. Output pulse signal in operation mode. In addition, the microprocessor 10 has its own reset circuit to read the output voltage of the battery at regular intervals.

상기 기준전압 설정회로부(80)는 배터리의 인가전압과 비교할 수 있도록 12V, 24V 또는 48V 기준전압을 대응되는 신호를 마이크로 프로세서(10)에 제공하며, 제작할 때 미리 기준전압 신호를 설정하도록 되어 있다.The reference voltage setting circuit 80 provides a corresponding signal to the microprocessor 10 with a 12V, 24V or 48V reference voltage so as to be compared with the voltage applied to the battery, and sets the reference voltage signal in advance when manufacturing.

위에서 설명한 바와같이, 본 고안에 따른 배터리 수명연장장치는 트랜스의 2차 코일에 유도된 펄스전압을 배터리의 플러스 전극으로 제공함으로서, 배터리의 플러스 전극을 진동시켜 상기 플러스 전극에 부착된 절연물질을 제거할 수 있으며, 배터리의 출력전압(충전전압) 및 마이크로 프로세서의 펄스신호 출력을 디스플레이및 LED 인디케이터에 의해 표시되어 사용자가 인식할 수 있는 효과가 있다.As described above, the battery life extension device according to the present invention provides a pulse voltage induced in the secondary coil of the transformer to the positive electrode of the battery, thereby vibrating the positive electrode of the battery to remove the insulating material attached to the positive electrode. In addition, the output voltage (charging voltage) of the battery and the pulse signal output of the microprocessor may be displayed by the display and the LED indicator, so that the user may recognize it.

Claims

When the output voltage (charging voltage) of the battery 20 is higher than the reference voltage by comparing the output voltage (charging voltage) of the battery 20 with the reference voltage in the microprocessor 10, the FET ( When the pulse signal is output to the gate G of the TR1, and the pulse signal is input to the gate G of the FET TR1, the FET TR1 is energized in the primary coil 41 of the transformer 40. As the induced electromotive force is induced to the secondary coil 42, the pulse voltage generated in the secondary coil 42 of the transformer 40 is supplied to the positive electrode (+) of the battery 20 to supply the battery 20. Battery life extension device, characterized in that for vibrating the positive electrode (+).

The method of claim 1,

And a display driver 50 and a display 55 for displaying the voltage applied to the battery 20, and an LED indicator 60 for displaying the pulse signal when the microprocessor 10 outputs the pulse signal. Battery life extension device, characterized in that.

The method of claim 1,

The microprocessor 10 uses the power supplied from the regulator 30 to the power terminal PW as driving power. When the signal is input from the preset operation circuit unit 70, the microprocessor 10 reads the voltage of the battery 20 for a predetermined time. By comparing with the reference voltage input from the reference voltage setting circuit unit 80, the operating mode and the sleep mode are determined, and the output signal is picked up at the carrier frequency input from the oscillator 85 to operate. Battery life extension device characterized in that for outputting a pulse signal in mode.