KR20140095400A - Apparatus for charging and discharging battery - Google Patents

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KR20140095400A
KR20140095400A KR1020130023466A KR20130023466A KR20140095400A KR 20140095400 A KR20140095400 A KR 20140095400A KR 1020130023466 A KR1020130023466 A KR 1020130023466A KR 20130023466 A KR20130023466 A KR 20130023466A KR 20140095400 A KR20140095400 A KR 20140095400A
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battery
switch
energy storage
converter
energy
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KR1020130023466A
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이홍기
정윤이
이재영
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우석대학교 산학협력단
정윤이
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for charging and discharging a battery, which is connected to the battery and charges and discharges the battery. The apparatus for charging and discharging the battery includes an energy storage unit which charges the battery by outputting stored energy and stores the energy discharged from the battery, a DC/DC converter which is located between the battery and the energy storage unit and converts an input DC voltage into an output DC voltage, and a battery management device which controls the charging and discharging of the battery by controlling the battery, the energy storage unit, and the DC/DC converter.

Description

배터리 충방전 장치{APPARATUS FOR CHARGING AND DISCHARGING BATTERY}[0001] APPARATUS FOR CHARGING AND DISCHARGING BATTERY [0002]

본 발명은 배터리 충방전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery charge / discharge device.

배터리는 에너지를 저장하는 장치로서, 노트북과 휴대폰 등의 전자 기기와 자동차로 필요한 에너지를 공급한다. 배터리는 외부 충전기나 계통 전원을 통해 충전되고, 전자 기기나 자동차와 같은 외부 부하에 전압 및 전류를 공급하는 방전을 반복한다.A battery is a device for storing energy, and supplies necessary energy to electronic devices such as a notebook computer and a mobile phone and a vehicle. The battery is charged through an external charger or a system power supply, and discharges repeatedly to supply voltage and current to an external load such as an electronic device or a car.

대용량 배터리는 대전력으로 충전된다. 그런데, 전력 수전 용량의 한계로 전력 계통이 대용량 배터리로 대전력을 급전하기 어렵다. 또한 대용량 배터리는 저장된 에너지를 소비하여 방전한다. 그런데, 대전력을 계통으로 흘려보내기 어렵기 때문에, 대용량 배터리는 저항을 사용하여 대전력을 열로 소비한다. 따라서 대용량의 배터리는 큰 전력을 낭비하게 된다.The large capacity battery is charged with large power. However, due to the limitation of the power receiving capacity, it is difficult for the power system to supply large power with a large capacity battery. Also, a large capacity battery consumes stored energy and discharges. However, since large power is difficult to flow into the system, a large-capacity battery consumes large power by heat using a resistor. Therefore, a large-capacity battery wastes a large amount of power.

본 발명이 해결하려는 과제는 에너지 저장부를 포함하는 배터리 충방전 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a battery charge / discharge device including an energy storage unit.

본 발명의 한 실시예에 따른 배터리에 연결되어 상기 배터리를 충전하고 방전하는 배터리 충방전 장치로서, 저장된 에너지를 출력하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 배터리로부터 방전된 에너지를 저장하는 에너지 저장부, 상기 배터리와 상기 에너지 저장부 사이에 위치하여 입력 DC 전압을 출력 DC 전압으로 변환하는 DC/DC 변환기, 그리고 상기 배터리, 상기 에너지 저장부, 그리고 상기 DC/DC 변환기를 제어하여 상기 배터리의 충방전을 제어하는 배터리관리장치를 포함한다.An energy storage unit connected to a battery according to an embodiment of the present invention for charging and discharging the battery includes an energy storage unit for storing energy discharged from the battery by outputting stored energy to the battery, A DC / DC converter disposed between the battery and the energy storage unit for converting an input DC voltage into an output DC voltage, and a controller for controlling charge / discharge of the battery by controlling the battery, the energy storage unit, and the DC / And a battery management device.

