KR20070050152A - Battery charger - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리의 성능 보전 기능을 갖는 충전장치에 관한 것으로,The present invention relates to a charging device having a performance preserving function of a battery,
외부로부터 공급되는 AC전원은 트랜스와 브리지 다이오드를 경유하는 적정의 DC전원으로 변환되도록 하고,AC power supplied from outside is converted into appropriate DC power via transformer and bridge diode,
상기의 브리지 다이오드를 경유한 전원에 대해 전류계에서 전류값을 측정하여 표시하도록 하고,Measure and display the current value in the ammeter for the power supply via the bridge diode,
상기의 전류계를 경유한 전원에 대해 전압계에서 전압값을 측정하여 표시하도록 하고,Measure and display the voltage value in the voltmeter for the power supply via the above ammeter,
상기 전류계와 전압계를 통해 배터리에 충전되는 전류값 및 전압값을 배터리 상태 인식부를 통하여 인식하는 콘트롤러에서 배터리의 상태를 판단하여 배터리에 공급할 전류와 전압의 세기를 결정하면서 내부의 동작을 제어하도록 하고,The controller which recognizes the current value and the voltage value charged to the battery through the ammeter and the voltmeter through the battery state recognition unit determines the state of the battery and controls the internal operation while determining the strength of the current and voltage to be supplied to the battery,
상기 콘트롤러의 제어를 받는 충전 전압 조절부에서 상기의 전류계 및 전압계를 경유하여 배터리에 충전되는 전압의 크기를 조절하도록 하고,In the charging voltage control unit under the control of the controller to adjust the magnitude of the voltage charged in the battery via the ammeter and the voltmeter,
상기 콘트롤러의 제어를 받는 충전 전류 조절부에서 상기의 충전 전압 조절부를 경유하여 배터리에 충전되는 전류의 크기를 조절하도록 하고,In the charging current control unit under the control of the controller to adjust the magnitude of the current charged in the battery via the charging voltage adjusting unit,
상기 콘트롤러의 제어에 의하여 충전부에서 타이머로 정한 시간동안 전류값과 전압값이 조절된 전원으로 배터리에 충전을 수행하도록 하고,Under the control of the controller, the battery is charged with a power source having a current value and a voltage value adjusted for a time determined by a timer in the charging unit.
상기 콘트롤러의 제어를 받는 방전부에서는 배터리에 충전되었던 전원을 완전히 방전시키도록 함으로써 배터리의 전류 및 전압을 체크하면서 배터리의 상태를 판단한 후 배터리에 48시간 이상 충전한 후 방전시키는 동작을 수회 반복하는 중에 배터리의 성능이 환원됨은 물론 지속적으로 보전될 수 있도록 한 것이다.The discharge unit under the control of the controller completely discharges the power charged to the battery to determine the state of the battery while checking the current and voltage of the battery, and then charges the battery for more than 48 hours and then repeatedly discharges the battery. The battery's performance is reduced, as well as being able to maintain it continuously.
Description
도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 도시한 블록도.1 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
3 : 전류계 4 : 전압계3: ammeter 4: voltmeter
6 : 배터리 상태 인식부 7 : 콘트롤러6: Battery status recognition unit 7: Controller
8 : 충전 전압 조절부 9 : 충전 전류 조절부8: charging voltage adjusting unit 9: charging current adjusting unit
10 : 충전부 11 : 타이머10: charging unit 11: timer
12 : 방전부12: discharge part
본 발명은 배터리의 성능 보전 기능을 갖는 충전장치에 관한 것으로, 외부로부터의 전원을 공급하는 중에 전류계와 전압계를 통해 배터리의 상태를 체크하여 표시하면서 배터리에 공급할 전압을 결정하여 완전 충전과 완전 방전을 수회 반복하도록 함으로써 배터리의 성능을 보전하면서 반영구적으로 사용할 수 있도록 한 배터리의 성능 보전 기능을 갖는 충전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a charging device having a performance preservation function of the battery, and while supplying power from the outside, while checking and displaying the state of the battery through an ammeter and a voltmeter to determine the voltage to be supplied to the battery to fully charge and complete discharge The present invention relates to a charging device having a performance preserving function of a battery that can be used semi-permanently while preserving the performance of the battery by repeating it several times.
