KR20110117992A

KR20110117992A - Battery charging system and charging method thereof

Info

Publication number: KR20110117992A
Application number: KR1020100037528A
Authority: KR
Inventors: 장승민
Original assignee: 장승민
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2011-10-28

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 충전 방법은, 메인 충전기를 이용하여 직렬 연결된 복수의 셀들을 갖는 배터리팩을 충전하는 단계; 및 보조 충전기를 이용하여 상기 복수의 셀들 각각의 일단과 타단 사이의 전압을 조정하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 배터리 충전 시스템 및 그것의 충전 방법은, 셀들의 균형을 위한 보조 충전을 수행함으로써, 배터리팩의 수명을 연장하고, 보다 빠르게 배터리팩을 충전할 수 있다.A battery charging method according to an exemplary embodiment of the present invention includes charging a battery pack having a plurality of cells connected in series using a main charger; And adjusting a voltage between one end and the other end of each of the plurality of cells using an auxiliary charger. The battery charging system and charging method thereof according to the present invention can extend the life of the battery pack and charge the battery pack faster by performing auxiliary charging for balancing the cells.

Description

BATTERY CHARGING SYSTEM AND CHARGING METHOD THEREOF

본 발명은 배터리 충전 시스템 및 그것의 충전 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery charging system and a charging method thereof.

일반적으로 납(Lead-acid) 축전지, 니카드(Ni-Cd) 전지, 니켈수소(Ni-MH) 전지는 소형 2차 전지로서 많이 사용되어 왔으며, 최근 휴대용, 무선전자 제품들의 개발과 시판이 증가하고 있는 추세로 볼 때 이들 제품들의 소형화 및 경량화를 위해 에너지 밀도가 높은 2차 전지의 필요성이 크게 대두되고 있고, 환경 보전에 대한 관심이 높아짐에 따라 환경 친화적인 제품에 대한 관심도 놓아지고 있다.In general, lead-acid batteries, Ni-Cd batteries, and nickel-metal hydride (Ni-MH) batteries have been widely used as small secondary batteries. Recently, development and marketing of portable and wireless electronic products have increased. In view of the recent trend, the necessity of energy density secondary batteries for the miniaturization and weight reduction of these products is increasing, and as interest in environmental conservation increases, interest in environmentally friendly products is also being released.

한편 리튬이온 2차 전지는 이와 같은 요구를 충족시킬 수 있는 강력한 후보인데, 이와 같은 리튬 계열의 2차 전지는 에너지 밀도가 높고, 우수한 보존 및 수명 특성을 보이는 등의 많은 장점을 지니고 있으나 다른 전지보다 위험하며, 안전성문제로 인하여 고전류를 흘릴 수 있는 고출력 전지를 만들기가 힘든 것이 단점이다.Lithium-ion secondary batteries, on the other hand, are strong candidates to meet these demands. Lithium-based secondary batteries have many advantages, such as high energy density, excellent storage and longevity characteristics, but are superior to other batteries. It is dangerous and it is difficult to make a high output battery that can flow high current due to safety problems.

또한 리튬이온 2차전지는 활성물질을 과 충전하게 하면 위험을 초래할 수 있게 되고, 그 수명도 크게 단축된다. 리튬이온 2차 전지의 또 다른 문제점으로는 충전 또는 방전 시 복수의 셀들로 구성된 배터리 팩의 내부 셀 타겟 전압의 불균형이 발생되는 것이며, 그 원인은 첫째 셀의 조립 시 가변성에 있고, 둘째 각각의 셀 충전 시 수용범위의 가변성에 있으며, 셋째 다른 방전율과 방전 사이클의 가변성에 있고, 넷째 취부 위치에 따른 배터리 팩 내부의 온도 편차에 있다. 이와 같이 셀이 전압 불균형일 경우 예상되는 결과로는 배터리 팩 내부에 직렬로 연결되어 있는 셀 타겟 전압이 하나라도 타겟 전압(혹은 목표전압)까지 충전되면 과 충전 방지를 위해 전체 배터리 팩이 충전되지 않았더라도 충전을 강제 종료하는데 이는 배터리의 가용용량의 범위를 줄여주는 결과가 초래된다.In addition, the lithium ion secondary battery may cause a danger if the active material is overcharged, and its life may be greatly shortened. Another problem of the lithium ion secondary battery is that an imbalance of the internal cell target voltage of the battery pack composed of a plurality of cells occurs during charging or discharging, and the cause is due to variability in assembling the first cell, and secondly, each cell. There is a change in the acceptance range during charging, a third change in discharge rate and a change in discharge cycle, and a fourth change in temperature inside the battery pack according to the mounting position. If the cell is unbalanced, the expected result is that even if any cell target voltage connected in series inside the battery pack is charged to the target voltage (or target voltage), the entire battery pack is not charged to prevent overcharging. Even if charging is forcibly terminated, this results in a reduction of the available capacity of the battery.

본 발명의 목적은 배터리팩의 내부 셀의 전압을 균등하게 보정하는 배터리 충전 시스템 및 그것의 충전 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a battery charging system and a charging method thereof that equally correct the voltage of an internal cell of a battery pack.

본 발명의 목적은 배터리 수명을 연장하기 위한 배터리 충전 시스템 및 그것의 충전 방법을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a battery charging system and a charging method thereof for extending battery life.

본 발명의 목적은 배터리 충전 속도를 향상시키기 위한 배터리 충전 시스템 및 그것의 충전 방법을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a battery charging system and a charging method thereof for improving the battery charging speed.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 충전 방법은, 메인 충전기를 이용하여 직렬 연결된 복수의 셀들을 갖는 배터리팩을 충전하는 단계; 및 보조 충전기를 이용하여 상기 복수의 셀들 각각의 일단과 타단 사이의 전압을 조정하는 단계를 포함한다.A battery charging method according to an exemplary embodiment of the present invention includes charging a battery pack having a plurality of cells connected in series using a main charger; And adjusting a voltage between one end and the other end of each of the plurality of cells using an auxiliary charger.

실시 예에 있어서, 상기 배터리팩의 일단과 타단 사이에 전압이 타겟 전압이 될 때, 상기 메인 충전기의 충전을 종료하는 단계를 더 포함한다.The method may further include terminating the charging of the main charger when the voltage between one end and the other end of the battery pack becomes a target voltage.

실시 예에 있어서, 상기 메인 충전기의 충전 동작이 종료된 후, 상기 복수의 셀들 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 균형된다.In an embodiment, after the charging operation of the main charger is completed, the voltage between one end and the other end of each of the plurality of cells is balanced.

실시 예에 있어서, 상기 메인 충전기의 충전 동작이 수행되면서 동시에, 상기 복수의 셀들 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 균형된다.In an embodiment, while the charging operation of the main charger is performed, voltages between one end and the other end of each of the plurality of cells are balanced.