상기 배터리관리장치는 상기 배터리의 방전 에너지가 상기 DC/DC 변환기를 거쳐 상기 에너지 저장부에 저장되도록 상기 배터리, 상기 에너지 저장부, 그리고 상기 DC/DC 변환기를 제어할 수 있다.The battery management apparatus may control the battery, the energy storage unit, and the DC / DC converter so that the discharge energy of the battery is stored in the energy storage unit via the DC / DC converter.

상기 배터리관리장치는 상기 에너지 저장부의 출력 에너지가 상기 DC/DC 변환기를 거쳐 상기 배터리를 충전하도록 상기 배터리, 상기 에너지 저장부, 그리고 상기 DC/DC 변환기를 제어할 수 있다.The battery management apparatus may control the battery, the energy storage unit, and the DC / DC converter so that the output energy of the energy storage unit charges the battery via the DC / DC converter.

상기 배터리관리장치는 계통 전원을 통해 상기 에너지 저장부를 충전할 수 있다.The battery management apparatus may charge the energy storage unit through a system power source.

상기 배터리 충방전 장치는 상기 배터리와 상기 DC/DC 변환기 사이의 에너지 이동 경로에 위치하는 제1스위치, 그리고 상기 에너지 저장부와 상기 DC/DC 변환기 사이의 에너지 이동 경로에 위치하는 제2스위치를 더 포함하고, 상기 배터리관리장치는 상기 제1스위치와 상기 제2스위치 중 적어도 하나를 열어서, 상기 배터리와 상기 에너지 저장부 사이의 에너지 이동을 차단할 수 있다.The battery charging and discharging device includes a first switch located in an energy transfer path between the battery and the DC / DC converter, and a second switch located in an energy transfer path between the energy storage unit and the DC / DC converter And the battery management device may open at least one of the first switch and the second switch to block energy transfer between the battery and the energy storage unit.

본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리에 연결되어 상기 배터리를 충전하고 방전하는 배터리 충방전 장치로서, 저장된 에너지를 출력하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 배터리로부터 방전된 에너지를 저장하는 에너지 저장부, 상기 배터리와 상기 에너지 저장부 사이에 위치하여 입력 DC 전압을 출력 DC 전압으로 변환하는 단방향 DC/DC 변환기, 상기 단방향 DC/DC 변환기의 입력측과 상기 배터리 사이에 위치하는 제1스위치, 상기 단방향 DC/DC 변환기의 출력측과 상기 에너지 저장부 사이에 위치하는 제2스위치, 상기 단방향 DC/DC 변환기의 출력측과 상기 배터리 사이에 위치하는 제3스위치, 상기 단방향 DC/DC 변환기의 입력측과 상기 에너지 저장부 사이에 위치하는 제4 스위치, 그리고 상기 배터리, 상기 에너지 저장부, 상기 DC/DC 변환기, 그리고 상기 제1스위치부터 상기 제4스위치를 제어하여 상기 배터리의 충방전을 제어하는 배터리관리장치를 포함한다.An energy storage unit connected to a battery according to another embodiment of the present invention for charging and discharging the battery includes an energy storage unit for storing energy discharged from the battery by outputting stored energy, A unidirectional DC / DC converter positioned between the battery and the energy storage unit for converting an input DC voltage to an output DC voltage, a first switch located between an input side of the unidirectional DC / DC converter and the battery, A third switch located between the output side of the unidirectional DC / DC converter and the battery, a second switch located between the output side of the converter and the energy storage, a third switch located between the output side of the unidirectional DC / And a second switch located between the battery, the energy storage, the DC / DC converter, And a battery management device controlling the charge / discharge of the battery by controlling the fourth switch.

상기 배터리관리장치는 상기 제1스위치와 상기 제2스위치를 닫고, 상기 제3스위치와 상기 제4스위치를 열어서, 상기 배터리의 방전 에너지가 상기 에너지 저장부에 저장되도록 제어할 수 있다.The battery management apparatus may close the first switch and the second switch, open the third switch and the fourth switch, and control the discharge energy of the battery to be stored in the energy storage unit.

