KR20170137234A - An apparatus for testing battery charge and discharge - Google Patents

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이용석
배상재
장중학
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Abstract

The present invention provides an apparatus to test charging and discharging of a rechargeable battery. According to one embodiment of the present invention, the apparatus comprises a bidirectional power transfer unit and a loss power transfer unit. The bidirectional power transfer unit discharges power charged in a first battery to transfer the discharged power to a second battery through a primary coil of a conversion core in a first mode and discharges the power charged in the second battery to transfer the discharged power to the first battery through the primary coil of the conversion core in a second mode. The loss power transfer unit applies voltage to a secondary coil of the conversion coil to supply additional power to the primary coil of the conversion coil. The bidirectional power transfer unit transfers the additional power supplied to the primary coil of the conversion core to the second battery in the first mode, and transfers the same to the first battery in the second mode. Accordingly, provided are effects capable of: charging one battery and discharging the other battery at the same time with one apparatus; checking a capacity of a system power end during a charging/discharging test of a high capacity battery so as to remove needs for limiting a charging/discharging test capacity or installing an additional system power end through an electric construction of a building in accordance with a capacity of system power; providing good energy efficiency; reducing a time required for the charging/discharging test of a battery; and simplifying a circuit of the apparatus to test charging/discharging of a battery.

Description

배터리 충방전 시험 장치{AN APPARATUS FOR TESTING BATTERY CHARGE AND DISCHARGE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery charge /

본 발명은 배터리 충방전 시험 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충방전이 가능한 배터리들의 충방전을 시험하는 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery charge / discharge test apparatus, and more particularly, to an apparatus for testing charge / discharge of a chargeable / dischargeable battery.

일반적으로, 충전과 방전이 가능한 배터리에 대하여 배터리의 기능과 수명을 시험하기 위해 충전과 방전을 반복하는 배터리 충방전 시험이 수행된다. Generally, a battery charge / discharge test is repeated in which charging and discharging are repeated to test the function and lifetime of the battery for a battery capable of being charged and discharged.

이와 관련하여, 등록특허공보 제10-0828591호(이하, '특허문헌1')는 배터리 특성파라미터 측정장치를 개시한다. 특허문헌1의 배터리 특성파라미터 측정장치는 충전부, 방전부, 스위칭부, 및 제어부를 포함한다. In this connection, Patent Publication No. 10-0828591 (hereinafter referred to as Patent Document 1) discloses an apparatus for measuring a battery characteristic parameter. The battery characteristic parameter measuring apparatus of Patent Document 1 includes a charging unit, a discharging unit, a switching unit, and a control unit.

충전부는 배터리에 접속하여 배터리를 충전시킨다. 방전부는 배터리에 접속하여 배터리를 방전시킨다. 스위칭부는 충전부와 방전부가 배터리에 서로 배타적으로 접속할 수 있도록 한다. 제어부는 스위칭부를 제어함으로써 배터리를 반복하여 충방전하는 테스트를 실시하고, 그러한 테스트를 통해 측정된 배터리의 전류 및 전압에 대한 측정값을 소정의 계산식에 대입하여 배터리의 특성파라미터를 산출한다.The charging unit connects to the battery to charge the battery. The discharge unit connects to the battery to discharge the battery. The switching unit allows the charging unit and the discharging unit to exclusively connect to each other. The controller performs a test of repeatedly charging and discharging the battery by controlling the switching unit and substitutes a measured value of the measured current and voltage of the battery into a predetermined calculation formula to calculate characteristic parameters of the battery.

이러한 측정장치는 배터리의 충방전 시험을 위하여 충전부를 구비하고 그와는 별도로 부하기인 방전부를 추가로 구비한다. Such a measuring apparatus is provided with a charging unit for charging / discharging test of the battery and further includes a discharging unit which is separately provided.

또한, 공개특허공보 제10-2012-0125767호(이하, '특허문헌2')는 풀브릿지 스위칭 회로를 구비한 이차전지의 충방전 회로를 개시한다. 특허문헌2의 충방전 회로는 제1 스위칭 수단, 변압기, 및 제2 스위칭 수단으로 이루어진다. 제1 스위칭 수단은 직류 전원으로부터 출력된 직류 전압을 펄스 파형으로 변환시킨다. 변압기는 스위칭 수단으로부터 수신된 펄스 파형을 받아서 상기 직류 전압보다 작은 크기의 교류 전압으로 변압한다. 제2 스위칭 수단은 변압기로부터 출력된 교류 전압을 받아서 펄스 파형으로 변환시켜 이차전지에 인가시키며 그 이차전지 내의 전압을 방전시키도록 스위칭 파형을 형성한다. 제2 스위칭 수단은 그 이차전지를 방전시키기 위한 펄스 파형을 형성시키도록 4개의 스위칭 소자로 구성된 풀브릿지 스위칭 회로이다. 이러한 충방전 회로는 배터리의 충전과 방전을 모두 수행할 수 있다. In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 10-2012-0125767 (hereinafter referred to as Patent Document 2) discloses a charge-discharge circuit for a secondary battery having a full-bridge switching circuit. The charge / discharge circuit of Patent Document 2 comprises a first switching means, a transformer, and a second switching means. The first switching means converts the DC voltage output from the DC power supply into a pulse waveform. The transformer receives the pulse waveform received from the switching means and transforms it into an AC voltage smaller than the DC voltage. The second switching means receives the AC voltage output from the transformer, converts the AC voltage into a pulse waveform, applies it to the secondary battery, and forms a switching waveform to discharge the voltage in the secondary battery. The second switching means is a full bridge switching circuit composed of four switching elements so as to form a pulse waveform for discharging the secondary battery. This charge / discharge circuit can perform both charging and discharging of the battery.

그런데, 특허문헌 1, 2에서는 오직 하나의 배터리를 충전한 이후에 그 하나의 배터리를 방전하는 방식으로 충방전 시험이 수행되고, 그 하나의 충방전 시험이 완료된 후에 다른 하나의 배터리에 대한 충방전 시험을 수행해야 하기 때문에, 충방전 시험에 소요되는 시간이 길어지는 문제점이 있다. However, in Patent Documents 1 and 2, after charging only one battery, the charge / discharge test is performed in such a manner that one battery is discharged, and after one charge / discharge test is completed, There is a problem that the time required for the charge-discharge test becomes long.

그리고, 특허문헌1, 2에서는 계통 전력으로 배터리를 충전하고 배터리에 충전된 전력을 별도의 부하에 방전하기 때문에 배터리에 충전된 전력이 낭비되는 문제점이 있다. In Patent Documents 1 and 2, since the battery is charged with the system power and the power charged in the battery is discharged to a separate load, the power charged in the battery is wasted.

그리고, 특허문헌1, 2에서는 계통 전력으로 배터리를 충전하기 때문에 안전을 위해 계통 전력과 배터리 전력을 분리하는 변압기가 삽입되어야 하는데, 이 변압기는 용량이 증가할수록 가격이 비싸진다는 문제점이 있다. In Patent Documents 1 and 2, since a battery is charged with system power, a transformer for separating system power and battery power must be inserted for safety. The cost of such a transformer increases as the capacity increases.

그리고, 특허문헌 1,2에서는 계통 전력을 사용하여 배터리를 충전하기 때문에 배터리 충방전 시험 용량이 클 경우에는 계통 전력 분전반 용량에 따라 배터리 충방전 시험 용량을 제한해야 하고, 그렇지 않으면 건물 내부의 전기 공사를 통해 계통 전력 분전반 용량을 배터리 충방전 시험 용량으로 변경하여야 한다는 문제점이 있다.In Patent Documents 1 and 2, since the battery is charged using the grid power, when the battery charge / discharge test capacity is large, it is necessary to limit the battery charge / discharge test capacity according to the grid power distribution panel capacity. Otherwise, It is necessary to change the grid power distribution panel capacity to the battery charge / discharge test capacity.

