KR20120112072A - 보조 배터리 충전 장치 - Google Patents

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KR20120112072A
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rechargeable battery
battery
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KR1020120030172A
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마모루 구라이시
미츠구 고바야시
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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

보조 배터리가 충전될 때, 제 2 스위치는 턴온 및 턴오프되고, 제 3 스위치는 턴오프되고, 제 4 스위치는 턴온된다. 제 1 및 제 2 재충전가능 배터리 셀들의 출력 전압들이 균등할 때, 제 1 및 제 2 스위치는 각각 턴온 및 턴오프되고, 제 3 스위치는 턴온되고, 제 4 스위치는 턴오프된다.

Description

보조 배터리 충전 장치{AUXILIARY BATTERY CHARGING APPARATUS}
본 발명은 메인 배터리 외에도 차량에 설치된 보조 배터리를 충전하는 보조 배터리 충전 장치에 관한 것이다.
도 1 은 기존의 보조 배터리 충전 장치를 예시하고 있다.
도 1 의 보조 배터리 충전 장치 (40) 는 하이브리드 차량, 전기 차량 등과 같은 차량에 설치되며, 메인 배터리 (41) 와, 메인 배터리 (41) 의 출력 전압을 떨어뜨리고 보조 배터리 (43) 를 충전하기 위한 DC/DC 컨버터 (42) 를 포함한다.
전기 전력을 모터/발전기 (44) 에 공급하기 위해 메인 배터리 (41) 가 비교적 높은 전압을 출력하는 것은 필수적이다. 따라서, 메인 배터리 (41) 의 보다 높은 전압에 따라, DC/DC 컨버터 (42) 를 구성하는 인덕터, 커패시터 등과 같은 부품들이 대형화된다. 따라서, 보조 배터리 충전 장치 (40) 가 대형화된다는 우려가 증가하고 있다.
메인 배터리 (41) 는 복수의 재충전가능 배터리 셀들을 직렬로 접속시켜 출력 전압이 증가할 수 있도록 구성되지만, 전반적인 열화를 감소시키기 위해서 재충전가능 배터리 셀들의 출력 전압들 사이에서의 변동을 가능한 한 많이 제거할 필요가 있다.
이에 따라, 재충전가능 배터리 셀들의 출력 전압들 사이의 변동을 가능한 한 많이 제거하기 위해, 도 1 의 기존의 보조 배터리 충전 장치 (40) 는: 재충전가능 배터리 셀들의 출력 전압들을 균등하게 하는 셀-모니터링 셀 밸런스 회로 (45); 및 셀-모니터링 셀 밸런스 회로 (45) 의 동작을 제어하는 ECU (46) 를 포함한다.
실시예로서, 재충전가능 배터리 셀들의 출력 전압들을 균등하게 하는 기법 (이하, "셀 밸런싱" 이라 지칭됨) 으로, 소위 액티브-시스템 셀 밸런싱이 존재하는데, 이 기법에서는 트랜스포머를 통해서 재충전가능 배터리 셀들을 방전 또는 충전시킴으로써 재충전가능 배터리 셀들의 출력 전압들이 균등하게 된다 (예를 들어, 일본 특허 공개 공보 제 2001-339865 호 참조).