상기 배터리관리장치는 상기 제1스위치와 상기 제2스위치를 열고, 상기 제3스위치와 상기 제4스위치를 닫아서, 상기 에너지 저장부의 출력 에너지가 상기 배터리를 충전하도록 제어할 수 있다.The battery management apparatus may control the output energy of the energy storage unit to charge the battery by opening the first switch and the second switch and closing the third switch and the fourth switch.

상기 배터리관리장치는 계통 전원을 통해 상기 에너지 저장부를 충전할 수 있다.The battery management apparatus may charge the energy storage unit through a system power source.

상기 배터리 충방전 장치는 상기 제1스위치와 상기 제3스위치가 만나는 접점과 상기 배터리 사이에 위치하는 제5스위치를 더 포함하고, 상기 배터리관리장치는 상기 제5스위치를 열어서 상기 배터리와 상기 단방향 DC/DC 변환기의 연결을 차단할 수 있다.Wherein the battery charging and discharging device further includes a fifth switch located between a contact point where the first switch and the third switch meet and the battery, and the battery management device opens the fifth switch to disconnect the battery and the unidirectional DC / DC converter can be disconnected.

상기 배터리 충방전 장치는 상기 제2스위치와 상기 제4스위치가 만나는 접점과 상기 에너지 저장부 사이에 위치하는 제6스위치를 더 포함하고, 상기 배터리관리장치는 상기 제6스위치를 열어서 상기 에너지 저장부와 상기 단방향 DC/DC 변환기의 연결을 차단할 수 있다.The battery charging and discharging apparatus further includes a sixth switch located between the contact point where the second switch and the fourth switch meet and the energy storage unit, and the battery management apparatus opens the sixth switch, And the connection of the unidirectional DC / DC converter can be cut off.

본 발명의 실시예에 따르면 에너지 저장부에 저장된 에너지를 이용하여 대용량 배터리를 충전할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 대용량 배터리에서 방전된 에너지를 에너지 저장부에 저장하여, 에너지 낭비를 줄일 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따르면 대용량 배터리에서 방전된 에너지를 다시 대용량 배터리로 전송하여 대용량 배터리를 충전할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 에너지 효율을 높일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a large capacity battery can be charged using energy stored in an energy storage unit. According to the embodiment of the present invention, the energy discharged from the large-capacity battery is stored in the energy storage unit, thereby reducing energy waste. In particular, according to the embodiment of the present invention, energy discharged from a large capacity battery can be transferred to a large capacity battery again to charge a large capacity battery. According to the embodiment of the present invention, energy efficiency can be increased.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 충방전 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 단방향 DC/DC 변환기의 블록도이다.1 is a block diagram of a battery charge / discharge device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a unidirectional DC / DC converter in accordance with an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이제 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 배터리 충방전 장치에 대하여 상세하게 설명한다.A battery charge / discharge device according to an embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 충방전 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a battery charge / discharge device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 배터리 충방전 장치(100)는 배터리(10)에 연결된다. 배터리 충방전 장치(100)는 배터리(10)를 충전한다. 그리고, 배터리 충방전 장치(100)는 배터리(10)로부터 방전된 에너지를 저장한다.1, the battery charging and discharging apparatus 100 is connected to the battery 10. The battery charge / discharge device 100 charges the battery 10. [ The battery charging and discharging device 100 stores the discharged energy from the battery 10. [

배터리 충방전 장치(100)는 에너지 저장부(200), 단방향 DC/DC 변환기(300), 복수의 스위치(400, 410, 420, 430), 그리고 배터리관리장치(Battery Management System, BMS)(500)를 포함한다. 이때, 배터리 충방전 장치(100)는 스위치(600, 610)를 더 포함할 수 있다.The battery charge / discharge apparatus 100 includes an energy storage unit 200, a unidirectional DC / DC converter 300, a plurality of switches 400, 410, 420 and 430, and a battery management system (BMS) 500 ). At this time, the battery charge / discharge apparatus 100 may further include switches 600 and 610.

