KR20210144486A - 배터리 충전 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 충전 시스템에 관한 것으로, 2개 이상의 피충전지를 포함하는 배터리모듈과, 충전을 위해 배터리모듈과 연결되는 충전기를 포함하며, 배터리모듈과 충전기 연결시에 2개 이상의 피충전지는 충전기로부터 각각 개별적으로 외부 전력을 공급받도록 서로 단선되며, 배터리모듈에 구비된 2개 이상의 피충전지가 각각 개별적으로 충전되므로, 배터리모듈의 충전시간이 단축될 수 있는, 배터리 충전 시스템을 제공한다.

Description

배터리 충전 시스템{Battery charging system}
본 발명은 배터리 충전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 배터리모듈에 포함된 각각의 피충전지를 개별적으로 충전함으로써, 충전 시간을 단축할 수 있는, 배터리 충전 시스템에 관한 것이다.
지구 온난화에 따라, 이산화탄소 배출량이 제한되고 있다. 이에 따라, 화석 연료를 사용하는 내연기관의 사용이 점차 줄어 들고 있으며, 작동시에 이산화탄소를 배출하지 않는 모터가 내연기관을 대체하고 있다.
모터는, 모터 일측에 구비된 배터리로부터 전력을 공급받는다. 배터리 방전시에 재충전을 해야 하는데, 현재 충전시에 대략 40분이 소요되고 있다. 배터리 충전 시간은 화석연료 보충시간에 비해 상대적으로 긴 편이다.
대한민국 등록특허공보 제10-2112726호(2020.05.13.)
이에 상기와 같은 점을 감안해 발명된 본 발명의 목적은, 배터리 충전 시간을 단축할 수 있는, 배터리 충전 시스템을 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위해서 발명된 본 발명의 일실시예의 배터리 충전 시스템은, 2개 이상의 피충전지를 포함하는 배터리모듈과, 충전을 위해 배터리모듈과 연결되는 충전기를 포함하며, 배터리모듈과 충전기 연결시에 2개 이상의 피충전지는 충전기로부터 각각 개별적으로 외부 전력을 공급받도록 서로 단선된다.
또한, 배터리모듈은, 2개 이상의 피충전지를 직렬로 연결하는 공급라인과, 충전기와 연결되는 충전포트와, 충전포트로부터 2개 이상의 피충전지로 연장된 2개 이상의 충전라인을 포함할 수 있다.
또한, 공급라인에는, 2개 이상의 피충전지를 서로 단선시키는 2개 이상의 단선스위치가 구비되며, 2개 이상의 충전라인 각각에는, 피충전지와 충전기를 통전시키는 통전스위치가 구비될 수 있다.
또한, 배터리모듈은, 배터리모듈과 충전기 연결시에 배터리모듈과 전력가동장치의 전기적 연결을 유지하는 바이패스라인을 더 포함하며, 바이패스라인에 우회피충전지가 구비될 수 있다.
또한, 충전포트에는 2개 이상의 충전라인 중 어느 하나의 단부와 연결된 2개 이상의 충전단자가 구비되고, 충전기는, 충전포트와 체결되는 충전플러그를 포함하며, 충전플러그에는 2개 이상의 충전단자 중 어느 하나와 연결되는 2개 이상의 충전팁이 구비될 수 있다.
또한, 충전포트는, 컵 형태로 형성되고, 충전플러그는, 기둥 형태로 형성될 수 있다.
또한, 충전기는, 충전플러그가 충전포트에 삽입된 상태에서 2개 이상의 충전팁이 2개 이상의 충전단자를 향해 돌출될 수 있도록 하는 리프팅장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 리프팅장치는, 충전플러그 내부에 형성된 챔버와, 챔버를 향해 기체를 주입하는 컴프레셔를 포함하며, 컴프레셔 작동에 의해서 챔버에 기체가 체워지면 챔버로부터 충전팁이 충전플러그 표면으로 돌출될 수 있다.
위와 같이 제공되는 본 발명의 일실시예의 배터리 충전 시스템에 의하면, 배터리모듈에 구비된 2개 이상의 피충전지가 각각 개별적으로 충전되므로, 배터리모듈의 충전시간이 단축될 수 있다.