KRKR 10-082859110-0828591 B1B1 KRKR 10-2012-012576710-2012-0125767 AA

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 배터리에 충전된 전력을 재활용하고 충방전 시험에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 충방전 시험 장치를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a charge / discharge test apparatus that can reuse power charged in a battery and shorten the time required for a charge / discharge test.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충방전 시험 장치는 충방전이 가능한 배터리들의 충방전을 시험하는 장치로서 양방향 전력 전달부 및 손실 전력 전달부를 포함한다. 상기 양방향 전력 전달부는, 제1 모드에서는 제1 배터리에 충전된 전력을 방전시켜 변환 코어의 제1차 코일을 통해 제2 배터리로 전달하고, 제2 모드에서는 상기 제2 배터리에 충전된 전력을 방전시켜 상기 제1차 코일을 통해 상기 제1 배터리로 전달한다. 상기 손실 전력 전달부는 상기 변환 코어의 제2차 코일에 전압을 인가함으로써 상기 제1차 코일에 추가 전력을 공급한다. 상기 양방향 전력 전달부는 상기 제1차 코일에 공급된 추가 전력을 상기 제1 모드에서는 상기 제2 배터리로 전달하고 상기 제2 모드에서는 상기 제1 배터리로 전달한다. In order to solve the above problems, an apparatus for testing charge / discharge of a chargeable and dischargeable battery includes a bidirectional power transfer unit and a lost power transfer unit. The bidirectional power transfer unit discharges the electric power charged in the first battery in the first mode and transfers the electric power charged in the second battery to the second battery through the first coil of the conversion core, To the first battery through the first coil. The lossy power transfer part supplies additional power to the primary coil by applying a voltage to the secondary coil of the conversion core. The bidirectional power transfer unit transfers the additional power supplied to the first primary coil to the second battery in the first mode and to the first battery in the second mode.

바람직하게는, 상기 양방향 전력 전달부는: 상기 제1 배터리에 전기적으로 연결된 제1 양방향 DC/DC 컨버터; 및 상기 제2 배터리에 전기적으로 연결된 제2 양방향 DC/DC 컨버터;를 포함한다. 상기 제1차 코일은 상기 제1 양방향 DC/DC 컨버터와 상기 제2 양방향 DC/DC 컨버터를 전기적으로 연결한다. 상기 제1 모드에서, 상기 제1 양방향 DC/DC 컨버터는 상기 제1 배터리에 충전된 전력을 방전시켜 상기 제1차 코일로 전달하고 상기 제2 양방향 DC/DC 컨버터는 상기 제1 양방향 DC/DC 컨버터 및 상기 손실 전력 전달부로부터 상기 제1차 코일로 전달된 전력을 상기 제2 배터리로 전달한다. 상기 제2 모드에서, 상기 제2 양방향 DC/DC 컨버터는 상기 제2 배터리에 충전된 전력을 방전시켜 상기 제1차 코일로 전달하고 상기 제1 양방향 DC/DC 컨버터는 상기 제2 양방향 DC/DC 컨버터 및 상기 손실 전력 전달부로부터 상기 제1차 코일로 전달된 전력을 상기 제1 배터리로 전달한다. Advantageously, the bi-directional power transfer unit comprises: a first bi-directional DC / DC converter electrically connected to the first battery; And a second bidirectional DC / DC converter electrically connected to the second battery. The primary coil electrically connects the first bidirectional DC / DC converter and the second bidirectional DC / DC converter. In the first mode, the first bidirectional DC / DC converter discharges the electric power charged in the first battery to the first primary coil, and the second bidirectional DC / DC converter discharges the first bidirectional DC / Converter and the loss power transfer unit to the first battery. In the second mode, the second bidirectional DC / DC converter discharges the electric power charged in the second battery to the first primary coil, and the first bidirectional DC / Converter and the loss power transfer unit to the first battery.

바람직하게는, 상기 제1 양방향 DC/DC 컨버터는 직렬 연결된 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)를 포함하고, 상기 제2 양방향 DC/DC 컨버터는 직렬 연결된 제3 스위치(S3)와 제4 스위치(S4)를 포함한다. 상기 제1차 코일은 상기 제1 스위치(S1)와 상기 제2 스위치(S2) 사이의 노드를 상기 제3 스위치(S3)와 상기 제4 스위치(S4) 사이의 노드에 전기적으로 연결한다. 상기 배터리 충방전 시험 장치는 상기 제1 스위치 내지 상기 제4 스위치(S1 내지 S4)의 온오프를 제어하는 제어부를 더 포함한다. 상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 제1 배터리의 전압이 상기 제2 배터리의 전압보다 크거나 같으면 상기 제1 스위치(S1)가 온오프를 반복하게 하고 상기 제2 스위치 내지 상기 제4 스위치(S2 내지 S4)를 오프시키고, 상기 제1 배터리의 전압이 상기 제2 배터리의 전압보다 작으면 상기 제1 스위치(S1)를 온시키고 상기 제2 스위치(S2) 및 상기 제3 스위치(S3)를 오프시키고 상기 제4 스위치(S4)가 온오프를 반복하게 한다. 상기 제어부는, 상기 제2 모드에서, 상기 제2 배터리의 전압이 상기 제1 배터리의 전압보다 크거나 같으면 상기 제1 스위치(S1) 및 상기 제2 스위치(S2)를 오프시키고 상기 제3 스위치(S3)가 온오프를 반복하게 하고 상기 제4 스위치(S4)를 오프시키고, 상기 제2 배터리의 전압이 상기 제1 배터리의 전압보다 작으면 상기 제1 스위치(S1)를 오프시키고 상기 제2 스위치(S2)가 온오프를 반복하게 하고 상기 제3 스위치(S3)를 온시키고 상기 제4 스위치(S4)를 오프시킨다. Preferably, the first bidirectional DC / DC converter includes a first switch S 1 and a second switch S 2 connected in series, and the second bidirectional DC / DC converter includes a third switch S 3 ) and a fourth switch (S 4 ). The first primary coil is electrically coupled to a node between the first switch S 1 and the second switch S 2 at a node between the third switch S 3 and the fourth switch S 4 Connect. The battery charge / discharge test apparatus further includes a control unit for controlling on / off of the first switch to the fourth switch (S 1 to S 4 ). The first switch S 1 is repeatedly turned on and off when the voltage of the first battery is equal to or greater than the voltage of the second battery in the first mode, switch (S 2 to S 4) off and the second and the voltage of the first battery on the first switch (S 1) is smaller than the voltage of the second battery and the second switch (S 2) and the first 3 switch S 3 is turned off and the fourth switch S 4 is turned on and off repeatedly. Wherein the control unit turns off the first switch (S 1 ) and the second switch (S 2 ) when the voltage of the second battery is greater than or equal to the voltage of the first battery in the second mode, The first switch S 1 is turned off when the voltage of the second battery is lower than the voltage of the first battery so that the switch S 3 is repeatedly turned on and off and the fourth switch S 4 is turned off, The second switch S 2 is repeatedly turned on and off, the third switch S 3 is turned on, and the fourth switch S 4 is turned off.

바람직하게는, 상기 제어부는 상기 추가 전력의 공급 여부를 제어한다. 상기 제어부는 상기 제1 모드에서 상기 제1 배터리에 충전된 전력이 모두 방전되거나 상기 제2 모드에서 상기 제2 배터리에 충전된 전력이 모두 방전되면 상기 손실 전력 전달부가 상기 제2차 코일에 전압을 인가함으로써 상기 제1차 코일에 추가 전력을 전달하게 한다. Preferably, the control unit controls whether the additional power is supplied. Wherein when the power charged in the first battery in the first mode is discharged or the power charged in the second battery is discharged in the second mode, the loss power transfer unit supplies the voltage to the second secondary coil Thereby transferring additional power to the primary coil.

