KR20150071499A - 2차전지의 활성화 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제조 직후의 다수의 2차전지에 대해 충전 및 방전을 반복함으로써 각 2차전지 내부의 화학물질에 대한 활성화를 가능하게 하는 활성화 과정을 제어하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 다수의 2차전지에 대한 활성화 과정을 제어하되, 스위치의 개폐를 제어하여 컨버터와 배터리의 연결관계를 조정함으로써 2차전지의 용량에 맞도록 충방전 회로를 구성할 수 있는 2차전지의 활성화 제어 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 스위치의 개폐를 제어하여 컨버터와 배터리의 연결관계를 조정함으로써 2차전지의 용량에 맞도록 충방전 회로를 구성할 수 있다.

Description

2차전지의 활성화 제어 장치{Device for controling Formation of Secondary Battery}
본 발명은 제조 직후의 다수의 2차전지에 대해 충전 및 방전을 반복함으로써 각 2차전지 내부의 화학물질에 대한 활성화를 가능하게 하는 활성화 과정을 제어하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 다수의 2차전지에 대한 활성화 과정을 제어하되, 스위치의 개폐를 제어하여 컨버터와 2차전지의 연결관계를 조정함으로써 2차전지의 용량에 맞도록 충방전 회로를 구성할 수 있는 2차전지의 활성화 제어 장치에 관한 것이다.
2차전지는 풍력이나 태양열 발전소 등의 친환경 에너지 분야, 하이브리드 자동차나 전기자동차 분야, 실생활에 이용되는 모바일 장치의 배터리, ESS(Energy Storage System) 분야 등 여러 산업분야에서 널리 이용되고 있다.
2차전지에 대한 수요는 자원 고갈 및 화석연료로 인한 지구 환경 파괴 등의 문제를 극복하기 위해 급증하고 있을 뿐만 아니라 향후에는 그 수요가 더욱 증가할 것으로 예상된다.
2차전지의 제조 과정을 살펴보면, 2차전지의 제조 과정은 크게 전극생성 과정, 조립 과정 및 활성화 과정으로 구성된다.
전극 생성 과정은 2차전지의 양극과 음극을 생성하는 과정이고, 조립 과정은 전극과 분리막을 쌓은 후 말아서 알루미늄 시트로 포장하는 과정이고, 활성화 과정은 2차전지를 충방전함으로써 2차전지 내부의 화학물질을 활성화(formation)하여 2차전지를 실제로 사용 가능하게 만드는 과정이다. 이러한 과정들 중 활성화 과정은 시간이 가장 많이 소요되는 과정이다.
한편, 2차전지는 구매 고객 및 사용제품에 따라 그 크기와 용량이 다양하며, 2차전지의 종류(Li-ion, Li-polymer, Li-FePo4 등)에 따라 충전 및 방전 요구사항이 상이하다.
따라서 특정 종류의 2차전지에 대해 활성화 과정을 수행하기 위해서는 선택된 2차전지의 크기, 용량, 및 충방전 요구사항을 충족하는 충방전 설비가 구비되어야 한다. 그러나 특정 종류의 2차전지에 대해 구비되는 충방전 설비는 상이한 종류의 2차전지에 대해서는 크기, 용량, 및 충방전 요구사항이 상이하여 적용될 수 없는 문제점이 있다.
