KR20180013489A - 배터리 이원화 장치 및 방법 - Google Patents

배터리 이원화 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리를 구성하는 배터리 셀로부터 부하에 공급하는 전압 또는 전류를 배터리 내부에서 이원화하여 공급할 수 있도록 함으로써, 배터리에 갑작스런 고장이 발생하는 경우에도, 정상적으로 동작 가능한 배터리 셀에서 개별적으로 부하에 전원을 공급하여, 배터리의 갑작스런 고장으로 인해 부하의 전원이 불규칙하게 차단되는 것을 방지할 수 있는 배터리 이원화 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

배터리 이원화 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DUALIZED OF BATTERY}
본 발명은 배터리 이원화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 배터리를 구성하는 배터리 셀로부터 부하에 공급하는 전압 또는 전류를 배터리 내부에서 이원화하여 공급할 수 있도록 함으로써, 배터리에 갑작스런 고장이 발생하는 경우에도, 정상적으로 동작 가능한 배터리 셀에서 개별적으로 부하에 전원을 공급하여, 배터리의 갑작스런 고장으로 인해 부하의 전원이 불규칙하게 차단되는 것을 방지할 수 있는 배터리 이원화 장치 및 방법에 관한 것이다.
근래에는, 전기 자동차(EV, Electric Vehicle), 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 또는 무정전 전원 공급 장치(UPS, Uninterruptible Power Supply) 등에서 전기적 구동원으로서, 제품군에 따른 적용 용이성 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 배터리가 사용되고 있다.
이러한 배터리는 석유, 석탄 등의 일차 에너지 사용을 획기적으로 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 에너지 사용에 따른 부산물이 발생하지 않아, 친환경적이며 효율적인 신 에너지원으로 각광받고 있다.
그러나, 일반적으로 사용되는 배터리는 부하에 전원을 공급하는 기능만을 할 뿐, 그 외의 기능을 갖추고 있지 않아, 갑작스런 고장으로 인해 전원 공급에 제한이 발생하는 경우, 배터리로부터 전원을 공급받아 작동되는 부하들의 전원이 불규칙하게 차단된다는 문제점이 있었다.
한편, 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 복수개의 배터리를 설치하여 갑작스런 주 배터리의 고장 발생 시, 보조 배터리에서 부하에 전원을 공급하는 장치 또는 방법이 제안되고 있는데, 이러한 장치 또는 방법은, 복수개의 배터리와 부하를 개별적으로 연결해야 하므로 설비가 복잡해질 뿐만 아니라, 그로 인해, 설치 및 운용에 높은 비용이 발생된다는 문제점이 있었다.
또한, 복수개의 배터리가 서로 다른 용량의 배터리로 구성되는 경우, 각각의 배터리를 밸런싱하기 위한 별도의 설비를 추가적으로 설치해야 하므로, 설치 및 운용이 번거로울 뿐만 아니라, 추가 비용이 발생될 수 있다는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해, 본 발명인은, 배터리를 구성하는 배터리 셀로부터 부하에 공급하는 전압 또는 전류를 배터리 내부에서 이원화하여 공급할 수 있도록 함으로써, 배터리에 갑작스런 고장이 발생하는 경우에도, 정상적으로 동작 가능한 배터리 셀에서 개별적으로 부하에 전원을 공급하여, 배터리의 갑작스런 고장으로 인해 부하의 전원이 불규칙하게 차단되는 것을 방지할 수 있는 배터리 이원화 장치 및 방법을 개발하기에 이르렀다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0013250호
본 발명의 목적은 배터리를 구성하는 배터리 셀로부터 부하에 공급하는 전압 또는 전류를 배터리 내부에서 이원화하여 공급할 수 있도록 함으로써, 배터리에 갑작스런 고장이 발생하는 경우에도, 정상적으로 동작 가능한 배터리 셀에서 개별적으로 부하에 전원을 공급하여, 배터리의 갑작스런 고장으로 인해 부하의 전원이 불규칙하게 차단되는 것을 방지할 수 있는 배터리 이원화 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 배터리로부터 부하에 공급하는 전압 또는 전류를 배터리 내부에서 이원화하여 공급할 수 있도록 구성됨으로써, 별도의 추가 배터리 또는 그에 따른 추가 설비 없이 부하에 보조 전원을 공급 가능한 배터리 이원화 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 이원화 장치는 하나 이상의 배터리셀로 구성되어 부하에 전원을 공급하는 제1 출력모듈 및 제2 출력모듈을 구비하는 배터리부와, 상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 통전 또는 차단시키는 스위치부와, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 전원 공급 상태를 감지하는 감지부 및 상기 스위치부를 제어하여 상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시키되, 상기 전원 공급 상태가 비정상 상태로 감지되는 경우 차단시키고, 정상 