바람직하게는, 상기 제1차 코일은 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리 사이의 전력 전달 시에는 인덕터 코일로 동작하고 상기 손실 전력 전달부로부터 추가전력을 공급받을 때는 상기 제2차 코일에 인가된 전압에 의해 유도전압이 발생하는 변압기 코일로 동작한다. Preferably, the first primary coil operates as an inductor coil when transferring power between the first battery and the second battery, and when the additional power is supplied from the lost power transfer unit, And operates as a transformer coil in which an induced voltage is generated by a voltage.

본 발명에 의하면, 하나의 장치로 하나의 배터리의 충전과 또 하나의 배터리의 방전을 동시에 수행할 수 있다. 그리고, 배터리 충방전시의 전력 전달이 배터리들 사이에서 이루어지기 때문에, 고용량 배터리의 충방전 시험시에 계통 전력단의 용량을 확인하여 계통 전력의 용량에 따라 충방전 시험 용량을 제한하거나 건물의 전기 공사를 통해 계통 전력단을 증설할 필요가 없다. According to the present invention, one battery can be charged and another battery discharged simultaneously. Since the electric power is transferred between the batteries during charging and discharging of the battery, it is necessary to check the capacity of the power terminal at the time of charging and discharging test of the high capacity battery to limit the charging and discharging test capacity according to the capacity of the system electric power, There is no need to expand the power grid through construction.

또한, 배터리에 충전된 전력을 재활용하기 때문에 에너지 효율이 좋고, 하나의 배터리의 충전 시험과 또 하나의 배터리의 방전시험을 동시에 수행하기 때문에 배터리 충방전 시험에 소요되는 시간이 단축된다. In addition, since the power charged in the battery is recycled, the energy efficiency is good, and the charging test of one battery and the discharging test of another battery are performed at the same time, thereby shortening the time required for the battery charge / discharge test.

뿐만 아니라, 배터리들 사이의 전력 전달이 양방향 전력 전달부의 변환 코어를 통해 이루어지고, 배터리들 사이의 전력 전달중 손실된 전력의 보충도 바로 그 변환 코어를 활용하여 이루어짐으로써, 배터리 충방전 시험 장치(100)의 회로가 간소화될 수 있다.In addition, since the power transfer between the batteries is performed through the conversion core of the bi-directional power transfer unit, and the lost power is replenished during the transfer of power between the batteries by utilizing the conversion core, 100 can be simplified.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충방전 시험 장치의 블록도이다.
도2는 도1의 양방향 전력 전달부에 배터리들이 연결된 상태의 간략 회로도이다.
도3은 도2에서 양방향 전력 전달부를 보다 구체화한 회로도이다.
도4는 도3에 도1의 손실 전력 전달부가 연결된 회로도이다.
도5는 도4의 상세 회로도이다. 1 is a block diagram of a battery charge / discharge test apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a simplified circuit diagram in which batteries are connected to the bi-directional power transfer unit of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram of the bidirectional power transfer unit in FIG. 2; FIG.
FIG. 4 is a circuit diagram of the lossy power transfer unit of FIG. 1 connected to FIG.
5 is a detailed circuit diagram of FIG.

본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative of the present invention and not to limit the scope of the invention. Should be interpreted to include modifications or variations that do not depart from the spirit of the invention.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.Although the terms used in the present invention have been selected in consideration of the functions of the present invention, they are generally used in general terms. However, the present invention is not limited to the intention of the person skilled in the art to which the present invention belongs . However, if a specific term is defined as an arbitrary meaning, the meaning of the term will be described separately. Accordingly, the terms used herein should be interpreted based on the actual meaning of the term rather than on the name of the term, and on the content throughout the description.

본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The drawings attached hereto are intended to illustrate the present invention easily, and the shapes shown in the drawings may be exaggerated and displayed as necessary in order to facilitate understanding of the present invention, and thus the present invention is not limited to the drawings.

본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of known configurations or functions related to the present invention will be omitted when it is determined that the gist of the present invention may be obscured.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충방전 시험 장치(100)의 블록도이다. 도1을 참조하면, 배터리 충방전 시험 장치(100)는 양방향 전력 전달부(110), 손실 전력 전달부(120), 및 제어부(130)를 포함한다. 1 is a block diagram of a battery charge / discharge test apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a battery charge / discharge test apparatus 100 includes a bidirectional power transfer unit 110, a lost power transfer unit 120, and a control unit 130.

배터리 충방전 시험 장치(100)는 충방전이 가능한 배터리들의 충방전을 시험하기 위한 장치이다. 배터리 충방전 시험 장치(100)는 제1 모드와 제2 모드를 갖는다. 제1 모드는 제1 배터리의 방전 및 제2 배터리의 충전을 동시에 시험하는 모드이고, 제2 모드는 제2 배터리의 방전 및 제1 배터리의 충전을 동시에 시험하는 모드이다. The battery charge / discharge test apparatus 100 is a device for testing charge / discharge of chargeable / dischargeable batteries. The battery charge / discharge test apparatus 100 has a first mode and a second mode. The first mode is a mode for simultaneously testing the discharging of the first battery and the charging of the second battery, and the second mode is a mode for simultaneously testing discharging of the second battery and charging of the first battery.

도2는 도1의 양방향 전력 전달부(110)에 배터리들이 연결된 상태의 간략 회로도이다. 도2를 참조하면, 양방향 전력 전달부(110)는 제1 배터리와 제2 배터리에 전기적으로 연결된다. 2 is a simplified circuit diagram in which batteries are connected to the bi-directional power transfer unit 110 of FIG. Referring to FIG. 2, the bi-directional power transfer unit 110 is electrically connected to the first battery and the second battery.

양방향 전력 전달부(110)는 제1 모드에서는 제1 배터리에 충전된 전력을 방전시켜 제2 배터리로 전달하여 제2 배터리를 충전하고, 제2 모드에서는 제2 배터리에 충전된 전력을 방전시켜 제1 배터리로 전달하여 제1 배터리를 충전한다. In the first mode, the bi-directional power transfer unit 110 discharges the electric power charged in the first battery to the second battery to charge the second battery. In the second mode, the electric power charged in the second battery is discharged 1 battery to charge the first battery.

이러한 양방향 전력 전달부(110)는 비절연형으로 제조된다. 비절연형이라는 용어는 입력과 출력이 전기적으로 절연되어 있지 않다는 것을 의미한다. 양방향 전력 전달부(110)는 비절연형이기 때문에 상대적으로 저렴하게 제조될 수 있다. The bidirectional power transmission unit 110 is manufactured in a non-continuous manner. The term non-isolated means that the input and output are not electrically isolated. Since the bidirectional power transfer unit 110 is non-threaded, it can be manufactured at a relatively low cost.

도3은 도2에서 양방향 전력 전달부(110)를 보다 구체화한 회로도이다. 도3을 참조하면, 양방향 전력 전달부(110)는 제1 양방향 DC/DC 컨버터(112), 제2 양방향 DC/DC 컨버터(114), 및 변환 코어(116)를 포함한다. 3 is a circuit diagram showing the bidirectional power transfer unit 110 in more detail in FIG. Referring to FIG. 3, the bi-directional power transfer unit 110 includes a first bi-directional DC / DC converter 112, a second bi-directional DC / DC converter 114, and a conversion core 116.

