KR20220026086A - 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치 - Google Patents

이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치 Download PDF

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Abstract

실시예는 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치에 관한 것이다.
구체적으로, 이러한 장치는 이동형 전원 중의 하나인 배터리팩;
상기 배터리팩의 기준직류전원을 입력받아 사용자가 원하는 직류전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터;
이동형 전원 중의 다른 하나인 상용교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터;
상기 이동형 전원으로 충전할 배터리의 충전량을 감지하는 감지부;
상기 이동형 전원으로 충전할 배터리의 개수 정보를 입력받는 키신호 입력부; 및
상기 키신호 입력부를 통해 입력된 결과를 기초로 적어도 하나 이상의 배터리를 충전할 경우, 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터 또는 AC-DC 컨버터의 직류전원 변환동작을 제어하여 이동형 전원을 충전할 배터리 개수에 맞추어 각각의 배터리로 상이하게 공급하는 PLC 컨트롤러; 를 포함하고 있으며,
상기 PLC 컨트롤러는,
상기 각 부에 대한 전원 공급과, 상기 DC-DC 컨버터와 상기 AC-DC 컨버터에 의해 변환된 각 직류전원을 각각의 배터리로 공급하도록 하는 전원모듈;
배터리를 탑재한 각 장치와 통신하는 시리얼통신모듈;
상기 감지부에 의해 감지된 결과를 포함한 아날로그 신호를 통합적으로 입력처리하는 A/I모듈;
상기 키신호 입력부에 의해 입력된 결과를 포함한 디지털 신호를 통합적으로 입력처리하는 D/I모듈;
상기 A/I모듈에 의해 입력된 아날로그 신호를 통합적으로 디지털 변환하는 A/D모듈;
상기 D/I모듈에 의해 입력된 디지털 신호를 포함하여 통합적으로 아날로그 변환하는 D/A모듈;
상기 A/I모듈의 감지부 감지결과와 상기 D/I모듈의 키신호 입력부 입력결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터와 상기 AC-DC 컨버터로 해당 제어신호를 상이하게 공급하는 D/O모듈; 및
상기 각 부를 제어하는 CPU모듈; 을 포함하고,
상기 CPU모듈은,
상기 키신호 입력부에 의한 배터리 개수별(또는, 배터리 개수그룹별)에 대응하여 미리 설정한 배터리 기준충전전력의 스위칭시간과의 차이값에 따르면서도 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 D/O모듈의 제어신호 공급동작을 상이하게 제어하여 이동형 전원으로 충전할 배터리 개수별로서 통합 전력변환하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 이를 통해 기본적으로 이동형 충전을 위한 배터리팩을 포함하면서, 이러한 배터리팩의 전원이 다 사용된 경우나 가정 등에서 쉽게 접할 수 있는 상용전원을 사용하여 배터리팩에 의한 정상적인 이동형 충전이 이루어지지 않는 경우에 있어서도 외부로부터 용이하게 이동형 충전이 이루어진다.
그리고, 일실시예는 충전할 배터리 개수별로 상이하게 이동형 충전도 수행함으로써 효율적으로 이동형 충전이 이루어진다.

Description

이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치{Apparatus for charging and monitoring employing mobile battery}
본 명세서에 개시된 내용은 이동형 배터리의 충전 장치 기술 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 예를 들어 차량 등의 배터리에 전원이 부족한 경우 이동형 배터리를 사용해서 충전을 할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
최근 전기자동차 보급대수가 증가하면서 차량 이용 고객의 방전에 대한 불안을 해소하고자 일부 차량 제조사에서 긴급출동 충전서비스를 운영 중이다.
참고적으로, 이러한 전기자동차는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 의미한다. 전기자동차는 배터리와 전기 모터로만 주행하는 순수 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)가 연구 개발되고 있다.
그리고, 플러그인 하이브리드 전기자동차(PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle)는 전기자동차의 짧은 주행거리와 높은 가격을 해결하는 대안으로 개발된 전기 모터/배터리 및 내부 연소 엔진을 사용하며 전기에너지를 배터리에 충전시켜 사용하고, 자동차의 에너지 사용에서 가솔린 연료를 사용한다.
또한 전기자동차는 기본적으로 화석 연료를 사용하는 자동차 엔진을 동력원으로 이용하지 않으며, 배터리, 울트라 커패시터(Ultra Capacitor), 교류를 직류 전압으로 변환하는 인버터, 모터를 회전시켜 변속기를 구동하여 자동차의 바퀴를 구동시킨다. 그리고, 인버터는 DC-DC 컨버터와 연결되어 전자 제어 장치에 DC 전압을 공급하고, ECU는 조향 상태를 조절하는 전자식 파워 스티어링 시스템과 연동되고 액츄에이터, 브레이크와 연결되며, 자동변속기, ABS의 상태를 전자적으로 제어한다.
이러한 전기자동차 배터리는 예컨대, 리튬 전지를 사용하고 400V 구동 배터리와 12V 보조 배터리로 장착될 수 있다. 최근 양산되어 시장에 보급되는 전기자동차의 경우 1회 완전 충전시에 최대 350km 주행이 가능(예를 들어, 쉐보레 볼트 EV의 경우)하나 이는 차량의 종류에 따라 크게 차이가 난다. 전기자동차 내 사용자의 편의를 위한 다양한 모듈/장치들은 구동시 전력을 소모하기 때문에 전기자동차의 주행 거리에 영향을 줄 수 있다.
한편, 전기자동차의 경우 구동시 배터리가 방전되기 때문에 정기적으로 충전을 해야한다. 충전 시간은 완충전기를 사용시 4 내지 9시간, 급속 충전시 30분 내지 1시간이 소요되는 것으로 알려져 있으며, 배터리 기술의 발전에 따라 완속 충전 또는 급속 충전 속도가 개선되고 있다. 전기자동차 충전기는 충전 케이블을 전기자동차의 충전 단자에 연결하여 전기 에너지를 충전시키는 기능을 제공하며, 통상적으로 고속 또는 저속 충전 타입을 지원한다. 전기자동차 충전기는 충전기의 시스템 공급 가격을 낮추기 위해 하나의 메인 충전기에 여러 개의 충전기 터미널을 연결하여 제어하는 방식이 사용되고 있다.
