KR200490808Y1 - li-ion multi battery charger - Google Patents

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Abstract

본 고안의 특징에 따르면, 일반적으로 리튬 이온 혹은 리튬 폴리머 배터리 셀을 이용하여 제작되는 배터리 팩은 그 목표 전압을 만들기 위해 필요한 갯 수의 배터리를 직렬 연결 구조를 통해 만들어 진다. 그렇게 만들어진 배터리 팩은 그 에 맞는 올바른 충전 전압으로 충전을 해야만 한다. 충전 전압이 부족하게 되면 충전 부족 상태가 되어 충분한 배터리 용량을 사용할 수 없게 되고, 과 충전이 되면 배터리가 위험 해 질수 도 있다. 그렇게 서로 다른 직렬 구조를 만들어진 서로 다른 배터리 팩를 충전 하려면 그에 적합한 충전 전압을 공급해야 하는데 기존의 방법은 그에 해당하는 충전기를 골라 사용해야만 했다 그러나 고안된 리튬 이온 멀티 배터리 충전기는 리튬 이온 멀티 배터리 충전 전압 자동 인식 및 결정 과정을 통해 해당하는 충전 전압을 확인 하고 그에 맞는 충전 전압으로 변환하여 충전 해주는 충전기로서 전기 자전거에 주로 사용되는 배터리는 정격36볼트와 정격 48볼트인데 고안된 단일의 멀티 배터리 충전기만으로 2개의 다른 충전 전압을 가진 배터리를 안전하고 정확하게 충전이 가능하게 된 것이다. According to a feature of the present invention, a battery pack manufactured using a lithium ion or lithium polymer battery cell is generally made through a series connection structure of the required number of batteries to make the target voltage. The battery pack so made must be charged to the correct charging voltage. Insufficient charging voltage may result in undercharging, which may prevent you from using sufficient battery capacity, and overcharging may endanger the battery. In order to charge different battery packs made in such a different series structure, a proper charging voltage must be supplied. However, the conventional method had to select a corresponding charger. However, the designed lithium-ion multi-battery charger automatically recognizes the lithium-ion multi-battery charging voltage. And the charger that checks the corresponding charging voltage through the decision process and converts the charging voltage accordingly to charge the battery. The battery used in the electric bicycle is rated at 36 volts and 48 volts. The battery with the voltage can be charged safely and accurately.

Description

리튬이온 멀티 배터리 충전기 {li-ion multi battery charger}Li-ion multi battery charger {li-ion multi battery charger}

본 고안은 리튬이온 혹은 리튬 폴리머 멀티 배터리 충전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리튬 이온 셀 혹은 리튬 폴리머를 이용한 배터리를 충전 하는데 있어서 정격 36V의 배터리 와 정격 48V의 배터리에 해당하는 충전 전압을 단일 충전기로 충전이 가능한 리튬이온 멀티 배터리 충전기에 관한 것이다.The present invention relates to a lithium ion or lithium polymer multi-battery charger, and more specifically, to charge a battery using a lithium ion cell or a lithium polymer, the charging voltage corresponding to a battery rated at 36 V and a battery rated at 48 V is converted to a single charger. The present invention relates to a rechargeable lithium ion multi-battery charger.

일반적으로, 리튬 이온 혹은 리튬 폴리머 충전기는 그 충전하려는 대상 즉 리튬 이온 셀의 조합에 따른 전압에 맞는 충전 전압으로 충전을 해야만 한다. 따라서 배터리 충전기는 해당 셀에 맞는 충전기를 선택하여 사용해야만 하였다. 예를 들어 일반적인 전기 자전거에 사용되는 배터리팩은 주로 정격 36볼트와 정격 48볼트가 주종을 이루고 있다 이 경우, 정격 36볼트용은 반드시 그의 충전 전압인 42.0볼트에 맞는 충전기를 사용해야만 하고 정격 48볼트용은 반드시 그의 충전 전압에 맞는 54.6볼트 충전기를 사용해야만 하는 것이다. 그러나 정격 36볼트 배터리이던지 혹은 정격 48볼트 이던지 충전기가 그에 맞는 충전 전압으로 충전 이 가능하다면 훨씬 더 사용이 편하고 공급적인 측면에서도 수월 할 것이다. In general, a lithium ion or lithium polymer charger must be charged at a charging voltage that matches the voltage of the object to be charged, that is, the combination of lithium ion cells. Therefore, the battery charger had to be selected and used for the cell. For example, battery packs used in general electric bicycles are mainly made up of 36 volts and 48 volts. In this case, for 36 volts, the charger must meet the charging voltage of 42.0 volts. The dragon must use a 54.6 volt charger for its charge voltage. But whether it's rated at 36 volts or rated at 48 volts, it's much easier to use and easier to supply if the charger can be charged at the appropriate charging voltage.