상태로 감지되는 경우 통전시키는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 감지부는 기 저장된 전압 또는 전류량을 기준으로 하여, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈에서 공급되는 전압 또는 전류량이 기준 전압 또는 전류량으로부터 소정 범위 벗어나는 경우, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 상기 전원 공급 상태를 비정상 상태로 감지 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 감지부는 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈에서 기 설정된 시간 동안 전압 또는 전류가 공급되지 않는 경우, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 상기 전원 공급 상태를 비정상 상태로 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 감지부는 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 온도 변화를 측정하며, 기 저장된 온도를 기준으로 하여, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 온도가 기준 온도로부터 소정 범위 벗어나는 경우, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 상기 전원 공급 상태를 비정상 상태로 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 기 설정된 시간 이후, 차단시킨 상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 통전시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스위치부는 상기 배터리부의 양극에 연결되며, 상기 배터리부와 부하 간의 전류의 흐름을 통전 또는 차단시키는 제1 컨택터 및 제2 컨택터와, 상기 제1 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시킬 수 있도록 상기 제1 출력모듈과 연결되는 제1 보조스위치 및 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시킬 수 있도록 상기 제2 출력모듈과 연결되는 제2 보조스위치를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 배터리부가 비정상 상태로 감지되되, 제2 출력모듈로 인하여 비정상 상태로 감지되는 경우, 상기 제2 컨택터를 차단하여 상기 제2 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 차단시키고, 상기 제1 컨택터 및 상기 제1 보조스위치를 이용하여 상기 제1 출력모듈로부터 부하로 전류를 통전시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 배터리부가 비정상 상태로 감지되되, 제1 출력모듈로 인하여 비정상 상태로 감지되는 경우, 상기 제1 컨택터를 차단하여 상기 제1 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 차단시키고, 상기 제2 컨택터 및 상기 제2 보조스위치를 이용하여 상기 제2 출력모듈로부터 부하로 전류를 통전시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 이원화 방법은 배터리부의 전원 공급 상태를 감지하는 단계와, 상기 배터리부의 전원 공급 상태가 비정상 상태로 감지되는 경우, 상기 배터리부를 구성하는 제1 출력모듈 또는 제2 출력모듈의 전원 공급 상태를 각각 감지하는 단계 및 상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시키되, 상기 전원 공급 상태가 비정상 상태로 감지되는 경우 차단시키고, 정상 상태로 감지되는 경우 통전시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 전원 공급 상태를 각각 감지하는 단계는 기 저장된 전압 또는 전류량을 기준으로 하여, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈에서 공급되는 전압 또는 전류량이 기준 전압 또는 전류량으로부터 소정 범위 벗어나는 경우, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 상기 전원 공급 상태를 비정상 상태로 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 전원 공급 상태를 각각 감지하는 단계는 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈에서 기 설정된 시간 동안 전압 또는 전류가 공급되지 않는 경우, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 상기 전원 공급 상태를 비정상 상태로 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 전원 공급 상태를 각각 감지하는 단계는 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 온도 변화를 측정하며, 측정되는 