에너지 저장부(200)는 배터리관리장치(500)의 제어에 따라 에너지를 저장하고 출력한다. 에너지 저장부(200)는 배터리(10)에서 방전된 에너지를 저장할 수 있다. 에너지 저장부(200)는 계통 전원으로부터 전달된 에너지를 저장할 수 있다. 즉, 에너지 저장부(200)는 배터리(10)를 충전하기 위한 에너지가 부족한 경우, 계통 전원으로 충전해 두었다가 배터리(10) 충전에 필요한 큰 전력을 일시에 공급할 수 있다. 에너지 저장부(200)는 저장된 에너지를 배터리(10)로 출력할 수 있다.The energy storage unit 200 stores and outputs energy under the control of the battery management apparatus 500. The energy storage unit 200 may store the discharged energy in the battery 10. The energy storage unit 200 may store the energy transferred from the system power supply. That is, when energy for charging the battery 10 is insufficient, the energy storage unit 200 can supply a large amount of power required for charging the battery 10 at a time. The energy storage unit 200 may output the stored energy to the battery 10.

단방향 DC/DC 변환기(300)는 배터리(10)와 에너지 저장부(200) 사이에 위치한다. 단방향 DC/DC 변환기(300)는 배터리관리장치(500)의 제어에 따라 입력 DC 전압을 출력 DC전압으로 변환한다. 배터리(10)의 전압과 에너지 저장부(200)의 전압이 다른 경우, 단방향 DC/DC 변환기(300)는 입력 전압과 출력 전압을 조정한다.The unidirectional DC / DC converter 300 is located between the battery 10 and the energy storage unit 200. The unidirectional DC / DC converter 300 converts the input DC voltage into the output DC voltage under the control of the battery management device 500. [ When the voltage of the battery 10 is different from the voltage of the energy storing unit 200, the unidirectional DC / DC converter 300 adjusts the input voltage and the output voltage.

스위치(400)는 단방향 DC/DC 변환기(300)의 입력측과 배터리(10) 사이에 위치한다. 스위치(410)는 단방향 DC/DC 변환기(300)의 출력측과 에너지 저장부(200) 사이에 위치한다. 스위치(420)는 단방향 DC/DC 변환기(300)의 출력측과 배터리(10) 사이에 위치한다. 스위치(430)는 단방향 DC/DC 변환기(300)의 입력측과 에너지 저장부(200) 사이에 위치한다.The switch 400 is located between the input side of the unidirectional DC / DC converter 300 and the battery 10. The switch 410 is located between the output side of the unidirectional DC / DC converter 300 and the energy storage 200. The switch 420 is located between the output side of the unidirectional DC / DC converter 300 and the battery 10. The switch 430 is located between the input side of the unidirectional DC / DC converter 300 and the energy storage 200.

스위치(400-430)는 배터리관리장치(500)의 제어에 따라 열리고 닫힌다. 스위치(400-430)는 단방향 DC/DC 변환기(300)를 통해 배터리(10)에서 에너지 저장부(200)로 방전 에너지가 이동하도록 열리고 닫힌다. 또한, 스위치(400-430)는 단방향 DC/DC 변환기(300)를 통해 에너지 저장부(200)에서 배터리(10)로 충전 에너지가 이동하도록 열리고 닫힌다. The switches 400 to 430 are opened and closed under the control of the battery management device 500. The switches 400 to 430 are opened and closed so that the discharge energy is transferred from the battery 10 to the energy storage unit 200 through the unidirectional DC / DC converter 300. Also, the switches 400-430 are opened and closed so that the charging energy is transferred from the energy storage unit 200 to the battery 10 via the unidirectional DC / DC converter 300. [