본 고안은 상기와 같이 배터리 전압에 따라 그에 맞는 충전기를 사용하는 불편을 해소하고 배터리 정격이 36V이던지 혹은 48V 이던지 하나의 충전기로 충전 이 가능한 리튬이온 멀티 배터리 충전기를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the inconvenience of using the charger according to the battery voltage as described above, and to provide a lithium ion multi-battery charger that can be charged by one charger, whether the battery rating is 36V or 48V.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안의 목적은, 리튬이온 혹은 리튬 폴리머 배터리 셀을 사용하는 정격 36볼트 와 정격 48볼의 2 종류의 배터리를 충전 하는 각기 다른 충전 전압에 상관없이 단일의 멀티 배터리 충전기로 충전기 가능 하도록 하기 위함이다.The object of the present invention, which was devised to solve the above problems, is to provide a single battery regardless of the different charging voltages for charging two types of batteries, rated at 36 volts and rated at 48 volts, using lithium ion or lithium polymer battery cells. This is to enable the charger with multi battery charger.

배터리 팩에 사용되는 배터리는 주로 리튬 이온 혹은 리튬 폴리머 배터리를 사용하고 있으며 그 리튬 이온 혹은 리튬 폴리머 배터리를 필요에 따라 직병렬 구조로 구성하여 스폿 용접을 통해 하나의 팩으로 구성되며 충전 보호와 방전 보호를 위하여 BMS(battery management system) 혹은 PCM(Protection circuit module)을 연결하여 보호 기능을 추가한다.(도1)The battery used in the battery pack mainly uses lithium-ion or lithium polymer batteries, and the lithium-ion or lithium polymer batteries are configured in a series or parallel structure as needed, and are formed in one pack through spot welding. For this purpose, a battery management system (BMS) or PCM (Protection circuit module) is connected to add a protection function (Fig. 1).

이러한 구조로 일반적인 전기 자전거에 주로 사용되는 정격36볼트용 혹은 정격48 볼트용 배터리를 제작하여 사용하는데 각 각의 리튬 이온 배터리 팩 마다 충전하는 충전 전압은 36볼트용 배터리는 42.0 볼트로 충전해야 하고, 48볼트용 배터리는 54.6 볼트로 충전해야 한다. 정격 36볼트 정격48볼트 배터리 팩의 충전 관련 규격을 (표1)에 나타내었다.With this structure, a battery for 36 volts or a 48 volts, which is used for general electric bicycles, is manufactured and used. The charging voltage for each lithium ion battery pack is charged at 42.0 volts for a 36 volt battery. The 48 volt battery should be charged to 54.6 volts. The charging specifications of the rated 36 volt 48 volt battery pack are shown in (Table 1).

구분division 배터리 전압(V)Battery voltage (V) 충전 전압         Charge voltage 48볼트 최대 충전전압48 volt maximum charging voltage 55.2555.25 　 48볼트 표준 충전전압48 volt standard charging voltage 54.654.6 54.6볼트 충전구간54.6 volt charging section 　 36볼트 최대 충전전압36 volt maximum charging voltage 42.542.5 42볼트 충전구간42 volt charging section 중첩 전압 구간Overlap Voltage Range 36볼트 표준충전전압36 volt standard charging voltage 42.042.0 48볼트 컷오프전압48 volt cutoff voltage 32.532.5 36볼트 컷오프전압36 volt cutoff voltage 25.025.0 　 　

이와 같이 종래에는 서로 다른 배터리 셀 구성에 의한 서로 다른 충전 전압으로 인해 각 기 다른 충전기를 사용해야 했으나As described above, different chargers have to be used due to different charging voltages due to different battery cell configurations.