온도가 기 저장된 기준 온도로부터 소정 범위 벗어나는 경우, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 상기 전원 공급 상태를 비정상 상태로 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시키는 단계는 기 설정된 시간 이후, 차단시킨 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 통전시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시키는 단계는 상기 배터리부의 일극과 부하간 또는 상기 배터리부의 타극과 부하간의 전류의 흐름을 통전 또는 차단시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시키는 단계는 상기 배터리부가 비정상 상태로 감지되되, 상기 제2 출력모듈로 인하여 비정상 상태로 감지되는 경우, 상기 제2 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 차단시키고, 상기 제1 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시키는 단계는 상기 배터리부가 비정상 상태로 감지되되, 상기 제1 출력모듈로 인하여 비정상 상태로 감지되는 경우, 상기 제1 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 차단시키고, 상기 제2 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리를 구성하는 배터리 셀로부터 부하에 공급하는 전압 또는 전류를 배터리 내부에서 이원화하여 공급할 수 있도록 함으로써, 배터리에 갑작스런 고장이 발생하는 경우에도, 정상적으로 동작 가능한 배터리 셀에서 개별적으로 부하에 전원을 공급하여, 배터리의 갑작스런 고장으로 인해 부하의 전원이 불규칙하게 차단되는 것을 방지하므로, 더 안정적으로 부하를 사용할 수 있게 하는 이점을 가진다.
또한, 배터리로부터 부하에 공급하는 전압 또는 전류를 배터리 내부에서 이원화하여 공급할 수 있도록 구성됨으로써, 별도의 추가 배터리 또는 그에 따른 추가 설비 없이 부하에 보조 전원을 공급할 수 있게 하는 이점을 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 이원화 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 이원화 장치의 제2 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 차단시킨 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 배터리 이원화 장치의 제1 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 차단시킨 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 이원화 방법의 과정을 설명한 순서도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 명세서에서 '부하(10)'란, 전압 또는 전류를 수전하여 소비함으로써, 전기적 또는 기계적 에너지를 발생시키는 장치를 지칭하며, '모터' 또는 '발전기'등과 같은 동력원을 의미할 수 있음에 유의한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 이원화 장치(1)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 배터리 이원화 장치의 제2 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 차단시킨 모습을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 배터리 이원화 장치의 제1 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 차단시킨 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 이원화 장치(1)는 배터리부(100), 스위치부(200), 감지부(300) 및 제어부(400)를 포함할 수 있다.
먼저, 배터리부(100)는 하나 이상의 배터리 셀로 구성되어 부하(10)에 전원을 공급하는 역할을 할 수 있으며, 상기 배터리 셀로부터 전압 또는 전류를 출력하는 제1 출력모듈(110) 및 제2 출력모듈(120)을 포함할 수 있다.
한편, 상기 배터리부(100)의 상기 제1 출력모듈(110) 및 상기 제2 출력모듈(120)은 부하(10)와 개별적으로 연결됨으로써, 상기 제1 출력모듈(110)에 고장이 발생하는 경우, 상기 제2 출력모듈(120)만을 이용하여 부하(10)에 전원을 공급할 수 있고, 상기 제2 출력모듈(120)에 고장이 발생하는 경우에도, 상기 제1 출력모듈(110)만을 이용하여 부하(10)에 전원을 공급할 수 있다.
즉, 상기 제1 출력모듈(110)은 상기 제2 출력모듈(120)이 폐회로 상태가 되어도, 부하(10)에 정상적으로 전압 또는 전류를 공급할 수 있도록 일극에 개별적으로 회로가 연결되는 것이 특징이다.
또한, 상기 제2 출력모듈(120)은 상기 제1 출력모듈(110)이 폐회로 상태가 되어도, 부하(10)에 정상적으로 전압 또는 전류를 공급할 수 있도록 일극에 개별적으로 회로가 연결되는 것이 특징이다.