제1 양방향 DC/DC 컨버터(112)는 제1 배터리에 전기적으로 연결되고, 제2 양방향 DC/DC 컨버터(114)는 제2 배터리에 전기적으로 연결된다. 변환 코어(116)는 제1 양방향 DC/DC 컨버터(112)와 제2 양방향 DC/DC 컨버터(114)를 전기적으로 연결한다. The first bidirectional DC / DC converter 112 is electrically connected to the first battery and the second bidirectional DC / DC converter 114 is electrically connected to the second battery. The conversion core 116 electrically connects the first bidirectional DC / DC converter 112 and the second bidirectional DC / DC converter 114.

변환 코어(116)는 제1차 코일과 제2차 코일을 포함한다. 제2차 코일에 전압이 인가되면 제1차 코일에는 제2차 코일에 인가된 전압에 의해 유도전압이 발생한다. 즉, 제2차 코일에 전압이 인가되면 제1차 코일에서 자기가 유도되어 전력이 발생한다. The conversion core 116 includes a primary coil and a secondary coil. When a voltage is applied to the secondary coil, an induced voltage is generated in the primary coil by the voltage applied to the secondary coil. That is, when a voltage is applied to the secondary coil, magnetism is induced in the primary coil to generate electric power.

변환 코어(116)에서 제1 양방향 DC/DC 컨버터(112)와 제2 양방향 DC/DC 컨버터(114)를 전기적으로 연결하는 것은 변환 코어(116)의 제1차 코일을 통해 이루어진다. 즉, 변환 코어(116)는 제1차 코일의 일단이 제1 양방향 DC/DC 컨버터(112)에 전기적으로 연결되고 제1차 코일의 타단이 제2 양방향 DC/DC 컨버터(114)에 전기적으로 연결되어 제1 양방향 DC/DC 컨버터(112)와 제2 양방향 DC/DC 컨버터(114)를 전기적으로 연결한다. The electrical connection of the first bidirectional DC / DC converter 112 and the second bidirectional DC / DC converter 114 in the conversion core 116 is via the primary coil of the conversion core 116. In other words, the conversion core 116 is configured such that one end of the primary coil is electrically connected to the first bidirectional DC / DC converter 112 and the other end of the first coil is electrically connected to the second bidirectional DC / DC converter 114 And electrically connects the first bidirectional DC / DC converter 112 and the second bidirectional DC / DC converter 114 to each other.

제1 모드에서는, 제1 양방향 DC/DC 컨버터(112)가 제1 배터리에 충전된 전력을 방전시켜 변환 코어(116)의 제1차 코일로 전달하고, 제2 양방향 DC/DC 컨버터(114)가 제1 양방향 DC/DC 컨버터(112)로부터 변환 코어(116)의 제1차 코일로 전달된 전력을 제2 배터리로 전달하여 제2 배터리가 충전된다. In the first mode, the first bidirectional DC / DC converter 112 discharges the electric power charged in the first battery to transfer it to the primary coil of the conversion core 116, and the second bidirectional DC / DC converter 112 to the first coil of the conversion core 116 to the second battery so that the second battery is charged.

제2 모드에서는, 제2 양방향 DC/DC 컨버터(114)가 제2 배터리에 충전된 전력을 방전시켜 변환 코어(116)의 제1차 코일로 전달하고, 제1 양방향 DC/DC 컨버터(112)는 제2 양방향 DC/DC 컨버터(114)로부터 변환 코어(116)의 제1차 코일로 전달된 전력을 제1 배터리로 전달하여 제1 배터리가 충전된다. In the second mode, the second bidirectional DC / DC converter 114 discharges the electric power charged in the second battery and transfers it to the primary coil of the conversion core 116, and the first bidirectional DC / DC / DC converter 114 to the primary coil of the conversion core 116 to the first battery so that the first battery is charged.

이와 같이, 제1 모드와 제2 모드의 모두에서, 어느 하나의 배터리로부터 방전되어 다른 하나의 배터리를 충전하는데 사용되는 전력은 양방향 전력 전달부(110)의 가운데에 있는 변환 코어(116)를 거쳐 전달되고, 보다 구체적으로는 변환 코어(116)의 제1차 코일을 통해 전달된다. 이러한 전력 전달시, 변환 코어(116)의 제1차 코일은 인덕터 코일로 동작한다. In this manner, in both the first mode and the second mode, the power used to charge the other battery discharged from any one of the batteries is transmitted through the conversion core 116 in the center of the bi- And more specifically, through the primary coil of the conversion core 116. [ During this power transfer, the primary coil of conversion core 116 operates as an inductor coil.

도4는 도3에 도1의 손실 전력 전달부(120)가 연결된 회로도이다. 도4를 참조하면, 손실 전력 전달부(120)는 양방향 전력 전달부(110)에 추가 전력을 공급한다. FIG. 4 is a circuit diagram in which the lost power transfer unit 120 of FIG. 1 is connected to FIG. Referring to FIG. 4, the lost power transfer unit 120 supplies additional power to the bi-directional power transfer unit 110.

양방향 전력 전달부(110)에 의해 방전중인 배터리의 전력이 충전중인 배터리로 전달되는 중에는 전력의 손실이 발생하게 되고, 그러한 전력 손실로 인해 충전중인 배터리를 완전 충전하는 것이 어려워진다. 손실 전력 전달부(120)는 손실된 전력만큼의 추가 전력을 양방향 전력 전달부(110)에 공급하여 충전중인 배터리가 완전 충전되기까지의 부족한 전력을 보충한다. While the electric power of the battery being discharged by the bi-directional power transfer unit 110 is being transferred to the battery being charged, power loss occurs, and it becomes difficult to fully charge the battery being charged due to such power loss. The lossy power transfer unit 120 supplies the additional power equivalent to the lost power to the bi-directional power transfer unit 110 to supplement the insufficient power until the fully charged battery is being charged.

손실 전력 전달부(120)는 양방향 전력 전달부(110)의 변환 코어(116)를 통해 그러한 추가 전력을 양방향 전력 전달부(110)에 전달한다. 즉, 손실 전력 전달부(120)는 그러한 추가 전력을 양방향 전력 전달부(110)의 변환 코어(116)로 전달한다. The lossy power transfer unit 120 transfers such additional power to the bi-directional power transfer unit 110 through the conversion core 116 of the bi-directional power transfer unit 110. [ That is, the lossy power transfer unit 120 transfers such additional power to the conversion core 116 of the bi-directional power transfer unit 110. [

손실 전력 전달부(120)는 변환 코어(116)에 추가 전력을 공급하기 위하여 변환 코어(116)의 제2차 코일에 계통 전력(Vs)을 인가하고, 그로 인해 변환 코어(116)의 제1차 코일에서 자기가 유도되어 추가 전력이 발생한다. 이러한 추가 전력의 전달시, 변환 코어(116)의 제1차 코일과 제2차 코일은 변압기 코일로 동작한다.  The lost power transfer portion 120 applies the grid power Vs to the secondary coil of the transform core 116 to supply additional power to the transform core 116, Magnetic force is induced in the car coil to generate additional power. In transferring such additional power, the primary and secondary coils of conversion core 116 operate as a transformer coil.

변환 코어(116)의 제1차 코일은 양방향 전력 전달부(110)의 가운데에서 제1 배터리와 제2 배터리 사이의 전력을 전달하는 한편, 손실 전력 전달부(120)에 의한 추가 전력의 전달시에는 그 추가 전력을 공급받도록 활용된다. 이와 같이, 손실 전력 전달부(120)에 의한 추가 전력의 전달이 변환 코어(116)를 활용하여 이루어짐으로써, 보다 구체적으로는 변환 코어(116)의 제1차 코일을 활용하여 이루어짐으로써, 배터리 충방전 시험 장치(100)의 회로가 간소화될 수 있다. The primary coil of the conversion core 116 transfers power between the first battery and the second battery in the middle of the bi-directional power transfer unit 110, while transferring additional power by the lost power transfer unit 120 Is used to receive the additional power. As described above, since the transmission of the additional power by the lost power transmission unit 120 is performed by utilizing the conversion core 116, more specifically, by utilizing the first-order coil of the conversion core 116, The circuit of the discharge test apparatus 100 can be simplified.