리튬이온 혹은 리튬 폴리머 멀티 배터리 충전기는 배터리 셀 수에 따른 충전 전압을 자동 인식 과정을 통하여 충전 전압을 확인 한 후 그에 맞는 충전 전압을 공급하는 것을 특징으로 한다The lithium ion or lithium polymer multi battery charger checks the charging voltage through an automatic recognition process according to the number of battery cells and supplies a charging voltage corresponding thereto.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 리튬 이온 멀티 배터리 충전 전압 자동 인식 및 결정 과정을 상세히 설명하면In order to achieve the above object, a lithium ion multi-battery charge voltage automatic recognition and determination process of the present invention will be described in detail.

(도2)의 리튬이온 멀티 배터리 충전기 블록 구성도 에서 보듯이 상용 교류 전원 입력을 받아 직류 전압으로 변환 해 주는 어답터나 교류/직류 전압 변환장치 혹은 리튬이온이나 리튬 폴리머 로 구성된 배터리와 같은 전압 저장 장치로부터 직류 입력전원을 받아 충전이 가능한 충전 전압으로 전압을 변환 해 주는 전압 변환부 (10) 와 전압 변환부 (10) 로부터 충전 전압을 받아 해당하는 배터리에 맞추어 일정한 전류로 충전을 수행하는 정전류 (constant current)모드와 만충 전압에 가까워지면 내부 저항 값에 따라 일정한 충전 전류 보다 전류값이 작아져 만충 전압으로 충전을 수행하는 정전압(constant voltage) 모드로 충전을 수행하는 충전부 (20) 그리고 배터리로 충전을 수행할 때 흐르는 전류를 감지 하는 출력 전류 감지부 (30)과 배터리의 전압을 감지하는 출력전압 감지부( 40) 그리고 제어부(70)의 제어 신호에 따라 충전 전압의 출력을 스위칭 하는 충전출력 제어부(60) 와 상기 구성 요소들 즉 전압 변환부 (10),충전부 (20),출력 전류 감지부 (30) 및 출력전압 감지부( 40) 를 통합적으로 감시 제어 하는 제어부(70)로 구성된 리튬이온 멀티 배터리 충전기에서 (도4)의 충전 전압 자동 인식 및 결정 순서도에 나타낸 것 과 같은 과정을 수행한다.As shown in the block diagram of the lithium ion multi-battery charger block of FIG. 2, a voltage storage device such as an adapter or an AC / DC converter or a lithium ion or lithium polymer battery that receives a commercial AC power input and converts the DC voltage. Constant voltage (constant current) which receives the DC input power from the voltage converting unit 10 and converts the voltage into a charging voltage capable of charging and receives the charging voltage from the voltage converting unit 10 and performs charging with a constant current according to the corresponding battery. When the current is close to the mode and the full voltage, the charging unit 20 performs charging in a constant voltage mode in which the current value is smaller than the constant charging current according to the internal resistance value and performs charging at the full voltage. Output current detection unit 30 to detect the current flowing when performing and the output to detect the voltage of the battery The charge output controller 60 and the components, that is, the voltage converter 10, the charger 20, and the output current sensing to switch the output of the charge voltage according to the control voltage of the output voltage detector 40 and the controller 70. In the lithium ion multi-battery charger composed of a control unit 70 which monitors and controls the unit 30 and the output voltage detecting unit 40 integrally, the process as shown in the flowchart of automatic recognition and determination of the charging voltage of FIG. 4 is performed. do.

(도2)와 같은 연결 구성이 된 상태에서 제어부(70)는 다음의 과정을 수행한다.In the state in which the connection configuration as shown in FIG. 2 is performed, the controller 70 performs the following process.

충전 출력 제어부를 OFF하여 충전 출력 전압을 차단하는 과정The process of cutting off the charge output voltage by turning off the charge output control unit

출력 전압 감지부(40)를 통해 배터리의 전압을 측정하는 과정The process of measuring the voltage of the battery through the output voltage detector 40

배터리의 전압을 측정하여 배터리 전압이 By measuring the voltage on the battery

가. 42.5볼트 보다 같거나 높은 경우end. Equal to or higher than 42.5 volts

나. 25.0볼트 ~ 32.4 볼트 이내인 경우I. 25.0 volts to 32.4 volts or less

다. 32.5볼트 ~ 42.4볼트 이내 인 경우 중의 어느 것에 해당되는지 결정하는 과정All. Determination of which is within 32.5 volts to 42.4 volts

