KR900005664A - 전자 전지 충전기 및 그 충전 방법 - Google Patents

전자 전지 충전기 및 그 충전 방법 Download PDF

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KR900005664A KR1019890013866A KR890013866A KR900005664A KR 900005664 A KR900005664 A KR 900005664A KR 1019890013866 A KR1019890013866 A KR 1019890013866A KR 890013866 A KR890013866 A KR 890013866A KR 900005664 A KR900005664 A KR 900005664A
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에이.존슨 윌리엄
제임스 버드자이나 더블유
요셉 스밀라니크 니콜라스
돈 치-시엔
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알페우스 이.포스만
에버레디 배터리 컴패니, 인코오포레이티드
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내용 없음

Description

전자 전지 충전기 및 그 충전 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 따라 구성된 전지 충전기를 도시한 블럭도.
제2도는 본 발명의 전지 충전기를 도시한 개략 회로도.
제3도는 전지 충전시에 개회로 및 폐회로 전지 전압과 시간에 따른 그들간의 차이를 형상화한 그래프.
제4A,4B, 및 4C도는 본 발명의 전지 충전기에 대한 플로우차트.

Claims (53)

  1. 전기 에너지 및 그 에너지 소오스와 충전한 각 전지 사이에 접속된 제어 가능 스위칭 수단을 포함하며, 하나 이상의 충전전지에 접속시키기 위한 단자 수단을 갖는 회로와, 상기 에너지 소오스와 충전한 각 전지간의 전달을 제어하기 위한 각 제어가능 스위칭 수단으로의 제어 접속을 갖는 마이코로프로세서를 구비하는데, 상기 마이크로프로세서는 반복주기 동안 전지에 충전 전류를 한번 공급하도록 스위치 수단을 연속적으로 제어하기 위한 수단과, 각 충전 기간 동안 마이크로프로세서에 접속된 각 전지의 단자를 가로지른 전압에 응답하기 위한 수단을 포함하며, 상기 마이크로 프로세서는 전지가 충전되고 있을때 각 전지의 단자 전압간의 차이를 계산하도록 프로그램되며, 각 충전 기간동안 상기 전압의 최소치를 각 전지에 적재하는 수단과, 계산된 전지 단자 전압차가 소정의 전지 단자 전압차로 적재된 최소치를 초과할때 전지에 충전 동작을 종료하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 하나 이상의 전지 충전기.
  2. 제1항에 있어서, 다음의 충전 간격 동안 각 전지의 단자 전압 값을 계산하기 위한 수단과, 전지의 단자 전압이 소정의 다음 충전 기간 동안에 감소할때 전지에 대해 충전 동작을 종료하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 충전 및 비충전 기간의 반복 연속으로 충전한 각 전지로 상기 에너지 소오스의 전지 충전 에너지를 개별 공급하도록 스위 칭 수단을 제어 하기 위해 타이머 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  4. 제1항에 있어서, 다른 것들 보다 큰 제 1 및 제 2 충전 전류 소오스를 포함하며, 상기 마이크로프로세서가 각 전지의 한 파라미터에 따라 충전하는 각 전지에 인가하도록 제 1 및 제 2 충전 전류 소오스 사이에서 선택하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전기 에너지 소오스는 고속 충전율, 고속 세류 충전율 및 저속 세류 충전율을 발생시키기 위한 수단을 포함하며, 상기 마이크로프로세서는 각 전지에 충전 전류를 인가하도록 이러한 충전율 사이에서 선택하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 충전 동작시에 전지의 단자 전압이 소정의 전압을 초과한다면 전지로의 충전 전류 인가를 종료하도록 전지 단자 전압에 응답하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 상기 선택된 전지의 단자 전압이 소정의 전압 이하라면 선택된 전지로의 충전 전류 인가를 방지하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 상기 전지의 전압이 소정의 전압을 초과한다면 전지로의 충전 전류 인가를 방지하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  9. 제4항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 전지 단자 전압의 크기에 따라 충전되는 각 전지에 대해 제1 및 제2 전지 충전 전류간을 선택하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 상기 선택된 전지의 전지 단자 전압이 소정의 전압 범위내에 있을때 선택된 전자로 인가되는 충전 전류를 감소시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  11. 제1항에 있어서, 전지의 상태를 지시하기 위해 충전되고 있는 각 전지와 관련된 지시 수단을 포함하는데, 상기 각 지시 수단은 관련 전지의 충전 상태를 지시하도록 점등될 수 있으며 마이크로 프로세서에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 충전기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 지시 수단은 각 전지에 관련된 광 발생 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는충전기.