다른 한편으로, 최근 들어 환경 유해 가스 저감을 위한 노력의 일환으로 종래의 화석 연료 자동차를 대신할 친환경 자동차에 대한 관심이 높아지고 있다.
친환경 자동자의 하나인 전기자동차는 차량 내부에 전기를 충전할 수 있는 배터리가 구비되고, 배터리에 충전된 전기의 힘으로 차량 모터를 구동하여 운행하는 자동차이다.
종래의 화석 연료 자동차가 주유소 등과 같은 시설에서 연료를 주입하는 것과 마찬가지로 전기자동차 역시 전기 충전 스테이션(예컨대, 충전기)에서 배터리에 전기를 충전하여 운행한다.
다만, 전기자동차는 아직 화석 연료 자동차에 비해 그 비중이 크게 늘지 못하고 있고, 이는 전기자동차 충전소의 부족과 1회 충전에 따른 전기자동차의 주행거리가 크게 늘지 못하고 있음에 일정 부분 원인이 있으며, 이에 따라 전기자동차를 운행하는 운전자도 지속적인 충전의 어려움을 겪고 있는 실정이다.
따라서, 공동주택과 공용주차장, 공공기관 등에 전기자동차 충전기의 설치가 늘고 있으나, 여전히 사용이 불편하고 그 숫자에 한계가 있으며, 일반주택이나 건물, 호텔, 음식점 등에서는 그 설치에 많은 비용과 시간이 소모되어 충전시설이 갖추어지지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 아래 특허문헌과 같이 이동식으로 전기자동차를 충전할 수 있는 장치가 개발되고 있으나, 배터리에 전력을 충전하여 공급하는 방식이므로, 그 무게 및 크기가 비대해져 이동이 어려우며, 제작에 많은 비용이 소모된다는 문제가 있다.
(특허문헌 0001) KR1020160108962 A
참고적으로, 이러한 특허문헌 1은 이동식 전기 자동차 충전기에 관한 것으로서, EV 충전기 자체에 배터리가 내장되어 있어 계통전력이 미치지 않는 지역으로 이동시켜 사용할 수가 있다. 그리고, 또한 계통 전력의 용량이 충분 하지 못할 경우에도 내장된 배터리의 용량을 키워서 평소에 계통전력으로 배터리를 충전 하였다가 전기자동차가 필요한 대량의 전력을 짧은 시간에 공급 할 수 있어 기존 계통전력의 용량에 관계없이 EV 충전소를 운영하는 기술에 관한 정도이다.
개시된 내용은, 기본적으로 이동형 충전을 위한 배터리팩을 포함하면서 이러한 배터리팩의 전원이 다 사용된 경우나 가정 등에서 쉽게 접할 수 있는 상용전원을 사용하여 이동형 충전을 할 수 있도록 하는 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치를 제공하고자 한다.
그리고, 이러한 경우 상기 이동형 배터리의 충전 장치가 충전할 배터리 개수별로 상이하게 이동형 충전도 수행함으로써 효율적으로 이동형 충전이 이루어질 수 있도록 한다.
특히, 상기 충전 장치는 PLC 형태를 적용하여 통합적으로 쉽게 시스템이 구현될 수 있도록 하고, 이동형 배터리와 관련된 감시와 제어 등의 손쉬운 확장과 최적화가 될 수 있도록 한다.
실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치는,
이동형 전원 중의 하나인 배터리팩;
상기 배터리팩의 기준직류전원을 입력받아 사용자가 원하는 직류전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터;
이동형 전원 중의 다른 하나인 상용교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터;
상기 이동형 전원으로 충전할 배터리의 충전량을 감지하는 감지부;
상기 이동형 전원으로 충전할 배터리의 개수 정보를 입력받는 키신호 입력부; 및
상기 키신호 입력부를 통해 입력된 결과를 기초로 적어도 하나 이상의 배터리를 충전할 경우, 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터 또는 AC-DC 컨버터의 직류전원 변환동작을 제어하여 이동형 전원을 충전할 배터리 개수에 맞추어 각각의 배터리로 상이하게 공급하는 PLC 컨트롤러; 를 포함하고 있으며,
상기 PLC 컨트롤러는,
상기 각 부에 대한 전원 공급과, 상기 DC-DC 컨버터와 상기 AC-DC 컨버터에 의해 변환된 각 직류전원을 각각의 배터리로 공급하도록 하는 전원모듈;
배터리를 탑재한 각 장치와 통신하는 시리얼통신모듈;
상기 감지부에 의해 감지된 결과를 포함한 아날로그 신호를 통합적으로 입력처리하는 A/I모듈;
상기 키신호 입력부에 의해 입력된 결과를 포함한 디지털 신호를 통합적으로 입력처리하는 D/I모듈;
상기 A/I모듈에 의해 입력된 아날로그 신호를 통합적으로 디지털 변환하는 A/D모듈;
상기 D/I모듈에 의해 입력된 디지털 신호를 포함하여 통합적으로 아날로그 변환하는 D/A모듈;
상기 A/I모듈의 감지부 감지결과와 상기 D/I모듈의 키신호 입력부 입력결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터와 상기 AC-DC 컨버터로 해당 제어신호를 상이하게 공급하는 D/O모듈; 및
상기 각 부를 제어하는 CPU모듈; 을 포함하고,
상기 CPU모듈은,
상기 키신호 입력부에 의한 배터리 개수별(또는, 배터리 개수그룹별)에 대응하여 미리 설정한 배터리 기준충전전력의 스위칭시간과의 차이값에 따르면서도 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 D/O모듈의 제어신호 공급동작을 상이하게 제어하여 이동형 전원으로 충전할 배터리 개수별로서 통합 전력변환하는 것; 을 특징으로 한다.
실시예들에 의하면, 기본적으로 이동형 충전을 위한 배터리팩을 포함하면서 이러한 배터리팩의 전원이 다 사용된 경우나 가정 등에서 쉽게 접할 수 있는 상용전원을 사용하여 이동형 충전을 할 수 있도록 한다.
따라서, 이를 통해 배터리팩에 의한 정상적인 이동형 충전이 이루어지지 않는 경우에 있어서도 일반 상용전원을 사용하여 외부로부터 용이하게 이동형 충전이 이루어진다.