상술한 바와 같이, 상기 배터리부(100)는 부하(10)에 공급하는 전압 또는 전류를 상기 제1 출력모듈(110) 및 상기 제2 출력모듈(120)을 통해 이원화하여 공급할 수 있음으로써, 상기 배터리부(100)를 구성하는 하나 이상의 배터리 셀 중 어느 하나에 고장이 발생하는 경우에도, 부하(10)에 정상적으로 전원을 공급할 수 있도록 구성되는 것이 특징이다.
다음으로, 스위치부(200)는 상기 배터리부(100)와 연결되어, 상기 배터리부(100)와 부하(10)간의 전류의 흐름을 통전시키거나 차단시키는 역할을 하며, 상기 배터리부(100)의 양극에 연결되는 회로를 통전시키거나 차단시키는 제1 컨택터(210) 및 제2 컨택터(220)와, 상기 제1 출력모듈(110)과 개별적으로 연결되는 회로를 통전시키거나 차단시키는 제1 보조스위치(230) 및 상기 제2 출력모듈(120)과 개별적으로 연결되는 회로를 통전시키거나 차단시키는 제2 보조스위치(240)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 스위치부(200)는 후술할 제어부(400)에서 상기 제1 컨택터(210), 상기 제2 컨택터(220), 상기 제1 보조스위치(230) 및 상기 제2 보조스위치(240)를 제어함에 따라, 상기 제1 출력모듈(110)과 부하(10)간 또는 상기 제2 출력모듈(120)과 부하(10)간의 전압 또는 전류의 흐름을 통전시키거나 차단시키는 역할을 할 수 있다.
다음으로, 감지부(300)는 상기 배터리부(100)의 전원 공급 상태(예를 들어, 부하(10)로 공급하는 전압 또는 전류량)를 감지하는 역할을 하며, 상기 배터리부(100)를 구성하는 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)의 전원 공급 상태를 개별적으로 감지할 수 있다.
구체적으로, 상기 감지부(300)는 상기 제1 출력모듈(110)의 전원 공급 상태 또는 상기 제2 출력모듈(120)의 전원 공급 상태를 개별적으로 감지함으로써, 후술할 제어부(400)에서 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)의 각각의 전원 공급 상태에 따라 상기 스위치부(200)를 이용하여 상기 제1 출력모듈(110)과 부하(10)간 또는 상기 제2 출력모듈(120)과 부하(10)간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전시키거나 차단시키도록 할 수 있다.
한편, 상기 감지부(300)는 기준 전압 또는 전류량을 입력받고, 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)에서 부하(10)로 공급하는 전압 또는 전류량을 감지할 수 있다.
이때, 감지되는 전압 또는 전류량이 기준 전압 또는 전류량으로부터 소정 범위 벗어나는 경우, 이를 비정상 상태로 감지함으로써, 후술할 제어부(400)에서 상기 스위치부(200)를 이용하여 비정상 상태의 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)과 부하(10)간의 전류의 흐름을 차단시키고, 정상 상태의 상기 제1 출력모듈(110)과 부하(10)간 또는 상기 제2 출력모듈(120)과 부하(10)간의 전류의 흐름을 통전시키도록 할 수 있다.
또한, 상기 감지부(300)는 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)에서 부하(10)에 공급하는 전압 또는 전류가 소정 시간 공급되지 않는 경우, 이를 비정상 상태로 감지함으로써, 후술할 제어부(400)에서 상기 스위치부(200)를 이용하여 비정상 상태의 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)과 부하(10)간의 전류의 흐름을 차단시키고, 정상 상태의 상기 제1 출력모듈(110)과 부하(10)간 또는 상기 제2 출력모듈(120)과 부하(10)간의 전류의 흐름을 통전시키도록 할 수 있다.
여기에서, 기준 전압 또는 전류량이란, 사용자로부터 입력된 전압 또는 전류량일 수 있으며, 부하(10)가 정상 동작되기 위한 전압 또는 전류량일 수 있다.