상기 3 항에서 가. 의 경우에 해당되면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 54.6볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정In paragraph 3 above; In this case, the controller 70 converts the voltage to 54.6 volts through the voltage converter 10 and turns on the charge output controller 60 to perform charging in the constant current mode or the constant voltage mode through the charger 30. Supplying a charging voltage to the lithium ion battery pack 50

5. 상기 3 항에서 나. 의 경우에 해당되면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 42.0볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정5. In paragraph 3 above; In this case, the controller 70 converts the voltage to 42.0 volts through the voltage converter 10 and turns on the charge output controller 60 to perform charging in the constant current mode or the constant voltage mode through the charger 30. Supplying a charging voltage to the lithium ion battery pack 50

6. 상기 3 항에서 다. 의 경우에 해당되면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 42.4볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정6. In paragraph 3 above; In this case, the controller 70 converts the voltage to 42.4 volts through the voltage converter 10 and turns on the charge output controller 60 to perform charging in the constant current mode or the constant voltage mode through the charger 30. Supplying a charging voltage to the lithium ion battery pack 50

7. 상기 6 항에서 출력 전압 감지부(40)을 통해 배터리 전압이 41.9 볼트 또는 그 이상인지 측정하여 배터리 전압이 41.9 볼트 미만이면 충전을 유지하는 과정7. The process of maintaining the charge when the battery voltage is less than 41.9 volts by measuring whether the battery voltage is 41.9 volts or more through the output voltage detector 40 in the above 6

8. 배터리 전압이 41.9 볼트 이상이면 출력 전류 감지부(30)를 통해 배터리로 충전되는 전류를 측정하여 그 전류 값이 미리 설정된 정전류 (CONSTANT CURRENT)값 보다 작은 값인지 확인하는 과정8. When the battery voltage is 41.9 volts or more, the process of measuring the current charged by the battery through the output current sensing unit 30 and checking whether the current value is smaller than the preset constant current value.

9. 상기 8 항에서 전류 값이 미리 설정된 전류 (CONSTANT CURRENT)값 보다 작은 값이면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 42.0볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정9. If the current value in the above 8 is less than the preset current (CONSTANT CURRENT) value, the control unit 70 converts the voltage to 42.0 volts through the voltage converter 10 to the constant current mode or through the charging unit 30 or The process of supplying the charging voltage to the lithium ion battery pack 50 by turning on the charge output control unit 60 to perform the charging in the constant voltage mode

10. 상기 8 항에서 전류 값이 미리 설정된 전류 (CONSTANT CURRENT)값 보다 작지 않은 값이면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 54.6볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정을 특징으로 하는 리튬 이온 멀티 배터리 충전기
상술한 진행과정 중에 조금 더 바람직하게는 배터리 팩(50)으로 충전 중인 충전전압을 표시하는 장치와 충전 중인 전류를 표시하는 장치를 추가로 구성하여 사용자로 하여금 충전 진행 상태를 인식 할 수 있도록 표시해 주는 기능을 포함하는 리튬 이온 멀티 배터리 충전기10. If the current value in the above 8 is not less than the preset current (CONSTANT CURRENT) value, the control unit 70 converts the voltage to 54.6 volts through the voltage converter 10 to the constant current mode through the charging unit 30 Alternatively, the lithium ion multi-battery charger characterized by supplying a charging voltage to the lithium ion battery pack 50 by turning on the charging output control unit 60 to perform charging in the constant voltage mode.
More preferably, the above-described process further configures the device for displaying the charging voltage being charged with the battery pack 50 and the device for displaying the charging current so that the user can recognize the charging progress state. Li-ion multi battery charger with features