결국, 여러 종류의 2차전지를 제조하는 경우 그 종류에 따라 충방전 설비를 각각 상이하게 구비해야 하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다수의 2차전지에 대한 활성화 과정을 제어하되, 스위치의 개폐를 제어하여 컨버터와 2차전지의 연결관계를 조정함으로써 2차전지의 용량에 맞도록 충방전 회로를 구성할 수 있는 2차전지의 활성화 제어 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, n 개(n은 2 이상의 정수)의 직류-직류 컨버터를 포함하며, n 개의 출력라인을 가지는 컨버터 그룹; n 개의 2차전지를 포함하는 배터리부; 상기 출력라인에 직렬로 연결되며 각 직류-직류 컨버터와 상기 2차전지를 각각 1:1로 연결하는 n 개의 제1 스위치 및 상기 출력라인 중 서로 인접한 출력라인 사이에서 병렬로 연결되는 (n-1) 개의 제2 스위치를 포함하는 스위치부; 및 외부로부터 상기 2차전지의 용량에 대한 구성정보와 충방전 스케줄링정보를 수신하고, 상기 구성정보에 따라 상기 스위치부에 포함된 각 스위치의 개폐를 설정하고, 상기 충방전 스케줄링정보에 따라 충전과 방전이 각각 정해진 시간 동안 수행되도록 모드신호를 생성하여 상기 컨버터 그룹에 포함된 직류-직류 컨버터로 제공함으로써 충방전 스케줄링을 제어하는 제어부를 포함하는, 2차전지의 활성화 제어 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 2차전지의 충전량을 체크하여 각 2차전지의 충전량이 밸런싱되어 있는지 여부를 판단하고, 2차전지의 충전량 밸런싱이 맞지 않는 경우 충방전 동작을 잠시 중단시키고 2차전지의 충전량을 밸런싱하는 밸런싱부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 컨버터 그룹에서 충방전시 이용되는 직류-직류 컨버터의 개수를 파악하고, 이용되는 직류-직류 컨버터들이 일정한 위상차를 가지도록 위상을 제어하는 위상제어부를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 2차전지는, 상기 직류-직류 컨버터와 동일한 전압용량을 가지되, 상기 직류-직류 컨버터의 정수 배의 전류용량을 가지는 2차전지가 선택될 수 있다.
본 발명에 의하면, 스위치의 개폐를 제어하여 컨버터와 2차전지의 연결관계를 조정함으로써 2차전지의 용량에 맞도록 충방전 회로를 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 2차전지의 활성화 제어 장치를 나타낸 블록도.
도 2는 컨버터 그룹, 제어부 및 스위치부를 상세히 나타낸 블록도.
도 3 및 도 4는 각각 고용량 2차전지와 저용량 2차전지의 연결시 컨버터와 2차전지 간의 연결 관계 및 각 스위치의 개폐 여부를 예시한 도면.
도 5는 위상제어부가 각 컨버터의 위상을 제어하는 것을 예시한 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명은 2차전지의 활성화 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 제조 직후의 다수의 2차전지에 대해 충전 및 방전을 반복함으로써 각 2차전지 내부의 화학물질에 대한 활성화를 가능하게 하는 활성화 과정을 제어하는 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 2차전지의 활성화 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 2차전지의 활성화 제어 장치(100)는 정류부(110), 고압 컨버터(120), 컨버터그룹(130), 스위치부(140), 배터리부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
정류부(110)는 충전모드시 교류전원을 직류전원으로 변환하고, 방전모드시 직류전원을 교류전원으로 변환하는 구성요소이다. 정류부(110)는 충전모드시 3상 교류전원을 입력받아 고압 직류전원으로 변환한 후 변환된 고압 직류전원을 제1 컨버터(120)로 제공한다. 그리고, 정류부(110)는 방전모드시 제1 컨버터(120)로부터 고압 직류전원을 입력받아 3상 교류전원으로 변환하여 출력한다.
고압 컨버터(120)는 직류전원의 전압을 변환하는 DC-DC 컨버터로서, 충전모드시에는 정류부(110)로부터 입력받은 고압 직류전원을 저압 직류전원으로 변환한 후 변환된 저압 직류전원을 후술할 컨버터그룹(130)에 포함된 컨버터들(130_1~130_n)로 제공하고, 방전모드시에는 컨버터그룹(130)에 포함된 컨버터들(130_1~130_n)로부터 입력받은 저압 직류전원을 고압 직류전원으로 변환한 후 변환된 고압 직류전원을 정류부(110)로 제공한다. 고압 컨버터(120)는 후술할 제어부(160)로부터 충전모드신호 및 방전모드신호 중의 어느 하나를 포함하는 모드신호를 수신하며, 수신한 모드신호에 따라 충전모드로 동작할지 아니면 방전모드로 동작할지를 결정한다.