일반적으로 배터리라 함은 양과 음의 전극판과 전해액으로 구성되어 있어, 화학작용에 의해 직류기전력을 생기게 하여 전원으로 사용할 수 있는 장치로서, 화학에너지를 전기에너지로 변화시키는 상태를 방전(放電)이라 하고, 외부의 전원으로부터 전기에너지를 공급하여 화학에너지로 변화시켜 축적하는 상태를 충전(充電)이라 함은 이미 주지된 사실이다.In general, a battery is composed of a positive and negative electrode plate and an electrolyte, which can be used as a power source by generating a direct current electromotive force by a chemical reaction, the state of changing the chemical energy into electrical energy is called discharge. In addition, it is well known that charging is a state in which electrical energy is supplied from an external power source to be converted into chemical energy and accumulated.
이와 같이 충전과 방전이 반복되는 배터리를 축전지 또는 2차 전지라하며, 이를 차량용 배터리, 면도기와 같은 가전용 배터리, 휴대폰용 배터리, 노트북용 배터리 등으로 널리 이용하고 있다.The battery which is repeatedly charged and discharged is called a storage battery or a secondary battery, and is widely used as a battery for a vehicle, a household battery such as a shaver, a battery for a mobile phone, a battery for a laptop, and the like.
그리고 상기의 배터리 중 일부는 외부의 전원으로 충전한 후 방전시키면서 사용하도록 하였다.Some of the above batteries were used while being discharged after being charged with an external power source.
그리고 상기 배터리에 전원을 충전하는 방식은 주로 펄스를 이용한 펄스 충전 방식을 주로 사용하였다.And the method of charging power to the battery mainly used a pulse charging method using a pulse.
상기의 펄스 충전 방식은 클록 펄스에 따라 배터리를 충전시키는 방식으로, 보통 설정 레벨의 맥류 전원이 듀티 설정 전압 전압보다 높고, 배터리의 전압이 배터리 완충 전압보다 낮을 때 배터리를 충전시켰다.The pulse charging method is a method of charging a battery according to a clock pulse. The battery is charged when a pulse current power supply of a predetermined set level is higher than a duty set voltage voltage and the voltage of the battery is lower than the battery buffer voltage.
이러한 종래의 펄스 충전 방식에서 보통 듀티 50%로 충전하기 위해서는 맥류 전원이 5V 최고치 일 때 듀티 설정전압을 3.53V 정도로 하며, 상기와 같은 동작에 의해 배터리에 충전되는 전류의 상태는 다음과 같다.In the conventional pulse charging method, in order to charge at a duty of 50%, the duty set voltage is about 3.53V when the pulse current is 5V peak, and the state of the current charged in the battery by the above operation is as follows.
즉, 일정 전압으로 배터리를 충전하다가 배터리의 완충 전압 부근에서 배터리의 내부 저항 성분을 보상하여 충전하기 위해서 펄스를 빼먹음으로써 배터리에 충전되는 전류를 점차적으로 줄어들도록 한다.That is, while charging the battery at a constant voltage, the current charged in the battery is gradually reduced by skipping pulses to compensate for and charge the internal resistance of the battery near the battery's full charge voltage.
그러나, 이와 같은 종래의 기술은 완충 시점까지의 전류를 듀티 50% 정도로 일정하게 배터리에 충전시킴에 따라 배터리의 충전전압이 완충전압까지 도달하는 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.However, such a conventional technology has a disadvantage in that it takes a long time for the charging voltage of the battery to reach the buffer voltage as the battery is constantly charged with a current of up to 50% duty.
따라서, 1998년 10월 13일자 특허출원 제 1998-0042701호(펄스 충전 방식의 배터리 충전 회로)가 제안되어 배터리 완충 전압까지 도달하기 위해 펄스 충전하는 온 구간의 듀티를 배터리 전압에 따라 변화시켜 배터리 충전시간이 빠르게 되도록 하였다.Therefore, Patent Application No. 1998-0042701 (pulse charging method battery charging circuit) dated October 13, 1998 is proposed to charge the battery by varying the on-duty duty cycle of the pulse charging to reach the battery buffer voltage according to the battery voltage Time was made faster.