이상 살펴본 바와 같은 본 고안에 따르면, 상기 고안의 발명의 효과는 전기 자전거에 사용되는 다양한 배터리 충전기를 단일화하여 사용자의 편리함을 도모함과 충전기의 단일화를 통한 생산성 증대 그리고 어디서든 빌려서도 사용이 가능한 장점과 미리 충전이 된 전압 저장 장치인 보조배터리를 충전하여 이동 중에도 리튬이온 배터리 팩으로 충전이 가능한 잇점이 있다.According to the present invention as described above, the effect of the invention of the invention is to unify the various battery chargers used in the electric bicycle for the convenience of the user and to increase the productivity through the unification of the charger and can be used anywhere rented and The advantage is that the secondary battery, a pre-charged voltage storage device, can be charged with a lithium-ion battery pack while on the go.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 리튬 이온 배터리 10개 셀로 배터리 팩을 구성한 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 리튬이온 멀티 배터리 충전기의 블록 구성도이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 정격 36볼트 배터리와 정격 48볼트 배터리의 충전시 멀티 배터리 충전 전압 자동 인식 및 결정 과정을 나타낸 순서도 이다.
표 1은 본 고안의 실시 예에 따른 정격 36볼트 정격48볼트 배터리 팩의 충전 관련 규격을 나타낸 표이다.1 illustrates an example in which a battery pack is composed of 10 cells of a lithium ion battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a lithium ion multi-battery charger according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of automatically recognizing and determining a multi-battery charge voltage when charging a rated 36 volt battery and a rated 48 volt battery according to an embodiment of the present invention.
Table 1 is a table showing the charge-related specifications of the rated 36 volt 48 volt battery pack according to an embodiment of the present invention.

이하 본 고안의 실시예로서 리튬 이온 배터리를 이용한 직렬 연결 개수 13개의 정격 전압 48볼트의 배터리 팩과 직렬 연결 개수 10개의 정격 전압 36볼트의 배터리 팩의 실시 예를 첨부된 (도3)에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of a battery pack of 13 rated voltage 48 volts and a series connection number of 10 rated voltage 36 volts in series using a lithium ion battery as an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3. The explanation is as follows.

(도2)와 같은 연결 구성이 된 상태에서 제어부(70)는 다음의 과정을 수행한다.In the state in which the connection configuration as shown in FIG. 2 is performed, the controller 70 performs the following process.

1. 충전 출력 제어부를 OFF하여 충전 출력 전압을 차단하는 과정1. The process of cutting off the charge output voltage by turning off the charge output control unit

2. 출력 전압 감지부(40)를 통해 배터리의 전압을 측정하는 과정2. Process of measuring the voltage of the battery through the output voltage detector 40

3. 배터리의 전압을 측정하여 배터리 전압이 3. Measure the voltage of the battery

가. 42.5볼트 보다 같거나 높은 경우end. Equal to or higher than 42.5 volts

나. 25.0볼트 ~ 32.4 볼트 이내인 경우I. 25.0 volts to 32.4 volts or less

다. 32.5볼트 ~ 42.4볼트 이내 인 경우 중의 어느 것에 해당되는지 결정하는 과정All. Determination of which is within 32.5 volts to 42.4 volts

4. 상기 3 항에서 가. 의 경우에 해당되면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 54.6볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정4. In paragraph 3 a. In this case, the controller 70 converts the voltage to 54.6 volts through the voltage converter 10 and turns on the charge output controller 60 to perform charging in the constant current mode or the constant voltage mode through the charger 30. Supplying a charging voltage to the lithium ion battery pack 50

5. 상기 3 항에서 나. 의 경우에 해당되면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 42.0볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정5. In paragraph 3 above; In this case, the controller 70 converts the voltage to 42.0 volts through the voltage converter 10 and turns on the charge output controller 60 to perform charging in the constant current mode or the constant voltage mode through the charger 30. Supplying a charging voltage to the lithium ion battery pack 50

6. 상기 3 항에서 다. 의 경우에 해당되면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 42.4볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정6. In paragraph 3 above; In this case, the controller 70 converts the voltage to 42.4 volts through the voltage converter 10 and turns on the charge output controller 60 to perform charging in the constant current mode or the constant voltage mode through the charger 30. Supplying a charging voltage to the lithium ion battery pack 50

7. 상기 6 항에서 출력 전압 감지부(40)을 통해 배터리 전압이 41.9 볼트 또는 그 이상인지 측정하여 배터리 전압이 41.9 볼트 미만이면 충전을 유지하는 과정7. The process of maintaining the charge when the battery voltage is less than 41.9 volts by measuring whether the battery voltage is 41.9 volts or more through the output voltage detector 40 in the above 6

8. 배터리 전압이 41.9 볼트 이상이면 출력 전류 감지부(30)를 통해 배터리로 충전되는 전류를 측정하여 그 전류 값이 미리 설정된 정전류 (CONSTANT CURRENT)값 보다 작은 값인지 확인하는 과정8. When the battery voltage is 41.9 volts or more, the process of measuring the current charged by the battery through the output current sensing unit 30 and checking whether the current value is smaller than the preset constant current value.