  13. 제11항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 관련 전지가 고속 충전, 세류 충전, 완전 충전되었는지,또는 충전되지 않았는지를 지시하도록 각 지시 수단을 점등하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는충전기.
  14. 제1항에 있어서, 각 전지에 관련된 상기 스위칭 수단은 달링턴 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는충전기.
  15. 제1항에 있어서, 각 전지에 관련된 스위칭 수단은 실리콘 제어 정류기를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  16. 제1항에 있어서, 각 전지에 관련된 상기 스위칭 수단은 MOS형 FET를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  17. 제1항에 있어서, 각 전지에 관련된 상기 스위칭 수단은 게이트 턴-오프 SCR(GTO)을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  18. 제1항에 있어서. 각 전지에 관련된 상기 스위칭 수단은 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  19. 제1항에 있어서, 각 전지에 관련된 상기 스위칭 수단은 쌍극성 전원 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  20. 충전 에너지 소오스 및 충전되는 각 전지에 상기 에너지 소오스를 접속시키기 위한 개별 스위치 수단을 포함하며, 충전되는 전지의 단자에 접속시키기 위한 단자 수단을 갖는 회로와, 상기 에너지 소오스와 각 전지간의 전기 전달을 제어하도록 상기 스위치 수단에 접속되는 마이크로프로세서 수단을 포함하는 수단과, 상기 스위치 수단이 개방되는 비충전 간격으로 관련 전지가 분리 충전되고, 각 스위치 수단이 폐쇄되는 전지에 대해 일련의 개별 충전 간격을 발생시키기 위한 마이크로프로세서 내의 수단과, 각 전지의 충전 간격동안에 전지 단자 전압을 판독하기 위한 수단과, 충전되는 전지에 대한 각 다음 충전 간격 동안 전지 단자 전압간의 차이를 계산하기 위한 수단과, 각 전지의 충전동작시에 각 전지에 대해 계산된 값과 적재된 전압차의 최소치를 비교하고, 적재된 최소치 보다 다음의 계산된 값이 작으면 그 값을 적재된 최소치로 대체하기 위한 수단을 포함하며, 각 충전 간격 동안에 단자 전압간의 차이중 최소치를 나타내는 값을 적재하기 위한 수단과, 적재된 최소치와 다른 계산된 전압이 소정치를 초과할때 전지에 대해 전지 충전 동작을 종료하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전지 충전기.
  21. 제20항에 있어서, 상기 회로 단자 수단은 충전되는 복수의 전지를 접속시키기 위한, 수단과, 충전되는 각 전지에 관련된 스위치 수단을 포함하며, 상기 마이크로프로세서 수단은 한번에 하나의 전지만이 충전되도록 상기 복수의 각 전지에 대한 충전간격과 같은 일련의 충전 및 비충전 간격의 시간 순서를 실시하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  22. 제20항에 있어서, 충전되는 각 전지의 주위 온도에 반응하는 수단과, 그 주위 온도가 소정의 온도와 같거나 그보다 작다면 충전 동작을 종료하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  23. 제20항에 있어서, 충전되는 각 전지의 주위 온도에 반응하는 수단과, 그 주위 온도가 소정의 온도와 같거나 그보다 크다면 충전 동작을 종료하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  24. 제20항에 있어서, 상기 전지 단자 전압이 소정의 전압과 같거나 초과한다면 전지에 대해 전지 충전동작을 종료하도록 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  25. 제20항에 있어서, 상기 전지 단자 전압이 소정의 전압과 같거나 작다면 전지에 대해 전지 충전 동작을 종료하도록 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  26. 제20항에 있어서, 전지 충전 간격 동안 각 전지에 대해 전지 충전 전류에 응답하는 수단과, 그 전지 충전 전류가 소정의 충전 전류와 같거나 초과한다면 충전 동작을 종료하도록 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  27. 제20항에 있어서, 전지 세류 충전율을 설정하는 수단과, 전지 충전 간격 동안 전지 충전 전류에 응답하는 수단과, 전지 충전 전류가 소정의 충전 전류보다 이하라면 세류 충전율을 전지에 인가하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  28. 제20항에 있어서, 상기 전지는 니켈 카드뮴 전지로 되어 있는 것을 특징으로 하는 충전기.