본 발명은 메인 배터리를 구성하는 복수의 재충전가능 배터리 셀들 각각의 출력 전압들 사이에서의 변동을 감소시키면서 장치의 사이즈 증가를 억제할 수 있는 보조 배터리 충전 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명에 따른 보조 배터리 충전 장치는: 서로 직렬로 접속된 제 1 및 제 2 재충전가능 배터리 셀들이 제공된 메인 배터리; 제 1 재충전가능 배터리 셀에 접속된 제 1 코일 및 제 2 코일이 제공된 제 1 트랜스포머; 보조 배터리에 접속된 제 3 코일 및 제 2 재충전가능 배터리 셀에 접속된 제 4 코일이 제공된 제 2 트랜스포머; 제 1 재충전가능 배터리 셀과 제 2 코일 사이에 제공된 제 1 스위치; 제 2 재충전가능 배터리 셀과 제 4 코일 사이에 제공된 제 2 스위치; 제 1 코일과 제 3 코일 사이에 제공된 제 3 스위치; 제 3 스위치와 제 3 코일의 접속점과 보조 배터리 사이에 제공된 제 4 스위치; 제 1 코일에 전압을 인가하는 전압 소스; 및 보조 배터리가 충전될 때, 제 3 스위치를 턴오프하고, 제 4 스위치를 턴온하고, 제 2 스위치를 턴온 및 턴오프하여, 제 3 코일과 보조 배터리를 전기적으로 접속시키고, 제 1 코일을 개방 상태에 놓고, 제 3 코일과 제 4 코일을 전자기적으로 커플링하고, 제 1 및 제 2 재충전가능 배터리 셀들의 각각의 출력 전압이 균등할 때, 제 3 스위치를 턴온하고, 제 4 스위치를 턴오프하고, 제 1 및 제 2 스위치들을 각각 턴온 및 턴오프하여, 제 1 코일과 제 3 코일을 전기적으로 접속시키고, 보조 배터리를 개방 상태에 놓고, 제 1 코일 내지 제 4 코일을 전자기적으로 커플링하는 제어 회로를 포함한다.
따라서, 메인 배터리의 각각의 재충전가능 배터리 셀의 출력 전압들 사이의 변동이 억압될 수 있다. 또한, 보조 배터리는 메인 배터리의 각각의 재충전가능 배터리 셀 중 일부의 재충전가능 배터리 셀을 사용하여 충전될 수 있으므로, 메인 배터리의 출력 전압을 떨어뜨림으로써 보조 배터리를 충전하여 장치의 사이즈 증가를 억제하는 DC/DC 컨버터를 제공할 필요가 없다.
또한, 메인 배터리가 사용되지 않을 때, 제어 회로는 제 2 스위치를 턴온 및 턴오프할 수 있고, 제 3 스위치를 턴오프할 수 있고, 제 4 스위치를 턴온할 수 있고, 보조 배터리를 충전할 수 있고, 그 후, 제 1 및 제 2 스위치를 각각 턴온 및 턴오프할 수 있고, 제 3 스위치를 턴온할 수 있고, 제 4 스위치를 턴오프하여 제 1 및 제 2 재충전가능 배터리 셀들의 출력 전압들을 균등하게 할 수 있다.
또한, 제 2 재충전가능 배터리 셀이 충전될 때, 제어 회로는 제 4 스위치를 턴온 및 턴오프할 수 있고, 제 2 스위치를 턴온할 수 있고, 제 3 스위치를 턴오프할 수 있고, 제 3 코일과 제 4 코일을 전자기적으로 커플링하여, 제 3 코일을 보조 배터리에 전기적으로 접속시킬 수 있다.
도 1 은 기존의 보조 배터리 충전 장치를 예시하고 있다;
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 보조 배터리 충전 장치를 예시하고 있다;
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 셀 모니터링 셀-밸런스/충전 회로의 실시예이다;
도 4 는 각각의 스위치를 턴온 및 턴오프하는 타이밍 차트의 실시예의 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 보조 배터리 충전 장치를 도시하고 있다. 도 1 에 예시된 기존의 보조 배터리 충전 장치 (40) 의 구성과 동일한 구성은 동일한 참조 부호들을 할당받는다.
도 2 에 예시된 보조 배터리 충전 장치 (1) 는 메인 배터리 (41), 메인 배터리 (41) 를 구성하는 복수의 직렬 접속된 재충전가능 배터리 셀들 각각의 출력 전압을 균등하게 하고 메인 배터리 (41) 의 재충전가능 배터리 셀들 중 일부를 사용하여 보조 배터리 (43)(예를 들어, 리드 스토리지 배터리 등) 를 충전하는 셀 모니터링 셀-밸런스/충전 회로 (2), 및 셀 모니터링 셀-밸런스/충전 회로 (2) 의 동작을 제어하는 ECU (전자 제어 유닛)(3)(제어 유닛) 을 포함한다. 본 발명의 실시형태에 따른 보조 배터리 충전 장치 (1) 는 하이브리드 차량, 전기 차량, 지게 트랙 등과 같은 운송수단에 실장되는 것으로 상정된다. 또한, 보조 배터리 (43) 를 충전하는 데 사용되는 재충전가능 배터리 셀들 중 일부의 전체 출력 전압은 만충전된 보조 배터리 (43) 의 전압만큼 높은 전압 (예를 들어, 12V) 로 설정되는 것으로 상정된다. 또한, 보조 배터리 (43) 는 모터/발전기 (44), 차량 네비게이션 등의 구동을 제어하는 제어 회로와 같은 전기 기기에 전력을 공급한다.