9. 상기 8 항에서 전류 값이 미리 설정된 전류 (CONSTANT CURRENT)값 보다 작은 값이면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 42.0볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정9. If the current value in the above 8 is less than the preset current (CONSTANT CURRENT) value, the control unit 70 converts the voltage to 42.0 volts through the voltage converter 10 to the constant current mode or through the charging unit 30 or The process of supplying the charging voltage to the lithium ion battery pack 50 by turning on the charge output control unit 60 to perform the charging in the constant voltage mode

10. 상기 8 항에서 전류 값이 미리 설정된 전류 (CONSTANT CURRENT)값 보다 작지 않은 값이면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 54.6볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정을 특징으로 하는 리튬 이온 멀티 배터리 충전기로서 사용하려는 배터리 팩의 용량에 따른 충전 전압을 지능적인 자동 인식 및 결정 과정을 통하여 단일의 충전기로 안정적이고 정확한 충전 전압을 공급해 줄 수 있는 것이다.10. If the current value in the above 8 is not less than the predetermined current (CONSTANT CURRENT) value, the control unit 70 converts the voltage to 54.6 volts through the voltage converter 10 to the constant current mode through the charging unit 30 Alternatively, the charging according to the capacity of the battery pack to be used as a lithium ion multi-battery charger, characterized in that the charging output control unit 60 is turned on to perform charging in the constant voltage mode to supply the charging voltage to the lithium ion battery pack 50. Through intelligent automatic recognition and determination of voltage, a single charger can provide a stable and accurate charging voltage.

10: 전압 변환부
20: 충전부
30: 출력 전류 감지부
40: 출력 전류 감지 부
50: 리튬 이온 배터리 팩
51:BMS(Battery managemant system)
52: 리튬 이온 배터리 셀
60: 충전 출력 제어부
70: 제어부10: voltage conversion unit
20: live part
30: output current detector
40: output current detector
50: lithium ion battery pack
51: BMS (Battery managemant system)
52: lithium ion battery cell
60: charge output control unit
70: control unit

Claims (2)