정류부(110)와 고압 컨버터(120)는 일반적인 구성이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
컨버터그룹(130)은 직류전원의 전압을 변환하는 제1 내지 제n 컨버터(130_1~130_n)를 포함한다. 각 컨버터(130_1~130_n)는 충전모드시에는 고압컨버터(120)로부터 입력받은 저압 직류전원의 전압을 변환한 후 스위치부(140)로 제공하고, 방전모드시에는 스위치부(140)로부터 입력받은 저압 직류전원을 변환한 후 고압 컨버터(120)로 제공한다. 컨버터그룹(130)에 포함된 각 컨버터(130_1~130_n)는 제어부(160)로부터 충전모드신호 및 방전모드신호 중의 어느 하나를 포함하는 모드신호를 수신하며, 수신한 모드신호에 따라 충전모드로 동작할지 아니면 방전모드로 동작할지를 결정한다.
스위치부(140)는 다수의 스위치를 포함하는 구성요소로서, 제어부(160)의 제어에 따라 각 스위치의 개폐가 제어된다. 스위치부(140)의 연결 구성에 따라 배터리부(150)에서 사용할 2차전지의 용량 및 스위치부(140)와의 연결 관계가 결정된다.
배터리부(150)는 2차전지인 배터리를 포함하는 구성요소로서, 충전모드시에는 스위치부(140)를 통해 입력받은 전원을 이용하여 2차전지를 충전하고, 방전모드시에는 스위치부(140)로 전원을 공급함으로써 2차전지를 방전시킨다.
제어부(160)는 고압 컨버터(120), 컨버터 그룹(130) 및 스위치부(140)를 제어하는 역할을 수행하는 구성요소로서, 외부로부터 수신한 구성정보에 따라 스위치부(140)의 연결 구성을 결절하고, 구성정보와 충방전 스케줄링정보에 따라 스위치부(140)의 각 스위치의 개폐 여부와 개폐 시점을 각각 제어한다.
한편, 제어부(160)는 배터리부(150)의 각 2차전지의 충전량을 체크하고, 각 2차전지의 충전량에 차이가 있는 경우 스위치부(140)를 제어하여 충전량을 밸런싱하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(160)는 컨버터 그룹(130)에 포함된 각 컨버터(130_1~130_n)의 위상을 제어한다.
도 2는 컨버터 그룹, 제어부 및 스위치부를 상세히 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 컨버터 그룹은 제1 컨버터 내지 제n 컨버터(130_1~130_n, n은 2 이상의 정수)를 포함하며, 제1 컨버터 내지 제n 컨버터(130_1~130_n)는 각각 하나씩의 출력라인(OUT_1~OUT_n)에 연결된다.
제1 컨버터 내지 제n 컨버터(130_1~130_n)는 고압 컨버터(120)와 스위치부(140) 사이에 배치되며, 충전모드시에는 고압컨버터(120)로부터 입력받은 저압 직류전원의 전압을 변환한 후 출력라인(OUT_1~OUT_n)을 통해 스위치부(140)로 제공하고, 방전모드시에는 출력라인(OUT_1~OUT_n)을 통해 스위치부(140)로부터 입력받은 저압 직류전원을 변환한 후 고압 컨버터(120)로 제공한다. 전술한 것처럼, 제1 컨버터 내지 제n 컨버터(130_1~130_n)는 제어부(160)로부터 수신한 모드신호에 따라 충전모드로 동작할지 방전모드로 동작할지 여부를 결정한다.
스위치부(140)는 도 2에서처럼 n 개의 제1 스위치(141_1~141_n)와 (n-1) 개의 제2 스위치(141_1~142_n-1)를 포함한다.
n 개의 제1 스위치(141_1~141_n)는 각 출력라인(OUT_1~OUT_n)에 직렬로 배치된 스위치로서, 제1 컨버터 내지 제n 컨버터(130_1~130_n)와 각 2차전지를 1:1로 연결한다.
한편, (n-1) 개의 제2 스위치(141_1~142_n-1)는 인접한 출력라인(OUT_1~OUT_n)의 사이를 병렬로 연결한 스위치로서, 인접한 2 개의 출력라인(OUT_1~OUT_n) 사이를 연결한다.