또한, 소정 범위란, 사용자로부터 입력된 전압 또는 전류량의 범위일 수 있으며, 부하(10)가 정상 동작되기 위한 최소 전압 또는 최소 전류량으로부터 최대 전압 또는 최대 전류량 내의 범위일 수 있다.
또한, 소정 시간이란, 사용자로부터 입력된 시간일 수 있으며, 상기 배터리부(100)의 전압 또는 전류 공급 없이, 부하(10)가 정상 동작될 수 있는 최대 시간일 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 감지부(300)는 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)의 온도를 측정할 수 있다.
구체적으로, 상기 감지부(300)에서 감지되는 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)의 온도가 소정 온도의 범위를 벗어나는 경우, 이를 비정상 상태로 감지함으로써, 후술할 제어부(400)에서 상기 스위치부(200)를 이용하여 비정상 상태의 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)과 부하(10)간의 전류의 흐름을 차단시키고, 정상 상태의 상기 제1 출력모듈(110)과 부하(10)간 또는 상기 제2 출력모듈(120)과 부하(10)간의 전류의 흐름을 통전시키도록 할 수 있다.
여기에서, 소정 온도의 범위란, 사용자로부터 입력된 최저 온도로부터 최대 온도 내의 범위일 수 있으며, 부하(10)가 냉각 또는 과열되지 않고 정상 동작 될 수 있는 최저 온도로부터 최대 온도 내의 범위일 수 있다.
한편, 상기 감지부(300)는 기 설정된 시간을 주기로 상기 배터리부(100)를 감지함으로써, 후술할 제어부(400)에서 차단시킨 상기 제1 출력모듈(110)과 부하(10)간 또는 상기 제2 출력모듈(120)과 부하(10)간의 전류의 흐름을 다시 통전시키도록 할 수 있다.
여기에서, 기 설정된 시간이란, 사용자로부터 입력된 시간일 수 있다.
다음으로, 제어부(400)는 상기 감지부(300)에서 감지되는 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)의 전원 공급 상태에 따라, 상기 스위치부(300)를 이용하여 상기 제1 출력모듈(110)과 부하(10)간 또는 상기 제2 출력모듈(120)과 부하(10)간의 흐르는 전압 또는 전류를 개별적으로 통전시키거나 차단시키는 역할을 할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 더 구체적으로 설명하면, 상기 제어부(400)는 상기 감지부(300)에서 상기 제2 출력모듈(120)의 비정상 상태가 감지되는 경우, 상기 제2 컨택터(220)를 턴 오프(Turn off)하여 상기 제2 출력모듈(120)로부터 부하(10)에 공급하는 전압 또는 전류를 차단시킬 수 있다.
또한, 이때, 상기 제1 보조스위치(230)를 턴 온(Turn on)시킴으로써, 상기 제1 출력모듈(110)에서 상기 제1 보조스위치(230)와 연결된 회로 및 상기 제1 컨택터(210)와 연결된 회로를 통해 부하(10)에 정상적으로 전압 또는 전류를 공급하도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어부(400)는 상기 감지부(300)에서 상기 제1 출력모듈(110)의 비정상 상태가 감지되는 경우, 상기 제1 컨택터(210)를 턴 오프(Turn off)하여 상기 제1 출력모듈(110)로부터 부하(10)에 공급하는 전압 또는 전류를 차단시킬 수 있다.
또한, 이때, 상기 제2 보조스위치(240)를 턴 온(Turn on)시킴으로써, 상기 제2 출력모듈(120)에서 상기 제2 보조스위치(240)와 연결된 회로 및 상기 제2 컨택터(220)와 연결된 회로를 통해 부하(10)에 정상적으로 전압 또는 전류를 공급하도록 할 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 이원화 방법의 과정을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 이원화 방법의 과정을 설명한 순서도이다.
도 4를 살펴보면, 먼저, 상기 감지부(300)에서 상기 배터리부(100)의 전원 공급 상태를 감지하며(S201), 상기 배터리부(100)가 정상 상태로 감지되는 경우, 부하(10)에 전원을 공급하도록 한다(S202).