그리고, 일실시예는 충전할 배터리 개수별로 상이하게 이동형 충전도 수행함으로써 효율적으로 이동형 충전이 이루어진다.
특히, 이러한 경우 상기 충전 장치는 PLC 형태를 적용하여 통합적으로 쉽게 시스템이 구현되고, 이동형 배터리와 관련된 감시와 제어 등의 손쉬운 확장과 최적화가 된다.
도 1은 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치를 개념적으로 설명하기 위한 도면
도 2는 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치가 적용된 시스템을 전체적으로 도시한 도면
도 3은 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치의 구성을 도시한 블록도
도 4는 도 3의 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트
도 1은 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치를 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치는 기본적으로 이동형 충전을 위한 배터리팩을 포함하면서도, 이러한 배터리팩의 전원이 다 사용된 경우나 가정 등에서 쉽게 접할 수 있는 상용전원을 사용하여 이동형 충전을 할 수 있도록 한다.
그리고, 이에 더하여 일실시예의 충전 및 모니터링 장치는 이러한 경우 충전할 배터리 개수별로 상이하게 이동형 충전도 수행함으로써 효율적으로 이동형 충전이 이루어진다.
부가적으로, 이러한 충전 및 모니터링 장치는 이동형으로서 이동식 충전이 가능하고, 상용의 AC 전원을 모터의 운동에너지로 변환한 후 이를 DC 전원으로 변환함으로써 신속한 배터리 충전이 가능하도록 한다(보다 구체적인 설명은 아래에 기재됨).
특히, 이러한 경우 상기 충전 및 모니터링 장치는 PLC형태를 적용하여 통합적으로 쉽게 시스템이 구현되고, 이동형 배터리와 관련된 감시와 제어 등에 대한 최적화와 손쉬운 확장이 된다(구체적인 설명은 도 3을 참조해 기재됨).
예를 들어, 상기 충전 및 모니터링 장치는 아래와 같이 서비스된다.
즉, 상기 충전 및 모니터링 장치는 먼저 긴급충전서비스가 필요한 사용자가 서비스 앱(21)이나 차량 단말기(20)의 E콜을 통해 긴급충전서비스를 요청한다. 그러면, 이동통신망(12)을 통해 관제실 서버 긴급충전서비스용 CMS(11)에서 사용자 차량의 위치와 상태 정보를 연결하여, 가장 가까운 서비스제공 차량과 연결한다. 이때, 상기 차량에는 긴급 충전서비스를 제공할 수 있는 소프트웨어 플랫폼과 승용차나 렉카에 장착할 수 있는 배터리내장형 이동식 급속충전기 시스템이 구성된다.
이러한 경우, 상기 충전 및 모니터링 장치는 이동식 급속충전기 시스템(30) 내부의 배터리를 선택적으로 충전하기 위해 전력변환기(31)도 구비된다. 그리고, 또한 이동식 급속충전기 시스템(30)에 구비되어 배터리의 충전 상태를 관리 제어하는 배터리관리시스템(33, BMS, Battery Management System) 및 전원선택장치(34)와 각각 통신할 수 있도록 통신장치(35)가 구비된다. 그래서, 이를 통해 충전 용량 등을 결정하여 이동식 급속충전기 시스템(30) 내부의 배터리를 충전시킨다(참고적으로, 이러한 각 장치는 실시예에서 변형된 형태로 제공된다. 구체적으로는, 배터리관리시스템과 통신장치 등이 하나의 PLC 컨트롤러 형태로 통합되어 이루어진다).
이때 이동식 급속충전기 시스템(30)의 내부에 설치되는 배터리(32)는 급속 충전이 가능하도록 30kW급의 용량을 가지는데, 필요에 따라 20kW급까지 가변하여 충전할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
부가적으로, 이와 관련하여 전원선택장치(34)의 후단에 연결 설치되는 이동식 급속충전기 시스템(30)은 그 내부에 전기에너지를 저장하는 배터리를 내장하여 예를 들어, 전기자동차의 배터리가 방전되는 등의 원인으로 전기자동차의 운행이 정지되었을 때 전기자동차의 배터리를 충전하는 데에 필요한 전력을 공급함으로써 전기자동차를 충전할 수 있도록 한다.
구체적으로는, 이러한 이동식 급속충전기 시스템에는 전력을 저장하는 배터리(32)와, 이 배터리(32)에 전원을 공급하거나 차단하는 등 배터리의 상태를 모니터링하고 충전을 제어하는 배터리관리시스템(33)이 구비된다.
그리고, 이 배터리관리시스템(33)에는 통신장치가 내장되어 위에서 설명한 전원선택장치(34)와 각각 통신하여 이동식 급속충전기 시스템(30) 내의 배터리(32)의 충전 상태와 충전을 관리한다.
도 2는 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치가 적용된 시스템을 전체적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 시스템은 배터리를 충전할 다수의 차량(100-1, 100-2, ... 100-m, 100-n, ... )과, 각 차량의 배터리를 통합적으로 충전하는 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치(200)를 포함한다.
상기 차량(100-1, 100-2, ... 100-m, 100-n, ... )은 이동형 충전에 의해 충전할 배터리를 탑재하고 예를 들어, 특정 지역에 정차한 것이다. 그리고, 이러한 경우 상기 차량(100-1, 100-2, ... , 100-n)은 자신의 위치정보와 이동형 충전을 요청하는 정보 등을 일실시예의 충전 및 모니터링 장치로 전달한다. 그래서, 이러한 충전 및 모니터링 장치(200)에서 배터리 전원을 공급받아서 부족한 배터리 전원을 채운다.
상기 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치(200)는 기본적으로 예를 들어, 이동식 급속충전기 시스템의 배터리팩으로부터 충전을 하고, 그 외에 상용전원으로부터도 충전을 한다. 이때 상용전원은 집안 콘센트를 포함하며, 전기를 공급받을 수 있는 다른 곳도 포함할 수 있다. 이때, 상기 배터리팩은 이동 가능하며, 분리가능한 모듈형으로 구성되어 일부 모듈만 분리할 수 있다. 일부 모듈을 분리하지 않는 경우 캐리어 형태로 이동할 수 있다. 반면, 일부 모듈을 분리한 경우에는 분리된 작은 보조 배터리모듈을 차량의 트렁크에 실을 수 있다. 이는 여행중 낯선 장소에서 상용전원으로부터 전기를 공급받는 장소와, 차량에 전기를 충전하는 장소가 일치하지 못하는 경우를 대비하여 용이하게 차량에 전기를 공급하도록 한다.