제1 스위치(141_1~141_n) 및 제2 스위치(141_1~142_n-1)는 제어부에 의해 개폐 여부 및 개폐 시점이 결정되는데, 구성정보에 의해 배터리부(150)의 2차전지 용량이 변경된 경우 또는 2차전지의 충전량이 서로 상이하여 밸런싱이 필요한 경우에 개폐 여부 및 개폐 시점이 변경된다.
제어부(160)는 고압 컨버터(120)와 컨버터 그룹(130)의 컨버터(130_1~130_n)의 충방전모드를 제어하고, 스위치부(140)의 각 스위치(141_1~141_n, 142_1~142_n-1)의 개폐 여부를 제어하는 역할을 수행하며, 스위치설정부(161), 밸런싱부(162), 충방전제어부(163), 및 위상제어부(164)를 포함한다.
스위치설정부(161)는 외부로부터 수신한 구성정보를 기초로 스위치부(140)에 포함된 각 스위치의 개폐 여부를 설정함으로써 컨버터 그룹(130)과 2차전지 간의 연결 관계를 결정한다. 스위치설정부(161)를 좀 더 상세히 설명하도록 한다.
우선, 스위치설정부(161)는 구성정보를 기초로 스위치부(140)의 구성을 결정한다. 구성정보는 스위치부(140)의 후단에 연결될 2차전지의 용량정보를 포함한다.
컨버터 그룹(130)에 포함된 각 컨버터(130_1~130_n)는 용량(출력전압과 출력전류)이 서로 동일한 직류-직류 컨버터들로 구성되며, 스위치부(140)의 후단에 연결될 2차전지들은 각 컨버터(130_1~130_n)의 출력전압과 동일한 전압규격을 가지되 각 컨버터(130_1~130_n)의 출력전류와 동일하거나 혹은 정수 배의 전류용량을 가진 2차전지들이 연결될 수 있다.
스위치설정부(161)는 스위치부(140)의 후단에 연결될 2차전지의 용량정보를 포함하는 구성정보를 참조하여 스위치부(140) 내의 각 스위치의 개폐를 결정하여 제1 내지 제n 컨버터(130_1~130_n)와 2차전지 간의 연결 관계를 결정한다.
예를 들어, 제1 내지 제n 컨버터(130_1~130_n)의 출력전압과 출력전류가 각각 5V와 5A 라고 가정하자. 이러한 경우 스위치부(140)의 출력라인(140_1~140_n)에는 5V의 입출력전압을 가지는 2차전지가 연결될 수 있는데, 연결될 2차전지의 입출력전류는 5A의 정수 배가 되어야 한다.
도 3 및 도 4는 각각 고용량 2차전지와 저용량 2차전지의 연결시 컨버터와 2차전지 간의 연결 관계 및 각 스위치의 개폐 여부를 예시한 도면이다.
도 3에서, 제1 내지 제n 컨버터(130_1~130_n)는 충전모드시 고압 컨버터(120)로부터 입력받은 직류 전원을 변환하여 5V의 출력전압과 5A의 출력전류를 스위치부(140)로 출력한다고 하자. 이러한 경우, 1 내지 제n 컨버터(130_1~130_n)는 방전모드시에는 스위치부(140)로부터 5V의 입력전압과 5A의 입력전류를 입력받는다.
한편 스위치부(140)에 연결될 2차전지가 5V, 25A의 용량을 가지는 경우, 제어부(160)는 컨버터 그룹(130)에서 5개의 컨버터가 5V, 25A의 용량을 가진 2차전지에 연결되도록 제1 스위치(141_1~141_n) 및 제2 스위치(142_1~142_n-1)의 개폐를 설정한다.
이때 스위치설정부(161)는 제1 스위치(141_1~141_n)를 모두 열고, 제2 스위치부(142_1~142_n-1)를 모두 닫되, 제1 스위치(141_1~141_n)에서 5의 배수가 되는 순서의 제1 스위치(141_5, 141_10, 141_15, ...)를 닫고, 제2 스위치(142_1~142_n-1)에서 5의 배수가 되는 순서의 제2 스위치(142_5, 142_10, 142_15, ...)를 모두 열도록 스위치부(140)의 개폐 관계를 제어한다.