  29. 제20항에 있어서. 상기 마이크로 프로세서는 충전기에 접속된 모든 전지를 완전 충전시키는 동안에 소정의 충전기간을 확정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  30. 제20항에 있어서, 하나의 충전율이 다른 하나의 충전율 보다는 큰 서로 다른 두개의 제2 전지 충전율을 확정하기 위한 수단과, 충전되는 전지의 선정된 파마미터에 따라 충전율간을 선택하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  31. 설정된 시간 주기 상에서 복수개의 전지를 층전 시키기 위해, 충전되는 전지의 단자를 접속시키기 위해 복수개의 접속 수단을 갖는 회로와 ; 에너지 충전 소오스와, 상기 에너지 소오스와 각 전지간에 접속되어 상기 에너지 소오스로부터 관련된 전지를 통해 흐르는 충전 전류를 허용하는 개방 비충전 상태 및 폐쇄 충전 상태 사이에서 동작 가능한 개별 스위치 수단과 ; 상기 복수의 일련 전지는 그것이 비충전 간격에 따라 충전될때 구별되는 이격 시간 부주기를 가짐으로써 스위치 수단의 상태를 제어하기 위한 수단과, 설정된 충전 주기를 확정하기 위한 수단과 충전 순서를 확정하기 위한 수단을 포함하는 마이크로프로세서 수단과 ; 전지 단자 전압, 전지 전류 및 마이크로프로세서에 접속된 전지 주변 온도에 응답하는 각각의 전지와 연관된 분리 수단과 ; 전지 충전 전압이 제 1 전속 설정 전압과 같거나 초과한 경우 또 제 2 전속 설정 전압과 같거나 더 작은 경우, 전지 충전 전류가 설정된 전류값과 같거나 초과한 경우, 또는 전지의 주위온도가 제 1 전속 설정 온도와 같거나 초과한다든가 제 2 전속 설정 온도와 같거나 더 작은 경우와 같은 여러 경우에서 발생하는 복수의 전지에 대한 전지 충전 동작을 종결하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  32. 제31항에 있어서, 상기 마이크로프로세서가 제 1 및 제 2 전지 충전율을 확정하기 위한 수단을 포함하는데, 상기 제 1 충전율은 제 2 전지 충전율을 초과하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  33. 제31항에 있어서, 상기 마이크로프로세서가 각 충전 부주기 동안 또는 그 이전의 각 전지에 대한 전지 단자 전압간의 차이를 계산하기 위한 수단과, 미리 기억된 차이값보다 작은 연속 차이값에 의해 각 전지에 대한 적재된 차이값을 대체하기 위한 수단을 포함하는 각 전지에 대한 계산된 전압 차이값을 적재시키기 위한 수단과, 적재 최소 차이값에 대한 계산된 전압 차이값의 비율이 사전 설정된 크기를 초과한때 전지에 대한 충전 동작을 종료시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  34. 제31항에 있어서. 각 전지에 대해 연속 충전 부주기 동안 전지 단자 전압을 비교하기 위한 수단과, 전지 전압이 선정된 연속 충전 부주기 동안 감소할때 전지에 대해 충전 동작을 종료시키는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  35. 제31항에 있어서, 충전되는 각 전지와 연관된 표시 장치를 추가로 구비하는데, 상기 마이크로프로세서가 전지의 충전 상태를 지시하는 각각의 상기 표시 장치를 활성화 시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로하는 층전기.