도 3은 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치(200)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치(200)는 이에 대한 설명에 앞서, 일반적으로 각 차량 등에는 배터리가 하나 또는 그 이상으로 사용되는 경우가 있다.
따라서, 이러한 배터리를 여러 개 사용할 수 있는 상황 등에 맞추어서 전력을 통합적으로 변환함으로써, 다양한 상황별로 배터리를 충전해서 동작하도록 할 필요성이 있다.
이를 위해, 일실시예의 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치(200)는 배터리팩(201)과, 이동형 충전시에 배터리팩의 전원을 사용자가 원하는 직류전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터(202)/상용교류전원을 사용자가 원하는 직류전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터(203), 배터리의 충전량 감지부(205), 충전할 배터리 개수 정보를 입력받는 키신호 입력부(204) 및, 각 부를 통합제어하는 PLC 컨트롤러(206)를 포함한다.
추가적으로, 상기 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치(200)는 장치 자체의 현재위치를 파악하기 위하여 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하며, GPS 신호를 서버로 송신하는 통신부(미도시)를 포함한다. 또한, 이러한 경우 상기 통신부(미도시)는 전력원 및 차량과 페어링하기 위하여 페어링에 요구되는 신호를 수신한다. 그리고, 특히 상기 통신부는 일실시예에 따라 PLC 컨트롤러(206)에 통합된 형태로 이루어진다. 이를 위해, 상기 PLC 컨트롤러(206)는 예를 들어, 각 차량 등의 단말기와 통신을 위한 IoT모듈을 포함한다.
상기 배터리팩(201)은 각 차량 등에 충전할 배터리 전원을 저장하는 것이다. 이러한 배터리팩은 배터리 셀 모듈들로 이루어지며, 전기 에너지를 충전 및 방전하는 기능을 수행한다. 이때, 상기 배터리 셀 모듈들은 예를 들어, 배터리 케이스의 내부에 일정한 간격을 두고 병렬 배치된다. 그리고, 이 배터리 셀 모듈들은 각각의 이송 파이프들을 통해 유입되는 공기에 의해 열교환되고, 이 열교환된 공기를 외부로 배출한다.
상기 DC-DC 컨버터(202)는 배터리팩의 기준직류전원을 예를 들어, 배터리팩(201)의 전원을 입력받아 사용자가 원하는 직류전원으로 즉, 다양한 충전할 배터리의 사양에 맞는 전원으로 변환하는 것이다.
상기 AC-DC 컨버터(203)는 상기한 배터리팩(201)에 의한 충전 이외에 상용교류전원을 이용하여 충전할 수 있도록 하는 것으로, 일반 가정 또는 충전소 등의 상용교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 것이다.
상기 감지부(205)는 충전할 배터리의 충전량을 감지한다. 이러한 감지부(205)는 종래 기술에 속하는 것으로 여기에서는 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.
상기 키신호 입력부(204)는 사용자 키 조작에 따라 충전할 배터리의 개수 정보를 입력받는다. 참고적으로, 상기 키신호 입력부(204)는 디스플레이 장치가 LCD, LED 패널, OLED 패널 또는 PDP 패널 등으로 된다.
상기 PLC 컨트롤러(206)는 상기 키신호 입력부(204)를 통해 입력된 결과를 기초로 적어도 하나 이상의 배터리를 충전할 경우, 상기 감지부(205)를 통해 감지된 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터(202) 또는 AC-DC 컨버터(203)의 직류변환 동작을 제어하여 이동형 전원으로 충전할 배터리 개수에 맞추어 각 배터리로 상이하게 공급하는 것이다. 이러한 경우, 특히 일실시예에 따라 상기 공급은 상기 PLC 컨트롤러(206)가 충전할 배터리 개수별(또는, 배터리 개수그룹별)에 대응하여 미리 설정한 배터리 기준충전전력의 스위칭시간과의 차이값 정보에 따라 상기 DC-DC 컨버터(202) 또는 AC-DC 컨버터(203)의 직류변환 동작을 제어해서 충전할 배터리 개수별로 통합 전력변환해서 이루어진다. 예를 들어, 이러한 배터리의 개수에 따른 변환 동작은 예컨대, 배터리 개수가 1 ~ 4(개)인 경우 배터리팩의 고유 기준 배터리전원을 적용하고, 배터리 개수가 5 ~ 6(개)인 경우는 그 기준 배터리전원의 2배에 해당하는 전원을 적용할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 PLC 컨트롤러(206)는 상기 각 부에 대한 전원 공급과, 상기 DC-DC 컨버터와 상기 AC-DC 컨버터에 의해 변환된 각 직류전원을 각각의 배터리로 공급하도록 하는 전원모듈, 배터리를 탑재한 각 장치와 통신하는 시리얼통신모듈, 상기 감지부에 의해 감지된 결과를 포함한 아날로그 신호를 통합적으로 입력처리하는 A/I모듈, 상기 키신호 입력부에 의해 입력된 결과를 포함한 디지털 신호를 통합적으로 입력처리하는 D/I모듈, 상기 A/I모듈에 의해 입력된 아날로그 신호를 통합적으로 디지털 변환하는 A/D모듈, 상기 D/I모듈에 의해 입력된 디지털 신호를 포함하여 통합적으로 아날로그 변환하는 D/A모듈, 상기 A/I모듈의 감지부 감지결과와 상기 D/I모듈의 키신호 입력부 입력결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터와 상기 AC-DC 컨버터로 해당 제어신호를 상이하게 공급하는 D/O모듈 및, 상기 각 부를 제어하는 CPU모듈을 포함한다. 그리고 이러한 경우, 상기 CPU모듈은 상기 키신호 입력부에 의한 배터리 개수별(또는, 배터리 개수그룹별)에 대응하여 미리 설정한 배터리 기준충전전력의 스위칭시간과의 차이값에 따르면서도 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 D/O모듈의 제어신호 공급동작을 상이하게 제어하여 이동형 전원으로 충전할 배터리 개수별로서 통합 전력변환한다.