만일 스위치부(140)에 연결된 2차전지가 5V, 15A의 용량을 가지는 경우, 제어부(160)는 3의 배수가 되는 순서의 제1 스위치만을 닫고 그 외의 모든 제1 스위치를 열며, 3의 배수가 되는 순서의 제2 스위치만을 열고 그 외의 모든 제2 스위치는 닫히도록 설정한다.
도 4는 제1 내지 제n 컨버터(130_1~130_n)의 출력용량과 동일한 용량의 2차전지가 스위치부(140)에 연결된 경우를 예시하는 도면이다.
제1 내지 제n 컨버터(130_1~130_n)의 출력전압과 출력전류가 각각 5V와 5A이고, 2차전지의 용량이 5V, 5A인 경우, 스위치설정부(161)는 컨버터(130_1~130_n)와 2차전지(155_1~155_n)의 용량이 동일하므로 컨버터(130_1~130_n)와 2차전지(155_1~155_n)가 각각 1:1로 연결되도록 스위치부(140)의 각 스위치를 제어한다.
이러한 경우, 스위치설정부(161)는 제1 스위치(141_1~141_n)를 모두 닫고, 제2 스위치(142_1~142_n-1)를 모두 열도록 설정한다.
밸런싱부(162)는 스위치부(140)와 연결된 각 2차전지(150)의 충전량을 체크하여 2차전지(150) 간에 서로 충전량 밸런싱이 맞는지를 판단한다. 각 2차전지의 충전량이 동일하게 밸런싱되어 있으면 밸런싱을 위한 동작이 수행되지 않지만, 2차전지의 충전량 밸런싱이 맞지 않으면 밸런싱부(162)는 2차전지에 대한 충방전 동작을 잠시 중단시키고 2차전지를 밸런싱한다.
2차전지를 밸런싱하는 것은 간단한 방식으로 수행될 수 있다. 충전량이 다른 2차전지들에 비해 작은 경우, 밸런싱부(163)는 충전량이 작게 판단된 2차전지와 연결된 제1 스위치만을 닫되 그 외의 제1 스위치는 모두 열은 후 충전모드를 수행함으로써 2차전지의 충전량을 밸런싱할 수 있다. 물론 이때 제2 스위치는 모두 열려 있어야 한다.
한편, 역으로 충전량이 다른 2차전지들에 비해 큰 경우, 밸런싱부(163)는 충전량이 큰 2차전지와 연결되어 있는 제1 스위치만을 닫아 놓되 그 외의 제2 스위치를 모두 열은 후 방전모드를 수행함으로써 2차전지 충전량을 밸런싱할 수 있다.
한편, 이와는 상이한 방식으로 2차전지 충전량을 밸런싱할 수도 있다.
충방전제어부(163)는 외부로부터 수신한 충방전 스케줄링정보에 따라 충전모드와 방전모드를 수행하는 시간 간격을 결정한다. 충방전 스케줄링정보에는 방전과 충전을 각각 어느 정도의 시간 동안 수행해야 하는지에 대한 정보를 포함하고 있는데, 충방전제어부(163)는 충방전 스케줄링정보를 참조하여 충전과 방전이 각각 정해진 시간 동안 번갈아 수행되도록 모드신호를 생성하여 고압 컨버터(120)와 컨버터 그룹(130)으로 제공한다.
만일 충방전 스케줄링정보가 6시간씩 번갈아 수행되도록 하는 정보인 경우, 충방전제어부(163)는 6시간 마다 2차전지에서 충전과 방전이 번갈아 수행되도록 모드신호를 생성하고 이를 고압 컨버터(120) 및 컨버터 그룹(130)에 제공한다.