양방향 전력 전달부(110)는 변환 코어(116)의 제1차 코일에서 공급받은 추가 전력을 제1 모드에서는 제2 양방향 DC/DC 컨버터(114)를 통해 제2 배터리로 전달하고 제2 모드에서는 제1 양방향 DC/DC 컨버터(112)를 통해 제1 배터리로 전달한다. 제2 배터리로 전달된 추가 전력은 제2 배터리에 추가로 충전되고, 제1 배터리로 전달된 추가 전력은 제1 배터리에 추가로 충전된다. The bidirectional power transfer unit 110 transfers the additional power supplied from the primary coil of the conversion core 116 to the second battery via the second bidirectional DC / DC converter 114 in the first mode, And transfers it to the first battery through the first bidirectional DC / DC converter 112. The additional power delivered to the second battery is further charged to the second battery and the additional power delivered to the first battery is further charged to the first battery.

손실 전력 전달부(120)는 배터리를 완전 충전할만큼의 전력을 공급하는 것이 아니라 손실된 전력만큼의 전력만 전달하기 때문에 배터리 전체를 시험하는데 필요한 용량보다 작게 설계될 수 있고, 이에 따라 제조비용이 절약될 수 있다. The lossy power transfer unit 120 can be designed to be smaller than the capacity required for testing the entire battery because the lossy power transfer unit 120 does not supply enough power to fully charge the battery but transmits only the lost power, Can be saved.

손실 전력 전달부(120)는 배터리들에 대해 전기적으로 절연되어 있다. 계통 전력(Vs)과 연결된 손실 전력 전달부(120)가 배터리들에 대해 전기적으로 절연되어 있기 때문에 배터리 충방전 시험 장치(100)의 안전성이 확보된다. The lossy power transfer unit 120 is electrically insulated from the batteries. The safety of the battery charge / discharge test apparatus 100 is secured because the lossy power transfer unit 120 connected to the system power Vs is electrically insulated from the batteries.

다시 도1을 참조하면, 제어부(130)는 양방향 전력 전달부(110)와 손실 전력 전달부(120)가 전술한 바와 같이 동작하도록 양방향 전력 전달부(110)와 손실 전력 전달부(120)를 제어한다. 1, the control unit 130 controls the bidirectional power transmission unit 110 and the loss power transmission unit 120 so that the bidirectional power transmission unit 110 and the lost power transmission unit 120 operate as described above. .

제어부(130)는 손실 전력 전달부(120)를 통한 추가 전력의 공급 여부를 제어한다. 제어부(130)는 제1 모드에서 제1 배터리에 충전된 전력이 모두 방전되거나 제2 모드에서 제2 배터리에 충전된 전력이 모두 방전되면 손실 전력 전달부(120)가 변환 코어(116)의 제2차 코일에 전압을 인가함으로써 변환 코어(116)의 제1차 코일로 추가 전력을 공급하게 한다. The control unit 130 controls whether the additional power is supplied through the lost power transfer unit 120. When all of the power charged in the first battery in the first mode is discharged or the power charged in the second battery is discharged in the second mode in the first mode, Causing the primary coil of transformer core 116 to supply additional power by applying a voltage to the secondary coil.

또한, 제어부(130)는 제1 모드에서 제1 배터리의 방전과 제2 배터리의 충전이 모두 완료되면 배터리 충방전 시험 장치(100)를 제2 모드로 전환시키고, 제2 모드에서 제2 배터리의 방전과 제1 배터리의 충전이 모두 완료되면 배터리 충방전 시험 장치(100)를 제1 모드로 전환시킨다. In addition, when the discharging of the first battery and the charging of the second battery are completed in the first mode, the controller 130 switches the battery charge / discharge test apparatus 100 to the second mode, and in the second mode, Discharge test apparatus 100 is switched to the first mode when both the discharge and charging of the first battery are completed.

제어부(130)는 미리 결정된 조건이 만족될 때까지 이러한 모드 전환을 반복한다. 예를 들어, 제어부(130)는 모드 전환이 미리 결정된 횟수만큼 이루어질 때까지 모드 전환을 반복한다. The control unit 130 repeats this mode switching until a predetermined condition is satisfied. For example, the control unit 130 repeats the mode switching until the mode switching is performed a predetermined number of times.

제어부(130)는 마이크로프로세서와 메모리를 이용하여 구현될 수 있고, 배터리 충방전 시험 장치(100)는 제어부(130)로 명령을 전달하기 위한 입력 인터페이스(미도시)를 포함할 수 있다.The controller 130 may be implemented using a microprocessor and a memory, and the battery charge / discharge test apparatus 100 may include an input interface (not shown) for transmitting commands to the controller 130.

제어부(130)는 제1 모드에서 제1 배터리의 방전과 제2 배터리의 충전이 모두 완료되기 전이나 제2 모드에서 제2 배터리의 방전과 제1 배터리의 충전이 모두 완료되기 전에도 사용자로부터의 명령에 따라 모드를 전환할 수 있고, 미리 결정된 조건이 만족되기 전에도 사용자로부터의 명령에 따라 모드 전환을 중단할 수 있다. The control unit 130 may also be configured to determine whether the discharge of the first battery and the charging of the second battery are completed in the first mode or the charging of the first battery in the second mode, And the mode switching can be stopped according to an instruction from the user even before the predetermined condition is satisfied.

도5는 도4의 상세 회로도이다. 도5를 참조하면, 제1 양방향 DC/DC 컨버터(112)는 직렬 연결된 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)를 포함하고, 제2 양방향 DC/DC 컨버터(114)는 직렬 연결된 제3 스위치(S3)와 제4 스위치(S4)를 포함한다. 제1 스위치 내지 제4 스위치(S1 내지 S4)의 온오프는 제어부(130)에 의해 제어된다. 5 is a detailed circuit diagram of FIG. Referring to FIG. 5, the first bidirectional DC / DC converter 112 includes a first switch S 1 and a second switch S 2 connected in series, and the second bidirectional DC / And includes a third switch S 3 and a fourth switch S 4 connected to each other. The on / off states of the first to fourth switches S 1 to S 4 are controlled by the control unit 130.

변환 코어(116)의 제1차 코일(117)의 양단은 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2) 사이의 노드를 제3 스위치(S3)와 제4 스위치(S4) 사이의 노드에 전기적으로 연결한다. 변환 코어(116)의 제2차 코일(118)의 양단은 손실 전력 전달부(120)에 전기적으로 연결된다. Both ends of the primary coil 117 of the conversion core 116 are connected to the node between the first switch S 1 and the second switch S 2 through the third switch S 3 and the fourth switch S 4 , Lt; / RTI > Both ends of the secondary coil 118 of the conversion core 116 are electrically connected to the lost power transmission portion 120.

손실 전력 전달부(120)는 복수의 스위치들(S5 내지 S8), 커패시터, 복수의 다이오드들을 이용하여 구성된다. 복수의 스위치들(S5 내지 S8)의 온오프는 제어부(130)에 의해 제어된다. The lossy power transfer unit 120 is configured using a plurality of switches S 5 to S 8 , a capacitor, and a plurality of diodes. The ON / OFF of the plurality of switches S 5 to S 8 is controlled by the control unit 130.