왜냐하면, 피충전지가 완전히 충전되는데 소요되는 충전 시간이, 피충전지에 비해 용량이 큰 일반적인 배터리모듈이 완전히 충전되는데 소요되는 시간에 비해서 짧기 때문이다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 배터리 충전 시스템을 보여주는 예시도이다.
도 2는 도 1의 충전기를 보여주는 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일실시예의 배터리 충전 시스템을 설명한다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 배터리 충전 시스템은, 2개 이상의 피충전지(110)를 포함하는 배터리모듈(100)과, 충전을 위해 배터리모듈(100)과 연결되는 충전기(200)를 포함한다. 배터리모듈(100)과 충전기(200) 연결시에 2개 이상의 피충전지(110)는 충전기(200)로부터 각각 개별적으로 외부 전력을 공급받도록 서로 단선된다.
각각의 피충전지(110)가 개별적으로 충전되므로, 배터리모듈(100)이 한번에 충전될 때에 비하여 충전량이 감소되고, 충전시간도 감소된다. 모든 피충전지(110)가 동시에 충전되므로, 결과적으로 배터리모듈(100)의 총 충전시간이 감소된다.
배터리모듈(100)은, 2개 이상의 피충전지(110)를 직렬로 연결하는 공급라인(120)과, 충전기(200)와 연결되는 충전포트(130)와, 충전포트(130)로부터 2개 이상의 피충전지(110)로 각각 연장된 2개 이상의 충전라인(140)을 포함한다.
공급라인(120)에는, 2개 이상의 피충전지(110)를 서로 단선시키는 2개 이상의 단선스위치(111)가 구비된다. 2개 이상의 충전라인(140) 각각에는, 피충전지(110)와 충전기(200)를 통전시키는 통전스위치(141)가 구비된다.
배터리모듈(100)은, 배터리모듈(100)과 충전기(200) 연결시에 배터리모듈(100)과 전력가동장치(300)의 전기적 연결을 유지하는 바이패스라인(150)을 더 포함한다. 바이패스라인(150)에 우회피충전지(151)가 구비된다. 우회피충전지(151)는 충전시에 배터리모듈(100)로부터 전력을 공급받는 전력가동장치(300)의 대기 전력을 공급한다.
바이패스라인(150)에는 제어스위치가 구비된다. 제어스위치, 단선스위치(111), 통전시위치는 배터리모듈(100)을 제어하는 배터리제어컨트롤러로부터 신호를 수신해 작동한다. 배터리제어컨트롤러는, 배터리모듈(100)과 충전기(200) 연결을 감지하고, 배터리모듈(100)과 충전기(200) 연결시에 제어스위치를 닫히도록 작동시키고, 단선스위치(111)를 열리도록 작동시키고, 통전스위치(141)를 닫히도록 작동시킨다. 이에 따라, 전력가동장치(300)는 우회피충전지(151)로부터 전력을 공급받고, 피충전지(110)는 전력가동장치(300)와 단선되고, 충전기(200)와 연결된다.
충전포트(130)에는 2개 이상의 충전라인(140) 중 어느 하나의 단부와 연결된 2개 이상의 충전단자(131)가 구비된다. 충전기(200)는, 충전포트(130)와 체결되는 충전플러그(210)를 포함한다. 충전플러그(210)에는 2개 이상의 충전단자(131) 중 어느 하나와 연결되는 2개 이상의 충전팁(211)이 구비된다.
충전포트(130)는, 컵 형태로 형성되고, 충전플러그(210)는, 기둥 형태로 형성된다. 충전플러그(210)는 육각기둥, 삼각기둥 형태로 형성될 수 있다. 이때, 충전포트(130)의 단면은 충전플러그(210)의 형태에 따라, 삼각형, 육각형이 될 수 있다.
충전기(200)는, 충전플러그(210)가 충전포트(130)에 삽입된 상태에서 2개 이상의 충전팁(211)이 2개 이상의 충전단자(131)를 향해 돌출될 수 있도록 하는 리프팅장치(220)를 더 포함한다.