  36. 전지에 고속 충전 전류 또는 세류 충전 전류 공급을 선택하기 위한 수단을 포함하며 충전되는 전지에 충전 전류를 공급하기 위한 전원 장치를 갖는 회로와, 상기 전원부와 전지 사이에 접속된 제어가능 스위치 수단과, 충전 및 비충전 상태를 확정하도록 스위치 수단을 개폐하며 그 스위치 수단에 동작 가능하에 접속된 제어 회로 수단과, 일련의 시간 간격진 충전 및 비충전 상태를 확정하기 위한 프로그램 수단과, 고속 충전 전류를 공급할때 전지 충전에 대해 소정의 총시간 주기를 확정하기 위한 수단과, 고속 충전 상태시 이전의 전지에 대해 전지 단자 전압을 판독하기 위한 수단과, 각 충전 상태에 대해 전지 단자 전압들간의 차이값을 계산하기 위한 수단과. 각 총시간 주기 동안 이전에 적재된 최소치 보다 작은 새로이 판독 및 계산된 값으로 대체하는 수단을 포함하며 계산된 차이값의 최소치를 적재시키기 위한 수단과, 새로이 계산된 비가 선정된 값보다 클때 고속 충전 상태를 종료시키기 위한 수단을 포함하며 적재된 최소치와는 다른 전압값의 비를 계산하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전지 고속 충전 장치.
  37. 제36항에 있어서, 고속 충전 상태가 종료될때 고속 충전 상태 발생에서 저속 세류 충전 상태 발생으로 변화시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  38. 제36항에 있어서, 상기 설정된 총시간은 약 60분으로 된 것을 특징으로 하는 장치.
  39. 제36항에 있어서, 상기 전지는 니켈 카드뮴 전지로 된 것을 특징으로 하는 장치.
  40. 제36항에 있어서, 인식 가능 표지를 가지며 고속 충전될 수 있는 상기 전지는, 상기 표지를 판독하기 위한 수단과, 상기 표지의 판독에 따라서 고속 충전, 세류 충전 또는 비충전 간을 선택하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  41. 제36항에 있어서, 인식 가능한 차원 특성을 가지며 고속 충전될수 있는 상기 전지는 상기 특성을 감지하기 위한 수단과, 이 특성의 감지에 따라 고속 충전 및 비충전 간을 선택하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 제36항에 있어서, 연속 충전 상태시에 전지 단자 전압을 비교하기 위한 수단과, 전지 단자 전압이 선정된 연속 충전 기간 동안에 감소될때 고속 충전 상태를 종료하기 위한 수단을 포함하는 백업 고속 충전 상태 종료 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 제36항에 있어서, 상기 전지 단자 전압이 비충전 상태시에 충전되는 전지 형태에 대해 선정된 전압을 초과한다면 충전 동작을 방지하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 제36항에 있어서, 상기 총시간이 종료되었을때 충전 동작을 종료하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  45. 제36항에 있어서, 주위의 전지 온도를 판독하기 위한 수단을 포함하며, 그 주위 온도가 소정의 온도를 초과한다면 충전 상태를 종료하기 위한 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  46. 제36항에 있어서, 상기 복수의 각 전지에 대해 지정된 충전 상태의 개별 주기를 확정하기 위한 수단을 포함하며, 형태 및 충전상태가 다른 복수의 전지를 고속 충전하기 위한 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  47. 제46항에 있어서, 상기 개별 주기를 확정하기 위한 수단은 각 전지에 대해 충전 및 비충전 주기를 확정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  48. 선정된 시간의 주기에 걸쳐 전지를 충전하기 위해, 충전되는 전지의 단자에 접속시키기 위한 접속 수단과, 충전 에너지 소오스와, 관련 전지를 통해 에너지 소오스로부터 충전 전류를 흐르게 하는 개방 비충전상태 및 폐쇄 충전 상태간에 동작 가능하며 에너지 소오스 및 전지 사이에 접속된 스위치 수단을 갖는 회로와, 상기 스위치 수단의 상태를 제어하기 위한 수단과, 선정된 충전 주기를 확정하기 위한 수단과, 전지가 비충전 간격 다음에 충전되도록 될때 일련의 충전 간격 시간을 확정하기 위한 수단을 포함하는 마이크로프로세서 수단과, 비충전 간격 동안 전지 단자 전압에 응답하는 전지에 관련된 개별 수단과, 전지 전압이 선정된 후속의 비충전 간격시에 감소될때 전지 충전 동작을 종료시키기 위해 마이크로프로세서내 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전지 충전기.