부가적으로, 이와 관련하여 부연설명을 하면 다양한 환경에서 사용되는 기존의 PLC 시스템에 대해서는 여러 기능을 가진 모듈이 필요하며, 이에 따라서 PLC 제조 업체는 사용자의 요구사항을 만족하는 다양한 모듈을 제공한다. 예를 들어, 디지털 입출력 모듈, 아날로그 입출력모듈, 통신 모듈 등 여러 기능을 가진 모듈이 PLC 시스템에 사용되고, 이러한 다양한 모듈을 통해서 사용자가 원하는 시스템이 구축된다.
예를 들어, 특허문헌 KR101778333 Y1의 기술은 이러한 기술로서 등록받은 발명이며, 구체적으로는 PLC의 출력모듈의 동작상 결함 여부를 진단하기 위한 진단모듈을 구비하는 PLC 시스템에 관한 것이다.
그래서, 예를 들어 전술한 통신부를 IOT 모듈로 적용한 바와 같이, 이러한 점들을 이용해서 IOT 기능 등의 여러 가지 기능 들을 제공하는 PLC를 제공하고, 이를 통해 더 나아가 사용자에 의해 쉽게 감시와 제어 등이 이루어지도록 하며 확장도 이루어지는 것이다.
참고적으로, 상기 PLC 컨트롤러(206)는 지오펜싱 기술을 이용하여 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치가 등록된 범위 외의 장소에 위치하는 경우 경고음을 출력하도록 할 수 있다.
이때, 지오펜싱은 지오그래픽(Geographic)과 펜싱(Fencing)의 합성어로 지리적으로 울타리를 설정하여 이 울타리 안에 사용자가 드나드는 것을 감지하는 기술을 말한다.
여기에서는 지오펜싱 기술을 활용하여, 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치가 기 등록된 장소에 이외의 지역에 위치하거나, 등록된 장소를 이탈하는 경우 경고음을 통하여 사용자로 하여금 알게하고, 배터리 충전 장치의 도난 여부를 확인할 수 있도록 한다.
추가적으로, 실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치(200)는 기본적인 배터리팩에 의한 충전 이외에도 일반 가정 등의 상용전원을 이용해서 충전이 될 수 있도록 하기도 한다.
이를 위해, 실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치(200)는 상기 AC-DC 컨버터(203)가 아래의 구성을 가진다.
즉, 상기 AC-DC 컨버터(203)는,
상기 상용교류전원을 RF전력으로 변환하는 전력변환부;
상기 전력변환부에 의해 변환된 RF전력으로부터의 전자기 에너지를 수집하는 동조코일; 및
상기 동조코일에 의해 수집된 전자기 에너지로부터의 전력을 일정하게 하여 공급하는 레귤레이터; 를 포함하고 있다.
그리고, 상기 감지부(205)의 감지 결과가 배터리의 만충전일 경우에, 상기 PLC 컨트롤러(206)의 제어에 의해 상기 레귤레이터의 공급 전력을 통해서 발광하여 배터리의 충전이 완료됨을 알림하는 LED램프; 를 더 포함한다.
이외에도, 이러한 방식 외에 A/C 전원을 운동 에너지(모터의 회전력)로 변환하여 코일에 의해 유도한 후 이 운동 에너지를 다시 DC 전원으로 변환하는 방식도 있다.
따라서, 이를 통해 이러한 충전 장치(200)는 이동형으로서 이동식 충전이 가능하고, AC 전원을 배터리의 신속한 충전이 가능한 DC 전원으로 변환함으로써, 예를 들어 RF 전력을 통한 DC 전원으로의 변환 또는, 모터의 운동에너지로 변환한 후 이를 DC 전원으로 변환함으로써 신속한 이동형 배터리 충전이 가능하도록 한다.
이와 다른 형태로서, 돌입전류 방지 기능도 수행할 수 있도록 하는 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치(200)는 아래의 구성을 가진다.
구체적으로는, 이를 위해 상기 AC-DC 컨버터(203)는 아래의 구성을 구비한다.
즉, 상기 AC-DC 컨버터(203)는,
상용교류전원의 R, S, T 3상에 대응하여 3개의 SCR과 3개의 다이오드로 된 브릿지 다이오드와 상기 브릿지 다이오드에 대응하여 벌크커패시터를 구비한 3상 전파정류회로;
상기 3상 중에서 R-S 간 영전압을 검출하는 영전압검출부;
상기 3상의 SCR별로 사이리스터를 각기 구동하는 사이리스터 구동부; 및
상기 3상 전파정류회로에 의한 전력을 일정하게 하여 공급하는 레귤레이터; 를 포함하고 있다.
그리고, 상기 감지부(205)의 감지 결과가 배터리의 만충전일 경우에, 상기 PLC 컨트롤러(206)의 제어에 의해 상기 레귤레이터의 공급 전력을 통해서 발광하여 배터리의 충전이 완료됨을 알림하는 LED램프; 를 더 포함한다.
또한, 상기 PLC 컨트롤러(206) 즉, CPU모듈은 상기 영전압검출부의 R-S간 전압이 영전압인 경우, 상기 사이리스터 구동부의 구동 동작을 제어하여 상기 3상 전파정류회로에 의한 S, T 상의 SCR은 오프 상태로 두고 R 상의 위상을 불연속 구간이 발생하도록 위상제어한다.
따라서, 이를 통해 전술한 상황 하에서 상용교류전원을 DC 전원으로 변환하면서 이때의 돌입전류도 방지하고, 더 나아가서 효과적으로 배터리 충전이 이루어지도록 한다.
다른 한편으로, 이에 더하여 실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치(200)는 잦은 배터리 충전으로 인한 부작용을 방지할 수 있도록 아래의 구성을 더 포함한다.