따라서, 본 발명의 실시형태에 따른 보조 배터리 충전 장치 (1) 가 셀 모니터링 셀-밸런스/충전 회로 (2) 를 포함하므로, 메인 배터리 (41) 의 재충전가능 배터리 셀들의 출력 전압들 사이의 변동이 억압될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 보조 배터리 충전 장치 (1) 는, 메인 배터리 (41) 의 재충전가능 배터리 셀들 중 일부를 사용하여 보조 배터리 (43) 를 충전하도록 구성되므로, 도 1 에 예시된 기존의 보조 배터리 충전 장치 (40) 를 사용하는 것처럼 DC/DC 컨버터 (42) 를 포함할 필요가 없어, 장치의 사이즈 증가를 억제한다.
도 3 은 셀 모니터링 셀-밸런스/충전 회로 (2) 의 실시예이다. 메인 배터리 (41) 는, n 개의 모듈들 (5)(모듈 (5-1, 제 1 재충전가능 배터리 셀), 모듈 (5-2, 제 1 재충전가능 배터리 셀), ..., 모듈 (5-n-1, 제 1 재충전가능 배터리 셀) 및 모듈 (5-n, 제 2 재충전가능 배터리 셀)) 을 직렬로 접속시킴으로써 구성되고, 각각의 모듈은 3 개의 직렬로 접속된 배터리 셀들 (4)(예를 들어, 리튬 이온 재충전가능 배터리 셀, 니켈-금속 하이브리드 재충전가능 배터리 셀 등과 같은 재충전가능 배터리셀) 에 의해 구성되는 것으로 상정된다. 하나의 모듈 (5) 을 구성하는 배터리 셀들(4) 의 개수는 3 으로 제한되지 않는다.
도 3 에 예시된 셀 모니터링 셀-밸런스/충전 회로 (2) 는 트랜스포머 (6, 제 1 트랜스포머), 트랜스포머 (7, 제 2 트랜스포머), n 개의 스위치들 (8)(스위치 (8-1, 제 1 스위치), 스위치 (8-2, 제 1 스위치), ..., 스위치 (8-n-1, 제 1 스위치), 및 스위치 (8-n, 제 2 스위치)), 스위치 (9, 제 3 스위치), 스위치 (10), 스위치 (11, 제 4 스위치), 및 전압 소스 (12) 를 포함한다.
트랜스포머 (6) 는 모듈들 (5-1 내지 5-n) 에서 모듈 (5-n) 외의 모듈들 (5-1 내지 5-n-1) 에 병렬로 접속되는 제 1 코일 (13, 제 1 코일) 및 복수의 제 2 코일들 (14)(제 2 코일 (14-1), 제 2 코일 (14-2), ..., 및 제 2 코일 (14-n-1)(제 2 코일) 을 포함한다.
트랜스포머 (7) 는 보조 배터리 (43) 에 접속된 제 1 코일 (15, 제 3 코일) 및 모듈 (5-n) 에 접속된 제 2 코일 (16, 제 4 코일) 을 포함한다.
스위치 (8-1) 는 모듈 (5-1) 과 제 2 코일 (14-1) 사이에 제공되고, 스위치 (8-2) 는 모듈 (5-2) 과 제 2 코일 (14-2) 사이에 제공되고, ..., 스위치 (8-n-1) 는 모듈 (5-n-1) 과 제 2 코일 (14-n-1) 사이에 제공되고, 스위치 (8-n) 는 모듈 (5-n) 과 제 2 코일 (16) 사이에 제공된다.