리프팅장치(220)는, 충전플러그(210) 내부에 형성된 챔버(221)와, 챔버(221)를 향해 기체를 주입하는 컴프레셔(222)를 포함한다. 컴프레셔(222) 작동에 의해서 챔버(221)에 기체가 체워지면 챔버(221)로부터 충전팁(211)이 충전단자(131)와 밀착되거나 체결될 수 있도록 충전플러그(210) 표면으로 돌출된다.
충전완료 후 충전팁(211)이 충전단자(131)와 분리될 수 있도록, 충전팁(211)에 자석 또는 리턴스프링이 구비될 수 있다.
위와 같이 제공되는 본 발명의 일실시예의 배터리 충전 시스템에 의하면, 배터리모듈(100)에 구비된 2개 이상의 피충전지(110)가 각각 개별적으로 충전되므로, 배터리모듈(100)의 충전시간이 단축될 수 있다.
왜냐하면, 피충전지(110)가 완전히 충전되는데 소요되는 충전 시간이, 피충전지(110)에 비해 용량이 큰 일반적인 배터리모듈(100)이 완전히 충전되는데 소요되는 시간에 비해서 짧기 때문이다.
100: 배터리모듈 110: 피충전지
111: 단선스위치 120: 공급라인
130: 충전포트 131: 충전단자
140: 충전라인 141: 통전스위치
150: 바이패스라인 151: 우회피충전지
200: 충전기 210: 충전플러그
211: 충전팁 220: 리프팅장치
221: 챔버 222: 컴프레셔
300: 전력가동장치

Claims (8)

  1. 2개 이상의 피충전지를 포함하는 배터리모듈;
    충전을 위해 상기 배터리모듈과 연결되는 충전기;를 포함하며,
    상기 배터리모듈과 상기 충전기 연결시에 상기 2개 이상의 피충전지는 상기 충전기로부터 각각 개별적으로 외부 전력을 공급받도록 서로 단선되는, 배터리 충전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리모듈은,
    상기 2개 이상의 피충전지를 직렬로 연결하는 공급라인;
    상기 충전기와 연결되는 충전포트;
    상기 충전포트로부터 상기 2개 이상의 피충전지로 각각 연장된 2개 이상의 충전라인을 포함하는, 배터리 충전 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공급라인에는,
    상기 2개 이상의 피충전지를 서로 단선시키는 2개 이상의 단선스위치가 구비되며,
    상기 2개 이상의 충전라인 각각에는,
    피충전지와 상기 충전기를 통전시키는 통전스위치가 구비된, 배터리 충전 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 배터리모듈은,
    상기 배터리모듈과 상기 충전기 연결시에 상기 배터리모듈과 전력가동장치의 전기적 연결을 유지하는 바이패스라인을 더 포함하며,
    상기 바이패스라인에 우회피충전지가 구비된, 배터리 충전 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 충전포트에는 상기 2개 이상의 충전라인 중 어느 하나의 단부와 연결된 2개 이상의 충전단자가 구비되고,
    상기 충전기는,
    상기 충전포트와 체결되는 충전플러그를 포함하며,
    상기 충전플러그에는 상기 2개 이상의 충전단자 중 어느 하나와 연결되는 2개 이상의 충전팁이 구비된, 배터리 충전 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 충전포트는, 컵 형태로 형성되고,
    상기 충전플러그는, 기둥 형태로 형성된, 배터리 충전 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 충전기는,
    상기 충전플러그가 상기 충전포트에 삽입된 상태에서 상기 2개 이상의 충전팁이 상기 2개 이상의 충전단자를 향해 돌출될 수 있도록 하는 리프팅장치를 더 포함하는, 배터리 충전 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 리프팅장치는,
    상기 충전플러그 내부에 형성된 챔버;
    상기 챔버를 향해 기체를 주입하는 컴프레셔를 포함하며,
    상기 컴프레셔 작동에 의해서 상기 챔버에 기체가 체워지면 상기 챔버로부터 상기 충전팁이 상기 충전플러그 표면으로 돌출되는, 배터리 충전 시스템.
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