구체적으로는, 실시예에 따른 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치(200)는 상기 PLC 컨트롤러(206) 즉, CPU모듈이 아래의 동작을 수행한다.
a) 먼저 상기 CPU모듈은 배터리를 충전할 경우, 충전할 배터리를 탑재한 장치의 모터 맵 테이블을 확인한다.
b-1) 상기 확인 결과, 모터 맵 테이블 상의 표준 동작 제어값과 요구 명령값의 차이가 미리 설정된 차이만큼 나면서 출현횟수가 미리 설정된 위험출현횟수 이상인 경우, 배터리 충전을 차단한다.
b-2) 반면 상기 확인 결과, 모터 맵 테이블 상의 표준 동작 제어값과 요구 명령값의 차이가 미리 설정된 차이만큼 나면서 출현횟수가 상기 위험출현횟수 미만인 경우에는, 배터리 충전을 허용한다.
따라서, 이를 통해 배터리의 충전을 많이 함으로 인해 발생하는 수명 단축 등을 방지한다.
또 다른 한편으로는, 실시예에 따른 충전 및 모니터링 장치(200)는 전술한 바와는 다른 구성을 추가적으로 아래와 같이 구비한다.
즉, 다른 이러한 충전 및 모니터링 장치(200)는 미리 배터리팩의 전원이 임계값 이하로 떨어지는 것을 예측하여 배터리팩에 의한 충전 도중에 또는 긴급 상황 등에도 계속적으로 이동형 충전이 이루어질 수 있도록 한다.
이를 위해, 상기 충전 장치(200)는 전술한 감지부(205) 등을 이용해 배터리팩의 전원을 감시하여, 상기 CPU모듈의 제어에 의해 상기 감시 결과 배터리팩의 전원이 미리 설정된 임계전원 미만인 경우 알람을 발생하도록 한다.
따라서, 이를 통해 사용자는 배터리팩의 전원이 조금만 남았다는 것을 알고 주변 등에 있는 상용전원을 이용해 이동형 충전이 계속적으로 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 추가적으로 실시예에 따른 충전 및 모니터링 장치(200)는 운전자의 일정을 고려한 효율적인 전기자동차의 배터리의 충전이 가능할 수 있도록 한다.
특히, 실시예에 따르면 충전할 배터리를 탑재한 차량이 전기자동차인 경우, 운전자의 일정을 참조하여 전기자동차가 운행될 것으로 예상하는 경로 및 거리를 자동적으로 산출한다. 그리고, 이렇게 산출된 경로 및 거리에 기반하여 전기자동차의 배터리의 충전량을 산출해서, 산출된 충전량만큼 충전함으로써 무분별한 충전으로 인한 전력 낭비를 방지할 수 있다.
이를 위해, 아래의 구성을 구비한다.
즉, 전기자동차의 배터리에 전력을 공급하고 전기자동차 및 외부 네트워크와 통신을 수행하는 복수의 충전 장치 및 상기 복수의 충전 장치 및 외부 네트워크와 유선 및 무선 통신을 수행하며;
상기 CPU모듈은,
상기 통신부 예를 들어, IOT모듈을 통해 외부 네트워크로부터 각 차량에 대한 운전자의 출발지의 위치, 목적지의 위치, 상기 출발지의 출발 시간, 상기 목적지의 도착 시간 중 적어도 일부를 포함하는 운전자 이동 정보를 수집한다.
그리고, 상기 운전자 이동 정보에 기초하여 각 차량이 주행할 것으로 판단되는 경로에 관한 정보인 예상 주행 경로 및 각 차량이 주행할 것으로 판단되는 거리에 관한 정보인 예상 주행 거리를 산출한다.
또한 상기 운전자 이동 정보 및 상기 산출된 예상 주행 경로에 기초하여 각 차량이 주행하는 환경에 관한 정보인 주행 환경 정보를 생성하고, 상기 예상 주행 거리 및 상기 주행 환경 정보에 기초하여 각 차량의 배터리에 충전될 전력량인 목표 충전량을 산출한다.
그리고, 각 차량의 배터리를 충전할 때 상기 산출된 목표 충전량만큼 충전하되, 상기 목표 충전량의 최소 값은 기 설정된 거리인 비상 주행 거리에 대응하는 배터리 충전량인 예비 충전량으로 설정된다.
그리고 또한, 각 차량이 일 충전 장치에서 상기 목표 충전량만큼 충전을 완료하지 않고 타 충전 장치로 이동한 경우, 기 일 충전 장치에서 각 차량에 충전되지 못한 전력량인 미충전량에 관한 정보를 상기 타 충전 장치로 전송한다.
그래서, 상기 타 충전 장치를 통해 상기 전기자동차에 상기 미충전량에 대응하는 전력량을 충전할 수 있다.
도 4는 도 3의 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 도 3의 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치는 먼저 이동형 충전시에 DC-DC 컨버터가 이동형 전원 중의 하나인 배터리팩의 기준직류전원을 입력받아 사용자가 원하는 직류전원으로 변환한다. 구체적인 예로는, 배터리팩의 전원을 입력받아(S401) 충전할 차량의 배터리 전원으로 변환한다(S402).
그리고, 도 4의 이동형 배터리의 충전 장치는 예를 들어, 전술한 배터리팩의 전원이 다 사용된 경우 또는 차량이 집 또는 충전소에 있어서 댁내 등의 상용전원을 사용할 경우 등에, AC-DC 컨버터가 이동형 전원 중의 다른 하나인 상용교류전원을 입력받아(S403) 직류전원으로 변환한다(S404).
또한, 상기 감지부가 이동형 전원으로 충전할 배터리의 충전량을 감지한다(S406).
그리고, 상기 입력부는 이동형 전원으로 충전할 배터리의 개수 정보를 예를 들어, 1개나 2개 또는 5개 등을 입력받는다(S405).
이러한 상태에서, 상기 PLC 컨트롤러는 상기 키신호 입력부를 통해 입력된 결과를 기초로 적어도 하나 이상의 배터리를 충전할 경우, 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터 또는 AC-DC 컨버터의 직류전원 변환동작을 제어하여 이동형 전원으로 충전할 배터리의 개수에 대응해서 각 배터리로 상이하게 공급한다(S407).
이러한 경우, 일실시예에 따라 상기 PLC 컨트롤러는 충전할 배터리 개수별(또는, 배터리 개수그룹별)에 대응하여 미리 설정한 배터리 기준충전전력의 스위칭시간과의 차이값 정보에 따라 상기 DC-DC 컨버터 또는 AC-DC 컨버터의 직류변환 동작을 제어해서 이동형 전원으로 충전할 배터리 개수별로서 통합 전력변환한다.