스위치 (9) 는 트랜스포머 (6) 의 제 1 코일 (13) 과 트랜스포머 (7) 의 제 1 코일 (15) 사이에 제공된다.
스위치 (10) 는 제 1 코일 (15) 과 접지 (예를 들어, 차량의 본체에 접속된 가상 접지) 사이에 제공된다.
스위치 (11) 는 스위치 (9) 와 제 1 코일 (15) 의 접속점과 보조 배터리 (43) 사이에 제공된다.
제 2 코일들 (14-1 내지 14-n-1) 의 총 권선 수에 대한 제 1 코일 (13) 의 권선 수의 비율이 1:1 이라고 상정하면, 제 2 코일 (16) 의 권선 수에 대한 제 2 코일들 (14-1 내지 14-n-1) 의 권수 수의 비율은 1:1 이고, 제 1 코일 (15) 의 권선 수와 제 2 코일 (16) 의 권선 수의 비율은 1:1 이다.
전압 소스 (12) 는, 예를 들어 도 3 에 예시된 바와 같이, 제 1 코일 (13) 에 접속된 전압 팔로워 회로에 의해 구성될 수 있는 것으로, 메인 배터리 (41) 의 출력이 연산 증폭기 (17) 의 포지티브 입력단에 입력되고, 연산 증폭기 (17) 의 출력이 저항기 (18) 를 통해 연산 증폭기 (17) 의 네거티브 입력단에 입력된다. 따라서, 전압 소스 (12) 를 구성함으로써, 메인 배터리 (41) 의 출력 전압 (예를 들어, 200V) 과 실질적으로 동일한 전압이 제 1 코일 (13) 에 인가될 수 있다.
스위치들 (9 내지 11) 은, 예를 들어 중계기들, MOSFET들 (금속 산화물 반도체 필드 효과 트랜지스터들) 등과 같은 스위칭 엘리먼트들에 의해 구성된다. 스위치 (9) 는 ECU (3) 로부터 출력된 제어 신호 SS1 에 따라 턴온 및 턴오프되고, 스위치 (10) 는 ECU (3) 로부터 출력된 제어 신호 SS2 에 따라 턴온 및 턴오프되고, 스위치 (11) 는 ECU (3) 로부터 출력된 제어 신호 SS3 에 따라 턴온 및 턴오프된다. 스위치 (9) 가 오프 상태로부터 턴온될 때, 제 1 코일 (13) 은 제 1 코일 (15) 에 전기적으로 접속된다. 스위치 (10) 가 오프 상태로부터 턴온될 때, 제 1 코일 (15) 은 접지에 전기적으로 접속된다. 스위치 (11) 가 오프 상태로부터 턴온될 때, 스위치 (9) 와 제 1 코일 (15) 의 접속점은 보조 배터리 (43) 에 전기적으로 접속된다. 따라서, 스위치들 (9 내지 11) 각각이 턴오프될 때, 제 1 코일들 (13, 15) 과 보조 배터리 (43) 각각은 개방 상태에 놓인다. 스위치 (9) 가 턴오프되고, 스위치들 (9, 10) 각각이 턴온될 때, 제 1 코일 (13) 은 개방 상태에 놓이고, 제 1 코일 (15) 및 보조 배터리 (43) 는 전기적으로 접속된다. 또한, 스위치들 (9, 10) 각각이 턴온되고, 스위치 (11) 가 턴오프될 때, 제 1 코일들 (13, 15) 은 전기적으로 접속되고, 제 1 코일 (15) 과 접지는 전기적으로 접속되고, 보조 배터리 (43) 는 개방 상태에 놓인다.
스위치들 (8-1 내지 8-n) 각각은, 예를 들어 MOSFET 등과 같은 스위칭 엘리먼트에 의해 구성되고, ECU (3) 로부터 출력된 제어 신호들 S1 내지 Sn 에 따라 턴온 및 턴오프된다. 제어 신호들 S1 내지 Sn 각각의 듀티는, 예를 들어 50% 인 것으로 상정된다.