실시 예에 있어서, 상기 복수의 셀들 중 어느 하나의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압보다 낮을 때, 상기 복수의 셀들 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 균형되도록 상기 어느 하나의 일단과 타단 사이에 상기 셀 타겟 전압이 제공된다.In an embodiment, when the voltage between one end and the other end of any of the plurality of cells is lower than a cell target voltage, the voltage between one end and the other end of the one or the other end of each of the plurality of cells is balanced. The cell target voltage is provided.

실시 예에 있어서, 상기 복수의 셀들 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 소정의 시간이 지나도록 균형되지 않을 때, 강제적으로 충전이 종료된다.In an embodiment, when the voltage between one end and the other end of each of the cells is not balanced to pass a predetermined time, charging is forcibly terminated.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 충전 시스템은, 직렬 연결된 복수의 셀들을 갖는 배터리팩; 상기 배터리팩의 일단과 타단 사이에 전압을 제공함으로써 상기 배터리팩을 충전하는 메인 충전기; 셀 타겟 전압 조정을 위하여 상기 복수의 셀들 각각에 제공하기 위한 셀 타겟 전압을 생성하는 보조 충전기; 상기 복수의 셀들 각각의 일단과 상기 보조 충전기로부터 상기 셀 타겟 전압을 제공하는 전원단 사이를 전기적으로 연결시키기 복수의 스위치들을 갖고, 상식 복수의 셀들 각각의 타단은 접지 전압을 제공하는 접지단과 연결되는 스위치 회로; 및 상기 배터리팩의 충전시 상기 복수의 셀들 각각의 일단과 타단 사이의 전압을 측정하고, 상기 측정된 전압이 상기 셀 타겟 전압보다 낮은 셀에 대응하는 복수의 스위치들 중 어느 하나의 스위치를 턴온시킴으로써 상기 복수의 셀들의 충전 전압을 균형시키는 보조 충전 제어기를 포함한다.Battery charging system according to an embodiment of the present invention, a battery pack having a plurality of cells connected in series; A main charger charging the battery pack by providing a voltage between one end and the other end of the battery pack; An auxiliary charger for generating a cell target voltage for providing each of the plurality of cells for cell target voltage adjustment; A plurality of switches electrically connecting between one end of each of the plurality of cells and a power supply terminal providing the cell target voltage from the auxiliary charger, and the other end of each of the plurality of cells is connected to a ground terminal providing a ground voltage. Switch circuits; And measuring a voltage between one end and the other end of each of the plurality of cells when the battery pack is charged, and turning on any one of a plurality of switches corresponding to a cell whose measured voltage is lower than the cell target voltage. And an auxiliary charge controller for balancing the charge voltages of the plurality of cells.

실시 예에 있어서, 상기 보조 충전기는 상기 메인 충전기로부터 전원을 공급받는다.In an embodiment, the auxiliary charger receives power from the main charger.

실시 예에 있어서, 상기 보조 충전기는 적어도 한개 이다.In an embodiment, there is at least one auxiliary charger.

실시 예에 있어서, 상기 보조 충전기, 상기 스위치 회로, 및 상기 보조 충전 제어기는 하나의 집적회로로 구현된다.In an embodiment, the auxiliary charger, the switch circuit, and the auxiliary charging controller are implemented as one integrated circuit.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 배터리 충전 시스템 및 그것의 충전 방법은, 셀들의 전압 균형을 위한 보조 충전을 수행함으로써, 배터리팩의 수명을 연장하고, 보다 빠르게 배터리팩을 충전할 수 있다.As described above, the battery charging system and charging method thereof according to the present invention can extend the life of the battery pack and charge the battery pack faster by performing auxiliary charging for voltage balancing of cells.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 충전 시스템에 대한 제 1 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 충전 시스템에 대한 제 2 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 충전 시스템에 대한 제 3 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 충전 시스템에 대한 제 4 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 배터리 충전 방법에 대한 제 1 실시 예를 보여주는 흐름도다.
도 6는 본 발명에 따른 배터리 충전 방법에 대한 제 2 실시 예를 보여주는 흐름도다.
도 7은 본 발명에 따른 배터리 충전 방법에 대한 제 3 실시 예를 보여주는 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 배터리 충전 방법에 대한 제 4 실시 예를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a first embodiment of a battery charging system according to the present invention.
2 is a view showing a second embodiment of a battery charging system according to the present invention.
3 is a view showing a third embodiment of a battery charging system according to the present invention.
4 is a view showing a fourth embodiment of a battery charging system according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating a first embodiment of a battery charging method according to the present invention.
6 is a flowchart illustrating a second embodiment of a battery charging method according to the present invention.
7 is a flowchart illustrating a third embodiment of a battery charging method according to the present invention.
8 is a view showing a fourth embodiment of a battery charging method according to the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 충전 시스템에 대한 제 1 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 배터리 충전 시스템(100)은 배터리팩(110), 메인 충전기(120), 보조 충전기(130), 스위치 회로(140) 및 보조 충전 제어기(150)를 포함한다.1 is a view showing a first embodiment of a battery charging system according to the present invention. Referring to FIG. 1, the battery charging system 100 includes a battery pack 110, a main charger 120, an auxiliary charger 130, a switch circuit 140, and an auxiliary charging controller 150.

배터리팩(110)는 직렬 연결된 복수의 셀들(C1~C10)을 포함한다. 복수의 셀들(C1~C10) 중 어느 하나의 일단은 인접한 셀의 타단에 연결된다. 복수의 셀들(C1~C10) 각각은, 셀 타겟 전압으로 충전된다. 복수의 셀들(C1~C10) 각각은, 리튬-이온, 니켈-카드뮴, 니켈-금속 수소 등과 같은 충전 가능한 형태로 구현된다. The battery pack 110 includes a plurality of cells C1 to C10 connected in series. One end of any one of the cells C1 to C10 is connected to the other end of the adjacent cell. Each of the cells C1 to C10 is charged to a cell target voltage. Each of the cells C1 to C10 is implemented in a chargeable form such as lithium-ion, nickel-cadmium, nickel-metal hydrogen, or the like.

도 1에 도시된 셀들은 10개이다. 그러나, 본 발명의 셀들의 개수가 10개일 필요는 없다. 본 발명의 셀들은 적어도 두개이상이다.There are ten cells shown in FIG. However, the number of cells of the present invention does not need to be ten. At least two cells of the present invention.