이를 위해, 상기 PLC 컨트롤러는 구체적으로 아래의 구성을 구비한다.
즉, 상기 PLC 컨트롤러는,
상기 각 부에 대한 전원 공급과, 상기 DC-DC 컨버터와 상기 AC-DC 컨버터에 의해 변환된 각 직류전원을 각각의 배터리로 공급하도록 하는 전원모듈;
배터리를 탑재한 각 장치와 통신하는 시리얼통신모듈;
상기 감지부에 의해 감지된 결과를 포함한 아날로그 신호를 통합적으로 입력처리하는 A/I모듈;
상기 키신호 입력부에 의해 입력된 결과를 포함한 디지털 신호를 통합적으로 입력처리하는 D/I모듈;
상기 A/I모듈에 의해 입력된 아날로그 신호를 통합적으로 디지털 변환하는 A/D모듈;
상기 D/I모듈에 의해 입력된 디지털 신호를 포함하여 통합적으로 아날로그 변환하는 D/A모듈;
상기 A/I모듈의 감지부 감지결과와 상기 D/I모듈의 키신호 입력부 입력결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터와 상기 AC-DC 컨버터로 해당 제어신호를 상이하게 공급하는 D/O모듈; 및
상기 각 부를 제어하는 CPU모듈; 을 포함한다.
그리고, 상기 CPU모듈은,
상기 키신호 입력부에 의한 배터리 개수별(또는, 배터리 개수그룹별)에 대응하여 미리 설정한 배터리 기준충전전력의 스위칭시간과의 차이값에 따르면서도 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 D/O모듈의 제어신호 공급동작을 상이하게 제어하여 이동형 전원으로 충전할 배터리 개수별로서 통합 전력변환한다.
따라서, 이를 통해 일실시예의 충전 및 모니터링 장치는 배터리팩에 의한 정상적인 이동형 충전이 이루어지지 않는 경우에 있어서도 일반 상용전원을 사용하여 외부로부터 용이하게 이동형 충전이 이루어진다.
또한 충전할 배터리 개수별로 상이하게 이동형 충전을 수행함으로써 효율적으로 이동형 충전이 이루어진다.
특히, 이러한 경우 상기 충전 및 모니터링 장치는 PLC 형태를 적용하여 통합적으로 쉽게 시스템이 구현되고, 이동형 배터리와 관련된 감시와 제어 등의 최적화와 손쉬운 확장이 된다.
이상과 같이, 일실시예는 기본적으로 이동형 충전을 위한 배터리팩을 포함하면서 이러한 배터리팩의 전원이 다 사용된 경우나 가정 또는 충전소 등에서 쉽게 접할 수 있는 상용전원을 사용하여 이동형 충전을 할 수 있도록 한다.
따라서, 이를 통해 배터리팩에 의한 정상적인 이동형 충전이 이루어지지 않는 경우에 있어서도 일반 상용전원을 사용하여 외부로부터 용이하게 이동형 충전이 이루어진다.
그리고, 일실시예는 충전할 배터리 개수별로 상이하게 이동형 충전도 수행함으로써 효율적으로 이동형 충전이 이루어진다.
특히, 이러한 경우 상기 충전 장치는 PLC 형태를 적용하여 통합적으로 쉽게 시스템이 구현되고, 이동형 배터리와 관련된 감시와 제어 등의 최적화와 손쉬운 확장 등이 된다.
부가적으로, 실시예는 긴급충전서비스가 필요한 사용자가 서비스 앱이나 차량 단말기의 E콜을 통해 긴급충전서비스를 요청하고 이동통신망을 통해 관제실 서버 긴급충전서비스용 CMS에서 사용자 차량의 위치와 상태 정보를 연결한다.
이러한 경우, 일실시예는 상기 차량의 위치가 아래의 동작으로 산출되는 것을 특징으로 한다.
먼저, 상기 차량의 위치는 해당 차량의 운행시에 GPS정보와 GPS세기를 감지한다.
그리고 나서, 상기 감지결과, 상기 감지된 GPS세기가 미리 설정된 기준 GPS세기에 해당하는 경우 상기 감지된 GPS정보로부터 긴급차량의 현재 위치정보를 산출한다.
반면, 상기 감지결과, 상기 감지된 GPS세기가 미리 설정된 기준 GPS세기에 해당하지 않는 경우에는 GPS위치정보를 GPS위치갱신시마다 미리 설정된 제한범위 내로 상이한 GPS세기 차이정도에 대응하여 조정해서 긴급차량의 현재 위치정보를 산출한다.
따라서, 이를 통해 폭우 또는 폭설, 터널, 지하도, 차량이 정지한 경우 등에 GPS신호가 튀어버림으로써 초래되는 문제점을 극복하고, 원활히 차량의 위치 정보가 얻어진다.
또한, 이동형 배터리 충전장치의 컨버터의 고장징후를 발견하기 위하여, 스파크를 측정하여 과전류, 과전압 등 고장징후를 예측할 수 있는 기술에 관한 것이다. 상기 컨버터에 입력되는 입력부에 스파크 감시시스템을 두며, 스파크를 측정하여 고장여부, 고장징후를 감지하는 것이다.
상기 스파크 감시시스템은 감시시스템의 구동전원을 공급하기 위한 전원 입력단; 상기 전원 입력단에 공급되는 전원의 인가를 제어하는 파워스위치; 상기 감시시스템의 작동상태를 지시하는 작동상태램프; 모니터링 대상제품의 전압을 측정하기 위한 전압 입력단; 상기 모니터링 대상제품의 전류를 측정하기 위한 전류 입력단; 상기 모니터링 대상제품으로부터 이상 신호 감지 시 경고음을 송출하는 알람부저; 상기 알람부저를 재설정하는 알람리셋키; 상기 알람부저 작동과 동기화되어 점등되는 알람상태램프; 상기 감시시스템과 사용자용 컴퓨터를 통신시키기 위한 LAN포트; 상기 감시시스템의 펌웨어 업데이트를 수행하기 위한 업데이트 포트;으로 구성되고, 상기 사용자용 컴퓨터 상에 구현되는 계측분석GUI;로 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 정류기 및 파워서플라이 스파크 감시방법은 써지에 해당하는 전압 및 전류 데이터 범위를 설정하는 단계; 고속 ADC 스캔을 수행하여 평균 전압 및 전류 데이터를 획득하는 단계; 기 설정된 전압 및 전류 범위와 측정된 평균 전압 및 전류 데이터를 비교하는 단계; 비교 데이터 간의 오차가 있는 것으로 확인될 경우 써지 발생으로 인식하고 메모리에 오차 데이터를 저장하는 단계; 저장된 오차 데이터를 사용자용 컴퓨터로 전송하는 단계;가 포함되는 것을 특징으로 한다.