손실 전력 전달부(120)는 제어부(130)의 제어에 따라 계통 전력(Vs)을 변환 코어(116)의 제2차 코일(118)에 인가할 수 있는 범위 내에서 공지기술을 활용하여 본 실시예와 상이하게 구성될 수 있다. The lost power transferring section 120 can transfer the grid power Vs to the secondary coil 118 of the converting core 116 under the control of the controller 130 by using the known technique May be configured differently from the example.

제어부(130)는 제1 배터리의 전압과 제2 배터리의 전압을 계속해서 모니터링하고, 수행 모드 및 모니터링 결과에 따라 양방향 전력 전달부(110)와 손실 전력 전달부(120)를 제어한다.The control unit 130 continuously monitors the voltage of the first battery and the voltage of the second battery, and controls the bidirectional power transfer unit 110 and the loss power transfer unit 120 according to the execution mode and the monitoring result.

제어부(130)는 제1 모드에서 제1 배터리의 전압이 제2 배터리의 전압보다 크거나 같으면 양방향 전력 전달부(110)가 벅 컨버터(Buck Converter)로 작동하게 하고, 제1 모드에서 제1 배터리의 전압이 제2 배터리의 전압보다 작으면 양방향 전력 전달부(110)가 부스터 컨버터(Booster Converter)로 작동하게 한다. If the voltage of the first battery is greater than or equal to the voltage of the second battery in the first mode, the control unit 130 causes the bidirectional power transfer unit 110 to operate as a buck converter, The bidirectional power transfer unit 110 is operated as a booster converter.

제어부(130)는, 제1 모드에서 양방향 전력 전달부(110)를 벅 컨버터로 작동하게 하는 경우, 제1 스위치(S1)가 온오프를 반복하게 하고, 제2 스위치 내지 제4 스위치(S2 내지 S4)를 오프시킨다. 제1 스위치(S1)의 온오프 반복은 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식으로 이루어진다. When the bidirectional power transfer unit 110 is operated as a buck converter in the first mode, the control unit 130 causes the first switch S 1 to repeatedly turn on and off, and the second to fourth switches S 2 to S 4 ) are turned off. The ON / OFF repetition of the first switch S 1 is performed by a PWM (Pulse Width Modulation) control method.

제어부(130)는, 제1 모드에서 양방향 전력 전달부(110)가 부스터 컨버터로 작동하게 하는 경우, 제1 스위치(S1)를 온시키고 제2 스위치(S2) 및 제3 스위치(S3)를 오프시키고 제4 스위치(S4)가 PWM 제어에 따라 온오프를 반복하게 한다. The control unit 130 turns on the first switch S 1 and turns on the second switch S 2 and the third switch S 3 when the bidirectional power transfer unit 110 is operated as the booster converter in the first mode, And turns the fourth switch S 4 on and off in accordance with the PWM control.

제어부(130)는 제2 모드에서는 양방향 전력 전달부(110)가 제1 모드에서의 반대 방향으로 전력을 전달하도록 제어한다. In the second mode, the controller 130 controls the bidirectional power transfer unit 110 to transmit power in the opposite direction in the first mode.

제어부(130)는 제2 모드에서 제2 배터리의 전압이 제1 배터리의 전압보다 크거나 같으면 양방향 전력 전달부(110)가 벅 컨버터로 작동하게 하고, 제2 모드에서 제2 배터리의 전압이 제1 배터리의 전압보다 작으면 양방향 전력 전달부(110)가 부스터 컨버터로 작동하게 한다. If the voltage of the second battery is greater than or equal to the voltage of the first battery in the second mode, the control unit 130 causes the bidirectional power transfer unit 110 to operate as a buck converter. In the second mode, 1 < / RTI > battery, the bi-directional power transfer unit 110 operates as a booster converter.

제어부(130)는, 제2 모드에서 양방향 전력 전달부(110)를 벅 컨버터로 작동하게 하는 경우, 제1 스위치(S1) 및 제2 스위치(S2)를 오프시키고 제3 스위치(S3)가 PWM 제어에 따라 온오프를 반복하게 하고 제4 스위치(S4)를 오프시킨다. The control unit 130 turns off the first switch S 1 and the second switch S 2 when the bidirectional power transfer unit 110 is operated as the buck converter in the second mode and turns off the third switch S 3 Turns on and off according to the PWM control and turns off the fourth switch S 4 .

제어부(130)는, 제2 모드에서 양방향 전력 전달부(110)를 부스터 컨버터로 작동하게 하는 경우, 제1 스위치(S1)를 오프시키고 제2 스위치(S2)가 PWM 제어에 따라 온오프를 반복하게 하고 제3 스위치(S3)를 온시키고 제4 스위치(S4)를 오프시킨다. The control unit 130 turns off the first switch S 1 and turns off the second switch S 2 when the bidirectional power transfer unit 110 is operated as the booster converter in the second mode, The third switch S 3 is turned on and the fourth switch S 4 is turned off.

제1 배터리의 전압이 제2 배터리의 전압보다 큰 상태에서 제1 모드가 시작된 경우, 제어부(130)는 양방향 전력 전달부(110)를 벅 컨버터로 작동하게 한다. 그러면, 제1 배터리가 보유한 전력이 양방향 전력 전달부(110)를 통해 제2 배터리로 전달되어 제1 배터리가 방전되고 제2 배터리가 충전된다. When the first mode starts with the voltage of the first battery being greater than the voltage of the second battery, the controller 130 causes the bidirectional power transfer unit 110 to operate as a buck converter. Then, the electric power held by the first battery is transferred to the second battery through the bi-directional power transfer unit 110 to discharge the first battery and charge the second battery.

제1 배터리의 방전 및 제2 배터리의 충전으로 인해 제1 배터리의 전압이 제2 배터리의 전압보다 작아지면, 제어부(130)는 양방향 전력 전달부(110)를 부스터 컨버터로 작동하게 한다. 그러면, 제1 배터리가 보유한 전력이 계속해서 양방향 전력 전달부(110)를 통해 제2 배터리로 전달되어 제1 배터리의 방전 및 제2 배터리의 충전이 계속된다. When the voltage of the first battery becomes lower than the voltage of the second battery due to the discharge of the first battery and the charging of the second battery, the controller 130 causes the bidirectional power transfer unit 110 to operate as a booster converter. Then, the power held by the first battery is continuously transmitted to the second battery through the bi-directional power transfer unit 110, so that the discharge of the first battery and the charging of the second battery continue.

제1 배터리의 전압이 제2 배터리의 전압보다 작은 상태에서 제1 모드가 시작된 경우, 제어부(130)는 처음부터 양방향 전력 전달부(110)를 벅 컨버터로 작동하게 하고, 이에 따라 제1 배터리가 보유한 전력이 양방향 전력 전달부(110)를 통해 제2 배터리로 전달되어 제1 배터리가 방전되고 제2 배터리가 충전된다. When the first mode starts with the voltage of the first battery being smaller than the voltage of the second battery, the control unit 130 causes the bidirectional power transfer unit 110 to operate as a buck converter from the beginning, The stored power is transferred to the second battery through the bi-directional power transfer unit 110 to discharge the first battery and charge the second battery.

제1 배터리가 완전히 방전된 상태에 도달하면, 제어부(130)는 손실 전력 전달부(120)가 양방향 전력 전달부(110)의 변환 코어(116)로 추가 전력을 공급하게 한다. 추가 전력의 공급은 손실 전력 전달부(120)가 변환 코어(116)의 제2차 코일(118)에 계통 전력(Vs)을 인가하도록 함으로써 이루어지고, 이로 인해 변환 코어(116)의 제1차 코일(117)에 추가 전력이 공급된다. When the first battery reaches a fully discharged state, the control unit 130 causes the lost power transfer unit 120 to supply additional power to the conversion core 116 of the bi-directional power transfer unit 110. The supply of additional power is done by causing the lost power transfer section 120 to apply the grid power Vs to the secondary coil 118 of the conversion core 116, Additional power is supplied to the coil 117.