메인 충전기(120)는 배터리팩(110)의 일단과 타단 사이에 충전 전압을 제공함으로써, 배터리팩(110)을 충전시킨다. 메인 충전기(120)는 외부로부터 전원을 제공받아, 배터리팩(110)에 제공될 타겟 전압(혹은 충전 전압)을 생성한다. 여기서 타겟 전압은 DC 전압이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 배터리팩(110)의 일단(+)에는 타겟 전압에 제공되고, 배터리팩(120)의 타단(-)에는 접지 전압(GND)가 제공될 수 있다.The main charger 120 charges the battery pack 110 by providing a charging voltage between one end and the other end of the battery pack 110. The main charger 120 receives power from the outside to generate a target voltage (or charging voltage) to be provided to the battery pack 110. The target voltage here is a DC voltage. As illustrated in FIG. 1, one end (+) of the battery pack 110 may be provided to a target voltage, and the other end (−) of the battery pack 120 may be provided with a ground voltage GND.

메인 충전기(120)는 배터리팩(110)의 충전 완료될 때 더 이상 배터리팩(110)으로 충전 전압을 제공하지 않는다. 여기서 배터리팩(110)의 충전 완료는 배터리팩(110)의 일단과 타단 사이의 전압이 타겟 전압(혹은 목표 전압)이 되거나, 복수의 셀들(C1~C10) 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압 이상이 되는 것으로 판별된다. 여기서, 타겟 전압은 셀 타겟 전압의 배수일 수 있다. 예를 들어, 배터리팩(110)이 10개의 셀들을 구비할 때, 타겟 전압이 42V이고, 셀 타겟 전압이 4.2V일 수 있다.The main charger 120 no longer provides a charging voltage to the battery pack 110 when the charging of the battery pack 110 is completed. In this case, when the charging of the battery pack 110 is completed, a voltage between one end and the other end of the battery pack 110 becomes a target voltage (or a target voltage), or a voltage between one end and the other end of each of the plurality of cells C1 to C10 is increased. It is discriminated that it becomes more than a cell target voltage. Here, the target voltage may be a multiple of the cell target voltage. For example, when the battery pack 110 includes 10 cells, the target voltage may be 42V and the cell target voltage may be 4.2V.

한편, 복수의 셀들(C1~C10) 각각의 일단은 보조 충전 제어기(150)의 제어 따라 셀 타겟 전압을 제공받을 수 있다. 또한, 복수의 셀들(C1~C10) 각각의 타단은 접지 전압(GND)을 제공받는다. 여기서, 복수의 셀들 타단에 접지 전압(GND)을 제공하기 위한 접지 라인들은, 배터리팩(110)에 접지 전압(GND)을 제공하기 위한 접지라인과 구별될 수 있다.Meanwhile, one end of each of the plurality of cells C1 to C10 may be provided with a cell target voltage under the control of the auxiliary charging controller 150. In addition, the other end of each of the cells C1 to C10 is provided with a ground voltage GND. Here, the ground lines for providing the ground voltage GND to the other ends of the cells may be distinguished from the ground lines for providing the ground voltage GND to the battery pack 110.

보조 충전기(130)는 복수의 셀들(C1~C10) 각각의 보조 충전을 위한 셀 타겟 전압을 생성한다. 다른 말로, 보조 충전기(130)는 복수의 셀들(C1~C10) 각각의 전압을 균일(balancing)하게 하기 위한 셀 타겟 전압을 생성한다.The auxiliary charger 130 generates a cell target voltage for auxiliary charging of each of the cells C1 to C10. In other words, the auxiliary charger 130 generates a cell target voltage for balancing the voltage of each of the plurality of cells C1 to C10.

스위치 회로(140)는 보조 충전 제어기(150)의 제어에 따라 보조 충전기(130)에서 생성된 셀 타겟 전압이 출력되는 전원단과 복수의 셀들(C1~C10) 각각의 일단 사이를 스위칭하는 복수의 스위치들(S1~S10)를 포함한다. 여기서 복수의 셀들(C1~C10) 각각의 타단은 접지 전압(GND)을 제공하는 접지단에 연결된다.The switch circuit 140 switches between a power supply terminal to which the cell target voltage generated by the auxiliary charger 130 is output and one end of each of the cells C1 to C10 under the control of the auxiliary charging controller 150. It includes these (S1 ~ S10). Here, the other end of each of the cells C1 to C10 is connected to a ground terminal providing a ground voltage GND.

보조 충전 제어기(150)는 배터리 충전시 복수의 셀들(C1~C10)의 전압들이 균일한 지를 판별하고, 보조 충전을 통하여 복수의 셀들(C1~C10)의 전압들이 균일하게 조정되도록 스위치 회로(140)를 제어한다. 즉, 보조 충전 제어기(150)는 배터리 충전시 복수의 셀들(C1~C10) 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압 이상이 되는 지를 측정하고, 복수의 셀들(C1~C10) 중 어느 하나의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압보다 크지 않을 때, 대응하는 셀에 셀 타겟 전압을 제공하도록 스위치 회로(140)를 제어한다.The auxiliary charging controller 150 determines whether the voltages of the cells C1 to C10 are uniform when the battery is charged, and the switch circuit 140 to uniformly adjust the voltages of the cells C1 to C10 through auxiliary charging. ). That is, the auxiliary charging controller 150 measures whether the voltage between one end and the other end of each of the plurality of cells C1 to C10 is equal to or greater than the cell target voltage when the battery is charged, and any one of the plurality of cells C1 to C10 is charged. When the voltage between one end and the other end of is not greater than the cell target voltage, the switch circuit 140 is controlled to provide the cell target voltage to the corresponding cell.

예를 들어, 셀(C4)의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압 보다 낮을 때, 보조 충전 제어기(150)는 이를 감지하고 스위치(S4)를 턴온시킴으로써, 셀(C4)의 일단에 셀 타겟 전압을 제공시킨다.For example, when the voltage between one end and the other end of the cell C4 is lower than the cell target voltage, the auxiliary charge controller 150 senses this and turns on the switch S4 to thereby turn on the cell target at one end of the cell C4. Provide voltage.

보조 충전 제어기(150)는 배터리 충전시 복수의 셀들(C1~C10) 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압 이상이 되는 지를 순차적으로 감지할 수 있다.The auxiliary charge controller 150 may sequentially detect whether the voltage between one end and the other end of each of the plurality of cells C1 to C10 becomes equal to or greater than the cell target voltage when the battery is being charged.

보조 충전 제어기(150)는 복수의 셀들(C1~C10) 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압 이상일 때 보조 충전을 정지한다.The auxiliary charging controller 150 stops auxiliary charging when the voltage between one end and the other end of each of the cells C1 to C10 is equal to or greater than the cell target voltage.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 충전 시스템(100)은 메인 충전기(120)로 배터리팩(110)을 1차로 충전한 뒤, 각각의 셀들의 전압을 측정하고, 측정결과로써 제대로 충전되지 못한 셀들을 보조 충전기(130)로 충전할 수 있다. 이로써, 본 발명의 배터리 충전 시스템(100)은 보조 충전기(130)를 이용하여 배터리팩(110)의 내부 셀들의 균형을 이룰 수 있다. 그 결과로써, 본 발명의 배터리 충전 시스템(100)은 배터리팩(110)의 수명을 연장시킬 수 있다.The battery charging system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention charges the battery pack 110 primarily with the main charger 120, measures the voltage of each cell, and measures cells that are not properly charged as a result of the measurement. The secondary charger 130 may be charged. As a result, the battery charging system 100 of the present invention may balance internal cells of the battery pack 110 using the auxiliary charger 130. As a result, the battery charging system 100 of the present invention can extend the life of the battery pack 110.