스위치(600, 610)는 배터리관리장치(500)의 제어에 따라 열리고 닫힌다. 스위치(600, 610)는 배터리(10)나 에너지 저장부(200)에서 단방향 DC/DC 변환기(300)로 에너지가 이동하지 않도록 차단한다. 스위치(600)는 스위치(400)의 배터리 연결측과 스위치(420)의 배터리 연결측이 만나는 접점과 배터리(10) 사이에 위치한다. 스위치(610)는 스위치(410)의 에너지 저장부 연결측과 스위치(430)의 에너지 저장부 연결측이 만나는 접점과 에너지 저장부(200) 사이에 위치한다. The switches 600 and 610 are opened and closed under the control of the battery management device 500. The switches 600 and 610 block energy from moving from the battery 10 or the energy storage unit 200 to the unidirectional DC / DC converter 300. The switch 600 is positioned between the battery 10 and the contact point where the battery connection side of the switch 400 and the battery connection side of the switch 420 meet. The switch 610 is located between the energy storing unit 200 and the contact point where the energy storage connection side of the switch 410 and the energy storage connection side of the switch 430 meet.

배터리관리장치(500)는 에너지 저장부(200), 단방향 DC/DC 변환기(300), 복수의 스위치(400- 430)를 제어하여, 배터리(10)를 충전하고 방전한다.The battery management apparatus 500 controls the energy storage unit 200, the unidirectional DC / DC converter 300, and the plurality of switches 400 to 430 to charge and discharge the battery 10.

배터리관리장치(500)는 배터리(10)와 에너지 저장부(200)의 전압을 고려하여 단방향 DC/DC 변환기(300)의 전압 변환을 제어한다. 이를 통해, 배터리 충방전 장치(100)는 다양한 전압의 배터리들을 충전할 수 있다.The battery management apparatus 500 controls the voltage conversion of the unidirectional DC / DC converter 300 in consideration of the voltage of the battery 10 and the energy storage unit 200. Thus, the battery charging and discharging apparatus 100 can charge batteries of various voltages.

배터리(10)를 방전하는 경우, 배터리관리장치(500)는 스위치(400, 410)를 닫고, 스위치(420, 430)를 열어서, 배터리(10)의 방전 에너지가 단방향 DC/DC 변환기(300)를 거쳐 에너지 저장부(200)로 이동하도록 한다. 배터리관리장치(500)는 단방향 DC/DC 변환기와 배터리(10)를 제어하여 배터리(10)의 출력 에너지와 단방향 DC/DC 변환기의 출력 에너지를 제어할 수 있다.When discharging the battery 10, the battery management apparatus 500 closes the switches 400 and 410 and opens the switches 420 and 430 so that the discharge energy of the battery 10 is supplied to the unidirectional DC / DC converter 300, To the energy storage unit 200. [ The battery management apparatus 500 can control the output energy of the battery 10 and the output energy of the unidirectional DC / DC converter by controlling the unidirectional DC / DC converter and the battery 10.

배터리(10)를 충전하는 경우, 배터리관리장치(500)는 스위치(400, 410)를 열고, 스위치(420, 430)를 닫아서, 에너지 저장부(200)의 충전 에너지가 단방향 DC/DC 변환기(300)를 거쳐 배터리(10)로 이동하도록 한다. 배터리관리장치(500)는 단방향 DC/DC 변환기와 에너지 저장부(200)를 제어하여 에너지 저장부(200)의 출력 에너지와 단방향 DC/DC 변환기의 출력 에너지를 제어할 수 있다.When the battery 10 is charged, the battery management apparatus 500 opens the switches 400 and 410 and closes the switches 420 and 430 so that the charge energy of the energy storage unit 200 is supplied to the unidirectional DC / DC converter 300 to the battery 10. The battery management apparatus 500 can control the output energy of the energy storage unit 200 and the output energy of the unidirectional DC / DC converter by controlling the unidirectional DC / DC converter and the energy storage unit 200.