모듈들 (5-1 내지 5-n) 각각의 출력 전압이 균등하게 될 때 (셀 밸런스가 달성될 때), 스위치들 (9, 10) 각각은 턴온되고, 스위치 (11) 는 턴오프되고, 스위치들 (8-1 내지 8-n) 각각은 턴온 및 턴오프된다. 그 후, 제 1 코일들 (13, 15) 이 전기적으로 접속되고, 보조 배터리 (43) 가 개방 상태에 놓이고, 교류 전류가 제 2 코일들 (14-1 내지 14-n-1) 및 제 2 코일 (16) 을 통과하며, 제 1 코일 (13), 제 2 코일들 (14-1 내지 14-n-1), 제 1 코일 (15), 및 제 2 코일 (16) 은 전기적으로 접속된다. 이 경우, 예를 들어, 제 2 코일 (16) 의 전압이 모듈 (5-n) 의 출력 전압보다 높을 때, 전류는 제 2 코일 (16) 로부터 모듈 (5-n) 로 전달되고, 모듈 (5-n) 은 충전된다. 또한, 예를 들어, 제 2 코일 (14-1) 의 전압이 모듈 (5-1) 의 출력 전압보다 낮을 때, 전류는 모듈 (5-1) 로부터 제 2 코일 (14-1) 로 지나가고, 모듈 (5-1) 은 방전된다. 그 후, 각각의 모듈들 (5-1 내지 5-n) 을 각각 충전 및 방전시킴으로써 모듈들 (5-1 내지 5-n) 의 출력 전압들이 모듈들 (5-1 내지 5-n) 의 출력 전압들의 평균 전압으로서 결정되면, 즉 각각의 모듈들 (5-1 내지 5-n) 의 출력 전압이 실질적으로 동일한 전압이면, 스위치들 (8-1 내지 8-n) 각각은 턴 오프되어, 셀 밸런스를 종료한다. 따라서, 각각의 모듈들 (5-1 내지 5-n) 의 출력 전압은 균등하게 될 수 있다.
셀 밸런스 동안, ECU (3) 에서, 각각의 모듈들 (5-1 내지 5-n) 의 출력 전압이 모니터링될 수 있고, 각각의 스위치들 (8-1 내지 8-n) 은, 모듈들 (5-1 내지 5-n) 의 출력 전압들이 상한 임계치 Vth1 (모듈들 (5-1 내지 5-n) 의 출력 전압들의 평균값보다 특정값만큼 더 높은 값) 보다 낮아질 수 있고 하한 임계치 Vth2 (모듈들 (5-1 내지 5-n) 의 출력 전압들의 평균값보다 특정값만큼 더 낮은 값) 보다 높아질 수 있을 때까지 턴온 및 턴오프될 수 있다.
도 4 는 각각의 스위치들 (8-1 내지 8-n) 및 스위치들 (9 내지 11) 을 턴온 및 턴오프하는 타이밍차트의 실시예의 개략도이다. 전체 차량을 제어하기 위해 상위 ECU 등으로부터 출력된 점화 신호 IG 가 고레벨을 나타낼 때, 즉 차량이 구동되는 등의 때에 메인 배터리 (41) 가 모터/발전기 (44) 에 의해 사용되는 상태에 있어서, 제어 신호들 SS1 내지 SS3 은 저레벨을 나타내고, 스위치들 (9 내지 11) 은 턴오프되는 것으로 상정된다.