도 1에서 배터리 충전시 하나의 보조 충전기(130)가 이용된다. 그러나 본 발명이 반드시 하나의 보조 충전기를 이용할 필요는 없다. 본 발명은 보조 충전 속도를 향상하기 위하여 두 개 이상의 보조 충전기를 이용할 수 있다.In FIG. 1, one auxiliary charger 130 is used to charge a battery. However, the present invention does not necessarily use one auxiliary charger. The present invention may utilize two or more auxiliary chargers to improve the auxiliary charging speed.

도 2는 본 발명에 따른 배터리 충전 시스템에 대한 제 2 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 배터리 충전 시스템(200)은 배터리팩(210), 메인 충전기(220), 제 1 보조 충전기(232), 제 2 보조 충전기(234), 제 1 스위치 회로(242), 제 2 스위치 회로(244) 및 보조 충전 제어기(250)를 포함한다.2 is a view showing a second embodiment of a battery charging system according to the present invention. Referring to FIG. 2, the battery charging system 200 includes a battery pack 210, a main charger 220, a first auxiliary charger 232, a second auxiliary charger 234, a first switch circuit 242, and a first battery charger. Two switch circuit 244 and auxiliary charge controller 250.

배터리팩(210), 메인 충전기(220)는, 도 1에 도시된 배터리팩(110) 및 메인 충전기(120)와 동일한 구성 및 동일한 기능을 갖는다.The battery pack 210 and the main charger 220 have the same configuration and the same function as the battery pack 110 and the main charger 120 shown in FIG. 1.

제 1 보조 충전기(232)는 제 1 내지 제 5 셀들(C1~C5)의 보조 충전을 위한 셀 타겟 전압을 생성한다.The first auxiliary charger 232 generates a cell target voltage for auxiliary charging of the first to fifth cells C1 to C5.

제 2 보조 충전기(234)는 제 5 내지 제 10 셀들(C6~C10)의 보조 충전을 위한 셀 타겟 전압을 생성한다.The second auxiliary charger 234 generates a cell target voltage for auxiliary charging of the fifth to tenth cells C6 to C10.

제 1 스위치 회로(242)는 보조 충전 제어기(250)의 제어에 따라 제 1 보조 충전기(232)에서 생성된 셀 타겟 전압이 제 1 내지 제 5 셀들(C1~C5) 각각의 일단에 제공하도록 스위칭하는 복수의 스위치들(S1~S5)를 포함한다.The first switch circuit 242 switches the cell target voltage generated by the first auxiliary charger 232 to one end of each of the first to fifth cells C1 to C5 under the control of the auxiliary charging controller 250. It includes a plurality of switches (S1 ~ S5).

제 2 스위치 회로(244)는 보조 충전 제어기(250)의 제어에 따라 제 2 보조 충전기(234)에서 생성된 셀 타겟 전압이 제 6 내지 제 10 셀들(C6~C10) 각각의 일단에 제공하도록 스위칭하는 복수의 스위치들(S6~S10)를 포함한다.The second switch circuit 244 switches the cell target voltage generated in the second auxiliary charger 234 to one end of each of the sixth to tenth cells C6 to C10 under the control of the auxiliary charging controller 250. It includes a plurality of switches (S6 ~ S10).

보조 충전 제어기(250)는 배터리 충전시 제 1 셀들(C1~C5) 및 제 2 셀들(C6~C10) 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압 이상이 되는 지를 측정하고, 어느 하나의 셀의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압보다 크지 않을 때 대응하는 셀에 셀 타겟 전압을 제공하도록 제 1 및 제 2 스위치 회로들(242,244)를 제어한다.The auxiliary charge controller 250 measures whether the voltage between one end and the other end of each of the first cells C1 to C5 and the second cells C6 to C10 becomes greater than or equal to the cell target voltage when the battery is charged. The first and second switch circuits 242 and 244 are controlled to provide the cell target voltage to the corresponding cell when the voltage between one end and the other end of is not greater than the cell target voltage.

보조 충전 제어기(250)는 배터리 충전시 제 1 셀들(C1~C5) 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압 이상이 되는 지를 순차적으로 측정하고, 동시에 제 2 셀들(C6~C10) 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압 이상이 되는 지를 순차적으로 측정한다.The auxiliary charging controller 250 sequentially measures whether the voltage between one end and the other end of each of the first cells C1 to C5 becomes greater than or equal to the cell target voltage when the battery is being charged, and at the same time, each of the second cells C6 to C10 It is sequentially measured whether the voltage between one end and the other end is greater than or equal to the cell target voltage.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 충전 시스템(200)은 두 개의 보조 충전기들(232,234)를 구비함으로써, 보조 충전을 보다 빠르게 수행할 수 있다.The battery charging system 200 according to an exemplary embodiment of the present invention may include two auxiliary chargers 232 and 234, so that auxiliary charging can be performed more quickly.

도 1 내지 도 2에서 보조 충전기는 외부로부터 전원을 제공받아 셀 타겟 전압을 생성한다. 그러나, 본 발명의 보조 충전기가 반드시 외부로부터 전원을 제공받아 셀 타겟 전압을 생성할 필요는 없다. 본 발명의 보조 충전기는 메인 충전기로부터 전원을 제공받을 수 있다.1 and 2, the auxiliary charger receives power from an external source to generate a cell target voltage. However, the auxiliary charger of the present invention does not necessarily receive power from an external source to generate a cell target voltage. The auxiliary charger of the present invention may receive power from the main charger.

도 3은 본 발명에 따른 배터리 충전 시스템에 대한 제 3 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 배터리 충전 시스템(300)은 배터리팩(310), 메인 충전기(320), 보조 충전기(330), 스위치 회로(340) 및 보조 충전 제어기(350)를 포함한다. 메인 충전기(320)는 보조 충전기(330)에 공급하기 위한 DC 전압을 생성한다. 보조 충전기(330)는 메인 충전기(320)로부터 DC 전압을 제공받아 보조 충전에 필요한 셀 타겟 전압을 생성한다.3 is a view showing a third embodiment of a battery charging system according to the present invention. Referring to FIG. 3, the battery charging system 300 includes a battery pack 310, a main charger 320, an auxiliary charger 330, a switch circuit 340, and an auxiliary charging controller 350. The main charger 320 generates a DC voltage for supplying the auxiliary charger 330. The auxiliary charger 330 receives a DC voltage from the main charger 320 to generate a cell target voltage for auxiliary charging.

