WO2013051894A1 - 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원시스템 및 구동방법 - Google Patents

실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원시스템 및 구동방법 Download PDF

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WO2013051894A1
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restoration
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restoring
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황병대
허영국
양희식
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(주)스페이스링크
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Definitions

  • the present invention relates to a battery recovery system and a driving method thereof, and more particularly, to a battery recovery system having a real-time diagnostic function and a driving method thereof.
  • the battery is composed of thin plates connected in parallel to each other in order to increase the contact area between the electrolyte plates and the electrolytic solution in order to obtain as much electrical energy as possible in a small volume. The batteries are arranged so that the positive and negative plates face each other.
  • the battery restoring apparatus is a device for reproducing a charge / discharge function of a battery that is not well charged and discharged, and may include both a charge and discharge function and a restore function.
  • the battery restoring device has a restoring operation, there are many cases in which the restoring of the battery itself is not possible. If the battery restoration equipment normally performs a restoration operation on a battery that cannot be restored due to its own problem, waste of time and waste of electric energy may occur.
  • the present invention provides a battery restoration system and a driving method having a function of diagnosing in real time whether a battery can be restored during a restoration operation.
  • the present invention provides a battery restoration system and a driving method that can be more reliably restored by using the temperature and specific gravity information of the restored battery.
  • a method of driving a battery restoration apparatus having a real time diagnosis function comprising: an input step of receiving an initial setting value including an inspection period for real time diagnosis; A restoration charging step of performing restoration charging on the battery to perform restoration charging using the initial setting value; And a real time diagnosis step system for diagnosing a restoration state of the battery in which the restoration charging is performed every cycle corresponding to the inspection period during the restoration charging. do.
  • the real-time diagnosis step includes the step of terminating the battery recovery charging operation when the battery is being restored charging is completed or the result of the diagnosis is diagnosed as a defective battery (not recoverable).
  • the input may include receiving a capacity of a battery to perform the restoration charge; Selecting a voltage pattern and a current pattern applied to a battery to perform the restoration charging during the restoration charging; And receiving a test cycle for the real-time diagnosis.
  • the battery restoring apparatus further includes the step of inspecting the specific gravity of the electrolyte of the battery to perform the restoration charge before performing the restoration charge.
  • the restoring and charging step may include detecting the internal temperature and the ambient temperature of the battery to perform the restoration charging; And adjusting the voltage pattern and the current pattern to be applied to the battery to be restored and charged according to the sensed temperature, and performing restoration charge to the adjusted value.
  • the restoring and charging step may include calculating a charge amount charged in a battery to perform the restoration charging; And adjusting the voltage pattern and the current pattern to be applied to the battery to be restored and charged according to the calculated charge amount, and performing restoration charge to the adjusted value.
  • Driving method may include calculating a charge amount charged in a battery to perform the restoration charging; And adjusting the voltage pattern and the current pattern to be applied to the battery to be restored and charged according to the calculated charge amount, and performing restoration charge to the adjusted value.
  • the restoring and charging step may include: operating a timer while restoring charging is in progress on a battery to perform the restoring charging; And terminating the restoration charging operation of the battery to be restored or charged according to a predetermined value of the timer or ending of the counted charge amount.
  • the present invention provides a battery recovery device having a real-time diagnostic function; And a main control server configured to store and characterize data of the battery generated by the real-time diagnostic function to make a database, and to search for data in the database and to set restoration charge conditions when restoring another battery.
  • the restoring apparatus may further include a charging apparatus providing a charging signal to charge a battery to perform the restoring charging; A restoration signal generator for restoring by providing a restoration signal to the battery; A combiner for combining the restoration signal and the charging signal to provide the battery to the battery; A discharge device for discharging the battery; And a diagnostic block for checking a restoration state of the battery at predetermined intervals during restoration restoration of the battery.
  • the discharge device is characterized in that it is directly connected to the battery without a coupler.
  • the restoration device is characterized in that it is provided with a wired or wireless connection means for connecting to an external server by wire or wireless.
  • the battery restoration system provided by the present invention diagnoses whether the restoration charging proceeds well in real time during the restoration charging, thereby increasing the efficiency of the restoration charging.