즉, 선형적으로 감소되도록 하기 위해 상기충전부의 전압을 레벨 시프트하여 상기 스위칭부의 듀티 설정 비교 전압이 되도록 하여 배터리 완충 전압까지 배터리의 충전 전류를 최대치에서 점차적으로 줄여가면서 배터리의 충전이 빠른 시간 내에 이루어지도록 하였다.That is, in order to reduce linearly, the voltage of the charging unit is level shifted to be the duty setting comparison voltage of the switching unit, thereby gradually reducing the charging current of the battery from the maximum value to the battery buffer voltage, and thus charging the battery in a short time. To lose.
그러나 상기와 같은 종래의 펄스 충전 방식의 배터리 충전 회로에 의래서는 배터리에 충전전압을 인가할 때 펄스 형태의 전압으로 인가하여 충전이 속도를 빠르게 할 수 있지만, 충전과 방전을 계속 반복하는 중에 배터리의 전극판에 산화되어 부착된 이물질을 효율적으로 제거하지 못하게 되고, 상기의 이물질은 내부 저항이 커지도록 하여 배터리의 효율을 크게 저하시키게 되므로 배터리가 노화되어 오래 사용할 수 없는 문제점이 있었다.However, in the conventional pulse charging battery charging circuit as described above, when the charging voltage is applied to the battery, the charging speed can be increased by applying a voltage in the form of a pulse, but the battery is repeatedly charged and discharged continuously. The foreign matter oxidized to the electrode plate of the can not be efficiently removed, the foreign matter is to increase the internal resistance to greatly reduce the efficiency of the battery, there is a problem that the battery can not be used for a long time.
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 외부로부터의 전원을 공급하는 중에 전류계와 전압계를 통해 배터리의 상태를 체크하여 표시하면서 배터 리에 공급할 전압을 결정하여 완전 충전과 완전 방전을 수회 반복하도록 함으로써 배터리의 성능을 보전하면서 반영구적으로 사용할 수 있도록 한 배터리의 성능 보전 기능을 갖는 충전장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention for solving the above-described problems is to determine the voltage to be supplied to the battery while checking and displaying the state of the battery through the ammeter and the voltmeter while supplying power from the outside to repeat the full charge and complete discharge several times It is an object of the present invention to provide a charging device having a performance preserving function of a battery that can be used semi-permanently while preserving the performance of the battery.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 배터리의 성능 보전 기능을 갖는 충전장치는 외부로부터 공급되는 AC전원은 트랜스와 브리지 다이오드를 경유하는 적정의 DC전원으로 변환되도록 하고,In order to achieve the above object, a charging device having a performance preserving function of a battery of the present invention allows AC power supplied from the outside to be converted into an appropriate DC power supply via a transformer and a bridge diode.
상기의 브리지 다이오드를 경유한 전원에 대해 전류계에서 전류값을 측정하여 표시하도록 하고,Measure and display the current value in the ammeter for the power supply via the bridge diode,
상기의 전류계를 경유한 전원에 대해 전압계에서 전압값을 측정하여 표시하도록 하고,Measure and display the voltage value in the voltmeter for the power supply via the above ammeter,
상기 전류계와 전압계를 통해 배터리에 충전되는 전류값 및 전압값을 배터리 상태 인식부를 통하여 인식하는 콘트롤러에서 배터리의 상태를 판단하여 배터리에 공급할 전류와 전압의 세기를 결정하면서 내부의 동작을 제어하도록 하고,The controller which recognizes the current value and the voltage value charged to the battery through the ammeter and the voltmeter through the battery state recognition unit determines the state of the battery and controls the internal operation while determining the strength of the current and voltage to be supplied to the battery,
상기 콘트롤러의 제어를 받는 충전 전압 조절부에서 상기의 전류계 및 전압계를 경유하여 배터리에 충전되는 전압의 크기를 조절하도록 하고,In the charging voltage control unit under the control of the controller to adjust the magnitude of the voltage charged in the battery via the ammeter and the voltmeter,
상기 콘트롤러의 제어를 받는 충전 전류 조절부에서 상기의 충전 전압 조절부를 경유하여 배터리에 충전되는 전류의 크기를 조절하도록 하고,In the charging current control unit under the control of the controller to adjust the magnitude of the current charged in the battery via the charging voltage adjusting unit,
상기 콘트롤러의 제어에 의하여 충전부에서 타이머로 정한 시간동안 전류값과 전압값이 조절된 전원으로 배터리에 충전을 수행하도록 하고,Under the control of the controller, the battery is charged with a power source having a current value and a voltage value adjusted for a time determined by a timer in the charging unit.