본 발명에서는 보조 충전을 위한 장치들(예를 들어, 보조 충전 제어기, 스위치 회로, 보조 충전기)을 하나로 집적화시킬 수 있다.In the present invention, devices for auxiliary charging (eg, auxiliary charging controller, switch circuit, auxiliary charger) can be integrated into one.

도 4는 본 발명에 따른 배터리 충전 시스템에 대한 제 4 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 배터리 충전 시스템(400)은 배터리팩(410), 메인 충전기(420), 보조 충전 집적회로(430)를 포함한다.4 is a view showing a fourth embodiment of a battery charging system according to the present invention. Referring to FIG. 4, the battery charging system 400 includes a battery pack 410, a main charger 420, and an auxiliary charging integrated circuit 430.

보조 충전 집적회로(430)는 보조 충전기(432), 스위치 회로(434), 및 보조 충전 제어기(436)를 포함한다. 여기서 보조 충전기(432), 스위치 회로(434), 및 보조 충전 제어기(436)는, 도 1에 도시된 보조 충전기(130), 스위치 회로(140), 및 보조 충전 제어기(150)와 동일한 구성 및 동일한 기능을 갖는다.The auxiliary charging integrated circuit 430 includes an auxiliary charger 432, a switch circuit 434, and an auxiliary charging controller 436. Here, the auxiliary charger 432, the switch circuit 434, and the auxiliary charging controller 436 have the same configuration as the auxiliary charger 130, the switch circuit 140, and the auxiliary charging controller 150 shown in FIG. 1. Has the same function.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 충전 시스템(400)은 보조 충전을 위한 장치들을 집적화시킴으로써, 집적화에 유리하다.The battery charging system 400 according to the embodiment of the present invention is advantageous in integration by integrating devices for auxiliary charging.

도 5는 본 발명에 따른 배터리 충전 방법에 대한 제 1 실시 예를 보여주는 흐름도다. 도 1 및 도 5을 참조하면, 배터리 충전 시스템(100)의 배터리 충전 방법은 다음과 같다.5 is a flowchart illustrating a first embodiment of a battery charging method according to the present invention. 1 and 5, a battery charging method of the battery charging system 100 is as follows.

메인 충전기(120)를 이용하여 배터리팩(110)의 충전이 시작된다(S110).Charging of the battery pack 110 is started using the main charger 120 (S110).

메인 충전기(120)는 배터리팩(110)이 타겟 전압까지 충전되었는 지를 판별한다(S120). 만약, 배터리팩(110)이 타겟 전압까지 충전되지 않았다면, 보조 충전 제어기(150)는 배터리팩(110) 내부 셀이 하나라도 셀 타겟 전압이 되었는지를 판별한다(S125). 만약, 배터리팩(110) 내부 셀이 하나라도 셀 타겟 전압이 되지 않았다면, S110 단계가 진행된다.The main charger 120 determines whether the battery pack 110 is charged to the target voltage (S120). If the battery pack 110 is not charged to the target voltage, the auxiliary charging controller 150 determines whether even one of the cells of the battery pack 110 has reached the cell target voltage (S125). If even one of the cells in the battery pack 110 is not the cell target voltage, step S110 is performed.

반면에, 배터리팩(110)이 타겟 전압까지 충전되었거나 혹은 배터리팩(110)이 타겟 전압까지 충전되지 않았더라도 배터리 팩 내부 셀이 하나라도 셀 타겟 전압이 될때, 과충전 방지를 위해 메인 충전기(120)의 충전이 종료된다(S130).On the other hand, even when the battery pack 110 is charged to the target voltage or even if the battery pack 110 is not charged to the target voltage, even when one of the cells inside the battery pack becomes the cell target voltage, the main charger 120 to prevent overcharge Charging is terminated (S130).

이후, 보조 충전 제어기(150)는 배터리팩(110)의 셀들(C1~C10)의 전압들이 균일한 지를 판별한다. 즉, 보조 충전 제어기(150)는 순차적으로 셀들(C1~C10)의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압 이상인 지를 판별한다(S140).Thereafter, the auxiliary charge controller 150 determines whether the voltages of the cells C1 to C10 of the battery pack 110 are uniform. That is, the auxiliary charging controller 150 sequentially determines whether the voltage between one end and the other end of the cells C1 to C10 is greater than or equal to the cell target voltage (S140).

만일, 셀들(C1~C10)의 전압들이 균일하지 않다면, 즉, 셀들(C1~C10)의 적어도 하나의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압보다 낮다면, 보조 충전기(130)를 이용하여 균일하지 못한 셀 혹은 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압보다 낮은 셀에 셀 타겟 전압(혹은, 보조 충전 전압)이 제공된다. 이와 같은 방법으로, 보조 충전기(130)를 이용하여 배터리팩(110)의 셀들 각각의 전압들이 균일하게 조정된다(S150). 도시되지 않았지만, 소정의 시간이 지나도록 배터리팩(110)의 셀들 각각의 전압들이 균일하게 조정되지 않을 때, 배터리 보조 충전이 강제적으로 종료된다.If the voltages of the cells C1 to C10 are not uniform, that is, the voltage between at least one end and the other end of the cells C1 to C10 is lower than the cell target voltage, the auxiliary charger 130 may be uniform. The cell target voltage (or auxiliary charging voltage) is provided to a cell that has failed or a cell whose voltage between one end and the other end is lower than the cell target voltage. In this manner, the voltages of the cells of the battery pack 110 are uniformly adjusted using the auxiliary charger 130 (S150). Although not shown, when the voltages of the cells of the battery pack 110 are not uniformly adjusted to pass a predetermined time, the battery auxiliary charging is forcibly terminated.

만일, 셀들(C1~C10)의 전압들이 균일하다면, 즉 셀들(C1~C10)의 적어도 하나의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압 이상이면, 배터리 충전이 완료된다. If the voltages of the cells C1 to C10 are uniform, that is, the voltage between at least one end and the other end of the cells C1 to C10 is greater than or equal to the cell target voltage, the battery charging is completed.

상술된 바와 같이, 배터리 충전 방법은, 1차적으로 메인 충전기(120)에 의하여 배터리팩(110)을 충전하고, 2차적으로 보조 충전기(130)에 의하여 균일하게 셀들을 충전한다.As described above, the battery charging method primarily charges the battery pack 110 by the main charger 120 and secondly charges the cells uniformly by the auxiliary charger 130.