제1 배터리의 전력이 제2 배터리로 전달되는 중에 전력의 손실이 발생하기 때문에, 제1 배터리가 완전히 방전되었더라도 제2 배터리는 완전히 충전된 상태에 도달하지 않는다. 손실 전력 전달부(120)는 그 손실 전력만큼의 추가 전력을 변환 코어(116)의 제1차 코일(117)로 공급하고, 양방향 전력 전달부(110)는 변환 코어(116)의 제1차 코일(117)에서 공급받은 추가 전력을 제2 양방향 DC/DC 컨버터(114)를 통해 제2 배터리로 전달한다. 제2 배터리는 손실 전력 전달부(120)에 의한 추가 전력의 보충에 의해 완전 충전된다. The second battery does not reach the fully charged state even if the first battery is completely discharged because power loss occurs while the power of the first battery is being delivered to the second battery. The lossy power transfer section 120 supplies additional power equivalent to the lost power to the primary coil 117 of the conversion core 116 and the bidirectional power transfer section 110 supplies the additional power to the primary coil 117 of the conversion core 116 And the additional electric power supplied from the coil 117 is transferred to the second battery through the second bidirectional DC / DC converter 114. And the second battery is fully charged by supplementing the additional power by the lost power transfer portion 120. [

제2 배터리가 완전히 충전된 상태에 도달하면, 제어부(130)는 제1 모드를 제2 모드로 전환한다. 제2 모드로 전환된 시점에 제1 배터리는 완전히 방전된 상태이고 제2 배터리는 완전히 충전된 상태이다. 그래서, 제어부(130)는 양방향 전력 전달부(110)를 벅 컨버터로 작동하게 한다. 그러면, 제2 배터리가 보유한 전력이 양방향 전력 전달부(110)를 통해 제1 배터리로 전달되어 제2 배터리가 방전되고 제1 배터리가 충전된다. When the second battery reaches a fully charged state, the controller 130 switches the first mode to the second mode. At the time of switching to the second mode, the first battery is completely discharged and the second battery is fully charged. Thus, the control unit 130 causes the bidirectional power transfer unit 110 to operate as a buck converter. Then, the electric power held by the second battery is transmitted to the first battery through the bi-directional power transfer unit 110, so that the second battery is discharged and the first battery is charged.

제2 배터리의 방전 및 제1 배터리의 충전으로 인해 제2 배터리의 전압이 제1 배터리의 전압보다 작아지면, 제어부(130)는 양방향 전력 전달부(110)를 부스터 컨버터로 작동하게 한다. 그러면, 제2 배터리가 보유한 전력이 계속해서 양방향 전력 전달부(110)를 통해 제1 배터리로 전달되어 제2 배터리의 방전 및 제1 배터리의 충전이 계속된다. When the voltage of the second battery becomes lower than the voltage of the first battery due to the discharge of the second battery and the charging of the first battery, the controller 130 causes the bidirectional power transfer unit 110 to operate as a booster converter. Then, the power held by the second battery is continuously transmitted to the first battery through the bi-directional power transfer unit 110, so that the discharge of the second battery and the charging of the first battery continue.

제2 배터리가 완전히 방전된 상태에 도달하면, 제어부(130)는 손실 전력 전달부(120)가 양방향 전력 전달부(110)의 변환 코어(116)로 추가 전력을 공급하게 한다. 추가 전력의 공급은 손실 전력 전달부(120)가 변환 코어(116)의 제2차 코일(118)에 계통 전력(Vs)을 인가하도록 함으로써 이루어지고, 이로 인해 변환 코어(116)의 제1차 코일(117)에 추가 전력이 공급된다. When the second battery reaches a fully discharged state, the control unit 130 causes the lost power transfer unit 120 to supply additional power to the conversion core 116 of the bi-directional power transfer unit 110. The supply of additional power is done by causing the lost power transfer section 120 to apply the grid power Vs to the secondary coil 118 of the conversion core 116, Additional power is supplied to the coil 117.

손실 전력 전달부(120)는 제2 배터리의 전력이 제1 배터리로 전달되는 중에 발생한 손실 전력만큼의 추가 전력을 변환 코어(116)의 제1차 코일(117)로 공급하고, 양방향 전력 전달부(110)는 변환 코어(116)의 제1차 코일(117)에서 공급받은 추가 전력을 제1 양방향 컨버터(112)를 통해 제1 배터리로 전달한다. 제1 배터리는 손실 전력 전달부(120)에 의한 추가 전력의 보충에 의해 완전 충전된다. The lossy power transfer unit 120 supplies additional power equivalent to the loss power generated during the transfer of the power of the second battery to the first battery to the primary coil 117 of the conversion core 116, (110) transfers the additional power supplied from the primary coil (117) of the conversion core (116) to the first battery through the first bidirectional converter (112). The first battery is fully charged by supplementing the additional power by the lost power transfer part 120. [

제1 배터리가 완전히 충전된 상태에 도달하면, 제어부(130)는 제2 모드를 다시 제1 모드로 전환한다. 그러면, 배터리 충방전 시험 장치(100)는 다시 제1 모드로 동작한다. 제어부(130)는 제1 모드와 제2 모드 사이의 전환을 미리 결정된 횟수만큼 반복한다. When the first battery reaches a fully charged state, the controller 130 switches the second mode back to the first mode. Then, the battery charge / discharge test apparatus 100 again operates in the first mode. The control unit 130 repeats the switching between the first mode and the second mode by a predetermined number of times.

한편, 변환 코어(116)는 제1차 코일(117)을 둘 이상 가질 수 있고, 복수의 제1차 코일을 동시에 사용하여 제1 배터리 및 제2 배터리의 충방전 시험과 추가적인 배터리들의 충방전 시험을 동시에 병행할 수도 있다. 변환 코어(116)가 제2차 코일(118)을 둘 이상 갖는 것도 가능하다. On the other hand, the conversion core 116 can have more than two primary coils 117, and can perform the charging and discharging tests of the first and second batteries and the charging and discharging tests of the additional batteries using the plurality of primary coils simultaneously May be performed simultaneously. It is also possible for the conversion core 116 to have more than two secondary coils 118.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 서로 별개로 또는 조합되어 구현되는 것도 가능하다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments of the present invention described above can be implemented separately or in combination.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 배터리 충방전 시험 장치
110: 양방향 전력 전달부
112: 제1 양방향 DC/DC 컨버터
114: 제2 양방향 DC/DC 컨버터
116: 변환 코어
117: 제1차 코일
118: 제2차 코일
120: 손실 전력 전달부
130: 제어부100: Battery charge / discharge test device
110: bi-directional power transmission unit
112: first bidirectional DC / DC converter
114: second bidirectional DC / DC converter
116: Conversion core
117: primary coil
118: secondary coil
120: loss power transmission unit
130:

Claims (5)