200 : 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치
201 : 배터리팩 202 : DC-DC 컨버터
203 : AC-DC 컨버터 204 : 키신호 입력부
205 : 감지부 206 : PLC 컨트롤러

Claims (4)

  1. 이동형 전원 중의 하나인 배터리팩;
    상기 배터리팩의 기준직류전원을 입력받아 사용자가 원하는 직류전원으로 변환하는 DC-DC 컨버터;
    이동형 전원 중의 다른 하나인 상용교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하는 AC-DC 컨버터;
    상기 이동형 전원으로 충전할 배터리의 충전량을 감지하는 감지부;
    상기 이동형 전원으로 충전할 배터리의 개수 정보를 입력받는 키신호 입력부; 및
    상기 키신호 입력부를 통해 입력된 결과를 기초로 적어도 하나 이상의 배터리를 충전할 경우, 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터 또는 AC-DC 컨버터의 직류전원 변환동작을 제어하여 이동형 전원을 충전할 배터리 개수에 맞추어 각각의 배터리로 상이하게 공급하는 PLC 컨트롤러; 를 포함하고 있으며,
    상기 PLC 컨트롤러는,
    상기 각 부에 대한 전원 공급과, 상기 DC-DC 컨버터와 상기 AC-DC 컨버터에 의해 변환된 각 직류전원을 각각의 배터리로 공급하도록 하는 전원모듈;
    배터리를 탑재한 각 장치와 통신하는 시리얼통신모듈;
    상기 감지부에 의해 감지된 결과를 포함한 아날로그 신호를 통합적으로 입력처리하는 A/I모듈;
    상기 키신호 입력부에 의해 입력된 결과를 포함한 디지털 신호를 통합적으로 입력처리하는 D/I모듈;
    상기 A/I모듈에 의해 입력된 아날로그 신호를 통합적으로 디지털 변환하는 A/D모듈;
    상기 D/I모듈에 의해 입력된 디지털 신호를 포함하여 통합적으로 아날로그 변환하는 D/A모듈;
    상기 A/I모듈의 감지부 감지결과와 상기 D/I모듈의 키신호 입력부 입력결과에 따라 상기 DC-DC 컨버터와 상기 AC-DC 컨버터로 해당 제어신호를 상이하게 공급하는 D/O모듈; 및
    상기 각 부를 제어하는 CPU모듈; 을 포함하고,
    상기 CPU모듈은,
    상기 키신호 입력부에 의한 배터리 개수별(또는, 배터리 개수그룹별)에 대응하여 미리 설정한 배터리 기준충전전력의 스위칭시간과의 차이값에 따르면서도 상기 감지부를 통해 감지된 결과에 따라 상기 D/O모듈의 제어신호 공급동작을 상이하게 제어하여 이동형 전원으로 충전할 배터리 개수별로서 통합 전력변환하는 것; 을 특징으로 하는 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 AC-DC 컨버터는,
    상기 상용교류전원을 RF전력으로 변환하는 전력변환부;
    상기 전력변환부에 의해 변환된 RF전력으로부터의 전자기 에너지를 수집하는 동조코일; 및
    상기 동조코일에 의해 수집된 전자기 에너지로부터의 전력을 일정하게 하여 공급하는 레귤레이터; 를 포함하고 있으며,
    상기 감지부의 감지 결과가 배터리의 만충전일 경우에, 상기 PLC 컨트롤러의 제어에 의해 상기 레귤레이터의 공급 전력을 통해서 발광하여 배터리의 충전이 완료됨을 알림하는 LED램프; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 AC-DC 컨버터는
    상용교류전원의 R, S, T 3상에 대응하여 3개의 SCR과 3개의 다이오드로 된 브릿지 다이오드와 상기 브릿지 다이오드에 대응하여 벌크커패시터를 구비한 3상 전파정류회로;
    상기 3상 중에서 R-S 간 영전압을 검출하는 영전압검출부;
    상기 3상의 SCR별로 사이리스터를 각기 구동하는 사이리스터 구동부; 및
    상기 3상 전파정류회로에 의한 전력을 일정하게 하여 공급하는 레귤레이터; 를 포함하고 있으며,
    상기 감지부의 감지 결과가 배터리의 만충전일 경우에, 상기 PLC 컨트롤러의 제어에 의해 상기 레귤레이터의 공급 전력을 통해서 발광하여 배터리의 충전이 완료됨을 알림하는 LED램프; 를 더 포함하고,
    상기 PLC 컨트롤러는,
    상기 영전압검출부의 R-S간 전압이 영전압인 경우, 상기 사이리스터 구동부의 구동 동작을 제어하여 상기 3상 전파정류회로에 의한 S, T 상의 SCR은 오프 상태로 두고 R 상의 위상을 불연속 구간이 발생하도록 위상제어하는 것; 을 특징으로 하는 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 PLC 컨트롤러는
    a) 상기 배터리를 충전할 경우, 충전할 배터리를 탑재한 장치의 모터 맵 테이블을 확인하고,
    b-1) 상기 확인 결과, 모터 맵 테이블 상의 표준 동작 제어값과 요구 명령값의 차이가 미리 설정된 차이만큼 나면서 출현횟수가 미리 설정된 위험출현횟수 이상인 경우, 배터리 충전을 차단하고,
    b-2) 상기 확인 결과, 모터 맵 테이블 상의 표준 동작 제어값과 요구 명령값의 차이가 미리 설정된 차이만큼 나면서 출현횟수가 상기 위험출현횟수 미만인 경우에는, 배터리 충전을 허용하는 것; 을 특징으로 하는 이동형 배터리의 충전 및 모니터링 장치.
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