배터리관리장치(500)는 계통 전원을 통해 에너지 저장부(200)를 충전할 수 있다.The battery management apparatus 500 can charge the energy storage unit 200 through the system power supply.

배터리관리장치(500)는 배터리(10) 및 에너지 저장부(200)와 통신을 하여 배터리(10) 및 에너지 저장부(200)의 상태 정보를 모니터링한다. 상태 정보는 충전 상태, 방전 상태, 온도를 포함하고, 충전 상태 및 방전 상태는 전압이나 전류 정보 등을 포함한다.The battery management apparatus 500 communicates with the battery 10 and the energy storage unit 200 to monitor the status information of the battery 10 and the energy storage unit 200. The state information includes a charging state, a discharging state, and a temperature, and the charging state and the discharging state include voltage or current information and the like.

배터리관리장치(500)는 배터리(10) 및 에너지 저장부(200)의 상태 정보를 기초로 배터리(10) 및 에너지 저장부(200) 충전 및 방전을 제어한다. 만약, 충방전을 차단해야 하는 경우, 배터리관리장치(500)는 스위치(600, 610)를 열어서, 배터리(10)나 에너지 저장부(200)에서 단방향 DC/DC 변환기(300)로 에너지가 이동하지 않도록 차단한다. 즉, 배터리관리장치(500)는 배터리(10)나 에너지 저장부(200)를 단방향 DC/DC 변환기(300)를 포함하는 충방전 회로에서 분리할 수 있다. 이를 통해 배터리관리장치(500)는 배터리(10) 및 에너지 저장부(200)를 보호할 수 있다.The battery management apparatus 500 controls charging and discharging of the battery 10 and the energy storage unit 200 based on the state information of the battery 10 and the energy storage unit 200. The battery management apparatus 500 opens the switches 600 and 610 to transfer energy from the battery 10 or the energy storage unit 200 to the unidirectional DC / DC converter 300. In this case, . That is, the battery management apparatus 500 can separate the battery 10 and the energy storage unit 200 from the charge / discharge circuit including the unidirectional DC / DC converter 300. Thus, the battery management apparatus 500 can protect the battery 10 and the energy storage unit 200.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 단방향 DC/DC 변환기의 블록도이다.2 is a block diagram of a unidirectional DC / DC converter in accordance with an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 단방향 DC/DC 변환기(300)는 단방향 DC/AC변환기(310), 변압기(320), 그리고 단방향 AC/DC변환기(330)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the unidirectional DC / DC converter 300 may include a unidirectional DC / AC converter 310, a transformer 320, and a unidirectional AC / DC converter 330.

단방향 DC/AC변환기(310)는 입력된 DC 전압을 AC전압으로 변환한다.The unidirectional DC / AC converter 310 converts the input DC voltage to an AC voltage.

변압기(320)는 입력된 AC전압을 조정하여 AC 전압을 출력한다.The transformer 320 adjusts the input AC voltage to output an AC voltage.

단방향 AC/DC변환기(330)는 입력된 AC 전압을 DC전압으로 변환한다.The one-way AC / DC converter 330 converts the input AC voltage into a DC voltage.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 배터리 충방전 장치(100)는 에너지 저장부(200)에 저장된 에너지를 이용하여 대용량 배터리(10)를 충전할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 배터리 충방전 장치(100)는 대용량 배터리(10)에서 방전된 에너지를 에너지 저장부(200)에 저장하여, 에너지 낭비를 줄일 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따르면 배터리 충방전 장치(100)는 대용량 배터리(10)에서 방전된 에너지를 다시 대용량 배터리(10)로 전송하여 대용량 배터리(10)를 충전할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 에너지 효율을 높일 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the battery charging and discharging apparatus 100 can charge the large capacity battery 10 by using the energy stored in the energy storing unit 200. According to the embodiment of the present invention, the battery charge / discharge apparatus 100 can save the energy discharged from the large capacity battery 10 in the energy storage unit 200, thereby reducing energy waste. In particular, according to the embodiment of the present invention, the battery charge / discharge apparatus 100 can charge the large capacity battery 10 by transferring the energy discharged from the large capacity battery 10 to the large capacity battery 10 again. According to the embodiment of the present invention, energy efficiency can be increased.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (11)