먼저, 점화 신호 IG 가 고레벨로부터 저레벨로 변한다면, 즉 메인 배터리 (41) 가 사용되지 않는 상태로 변한다면, 예를 들어 차량의 주차된 상태에서, ECU (3) 는 제어 신호 SS1을 저레벨로 설정하고, 제어 신호들 SS2 및 SS3 을 고레벨로 설정한다. 그 후, 스위치 (9) 는 턴오프되고, 스위치들 (10, 11) 은 턴온되고, 제 1 코일 (15) 과 보조 배터리 (43) 는 전기적으로 접지되고, 제 1 코일 (13) 은 개방 상태에 진입한다. 또한, ECU (3) 는 제어 신호들 S1 내지 Sn-1 에 따라 스위치들 (8-1 내지 8-n-1) 을 턴오프하고, 제어 신호 Sn 에 따라 스위치 (8-n) 를 턴온 및 턴오프한다. 그 후, 교류 전류가 제 2 코일 (16) 을 통과하고, 트랜스포머 (7) 의 제 1 코일 (15) 및 제 2 코일 (16) 은 서로 전자기적으로 커플링된다. 이 경우, 제 1 코일 (15) 의 전압이 보조 배터리 (43) 의 전압보다 높다면, 전류는 제 1 코일 (15) 로부터 보조 배터리 (43) 로 전달되어, 보조 배터리 (43) 를 충전한다. 이 경우에 있어서 제어 신호 Sn 의 주파수는 제 1 코일 (15) 및 제 2 코일 (16) 각각의 인덕턴스와 보조 배터리 (43) 의 단위 시간 당 전하량에 기초하여 설정될 수 있다.
그 후, 보조 배터리 (43) 의 모니터링된 전압이 만충전을 나타내는 전압에 도달할 때, ECU (3) 는 제어 신호들 SS1 및 SS2 를 고레벨로 설정하고, 제어 신호 SS3 을 저레벨로 설정한다. 그 후, 스위치들 (9, 10) 은 턴온되고, 스위치 (11) 는 턴오프되고, 제 1 코일 (13) 및 제 1 코일 (15) 은 접속되고, 보조 배터리 (43) 는 개방 상태에 놓인다. ECU (3) 는 제어 신호들 S1 내지 Sn 에 따라 스위치들 (8-1 내지 8-n) 을 턴온 및 턴오프하고, 모듈들 (5-1 내지 5-n) 의 출력 전압들을 균등하게 한다. 따라서, 보조 배터리 (43) 를 충전한 후, 모듈들 (5-1 내지 5-n) 의 출력 전압들 사이의 변동들이 억압될 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 따른 보조 배터리 충전 장치 (1) 에서, 셀 모니터링 셀-밸런스/충전 회로 (2) 에 제공된 스위치 (8-n) 및 스위치들 (9 내지 11) 의 온 및 오프 상태가 제어될 수 있고, 그에 의해 메인 배터리 (41) 에서 모듈들 (5-1 내지 5-n) 중의 일부인 모듈 (5-n) 을 사용하여 보조 배터리 (43) 를 충전한다.
상기의 실시형태에 따르면, 보조 배터리 (43) 를 충전한 후, 모듈들 (5-1 내지 5-n) 의 출력 전압들이 균등하게 된다. 그러나, 모듈들 (5-1 내지 5-n) 의 출력 전압들을 균등하게 한 후, 보조 배터리 (43) 가 충전될 수 있다. 이러한 구성으로, 보조 배터리 (43) 는 모듈 (5-n) 의 안정적인 출력 전압에 의해 충전될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따르면, 스위치 (9) 가 턴오프되고, 스위치들 (10, 11) 이 턴온되고, 스위치 (8-n) 가 턴온 및 턴오프되어, 보조 배터리 (43) 를 충전한다. 그러나, 스위치 (9) 는 턴오프될 수 있고, 스위치 (8-n) 및 스위치 (11) 는 턴온될 수 있고, 스위치 (10) 는 턴온 및 턴오프되어, 트랜스포머 (7) 를 통해 보조 배터리 (43) 로부터 모듈 (5-n) 로 전력을 공급함으로써 모듈 (5-n) 을 충전한다. 이 경우, 모듈 (5-n) 에 충전되는 전력은 셀 밸런스를 수행함으로써 다른 모듈 (5) 로 분배될 수 있다. 또한, 스위치 (9) 는 턴오프될 수 있고, 스위치 (8-n) 및 스위치 (10) 는 턴온될 수 있고, 스위치 (11) 는 턴온 및 턴오프되어, 모듈 (5-n) 을 충전할 수 있다.