충방전이 가능한 배터리들의 충방전을 시험하는 장치로서,
제1 모드에서는 제1 배터리에 충전된 전력을 방전시켜 변환 코어의 제1차 코일을 통해 제2 배터리로 전달하고 제2 모드에서는 상기 제2 배터리에 충전된 전력을 방전시켜 상기 제1차 코일을 통해 상기 제1 배터리로 전달하는 양방향 전력 전달부; 및
상기 변환 코어의 제2차 코일에 전압을 인가함으로써 상기 제1차 코일에 추가 전력을 공급하는 손실 전력 전달부를 포함하고,
상기 양방향 전력 전달부는 상기 제1차 코일에 공급된 추가 전력을 상기 제1 모드에서는 상기 제2 배터리로 전달하고 상기 제2 모드에서는 상기 제1 배터리로 전달하는 것을 특징으로 하는 배터리 충방전 시험 장치.An apparatus for testing charging and discharging of chargeable and dischargeable batteries,
In the first mode, the electric power charged in the first battery is discharged and transferred to the second battery through the first coil of the conversion core, and in the second mode, the electric power charged in the second battery is discharged, A bi-directional power transfer unit for transferring the bi-directional power to the first battery through the first battery; And
And a lost power transfer section for supplying additional power to the first primary coil by applying a voltage to the secondary coil of the conversion core,
Wherein the bidirectional power transfer unit transfers the additional power supplied to the first coil to the second battery in the first mode and to the first battery in the second mode. 제1항에 있어서, 상기 양방향 전력 전달부는:
상기 제1 배터리에 전기적으로 연결된 제1 양방향 DC/DC 컨버터; 및
상기 제2 배터리에 전기적으로 연결된 제2 양방향 DC/DC 컨버터;를 포함하고,
상기 제1차 코일은 상기 제1 양방향 DC/DC 컨버터와 상기 제2 양방향 DC/DC 컨버터를 전기적으로 연결하고,
상기 제1 모드에서, 상기 제1 양방향 DC/DC 컨버터는 상기 제1 배터리에 충전된 전력을 방전시켜 상기 제1차 코일로 전달하고 상기 제2 양방향 DC/DC 컨버터는 상기 제1 양방향 DC/DC 컨버터 및 상기 손실 전력 전달부로부터 상기 제1차 코일로 전달된 전력을 상기 제2 배터리로 전달하고,
상기 제2 모드에서, 상기 제2 양방향 DC/DC 컨버터는 상기 제2 배터리에 충전된 전력을 방전시켜 상기 제1차 코일로 전달하고 상기 제1 양방향 DC/DC 컨버터는 상기 제2 양방향 DC/DC 컨버터 및 상기 손실 전력 전달부로부터 상기 제1차 코일로 전달된 전력을 상기 제1 배터리로 전달하는 것을 특징으로 하는 배터리 충방전 시험 장치.
2. The apparatus of claim 1, wherein the bi-directional power transfer unit comprises:
A first bi-directional DC / DC converter electrically connected to the first battery; And
And a second bi-directional DC / DC converter electrically connected to the second battery,
The primary coil electrically connects the first bidirectional DC / DC converter and the second bidirectional DC / DC converter,
In the first mode, the first bidirectional DC / DC converter discharges the electric power charged in the first battery to the first primary coil, and the second bidirectional DC / DC converter discharges the first bidirectional DC / Converter and the loss power transfer unit to the second battery,
In the second mode, the second bidirectional DC / DC converter discharges the electric power charged in the second battery to the first primary coil, and the first bidirectional DC / Converter and the loss-of-power transferring unit to the first battery is transmitted to the first battery.
제2항에 있어서, 상기 제1 양방향 DC/DC 컨버터는 직렬 연결된 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)를 포함하고, 상기 제2 양방향 DC/DC 컨버터는 직렬 연결된 제3 스위치(S3)와 제4 스위치(S4)를 포함하고, 상기 제1차 코일은 상기 제1 스위치(S1)와 상기 제2 스위치(S2) 사이의 노드를 상기 제3 스위치(S3)와 상기 제4 스위치(S4) 사이의 노드에 전기적으로 연결하고,
상기 배터리 충방전 시험 장치는 상기 제1 스위치 내지 상기 제4 스위치(S1 내지 S4)의 온오프를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제1 모드에서, 상기 제1 배터리의 전압이 상기 제2 배터리의 전압보다 크거나 같으면 상기 제1 스위치(S1)가 온오프를 반복하게 하고 상기 제2 스위치 내지 상기 제4 스위치(S2 내지 S4)를 오프시키고, 상기 제1 배터리의 전압이 상기 제2 배터리의 전압보다 작으면 상기 제1 스위치(S1)를 온시키고 상기 제2 스위치(S2) 및 상기 제3 스위치(S3)를 오프시키고 상기 제4 스위치(S4)가 온오프를 반복하게 하고,
상기 제어부는, 상기 제2 모드에서, 상기 제2 배터리의 전압이 상기 제1 배터리의 전압보다 크거나 같으면 상기 제1 스위치(S1) 및 상기 제2 스위치(S2)를 오프시키고 상기 제3 스위치(S3)가 온오프를 반복하게 하고 상기 제4 스위치(S4)를 오프시키고, 상기 제2 배터리의 전압이 상기 제1 배터리의 전압보다 작으면 상기 제1 스위치(S1)를 오프시키고 상기 제2 스위치(S2)가 온오프를 반복하게 하고 상기 제3 스위치(S3)를 온시키고 상기 제4 스위치(S4)를 오프시키는 것을 특징으로 하는 배터리 충방전 시험 장치.
3. The method as claimed in claim 2, wherein the first bidirectional DC / DC converter includes a first switch (S 1 ) and a second switch (S 2 ) connected in series and the second bidirectional DC / (S 3) and the fourth switch (S 4) and wherein the first coil is said first switch (S 1) and said second switch (S 2) and the third switch to the node between the (S 3 the ) And the fourth switch (S 4 )
The battery charge / discharge test apparatus further includes a control unit for controlling on / off of the first switch to the fourth switch (S 1 to S 4 )
The first switch S 1 is repeatedly turned on and off when the voltage of the first battery is equal to or greater than the voltage of the second battery in the first mode, switch (S 2 to S 4) off and the second and the voltage of the first battery on the first switch (S 1) is smaller than the voltage of the second battery and the second switch (S 2) and the first 3 switch S 3 is turned off and the fourth switch S 4 is turned on and off repeatedly,
Wherein the control unit turns off the first switch (S 1 ) and the second switch (S 2 ) when the voltage of the second battery is greater than or equal to the voltage of the first battery in the second mode, The first switch S 1 is turned off when the voltage of the second battery is lower than the voltage of the first battery so that the switch S 3 is repeatedly turned on and off and the fourth switch S 4 is turned off, And the second switch (S 2 ) is repeatedly turned on and off to turn on the third switch (S 3 ) and turn off the fourth switch (S 4 ).
제1항에 있어서,
상기 추가 전력의 공급 여부를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1 모드에서 상기 제1 배터리에 충전된 전력이 모두 방전되거나 상기 제2 모드에서 상기 제2 배터리에 충전된 전력이 모두 방전되면 상기 손실 전력 전달부가 상기 제2차 코일에 전압을 인가함으로써 상기 제1차 코일에 추가 전력을 전달하게 하는 것을 특징으로 하는 배터리 충방전 시험 장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a control unit for controlling whether the additional power is supplied,
Wherein when the power charged in the first battery in the first mode is discharged or the power charged in the second battery is discharged in the second mode, the loss power transfer unit supplies the voltage to the second secondary coil Thereby allowing additional power to be transferred to the first primary coil.
제1항에 있어서,
상기 제1차 코일은 상기 제1 배터리와 상기 제2 배터리 사이의 전력 전달 시에는 인덕터 코일로 동작하고 상기 손실 전력 전달부로부터 추가전력을 공급받을 때는 상기 제2차 코일에 인가된 전압에 의해 유도전압이 발생하는 변압기 코일로 동작하는 것을 특징으로 하는 배터리 충방전 시험 장치.

The method according to claim 1,
The first primary coil is operated as an inductor coil when power is transferred between the first battery and the second battery and when the additional power is supplied from the lost power transfer unit, Wherein the battery charger operates as a transformer coil in which a voltage is generated.

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