  • the restoration charge is not progressed in the middle due to a bad battery, the user can confirm the state of the restoration charge accurately and the restoration charge cannot be progressed because the restoration charge can be stopped midway instead of unnecessary restoration. In this case, there is no need to wait for the restoration charge until the end of time set by the timer unnecessarily.
  • the battery restoration apparatus according to the present invention can more reliably restore the amount, temperature and specific gravity of the restored battery using the information.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a battery recovery system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the battery charger shown in FIG. 1;
  • FIG. 2 is a block diagram showing the battery charger shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a block diagram showing the battery recovery signal generator shown in FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a battery discharge device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of driving the battery restoring apparatus illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of time-specific operation for illustrating the characteristics of the battery restoring apparatus shown in FIG. 1;
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of time-specific operation for illustrating the characteristics of the battery restoring apparatus shown in FIG. 1;
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of driving the battery restoring apparatus illustrated in FIG. 1.
  • 6 is an explanatory diagram of time-specific operation for showing the characteristics of the battery recovery apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a battery restoration system according to an exemplary embodiment of the present invention, which is a block diagram showing a restoration apparatus and peripheral devices connected to the restoration apparatus.
  • the battery recovery apparatus according to an embodiment of the present invention, the charging device 110, coupler 140, specific gravity sensor 152, temperature sensor 154, the recovery signal generator 210, discharge Apparatus 310 is provided.
  • the battery 150 may be applied to various types of batteries, and for example, a lead acid battery may be used.
  • the charging device 110 is a block for controlling the battery 150 to be charged, and includes a charging unit, a communication unit, a controller, and a screen display unit.
  • the restoration signal generator 210 is a block for controlling a restoration operation of the battery 150, and includes a load matching unit, a signal generation and amplification unit, and a restoration function of the battery 150 together with the charging device 110.
  • the discharge device 310 is a block for controlling the discharge operation of the battery 150, and includes a discharge unit, a communication unit, a controller, a screen display unit, and a battery diagnosis unit, and discharges the battery 150 from the battery 150. It is responsible for detecting the state.
  • the combiner 140 is provided to the battery 154 by combining the charging signal and the recovery signal provided from the charging device 110 and the recovery signal generator 210.
  • the combiner 140 of the present invention may be provided separately from the battery 150 without being embedded in the charging device 110, the recovery signal generator 210, and the discharge device 310.
  • the combiner 140 is individually connected to the charging device 110 or the recovery signal generator 210 to transfer the charging signal transmitted from the charging device 110 and the recovery signal transmitted from the recovery signal generator 210, respectively. Once received, these signals can be combined appropriately to deliver the optimal signal to battery 150.
  • the combiner 140 By the combiner 140, an effect that the recovery signal generator 210 is connected to the battery 150 separately from the charging device 110 is generated. Since the discharge device 310 is directly connected to the battery 150 without passing through the combiner 140, the discharge device 310 is connected to the combiner 140 to which the restoration signal generator 210 and the charging device 110 are individually coupled. There is no problem of the arrangement space caused by combining up to), there is an advantage of utilizing the placement space of the battery recovery apparatus.
  • Specific gravity sensor 152 is for sensing the specific gravity of the electrolyte of the battery 150
  • temperature sensor 154 is for sensing the internal and ambient temperature of the battery 150.
  • the charging device 110 is connected to the battery 150 through the combiner 140, the restoration signal generator 210 is connected to the combiner 140 separately from the charging device 110, the discharge device 310 Is directly connected to the battery 150 without going through the combiner 140.
  • the charging device 110, the recovery signal generator 210 and the discharge device 310 may be managed separately.
  • the charging device 110, the recovery signal generator 210 and the discharge device 310 may be installed in one single device, the charging device 110, the recovery signal generator 210 and the discharge device 310 May be installed separately from each other.
  • the charging device 110, the recovery signal generator 210, and the discharge device 310 may include a separate host control server 180 and a non-Ethernet hub 160 or a wired or wireless Ethernet hub 170. Through wired, wireless or wired / wireless connection.