상용 교류 전원 입력을 받아 직류 전압으로 변환 해 주는 어답터나 교류/직류 전압 변환장치 혹은 리튬이온이나 리튬 폴리머 로 구성된 배터리와 같은 전압 저장 장치로부터 직류 입력전원을 받아 충전이 가능한 충전 전압으로 전압을 변환 해 주는 전압 변환부 (10) 와 전압 변환부 (10) 로부터 충전 전압을 받아 해당하는 배터리에 맞추어 일정한 전류로 충전을 수행하는 정전류 (constant current)모드와 정전압(constant voltage) 모드로 충전을 수행하는 충전부 (20) 그리고 배터리로 충전을 수행할 때 흐르는 전류를 감지 하는 출력 전류 감지부 (30)과 배터리의 전압을 감지하는 출력전압 감지부( 40) 그리고 제어부(70)의 제어 신호에 따라 충전 전압의 출력을 스위칭 하는 충전출력 제어부(60) 와 상기 구성 요소들 즉 전압 변환부 (10),충전부 (20),출력 전류 감지부 (30) 및 출력전압 감지부( 40) 를 통합적으로 감시 제어 하는 제어부(70)로 구성된 리튬이온 멀티 배터리 충전기에서 제어부(70)는 다음의 과정을 수행한다.
1. 충전 출력 제어부를 OFF하여 충전 출력 전압을 차단하는 과정
2. 출력 전압 감지부(40)를 통해 배터리의 전압을 측정하는 과정
3. 배터리의 전압을 측정하여 배터리 전압이
가. 42.5볼트 보다 같거나 높은 경우
나. 25.0볼트 ~ 32.4 볼트 이내인 경우
다. 32.5볼트 ~ 42.4볼트 이내 인 경우 중의 어느 것에 해당되는지 결정하는 과정
4. 상기 3 항에서 가. 의 경우에 해당되면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 54.6볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정
5. 상기 3 항에서 나. 의 경우에 해당되면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 42.0볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정
6. 상기 3 항에서 다. 의 경우에 해당되면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 42.4볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정
7. 상기 6 항에서 출력 전압 감지부(40)을 통해 배터리 전압이 41.9 볼트 또는 그 이상인지 측정하여 배터리 전압이 41.9 볼트 미만이면 충전을 유지하는 과정
8. 배터리 전압이 41.9 볼트 이상이면 출력 전류 감지부(30)를 통해 배터리로 충전되는 전류를 측정하여 그 전류 값이 미리 설정된 정전류 (CONSTANT CURRENT)값 보다 작은 값인지 확인하는 과정
9. 상기 8 항에서 전류 값이 미리 설정된 전류 (CONSTANT CURRENT)값 보다 작은 값이면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 42.0볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정
10. 상기 8 항에서 전류 값이 미리 설정된 전류 (CONSTANT CURRENT)값 보다 작지 않은 값이면 제어부(70)는 전압 변환부 (10)를 통해 54.6볼트로 전압을 변환 하여 충전부(30)를 통해 정전류 모드 혹은 정전압 모드로 충전을 수행하도록 충전 출력 제어부(60)를 ON시켜서 리튬 이온 배터리팩(50)으로 충전 전압을 공급하는 과정을 특징으로 하는 리튬 이온 멀티 배터리 충전기.It converts the voltage into a charging voltage that can receive a DC input power from a voltage storage device such as an adapter or an AC / DC converter or a battery composed of lithium-ion or lithium polymer that receives a commercial AC power input and converts it into a DC voltage. The main unit receives charging voltages from the voltage converter 10 and the voltage converter 10, and performs charging in a constant current mode and a constant voltage mode in accordance with a corresponding battery. 20 and the output current detector 30 for detecting the current flowing when the battery is charged, the output voltage detector 40 for detecting the voltage of the battery, and the control signal of the controller 70. Charge output control unit 60 and the above components to switch the output voltage conversion unit 10, charging unit 20, output current detection unit 30 And the controller 70 configured to integrally monitor and control the output voltage detector 40, the controller 70 performs the following process.
1. The process of cutting off the charge output voltage by turning off the charge output controller.
2. Process of measuring the voltage of the battery through the output voltage detector 40
3. Measure the voltage of the battery
end. Equal to or higher than 42.5 volts
I. 25.0 volts to 32.4 volts or less
All. Determination of which is within 32.5 volts to 42.4 volts
4. In paragraph 3 a. In this case, the controller 70 converts the voltage to 54.6 volts through the voltage converter 10 and turns on the charge output controller 60 to perform charging in the constant current mode or the constant voltage mode through the charger 30. Supplying a charging voltage to the lithium ion battery pack 50
5. In paragraph 3 above; In this case, the controller 70 converts the voltage to 42.0 volts through the voltage converter 10 and turns on the charge output controller 60 to perform charging in the constant current mode or the constant voltage mode through the charger 30. Supplying a charging voltage to the lithium ion battery pack 50
6. In paragraph 3 above; In this case, the control unit 70 converts the voltage to 42.4 volts through the voltage conversion unit 10 and turns on the charge output control unit 60 to perform charging in the constant current mode or the constant voltage mode through the charging unit 30. Supplying a charging voltage to the lithium ion battery pack 50
7. The process of maintaining the charge when the battery voltage is less than 41.9 volts by measuring whether the battery voltage is 41.9 volts or more through the output voltage detector 40 in the above 6
8. When the battery voltage is 41.9 volts or more, the process of measuring the current charged by the battery through the output current sensing unit 30 and checking whether the current value is smaller than the preset constant current value.
9. If the current value in the above 8 is less than the preset current (CONSTANT CURRENT) value, the control unit 70 converts the voltage to 42.0 volts through the voltage converter 10 to the constant current mode or through the charging unit 30 or The process of supplying the charging voltage to the lithium ion battery pack 50 by turning on the charge output control unit 60 to perform the charging in the constant voltage mode
10. If the current value in the above 8 is not less than the preset current (CONSTANT CURRENT) value, the control unit 70 converts the voltage to 54.6 volts through the voltage converter 10 to the constant current mode through the charging unit 30 Or turning on the charging output control unit 60 to perform charging in the constant voltage mode and supplying a charging voltage to the lithium ion battery pack 50. 제1항에 있어서, 충전 되는 충전 전압 과 충전 전류를 표시하여 충전 상태를 표시하는 표시기를 추가 구성하는 것을 특징으로 하는 리튬 이온 멀티 배터리 충전기The lithium ion multi-battery charger of claim 1, further comprising an indicator indicating a charging state by displaying a charging voltage and a charging current to be charged.
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