상기의 실시형태에서, 스위치 (8) 는 모듈 (5) 의 네거티브 단자와 제 2 코일들 (14, 16) 사이에 제공되지만, 모듈 (5) 의 포지티브 단자와 제 2 코일들 (14, 16) 사이에도 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 메인 배터리 외에도 보조 배터리를 충전하기 위한 보조 배터리 충전 장치를 사용하여, 메인 배터리의 각각의 재충전가능 배터리 셀의 출력 전압들 사이의 변동이 억압될 수 있고, 장치의 사이즈 증가가 감소한다.

Claims (4)

  1. 서로 직렬로 접속되는 제 1 및 제 2 재충전가능 배터리 셀들이 제공된 메인 배터리;
    상기 제 1 재충전가능 배터리 셀에 접속되는 제 1 코일 및 제 2 코일이 제공된 제 1 트랜스포머;
    보조 배터리에 접속된 제 3 코일 및 상기 제 2 재충전가능 배터리 셀에 접속된 제 4 코일이 제공된 제 2 트랜스포머;
    상기 제 1 재충전가능 배터리 셀과 상기 제 2 코일 사이에 제공된 제 1 스위치;
    상기 제 2 재충전가능 배터리 셀과 상기 제 4 코일 사이에 제공된 제 2 스위치;
    상기 제 1 코일과 상기 제 3 코일 사이에 제공된 제 3 스위치;
    상기 제 3 스위치와 상기 제 3 코일의 접속점과 상기 보조 배터리 사이에 제공된 제 4 스위치;
    상기 제 1 코일에 전압을 인가하는 전압 소스; 및
    상기 보조 배터리가 충전될 때, 상기 제 3 스위치를 턴오프하고, 상기 제 4 스위치를 턴온하고, 상기 제 2 스위치를 턴온 및 턴오프하여, 상기 제 3 코일을 상기 보조 배터리에 전기적으로 접속시키고, 상기 제 1 코일을 개방 상태에 놓고, 상기 제 3 코일과 상기 제 4 코일을 전자기적으로 커플링하며, 상기 제 1 및 제 2 재충전가능 배터리 셀들의 각각의 출력 전압이 균등하게 될 때, 상기 제 3 스위치를 턴온하고, 상기 제 4 스위치를 턴오프하고, 상기 제 1 및 제 2 스위치들을 각각 턴온 및 턴오프하여, 상기 제 1 코일과 제 3 코일을 전기적으로 접속시키고, 상기 보조 배터리를 상기 개방 상태에 놓고, 상기 제 1 코일 내지 상기 제 4 코일을 전자기적으로 접속시키는 제어 회로를 포함하는, 보조 배터리 충전 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 배터리가 사용되지 않을 때, 상기 제어 회로는 상기 제 2 스위치를 턴온 및 턴오프하고, 상기 제 3 스위치를 턴오프하고, 상기 제 4 스위치를 턴온하고, 상기 보조 배터리를 충전하고, 그 후, 상기 제 1 및 제 2 스위치를 각각 턴온 및 턴오프하고, 상기 제 3 스위치를 턴온하고, 상기 제 4 스위치를 턴오프하여, 상기 제 1 및 제 2 재충전가능 배터리 셀들의 출력 전압들을 균등하게 하는, 보조 배터리 충전 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 재충전가능 배터리 셀이 충전될 때, 상기 제어 회로는 상기 제 4 스위치를 턴온 및 턴오프하고, 상기 제 2 스위치를 턴온하고, 상기 제 3 스위치를 턴오프하고, 상기 제 3 코일과 상기 제 4 코일을 전자기적으로 커플링하여, 상기 제 3 코일을 상기 보조 배터리에 전기적으로 접속시키는, 보조 배터리 충전 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 재충전가능 배터리 셀이 충전될 때, 상기 제어 회로는 상기 제 4 스위치를 턴온 및 턴오프하고, 상기 제 2 스위치를 턴온하고, 상기 제 3 스위치를 턴오프하고, 상기 제 3 코일과 상기 제 4 코일을 전자기적으로 커플링하여, 상기 제 3 코일을 상기 보조 배터리에 전기적으로 접속시키는, 보조 배터리 충전 장치.
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