배터리에 연결되어 상기 배터리를 충전하고 방전하는 배터리 충방전 장치로서,
저장된 에너지를 출력하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 배터리로부터 방전된 에너지를 저장하는 에너지 저장부,
상기 배터리와 상기 에너지 저장부 사이에 위치하여 입력 DC 전압을 출력 DC 전압으로 변환하는 DC/DC 변환기, 그리고
상기 배터리, 상기 에너지 저장부, 그리고 상기 DC/DC 변환기를 제어하여 상기 배터리의 충방전을 제어하는 배터리관리장치
를 포함하는 배터리 충방전 장치.A battery charging and discharging device connected to a battery for charging and discharging the battery,
An energy storage unit for outputting stored energy to charge the battery and storing energy discharged from the battery,
A DC / DC converter positioned between the battery and the energy storage to convert an input DC voltage to an output DC voltage, and
A battery management device for controlling charge / discharge of the battery by controlling the battery, the energy storage, and the DC / DC converter;
And a battery charging / discharging device. 제1항에서,
상기 배터리관리장치는
상기 배터리의 방전 에너지가 상기 DC/DC 변환기를 거쳐 상기 에너지 저장부에 저장되도록 상기 배터리, 상기 에너지 저장부, 그리고 상기 DC/DC 변환기를 제어하는 배터리 충방전 장치.The method of claim 1,
The battery management apparatus
Wherein the control unit controls the battery, the energy storage unit, and the DC / DC converter so that the discharge energy of the battery is stored in the energy storage unit via the DC / DC converter. 제1항에서,
상기 배터리관리장치는
상기 에너지 저장부의 출력 에너지가 상기 DC/DC 변환기를 거쳐 상기 배터리를 충전하하도록 상기 배터리, 상기 에너지 저장부, 그리고 상기 DC/DC 변환기를 제어하는 배터리 충방전 장치.The method of claim 1,
The battery management apparatus
Wherein the control unit controls the battery, the energy storage unit, and the DC / DC converter such that output energy of the energy storage unit charges the battery through the DC / DC converter. 제1항에서,
상기 배터리관리장치는
계통 전원을 통해 상기 에너지 저장부를 충전하는 배터리 충방전 장치.The method of claim 1,
The battery management apparatus
And charging the energy storage unit through the system power supply. 제1항에서,
상기 배터리와 상기 DC/DC 변환기 사이의 에너지 이동 경로에 위치하는 제1스위치, 그리고
상기 에너지 저장부와 상기 DC/DC 변환기 사이의 에너지 이동 경로에 위치하는 제2스위치를 더 포함하고,
상기 배터리관리장치는
상기 제1스위치와 상기 제2스위치 중 적어도 하나를 열어서, 상기 배터리와 상기 에너지 저장부 사이의 에너지 이동을 차단하는 배터리 충방전 장치.The method of claim 1,
A first switch located in an energy transfer path between the battery and the DC / DC converter, and
And a second switch located in an energy transfer path between the energy storage unit and the DC / DC converter,
The battery management apparatus
Wherein at least one of the first switch and the second switch is opened to block energy transfer between the battery and the energy storage unit. 배터리에 연결되어 상기 배터리를 충전하고 방전하는 배터리 충방전 장치로서,
저장된 에너지를 출력하여 상기 배터리를 충전하고, 상기 배터리로부터 방전된 에너지를 저장하는 에너지 저장부,
상기 배터리와 상기 에너지 저장부 사이에 위치하여 입력 DC 전압을 출력 DC 전압으로 변환하는 단방향 DC/DC 변환기,
상기 단방향 DC/DC 변환기의 입력측과 상기 배터리 사이에 위치하는 제1스위치,
상기 단방향 DC/DC 변환기의 출력측과 상기 에너지 저장부 사이에 위치하는 제2스위치,
상기 단방향 DC/DC 변환기의 출력측과 상기 배터리 사이에 위치하는 제3스위치,
상기 단방향 DC/DC 변환기의 입력측과 상기 에너지 저장부 사이에 위치하는 제4 스위치, 그리고
상기 배터리, 상기 에너지 저장부, 상기 DC/DC 변환기, 그리고 상기 제1스위치부터 상기 제4스위치를 제어하여 상기 배터리의 충방전을 제어하는 배터리관리장치를 포함하는 배터리 충방전 장치.A battery charging and discharging device connected to a battery for charging and discharging the battery,