도 6는 본 발명에 따른 배터리 충전 방법에 대한 제 2 실시 예를 보여주는 흐름도다. 도 2 및 도 6을 참조하면, 배터리 충전 시스템(200)의 배터리 충전 방법은 다음과 같다.6 is a flowchart illustrating a second embodiment of a battery charging method according to the present invention. 2 and 6, a battery charging method of the battery charging system 200 is as follows.

메인 충전기(220)를 이용하여 배터리팩(210)의 충전이 시작된다(S210).The charging of the battery pack 210 is started using the main charger 220 (S210).

메인 충전기(220)는 배터리팩(210)이 타겟 전압까지 충전되었는 지를 판별한다(S220). 만약, 배터리팩(210)이 타겟 전압까지 충전되지 않았다면, 보조 충전 제어기(250)는 배터리팩(210) 내부 셀이 하나라도 셀 타겟 전압이 되었는지를 판별한다(S225). 만약, 배터리팩(210) 내부 셀이 하나라도 셀 타겟 전압이 되지 않았다면, S210 단계가 진행된다.The main charger 220 determines whether the battery pack 210 is charged to the target voltage (S220). If the battery pack 210 is not charged to the target voltage, the auxiliary charge controller 250 determines whether even one of the cells of the battery pack 210 has reached the cell target voltage (S225). If even one of the cells inside the battery pack 210 is not the cell target voltage, step S210 is performed.

반면에, 배터리팩(210)이 타겟 전압까지 충전되었거나 혹은 배터리팩(210)이 타겟 전압까지 충전되지 않았더라도 배터리 팩 내부 셀이 하나라도 셀 타겟 전압이 될때, 과충전 방지를 위해 메인 충전기(220)의 충전이 종료된다(S230).On the other hand, even when the battery pack 210 is charged to the target voltage or even if the battery pack 210 is not charged to the target voltage, even if one of the cells inside the battery pack becomes the cell target voltage, the main charger 220 to prevent overcharge Charging is terminated (S230).

반면에, 배터리 팩(210)이 타겟 전압까지 충전되지 않았더라도 배터리팩(210) 내부 셀이 하나 라도 셀 타겟 전압이 될때, 과 충전 방지를 위해 메인 충전기(220)의 충전이 종료된다(S230). On the other hand, even when the battery pack 210 is not charged to the target voltage, even when one of the cells inside the battery pack 210 becomes the cell target voltage, the charging of the main charger 220 is terminated to prevent overcharging (S230). .

이후, 보조 충전 제어기(250)는 배터리 팩(210)의 제 1 셀들(C1-C5) 혹은 제 2 셀들(C6~C10) 중에서 가장 높은 전압을 갖는 셀의 전압과 나머지 셀들의 전압들이 균일한 지를 판별한다. 즉, 보조 충전 제어기(250)는 제 1 셀들(C1~C5) 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 배터리팩(210) 내부 셀 중에서 가장 높은 전압을 갖는 셀의 전압과 균일한 지를 판별하거나, 제 2 셀들(C6~C10) 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 배터리팩(210) 내부 셀 중에서 가장 높은 전압을 갖는 셀의 전압과 균일한 지를 판별한다(S240).Subsequently, the auxiliary charge controller 250 determines whether the voltage of the cell having the highest voltage among the first cells C1-C5 or the second cells C6 to C10 of the battery pack 210 and the voltages of the remaining cells are uniform. Determine. That is, the auxiliary charging controller 250 determines whether the voltage between one end and the other end of each of the first cells C1 to C5 is uniform with the voltage of the cell having the highest voltage among the cells inside the battery pack 210, or It is determined whether the voltage between one end and the other end of each of the two cells C6 to C10 is uniform with the voltage of the cell having the highest voltage among the cells inside the battery pack 210 (S240).

만일, 제 1 셀들(C1~C5) 중에서 어느 하나의 일단과 타단 사이의 전압이 배터리팩(210) 내부 셀 중에서 가장 높은 전압보다 낮거나, 제 2 셀들(C6~C10) 중에서 어느 하나의 일단과 타단 사이의 전압이 배터리팩(210) 내부 셀 중에서 가장 높은 전압보다 낮을 때, 제 1 및 제 2 보조 충전기들(232,234)을 이용하여 제 1 셀들(C1~C5) 각각의 전압들이 균일하게 조정된다.If the voltage between one end and the other end of the first cells C1 ˜ C5 is lower than the highest voltage among the cells inside the battery pack 210, or with one end of the second cells C6 ˜ C10. When the voltage between the other ends is lower than the highest voltage among the cells inside the battery pack 210, the voltages of the first cells C1 to C5 are uniformly adjusted using the first and second auxiliary chargers 232 and 234. .

즉, 제 1 셀들(C1~C5) 중에서 어느 하나의 일단과 타단 사이의 전압이 배터리 팩 내부 셀 중에서 가장 높은 전압보다 낮을 때, 제 1 보조 충전기(232)는 보조 충전 제어기(250)의 제어에 따라 대응하는 셀에 셀 타겟 전압을 제공한다. 또한 제 2 셀들(C6~C10) 중에서 어느 하나의 일단과 타단 사이의 전압이 배터리 팩 내부 셀 중에서 가장 높은 전압보다 낮을 때, 제 2 보조 충전기(234)는 보조 충전 제어기(250)의 제어에 따라 대응하는 셀에 셀 타겟 전압을 제공한다.That is, when the voltage between one end and the other end of one of the first cells C1 to C5 is lower than the highest voltage among the cells inside the battery pack, the first auxiliary charger 232 is not controlled by the auxiliary charging controller 250. Accordingly, the cell target voltage is provided to the corresponding cell. Also, when the voltage between one end and the other end of the second cells C6 to C10 is lower than the highest voltage among the cells inside the battery pack, the second auxiliary charger 234 is controlled by the auxiliary charging controller 250. Provide a cell target voltage to the corresponding cell.

만일, 제 1 셀들(C1~C5) 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 배터리 팩 내부 셀 중에서 가장 높은 전압을 갖는 셀의 전압과 균일하고, 제 2 셀들(C6~C10) 각각의 일단과 타단 사이의 전압이 배터리 팩 내부 셀 중에서 가장 높은 전압을 갖는 셀의 전압과 균일하면, 보조 충전 제어기(250)는 배터리 팩(210)의 셀들(C1~C10) 각각의 전압들이 균일한 지를 판별한다(S250).If the voltage between one end and the other end of each of the first cells C1 to C5 is uniform with the voltage of the cell having the highest voltage among the cells inside the battery pack, and between one end and the other end of each of the second cells C6 to C10, respectively. If the voltage is equal to the voltage of the cell having the highest voltage among the battery pack internal cells, the auxiliary charge controller 250 determines whether the voltages of each of the cells C1 to C10 of the battery pack 210 are uniform (S250). ).