  • the battery recovery system is a battery recovery device that performs the above-described real-time diagnostics, and stores the characteristic data of the battery generated by the real-time diagnostics to make a database and the data from the database stored when restoring the battery It is provided with a main control server 180 to find and set the restoration charge conditions.
  • the main control server (Host Control Server, 180) stores data generated through real-time diagnostics, finds the optimal data from the data when restoring the battery, and downloads it to perform the battery restoration charging function using the data. .
  • the main control server 180 may be individually connected to the plurality of charging devices 110, the plurality of recovery signal generators 210, and the plurality of discharge devices 310, and may individually control a plurality of connected devices. .
  • the main control server 180 may include a data storing unit (DB storing), a monitoring (Monitoring), a control unit (Control) and an analysis processing unit (Diagnostic Algorithm).
  • a non-Ethernet hub 160 may be provided between the main server 180, the plurality of charging devices 110, the plurality of recovery signal generators 210, and the plurality of discharge devices 310.
  • the non-Ethernet hub 160 may be replaced with the wired / wireless Ethernet hub 170 if necessary, and both the non-Ethernet hub 160 and the wired / wireless Ethernet hub 170 may be used in some cases.
  • the non-Ethernet hub 160 is connected to the serial communication unit of the charging device 110, the serial communication unit of the recovery signal generator 210 and the serial communication unit of the discharge device (310).
  • the wired / wireless Ethernet hub 170 is connected to the LAN of the charging device 110, the LAN of the recovery signal generator 210, and the LAN of the discharge device 310.
  • the battery restoring apparatus may be connected to the main control server 180 through wired Ethernet or to the main control server 180 using wireless Ethernet.
  • the battery restoring device may be controlled by a dedicated app installed in the wireless terminal 190 such as a smart phone, and in this case, the app may perform the same role as the main control server 180.
  • the control program required for the wireless terminal 190 should be equipped with a dedicated app.
  • the battery 150 diagnosis function may be performed by the main control server 180 by using the information obtained through the charging device 110, the recovery signal generator 210, and the discharge device 310.
  • the function of displaying the state of the battery 150 on a remote server, distinguishing whether it can be restored or discarded, and predicting the state of the battery 150 after restoration may be performed remotely. It can be connected wirelessly to check the restoration progress status remotely, monitor the presence of abnormality, and control the device.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the charging device shown in FIG.
  • the charging device 110 includes a control unit 112, a power supply unit 114, a charging circuit unit 116, a battery test circuit unit 118, a reverse connection protection circuit unit 120, and a temperature detection unit 122. And a specific gravity detector 124, a voltage detector 126, a current detector 128, a serial and TCP / IP communication unit 130, and a screen display unit 132.
  • the controller 112 controls all device units in the charging device and analyzes and processes values input through external sensors. The analyzed values are used as parameters of the internal reconstruction algorithm.
  • the control unit 112 performs ON / OFF control processing of the restoration signal generator according to the restoration algorithm.
  • the power supply unit 114 supplies a charging current during power supply and charging of the devices in the charging device.
  • the charging circuit unit 116 plays a role of controlling the variation of the charging current and voltage value applied to the battery according to an internal restoration algorithm.
  • the battery test circuit unit 118 plays a role of discharging the battery to a specific current value for a predetermined time during a predetermined period of time during the restoration charging process, and determines the state of charge of the battery based on the corresponding result.
  • the reverse connection circuitry 120 is to protect the battery from being connected in reverse polarity.
  • the temperature detector 122 receives the battery internal temperature and the ambient temperature through the internal and external temperature sensors and sends them to the controller 112. The detected temperature values are used as parameters of the internal recovery algorithm of the controller 112.
  • the specific gravity detection unit 124 is responsible for sending the specific gravity value measured through the external specific gravity sensor to the control unit 112.
  • the detected specific gravity values are used as parameters of the controller 112 internal restoration algorithm.
  • the voltage detector 126 detects a battery voltage when charging “OFF” and detects a charging voltage applied to the battery when charging “ON” and sends it to the controller 112.
  • the current detector 128 detects a current value charged in the battery during charging and sends it to the controller 112.