위상제어부(164)는 컨버터 그룹(130)에 포함된 각 컨버터(130_1~130_n)의 위상을 제어하는 역할을 수행한다. 이때, 위상제어부(164)는 컨버터 그룹(130)에 포함된 각 컨버터(130_1~130_n) 중 2차전지의 충방전시 이용되는 컨버터의 개수를 파악하고, 이용되는 컨버터들이 일정한 위상차를 가지도록 각 컨버터의 위상을 제어한다. 위상차는 360°를 충방전시 이용되는 컨버터의 개수로 나누면 얻어질 수 있다.
도 5는 위상제어부(164)가 각 컨버터(130_1~130_n)의 위상을 제어하는 것을 예시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 컨버터 그룹(130)에서 총 10개의 컨버터가 이용되었으므로, 위상제어부(164)는 각 컨버터에서 사용되는 PWM(pulse width modulation) 주파수가 각각 36°(360°를 10 으로 나눔)씩의 위상차를 가지도록 제어한다. 이용되는 컨버터의 PWM 주파수에 위상차를 둠으로써 채널간 스위칭 잡음을 최소화할 수 있다.
이상에서는 도면에 도시된 구체적인 실시예를 참고하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하므로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자라면 이로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등 및 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110, 정류부 120, 고압 컨버터
130, 컨버터 그룹 140, 스위치부
150, 배터리부 160, 제어부
161, 스위치설정부 162, 밸런싱부
163, 충방전제어부 164, 위상제어부

Claims (6)

  1. n 개(n은 2 이상의 정수)의 직류-직류 컨버터를 포함하며, n 개의 출력라인을 가지는 컨버터 그룹;
    n 개의 2차전지를 포함하는 배터리부;
    상기 출력라인에 직렬로 연결되며 각 직류-직류 컨버터와 상기 2차전지를 각각 1:1로 연결하는 n 개의 제1 스위치 및 상기 출력라인 중 서로 인접한 출력라인 사이에서 병렬로 연결되는 (n-1) 개의 제2 스위치를 포함하는 스위치부; 및
    외부로부터 상기 2차전지의 용량에 대한 구성정보와 충방전 스케줄링정보를 수신하고, 상기 구성정보에 따라 상기 스위치부에 포함된 각 스위치의 개폐를 설정하고, 상기 충방전 스케줄링정보에 따라 충전과 방전이 각각 정해진 시간 동안 수행되도록 모드신호를 생성하여 상기 컨버터 그룹에 포함된 직류-직류 컨버터로 제공함으로써 충방전 스케줄링을 제어하는 제어부를 포함하는, 2차전지의 활성화 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    각 2차전지의 충전량을 체크하여 각 2차전지의 충전량이 밸런싱되어 있는지 여부를 판단하고, 2차전지의 충전량 밸런싱이 맞지 않는 경우 충방전 동작을 중단시키고 2차전지의 충전량을 밸런싱하는 밸런싱부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 2차전지의 활성화 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 컨버터 그룹에서 충방전시 이용되는 직류-직류 컨버터의 개수를 파악하고, 이용되는 직류-직류 컨버터들이 일정한 위상차를 가지도록 위상을 제어하는 위상제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 2차전지의 활성화 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 2차전지는,
    상기 직류-직류 컨버터와 동일한 전압용량을 가지되, 상기 직류-직류 컨버터의 정수 배의 전류용량을 가지는 2차전지가 선택되는 것을 특징으로 하는, 2차전지의 활성화 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 2차전지로서 상기 직류-직류 컨버터와 동일한 전류용량을 가지는 2차전지가 선택된 경우,
    상기 제어부는, 상기 n 개의 제1 스위치를 모두 닫고, 상기 (n-1) 개의 제2 스위치를 모두 열도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 2차전지의 활성화 제어 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 2차전지로서 상기 직류-직류 컨버터의 소정 정수 배의 전류용량을 가지는 2차전지가 선택된 경우,
    상기 제어부는, 소정 정수의 배수가 되는 순서의 제1 스위치만을 닫고 그 외의 모든 제1 스위치를 열도록 제어하고, 소정 정수의 배수가 되는 순서의 제2 스위치만을 열고 그 외의 모든 제2 스위치를 닫도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 2차전지의 활성화 제어 장치.
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