만일, 배터리팩(210)의 셀들(C1~C10) 각각의 전압들이 균일하지 않다면, S240 단계가 진입된다.If the voltages of the cells C1 to C10 of the battery pack 210 are not uniform, step S240 is entered.

반면에, 배터리팩(210)의 셀들(C1~C10) 각각의 전압들이 균일하면, 보조 충전이 종료되고, 전체 배터리 충전이 종료된다. 이와 같은 방법으로, 제 1 및 제 2 보조 충전기들(232, 234)를 이용하여 배터리팩(210)의 셀들 각각의 전압들이 균일하게 조정된다(S250). 도시되지 않았지만, 소정의 시간이 지나도록 배터리팩(210)의 셀들 각각의 전압들이 균일하게 조정되지 않을 때, 배터리 보조 충전이 강제적으로 종료된다.On the other hand, when the voltages of each of the cells C1 to C10 of the battery pack 210 are uniform, the auxiliary charging ends and the entire battery charging ends. In this manner, the voltages of the cells of the battery pack 210 are uniformly adjusted using the first and second auxiliary chargers 232 and 234 (S250). Although not shown, when the voltages of the cells of the battery pack 210 are not uniformly adjusted to pass a predetermined time, the battery auxiliary charging is forcibly terminated.

상술된 바와 같이, 배터리 충전 방법은, 1차적으로 메인 충전기(220)에 의하여 배터리팩(210)을 충전하고, 2차적으로 제 1 및 제 2 보조 충전기들(232,234)을 각각 이용하여 제 1 셀들(C1~C5) 및 제 2 셀들(C6~10)이 배터리팩(210) 내부 셀 중 가장 높은 셀의 전압과 균일한 전압이 될 때까지 충전시킨다.As described above, the battery charging method primarily charges the battery pack 210 by the main charger 220, and secondly the first cells by using the first and second auxiliary chargers 232 and 234, respectively. The battery cells C1 to C5 and the second cells C6 to 10 are charged until the voltage of the highest cell and the uniform voltage among the cells inside the battery pack 210 becomes uniform.

도 5 내지 도 6에서 배터리 충전 방법은 1차적으로 메인 충전을 수행하고, 1차적으로 보조 충전을 수행한다. 그러나, 본 발명의 충전 방법이 반드시 여기에 국한될 필요는 없다. 본 발명의 배터리 충전 방법은, 메인 충전을 하면서 동시에 보조 충전을 수행할 수 있다.5 to 6, the battery charging method primarily performs main charging and primarily performs auxiliary charging. However, the charging method of the present invention does not necessarily need to be limited thereto. The battery charging method of the present invention can perform auxiliary charging while simultaneously performing main charging.

도 7은 본 발명에 따른 배터리 충전 방법에 대한 제 3 실시 예를 보여주는 흐름도이다. 도 1 및 도 7을 참조하면, 배터리 충전 방법은 다음과 같다.7 is a flowchart illustrating a third embodiment of a battery charging method according to the present invention. 1 and 7, a battery charging method is as follows.

메인 충전기(120)를 이용하여 배터리팩(110)의 충전이 시작된다(S310).The charging of the battery pack 110 is started using the main charger 120 (S310).

보조 충전 제어기(150)는 배터리팩(110)의 셀들(C1~C10)의 전압들이 균일한 지를 판별한다. 즉, 보조 충전 제어기(150)는 순차적으로 셀들(C1~C10)의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압 이상인 지를 판별한다(S320).The auxiliary charge controller 150 determines whether the voltages of the cells C1 to C10 of the battery pack 110 are uniform. That is, the auxiliary charging controller 150 sequentially determines whether the voltage between one end and the other end of the cells C1 to C10 is greater than or equal to the cell target voltage (S320).

만일, 만일, 셀들(C1~C10)의 전압들이 균일하지 않다면, 즉, 셀들(C1~C10)의 적어도 하나의 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압보다 낮다면, 보조 충전기(130)를 이용하여 균일하지 못한 셀 혹은 일단과 타단 사이의 전압이 셀 타겟 전압보다 낮은 셀에 셀 타겟 전압이 제공된다. 이와 같은 방법으로, 보조 충전기(130)를 이용하여 배터리팩(110)의 셀들 각각의 전압들이 균일하게 조정된다(S325).If the voltages of the cells C1 to C10 are not uniform, that is, the voltage between at least one end and the other end of the cells C1 to C10 is lower than the cell target voltage, the auxiliary charger 130 is used. Thus, the cell target voltage is provided to a non-uniform cell or a cell whose voltage between one end and the other end is lower than the cell target voltage. In this manner, the voltages of the cells of the battery pack 110 are uniformly adjusted using the auxiliary charger 130 (S325).

이후, 메인 충전기(120)는 배터리팩(110)이 타겟 전압까지 충전되었는 지를 판별한다(S330).Thereafter, the main charger 120 determines whether the battery pack 110 is charged to the target voltage (S330).

만약, 배터리팩(110)이 타겟 전압까지 충전되지 않았다면, 보조 충전 제어기(150)는 배터리팩(110) 내부 셀이 하나라도 셀 타겟 전압이 되었는지를 판별한다(S335). 만약, 배터리팩(110) 내부 셀이 하나라도 셀 타겟 전압이 되지 않았다면, S310 단계가 진행된다.If the battery pack 110 is not charged to the target voltage, the auxiliary charging controller 150 determines whether even one of the cells of the battery pack 110 has reached the cell target voltage (S335). If even one of the cells inside the battery pack 110 is not the cell target voltage, step S310 is performed.

반면에, 배터리팩(110)이 타겟 전압까지 충전되었거나 혹은 배터리팩(110)이 타겟 전압까지 충전되지 않았더라도 배터리 팩 내부 셀이 하나라도 셀 타겟 전압이 될때, 과충전 방지를 위해 메인 충전기(120)의 충전이 종료된다(S350).On the other hand, even when the battery pack 110 is charged to the target voltage or even if the battery pack 110 is not charged to the target voltage, even when one of the cells inside the battery pack becomes the cell target voltage, the main charger 120 to prevent overcharge Charging is terminated (S350).

반면에, 배터리 팩(110)이 타겟 전압까지 충전되지 않았더라도 배터리팩(110) 내부 셀이 하나 라도 셀 타겟 전압이 될때, 과 충전 방지를 위해 메인 충전기(120)의 충전이 종료된다(S350).On the other hand, even when the battery pack 110 is not charged to the target voltage, even when one of the cells inside the battery pack 110 becomes the cell target voltage, the charging of the main charger 120 is terminated to prevent overcharging (S350). .

반면에, 배터리팩(110)이 타겟 전압까지 충전되었다면, 보조 충전 제어기(150)는 배터리팩(110)의 셀들(C1~C10)의 전압들이 균일한 지를 판별한다(S340).On the other hand, if the battery pack 110 is charged to the target voltage, the auxiliary charge controller 150 determines whether the voltages of the cells (C1 ~ C10) of the battery pack 110 is uniform (S340).