  49. 제48항에 있어서, 복수의 전지를 충전하기 위한 수단을 추가로 포함하며, 상기 마이크로프로세서 수단은, 충전 순서를 확정하기 위한 수단을 포함하며 상기 복수의 전지가 비충전 간격 다음에 충전될때 순서대로 개별 간격진 시간의 주기를 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 충전기.
  50. 선정된 시간의 주기에 걸쳐 전지를 충전하기 위해, 충전되는 전지의 단자에 접속시키기 위한 접속 수단과, 충전 에너지 소오스와, 관련 전지를 통해 에너지 소오스로부터 충전 전류를 흐르게 하는 개방 비충전상태 및 폐쇄 충전 상태간에 동작 가능하며 에너지 소오스 및 전지 사이에 접속된 스위치 수단을 갖는 회로와. 상기 스위치 수단의 상태를 제어하기 위한 수단과, 선정된 충전 주기를 확정하기 위한 수단과, 전지가 비충전 간격 다음에 충전되도록 될때 일련의 충전 간격 시간을 즉정하기 위한 수단을 포함하는 마이크로프로세서 수단과, 비충전 간격 동안 전지 단자 전압에 응답하는 전지에 관련된 개별 수단과, 개회로 전지 선압의 상태에 따라 전지 충전 동작을 종료 시키기 위해 마이크로프로세서내 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 충전기.
  51. 전압 특성이 전지의 충전 상태에 따라 변하는 형태의 하나 이상의 전지를 신속하고 효과적으로 충전하는 방법에 있어서, 전지를 충전하기 위해 전기 에너지 공급용 수단을 포함하는 전지 충전기에 충전될 하나 이상의 전지를 접속시키는 단계와, 각 전지가 충전 및 비충전 간격의 주기하에 있도록 각 전지에 시간 간격내 한 시간에 한번 에너지를 공급하기 위해 시간 순서를 확정하는 단계와, 각 충전 간격시에 충전되는 각 전지에 걸린 전압을 판독하는 단계와, 각 전지에 대해 각 연속 충전 간격시와 그 전의 전지 전압 판독의 차이를 계산하는 단계와, 계산된 전압차가 전속 적재된 값보다 작을때 적재된 전압차의 갱신을 포함하는 각연속 충전 간격시 전지 전압과 전속 전지 전압의 상기 계산된 전압차의 값을 적재하는 수단과, 상기 전지에 대해 전압차의 적재된 최소치에 대한 계산된 전압차의 현재 값의 비가 선정된 비를 초과할때 전지에 대한 전지 충전 동작을 종료시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 전지 충전 방법.
  52. 제51항에 있어서, 전지의 각 연속 충전 사이클부 동안 각 전지의 단자 전압을 비교하는 단계와 전지의 단자 전압이 선정된 연속 충전 간격시 감소할때 전지에 대한 전지 충전 동작을 종료시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  53. 제52항에 있어서, 상기 비교되는 단자 전압을 개회로 전지 전압으로 된 것을 특징으로 하는 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019890013866A 1988-09-26 1989-09-26 전자 전지 충전기 및 그 충전 방법 KR900005664A (ko)

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