한편, 상기 배터리부(100)가 비정상 상태로 감지되는 경우, 상기 배터리부(100)를 구성하는 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)의 전원 공급 상태를 각각 감지하며(S203), 비정상 상태로 감지되는 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)을 개별적으로 차단시킨다(S204).
이어서, 기 설정된 시간 이후, 상기 감지부(300)는 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)의 전원 공급 상태를 재감지하며(S205), 상기 제어부(400)는 정상 상태로 감지되는 상기 제1 출력모듈(110) 또는 상기 제2 출력모듈(120)로부터 부하(10)에 전압 또는 전류를 공급시킨다(S205).
이로 인하여, 상기 배터리부(100)를 구성하는 배터리 셀을 분할하여 부하(10)에 전압 또는 전류를 공급할 수 있게 된다.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.
1: 배터리 이원화 장치
10 : 부하
100: 배터리부
110: 제1 출력모듈
120: 제2 출력모듈
200: 스위치부
210: 제1 컨택터
220: 제2 컨택터
230: 제1 보조스위치
240: 제2 보조스위치
300: 감지부
400: 제어부

Claims (16)

  1. 하나 이상의 배터리셀로 구성되어 부하에 전원을 공급하는 제1 출력모듈 및 제2 출력모듈을 구비하는 배터리부;
    상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 통전 또는 차단시키는 스위치부;
    상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 전원 공급 상태를 감지하는 감지부; 및
    상기 스위치부를 제어하여 상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시키되, 상기 전원 공급 상태가 비정상 상태로 감지되는 경우 차단시키고, 정상 상태로 감지되는 경우 통전시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 이원화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    기 저장된 전압 또는 전류량을 기준으로 하여, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈에서 공급되는 전압 또는 전류량이 기준 전압 또는 전류량으로부터 소정 범위 벗어나는 경우, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 상기 전원 공급 상태를 비정상 상태로 감지하는 것을 특징으로 하는
    배터리 이원화 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈에서 기 설정된 시간 동안 전압 또는 전류가 공급되지 않는 경우, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 상기 전원 공급 상태를 비정상 상태로 감지하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 이원화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 온도 변화를 측정하며,
    기 저장된 온도를 기준으로 하여, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 온도가 기준 온도로부터 소정 범위 벗어나는 경우, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 상기 전원 공급 상태를 비정상 상태로 감지하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 이원화 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    기 설정된 시간 이후, 차단시킨 상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 통전시키는 것을 특징으로 하는,
    배터리 이원화 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스위치부는,
    상기 배터리부의 양극에 연결되며, 상기 배터리부와 부하 간의 전류의 흐름을 통전 또는 차단시키는 제1 컨택터 및 제2 컨택터;
    상기 제1 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시킬 수 있도록 상기 제1 출력모듈과 연결되는 제1 보조스위치; 및
    상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시킬 수 있도록 상기 제2 출력모듈과 연결되는 제2 보조스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    배터리 이원화 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리부가 비정상 상태로 감지되되, 제2 출력모듈로 인하여 비정상 상태로 감지되는 경우, 상기 제2 컨택터를 차단하여 상기 제2 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 차단시키고, 상기 제1 컨택터 및 상기 제1 보조스위치를 이용하여 상기 제1 출력모듈로부터 부하로 전류를 통전시키는 것을 특징으로 하는,
    배터리 이원화 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리부가 비정상 상태로 감지되되, 제1 출력모듈로 인하여 비정상 상태로 감지되는 경우, 상기 제1 컨택터를 차단하여 상기 제1 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 차단시키고, 상기 제2 컨택터 및 상기 제2 보조스위치를 이용하여 상기 제2 출력모듈로부터 부하로 전류를 통전시키는 것을 특징으로 하는,
    배터리 이원화 장치.