상기 콘트롤러의 제어를 받는 방전부에서는 배터리에 충전되었던 전원을 완 전히 방전시키도록 함으로써 초기에는 배터리의 전류 및 전압을 체크하면서 배터리의 상태를 판단한 후 배터리에 48시간 이상 충전한 후 방전시키는 동작을 수회 반복하는 중에 배터리의 성능이 환원됨은 물론 지속적으로 보전될 수 있도록 한 것이다.The discharge unit under the control of the controller completely discharges the power charged to the battery. Initially, after checking the current and voltage of the battery to determine the state of the battery, the battery is charged for at least 48 hours and then discharged. During the repetition, the battery's performance was reduced, as well as being able to maintain it continuously.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 구성을 도시한 블록도로서,1 is a block diagram showing the configuration of the present invention,
외부로부터 공급되는 AC전원은 트랜스(1)와 브리지 다이오드(2)를 경유하는 적정의 DC전원으로 변환되도록 하고,AC power supplied from the outside is converted into a proper DC power supply via the transformer (1) and the bridge diode (2),
상기의 브리지 다이오드(2)를 경유한 전원에 대해 전류계(3)에서 전류값을 측정하여 표시하도록 하고,Measure and display the current value in the ammeter (3) for the power supply via the bridge diode (2) above,
상기의 전류계(3)를 경유한 전원에 대해 전압계(4)에서 전압값을 측정하여 표시하도록 하고,Measure and display the voltage value in the
상기 전류계(3)와 전압계(4)를 통해 배터리(5)에 충전되는 전류값 및 전압값을 배터리 상태 인식부(6)를 통하여 인식하는 콘트롤러(7)에서 배터리(5)의 상태를 판단하여 충전 시 공급할 전류와 전압의 세기를 결정하면서 내부의 동작을 제어하도록 하고,The state of the
상기 콘트롤러(7)의 제어를 받는 충전 전압 조절부(8)에서는 상기의 전류계(3) 및 전압계(4)를 경유하여 배터리(5)에 충전되는 전압의 크기를 조절하도록 하 고,The charging
상기 콘트롤러(7)의 제어를 받는 충전 전류 조절부(9)에서는 상기의 충전 전압 조절부(8)를 경유하여 배터리(5)에 충전되는 전류의 크기를 조절하도록 하고,In the charging current adjusting unit 9 under the control of the
상기 콘트롤러(7)의 제어에 의하여 충전부(10)에서 타이머(11)로 정한 시간동안 전류값과 전압값이 조절된 전원으로 배터리(5)에 충전을 수행하도록 하고,Under the control of the
상기 콘트롤러(7)의 제어를 받는 방전부(12)에서는 배터리(5)에 충전되었던 전원을 완전히 방전시키도록 구성한 것이다.The
이와 같이 구성한 본 발명의 배터리의 성능 보전 기능을 갖는 충전장치는 차량의 경우에는 외부로부터의 전원이 배터리(5)를 충전시키도록 결속하도록 한 것으로서,The charging device having the performance preserving function of the battery of the present invention configured as described above is to bind the power from the outside to charge the
외부로부터 공급되는 AC전원이 트랜스(1)와 브리지 다이오드(2)를 경유하는 적정의 DC전원으로 변환되도록 한다.The AC power supplied from the outside is converted into a proper DC power supply via the transformer 1 and the
상기의 브리지 다이오드(2)를 경유한 DC전원에 대해 전류계(3)에서 전류값을 측정하여 표시하도록 한다.The current value is measured and displayed by the
상기의 전류계(3)를 경유한 전원에 대해 전압계(4)에서 전압값을 측정하여 표시하도록 한다.The voltage value is measured and displayed on the
상기 전류계(3)와 전압계(4)를 통해 배터리(5)에 충전되는 전류값 및 전압값을 배터리 상태 인식부(6)를 통하여 인식하는 콘트롤러(7)에서 배터리(5)의 상태를 판단하여 충전 시 공급할 전류와 전압의 세기를 결정하면서 내부의 동작을 제어하도록 한다.The state of the