An energy storage unit for outputting stored energy to charge the battery and storing energy discharged from the battery,
A unidirectional DC / DC converter disposed between the battery and the energy storage unit for converting an input DC voltage into an output DC voltage,
A first switch positioned between an input side of the unidirectional DC / DC converter and the battery,
A second switch located between the output side of the unidirectional DC / DC converter and the energy storage,
A third switch located between the output side of the unidirectional DC / DC converter and the battery,
A fourth switch located between the input side of the unidirectional DC / DC converter and the energy storage, and
And a battery management device for controlling charge / discharge of the battery by controlling the battery, the energy storage, the DC / DC converter, and the first switch to the fourth switch. 제6항에서,
상기 배터리관리장치는
상기 제1스위치와 상기 제2스위치를 닫고, 상기 제3스위치와 상기 제4스위치를 열어서, 상기 배터리의 방전 에너지가 상기 에너지 저장부에 저장되도록 제어하는 배터리 충방전 장치.The method of claim 6,
The battery management apparatus
Closing the first switch and the second switch, and opening the third switch and the fourth switch to control the discharge energy of the battery to be stored in the energy storing unit. 제6항에서,
상기 배터리관리장치는
상기 제1스위치와 상기 제2스위치를 열고, 상기 제3스위치와 상기 제4스위치를 닫아서, 상기 에너지 저장부의 출력 에너지가 상기 배터리를 충전하도록 제어하는 배터리 충방전 장치.The method of claim 6,
The battery management apparatus
Wherein the first switch and the second switch are opened and the third switch and the fourth switch are closed to control the output energy of the energy storage unit to charge the battery. 제6항에서,
상기 배터리관리장치는
계통 전원을 통해 상기 에너지 저장부를 충전하는 배터리 충방전 장치.The method of claim 6,
The battery management apparatus
And charging the energy storage unit through the system power supply. 제6항에서,
상기 제1스위치와 상기 제3스위치가 만나는 접점과 상기 배터리 사이에 위치하는 제5스위치를 더 포함하고,
상기 배터리관리장치는
상기 제5스위치를 열어서 상기 배터리와 상기 단방향 DC/DC 변환기의 연결을 차단하는 배터리 충방전 장치.The method of claim 6,
And a fifth switch located between the contact point where the first switch and the third switch meet and the battery,
The battery management apparatus
And disconnects the battery from the unidirectional DC / DC converter by opening the fifth switch. 제6항에서,
상기 제2스위치와 상기 제4스위치가 만나는 접점과 상기 에너지 저장부 사이에 위치하는 제6스위치를 더 포함하고,
상기 배터리관리장치는
상기 제6스위치를 열어서 상기 에너지 저장부와 상기 단방향 DC/DC 변환기의 연결을 차단하는 배터리 충방전 장치.The method of claim 6,
Further comprising a sixth switch located between a contact point where the second switch and the fourth switch meet and the energy storage unit,
The battery management apparatus
And disconnects the energy storage unit and the unidirectional DC / DC converter by opening the sixth switch.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU100028B1 (en) * 2017-01-25 2018-08-14 Phoenix Contact Gmbh & Co Circuit arrangement for charging and discharging an energy store

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