  9. 배터리부의 전원 공급 상태를 감지하는 단계;
    상기 배터리부의 전원 공급 상태가 비정상 상태로 감지되는 경우, 상기 배터리부를 구성하는 제1 출력모듈 또는 제2 출력모듈의 전원 공급 상태를 각각 감지하는 단계; 및
    상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시키되, 상기 전원 공급 상태가 비정상 상태로 감지되는 경우 차단시키고, 정상 상태로 감지되는 경우 통전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    배터리 이원화 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 전원 공급 상태를 각각 감지하는 단계는,
    기 저장된 전압 또는 전류량을 기준으로 하여, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈에서 공급되는 전압 또는 전류량이 기준 전압 또는 전류량으로부터 소정 범위 벗어나는 경우, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 상기 전원 공급 상태를 비정상 상태로 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 이원화 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 전원 공급 상태를 각각 감지하는 단계는,
    상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈에서 기 설정된 시간 동안 전압 또는 전류가 공급되지 않는 경우, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 상기 전원 공급 상태를 비정상 상태로 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 이원화 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 전원 공급 상태를 각각 감지하는 단계는,
    상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 온도 변화를 측정하며, 측정되는 온도가 기 저장된 기준 온도로부터 소정 범위 벗어나는 경우, 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈의 상기 전원 공급 상태를 비정상 상태로 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 이원화 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시키는 단계는,
    기 설정된 시간 이후, 차단시킨 상기 제1 출력모듈 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 통전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 이원화 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시키는 단계는,
    상기 배터리부의 일극과 부하간 또는 상기 배터리부의 타극과 부하간의 전류의 흐름을 통전 또는 차단시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 이원화 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시키는 단계는,
    상기 배터리부가 비정상 상태로 감지되되, 상기 제2 출력모듈로 인하여 비정상 상태로 감지되는 경우, 상기 제2 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 차단시키고, 상기 제1 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 이원화 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 출력모듈과 부하 간 또는 상기 제2 출력모듈과 부하 간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전 또는 차단시키는 단계는,
    상기 배터리부가 비정상 상태로 감지되되, 상기 제1 출력모듈로 인하여 비정상 상태로 감지되는 경우, 상기 제1 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 차단시키고, 상기 제2 출력모듈과 부하간의 전류의 흐름을 개별적으로 통전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    배터리 이원화 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102301695B1 (ko) * 2020-07-13 2021-09-13 한화시스템 주식회사 전투원 운용간 배터리 교체가 가능한 휴대형 통합 전원장치 및 그의 운용 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004032881A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Nec Corp バッテリ装置およびその制御方法
JP2009183020A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Panasonic Corp モバイル機器の電源回路装置
KR20130053262A (ko) * 2011-11-15 2013-05-23 주식회사 엘지화학 전자기기 전원공급장치
KR20140013250A (ko) 2012-07-23 2014-02-05 현대모비스 주식회사 멀티 배터리팩을 이용한 차량용 전원 공급 장치 및 제어 방법
KR20150077771A (ko) * 2013-12-30 2015-07-08 조이 라이드 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 배터리 관리 기기 및 그 배터리 관리 기기를 포함한 전력 공급 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004032881A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Nec Corp バッテリ装置およびその制御方法
JP2009183020A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Panasonic Corp モバイル機器の電源回路装置
KR20130053262A (ko) * 2011-11-15 2013-05-23 주식회사 엘지화학 전자기기 전원공급장치
KR20140013250A (ko) 2012-07-23 2014-02-05 현대모비스 주식회사 멀티 배터리팩을 이용한 차량용 전원 공급 장치 및 제어 방법
KR20150077771A (ko) * 2013-12-30 2015-07-08 조이 라이드 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 배터리 관리 기기 및 그 배터리 관리 기기를 포함한 전력 공급 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102301695B1 (ko) * 2020-07-13 2021-09-13 한화시스템 주식회사 전투원 운용간 배터리 교체가 가능한 휴대형 통합 전원장치 및 그의 운용 방법

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