상기 콘트롤러(7)의 제어를 받는 충전 전압 조절부(8)는 상기의 전류계(3) 및 전압계(4)를 경유하여 배터리(5)에 충전되는 전압의 크기를 조절하도록 한다.The charging
상기 콘트롤러(7)의 제어를 받는 충전 전류 조절부(9)에서는 상기의 충전 전압 조절부(8)를 경유하여 배터리(5)에 충전되는 전류의 크기를 조절하도록 한다.The charging current controller 9 under the control of the
상기 콘트롤러(7)의 제어에 의하여 충전부(10)에서 타이머(11)로 정한 48시간 이상 전류값과 전압값이 조절된 전원으로 배터리(5)에 충전을 수행하도록 한다.Under the control of the
상기 콘트롤러(7)의 제어를 받는 방전부(12)에서는 배터리(5)에 충전되었던 전원을 완전히 방전시키도록 한다.The
따라서 상기의 콘트롤러(7)에서는 타이머(11)를 통해 설정한 48시간 이상 충분히 충전부(10)를 충전하였다가 방전부(12)를 통하여 완전히 방전하는 동작을 수회 반복하여 수행하도록 함으로써 배터리의 성능이 환원됨은 물론, 배터리(5)에 공급되는 전류 및 전압을 체크하면서 배터리(5)의 상태를 판단하면서 충전되도록 함여 배터리의 성능이 지속적으로 유지될 수 있도록 한다.Therefore, in the
이와 같이 구성한 본 발명의 배터리의 성능 보전 기능을 갖는 충전장치에 의하여서는 외부로부터 공급되는 AC전원이 적정의 DC전원으로 변환되어 전류계 및 전압계를 경유하는 중에 전류값과 전압값을 측정하여 표시하도록 하고,In the charging device having the performance preserving function of the battery of the present invention configured as described above, the AC power supplied from the outside is converted into the appropriate DC power so that the current value and the voltage value are measured and displayed while passing through the ammeter and the voltmeter. ,
배터리 상태 인식부를 통하여 배터리에 충전되는 전류값 및 전압값을 인식하는 콘트롤러에서 전류와 전압의 세기를 결정하면서 내부의 동작을 제어하도록 하고,The controller for recognizing the current value and the voltage value charged to the battery through the battery state recognition unit to control the internal operation while determining the strength of the current and voltage,
상기 콘트롤러의 제어를 받는 충전 전류 조절부 및 충전 전압 조절부에서는 배터리에 충전되는 전류의 크기를 조절하도록 하고,The charge current controller and the charge voltage controller under the control of the controller to adjust the magnitude of the current charged in the battery,
상기 콘트롤러의 제어에 의하여 충전부에서 타이머로 정한 시간동안 전류값과 전압값이 조절된 전원으로 배터리에 충전을 수행하도록 하고,Under the control of the controller, the battery is charged with a power source having a current value and a voltage value adjusted for a time determined by a timer in the charging unit.
상기 콘트롤러의 제어를 받는 방전부에서는 배터리에 충전되었던 전원을 완전히 방전시키도록 함으로써 배터리의 전류 및 전압을 체크하면서 배터리의 상태를 판단한 후 배터리에 48시간 이상 충전한 후 방전시키는 동작을 수회 반복하는 중에 배터리의 성능이 환원됨은 물론 지속적으로 보전될 수 있는 이점이 있는 것이다.The discharge unit under the control of the controller completely discharges the power charged to the battery to determine the state of the battery while checking the current and voltage of the battery, and then charges the battery for more than 48 hours and then repeatedly discharges the battery. The performance of the battery is reduced, as well as the advantage that can be maintained continuously.
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