만일, 배터리팩(110)의 셀들(C1~C10)의 전압들이 균일하지 않다면, S310 단계가 진행된다.If the voltages of the cells C1 to C10 of the battery pack 110 are not uniform, step S310 is performed.

반면에, 배터리팩(110)의 셀들(C1~C10)의 전압들이 균일하다면, 메인 충전기(120)의 충전이 종료된다(S350).On the other hand, if the voltages of the cells C1 to C10 of the battery pack 110 are uniform, the charging of the main charger 120 is terminated (S350).

상술된 바와 같이, 배터리 충전 방법은 메인 충전기(120)를 이용하여 배터리팩(110)을 충전하면서, 동시에 보조 충전기(130)을 이용하여 셀 균형을 이룬다.As described above, the battery charging method uses the main charger 120 to charge the battery pack 110 and at the same time achieves cell balance using the auxiliary charger 130.

도 8은 본 발명에 따른 배터리 충전 방법에 대한 제 4 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 1 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 배터리 충전 방법은 다음과 같다.8 is a view showing a fourth embodiment of a battery charging method according to the present invention. 1 and 8, the battery charging method of the present invention is as follows.

메인 충전기(110)는 외부로부터 전원을 공급받아 DC 전압을 생성하고, 생성된 DC 전압을 배터리팩(110)의 일단과 타단 사이에 공급함으로써 배터리팩(110)을 충전한다(S410).The main charger 110 receives power from the outside to generate a DC voltage, and charges the battery pack 110 by supplying the generated DC voltage between one end and the other end of the battery pack 110 (S410).

보조 충전 제어기(150)는 보조 충전기(130)에 생성된 셀 타겟 전압을 이용하여 배터리팩(110)의 셀들(C1~C10) 각각의 전압들을 균일하게 조정한다(S420). 보조 충전 제어기(150)는 배터리팩(110)의 셀들(C1~C10) 각각의 일단과 타단 사이의 전압을 순차적으로 측정하고, 측정 결과에 따라 셀들(C1~C10)의 보조 충전 여부를 결정하고, 보조 충전이 결정된 셀에 셀 타겟 전압이 제공되도록 스위치 회로(140)를 제어한다.The auxiliary charging controller 150 uniformly adjusts voltages of the cells C1 to C10 of the battery pack 110 using the cell target voltage generated in the auxiliary charger 130 (S420). The auxiliary charging controller 150 sequentially measures the voltage between one end and the other end of each of the cells C1 to C10 of the battery pack 110, and determines whether to charge the cells C1 to C10 according to the measurement result. The switch circuit 140 is controlled to provide the cell target voltage to the cell for which the auxiliary charging is determined.

도 1 내지 도 8에서 배터리 충전 방법은, 각각의 셀들의 일단과 타단 사이에 보조 충전을 수행함으로써 셀 균형을 이룬다. 그러나 본 발명이 배터리 충전 방법이 반드시 여기에 국한 될 필요는 없다. 본 발명의 배터리 충전 방법은, 복수의 직렬 연결된 적어도 두 개의 셀들의 일단과 타단 사이에 보조 충전을 수행함으로써 셀 균형을 이룰 수도 있다. 예를 들어, 배터리 충전시 직렬 연결된 두개의 셀들의 일단과 타단 사이에 두 배의 셀 타겟 전압을 제공함으로써 셀 균형이 이루어질 수 있다.The battery charging method of FIGS. 1 to 8 balances the cells by performing auxiliary charging between one end and the other end of each cell. However, the battery charging method of the present invention is not necessarily limited thereto. The battery charging method of the present invention may achieve cell balance by performing auxiliary charging between one end and the other end of the at least two cells connected in series. For example, cell balancing can be achieved by providing twice the cell target voltage between one end and the other end of two cells connected in series during battery charging.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변형할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균일한 것들에 의해 정해져야 한다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be defined by the claims and the equivalents of the present invention as well as the following claims.

100, 200, 300, 400: 배터리 충전 시스템
110, 210, 310, 410: 배터리팩
C1~C10: 셀
120, 220, 320, 420: 메인 충전기
130, 232, 234, 330, 432: 보조 충전기
140, 242, 244, 340, 434: 스위치 회로
150, 250, 350, 436: 보조 충전 제어기 100, 200, 300, 400: battery charging system
110, 210, 310, 410: Battery Pack
C1 to C10: cell
120, 220, 320, 420: main charger
130, 232, 234, 330, 432: secondary charger
140, 242, 244, 340, 434: switch circuit
150, 250, 350, 436: secondary charging controller

Claims

Charging a battery pack having a plurality of cells connected in series using a main charger; And
Adjusting a voltage between one end and the other end of each of the plurality of cells using an auxiliary charger.

The method of claim 1,
And ending charging of the main charger when a voltage between one end and the other end of the battery pack becomes a target voltage or at least one voltage of the battery pack becomes a cell target voltage.

The method of claim 2,
And after the charging operation of the main charger is completed, the voltage between one end and the other end of each of the plurality of cells is balanced.

The method of claim 2,
At the same time as the charging operation of the main charger is performed, the voltage between the one end and the other end of each of the plurality of cells is balanced.

The method of claim 4, wherein
When the voltage between one end and the other end of any of the plurality of cells is lower than the cell target voltage, the cell target voltage between the one end and the other end of the cell so that the voltage between one end and the other end of each of the plurality of cells is balanced. The provided battery charging method.

The method of claim 4, wherein
When the voltage between one end and the other end of each of the plurality of cells is not balanced to pass a predetermined time, the charging is forcibly terminated.

A battery pack having a plurality of cells connected in series;
A main charger charging the battery pack by providing a voltage between one end and the other end of the battery pack;
An auxiliary charger for generating a cell target voltage for providing each of said plurality of cells for cell balancing;
A plurality of switches electrically connecting between one end of each of the plurality of cells and a power supply terminal providing the cell target voltage from the auxiliary charger, and the other end of each of the plurality of cells is connected to a ground terminal providing a ground voltage. Switch circuits; And
By measuring the voltage between one end and the other end of each of the plurality of cells when the battery pack is charged, by turning on any one of the plurality of switches corresponding to the cell that the measured voltage is lower than the cell target voltage A battery charging system comprising an auxiliary charging controller to adjust the charging voltage of the plurality of cells.

The method of claim 7, wherein
The auxiliary charger is a battery charging system receives power from the main charger.

The method of claim 7, wherein
The auxiliary charger is at least one personal battery charging system.

The method of claim 7, wherein
And the auxiliary charger, the switch circuit, and the auxiliary charging controller are implemented in one integrated circuit.