  • the serial and TCP / IP communication unit 130 transmits operation progress status data such as charging voltage, current, temperature, charger status, and error to the external main control server 180, and is provided from the main control server 180. Receive the signal.
  • the screen display unit 132 shows a device state and an operation progress state in real time
  • the switch unit 134 is a device that a user can input information.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the restored signal generator of FIG. 1.
  • the restoration signal generator 210 includes a control unit 212, a power supply unit 214, a temperature detector 222, a load matching unit 220, a signal standing wave ratio detection unit 226, a series and TCP / IP communication unit 230, screen display unit 232, signal pattern generator 216, signal amplifier 218, signal power detector 228, combiner 140 and battery 150 It includes.
  • the control unit 212 controls all device units in the recovery signal generator and analyzes and processes values input through external sensors. The analyzed values are used as parameters of an algorithm for restoring the battery 150.
  • the power supply unit 214 supplies power to devices in the recovery signal generator, and provides power for signal amplification during recovery.
  • the temperature detector 222 receives the battery internal temperature and the ambient temperature from the temperature sensor 154 through the internal and external temperature sensors and sends them to the controller 212.
  • the load matching unit 220 plays a role of matching impedance so that the recovery signal generated through the signal pattern generator 216 and the signal amplifier 218 can be transferred to the battery 150 well.
  • the signal power detector 228 detects the power state of the recovery signal.
  • the signal standing wave ratio detection unit 226 is responsible for detecting a ratio between standing waves forming a reconstruction signal.
  • the serial and TCP / IP communication unit 230 transmits data related to the operation progress state such as the standing wave ratio value, signal power, current, temperature, recovery signal generator state, etc. to the main server 180, and operates from the server. Receive the signals needed for
  • the screen display unit 232 shows the restored charge state of the battery in real time.
  • the signal pattern generator 216 generates a restoration signal for forming various patterns.
  • the signal amplifier 218 changes the amplitude of the reconstruction signal according to the reconstruction algorithm.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating the battery discharge device shown in FIG. 1.
  • the discharge device 310 includes a control unit 312, a power supply unit 314, a discharge circuit unit 316, a reverse connection protection circuit unit 320, a temperature detection unit 322, and a specific gravity.
  • the detector 324, the voltage detector 326, the current detector 328, the serial and TCP / IP communication unit 330, and the screen display unit 332 are included.
  • the controller 312 controls all device units in the discharge device 310 and analyzes and processes values input through external sensors. The analyzed values are used as parameters of the diagnostic algorithm related to the restoration of the battery 150.
  • the power supply unit 314 supplies power of internal devices provided in the discharge device 310.
  • the discharge circuit unit 316 is set to serve to discharge a current equal to a predetermined current.
  • the reverse connection protection circuit 320 plays a role of protecting the battery 150 from being reversed in polarity.
  • the temperature detector 322 measures the ambient temperature of the device and the temperature of the battery 150 at the time of charging through the internal and external temperature sensors, and sends the temperature to the controller 312.
  • the detected temperature values are used as parameters of the internal recovery algorithm of the controller 312.
  • the specific gravity detection unit 324 plays a role of transmitting the specific gravity value measured through the external specific gravity sensor to the control unit 312.
  • the detected specific gravity values are used as parameters of the battery's recovery algorithm.
  • the voltage detector 326 detects the discharge voltage of the battery 150 when the discharge is “off” and detects the discharge voltage of the battery 150 when the discharge is “off” and sends it to the controller 312.
  • the current detector 328 detects a current value discharged from the battery 150 and discharges the current value to the controller 312.
  • Serial and TSI TCP / IP communication unit 330 transmits data related to the operation of the operation such as discharge voltage, current, temperature, discharge device status, error, etc. to the master server 180, and the operation from the master server 180 to the operation. Receive the necessary signal. Play a role.
  • the screen display unit 332 serves to show the device status and the operation progress status in real time.
  • the switch unit 334 is a device that a user can input information.
  • One of the main features of the battery restoring apparatus includes a diagnostic block for inspecting a restoration state of the battery at predetermined intervals during restoration of the battery.
  • the controllers provided in the charging device and the restoration device may share the functions.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of driving the battery restoring apparatus illustrated in FIG. 1.
  • 6 is an explanatory diagram of time-specific operation for showing the characteristics of the battery recovery apparatus according to the present embodiment. Subsequently, an operation of the battery restoring apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • Initial conditions are set after power is first applied to the battery recovery device.
  • a battery capacity (AH) to be restored and charged is input, a charging mode is input, a restoration algorithm is input, and a battery test period N is input (S1).
  • Restoration algorithm is the selection of which voltage pattern, current pattern, and time of restoration charge.
  • the battery restoring apparatus according to the present embodiment is characterized by diagnosing a restoration situation in real time.
  • the battery test period N is a value related to which cycle the real-time diagnosis is to be performed.
  • the value input as the initial condition is displayed as operation setting data, and is transmitted to the server or the like (S2). Subsequently, it is checked whether or not the battery is connected, and if the connection state is poor, an alarm signal related thereto is generated and displayed on the screen (S4). Subsequently, if the battery is normally connected and not in a bad state, the switch for controlling to perform restoration charging is turned on (S5). If the switch is not turned on, it returns to the state (3) which checks the battery connection status.
  • the battery specific gravity test is performed (S6).
  • the specific gravity test of the battery measures the specific gravity of the battery electrolyte that has performed the restoration charge and is used as data for performing the restoration charge.
  • the operation of the recovery signal generator is turned on (S7). In this case, the turn-on state of the restoration signal generator 210 may be determined. In some cases, when the battery restoration apparatus is on, the restoration signal generator 210 may operate an operation program to automatically turn on. have.
  • an operation timer necessary to perform recovery charging is driven (S8).
  • the input of a timer for checking the expected time required for restoration charging may always be automatically set to a predetermined value or may be arbitrarily input by the user.
  • Restoration charging is performed as the operation timer is driven (S10).
  • S11 there is a case of restoring charging (S11) and restoring charging conditions are updated and charged (S12).
  • the restoration charge condition is updated and charged
  • the changed information is displayed as operation progress data and transmitted to the related server (S13).
  • the battery and the ambient temperature test are performed, and if the tested temperature is outside the predetermined range, the charging is performed by updating the restoration charging condition (S14-> S12).
  • the temperature test checks both the internal temperature of the battery and the ambient temperature of the battery.
  • the temperature test may be performed several times during the operation timer set to proceed with the restoration charge, or may be performed only once.
  • the cumulative charging amount is calculated (S15).
  • the cumulative charge amount is a calculation of the accumulated charge amount after the start of restoration charge.
  • the accumulated charge amount is a cumulative current value applied to the battery during the restoration charge at a predetermined interval. If the cumulative charge amount is more than the predetermined value, the process proceeds to the charge amount exceeding state (S17), and if the charge amount is exceeded by checking whether the charge amount is exceeded in the charge amount exceeding state (S17), the charge stop and restoring signal generator of the recovery signal generator (S18). If it is not exceeded, go back to recharge and recharge.
  • the charge amount is not calculated by the predetermined value in the cumulative charge amount calculation step (S15), go to a state (S16) to determine whether the value of the operation timer. In this case, if the timer value is not reached, the battery goes to the restoration charge (S11) state and proceeds with charging again. If the timer value is reached, the state of charging stop and restoration signal generator is controlled (S18).
  • the battery restoring apparatus according to the present embodiment is one of the main features is to diagnose in real time during the restoration charge.
  • the real-time diagnosis state (S10), first, when the restoration charge is started, it is checked whether the timer value (P) for the real-time diagnosis is the input battery test period (N) (11). If the timer value P is not yet input battery check period N, the timer value P is raised (13). If the timer value P reaches the input battery test period N, the timer value P is set to 0 (12), and the restoration charge is paused (14). Subsequently, the battery restoration state is checked (15). Examining the battery recovery state may use a variety of data, it is determined comprehensively by calculating the resistance value, current, voltage, or the cumulative value or change amount of these values in the battery.
  • the battery restoration state test result is then displayed on the display device, and these data are provided to the server (16). If the battery restoration status test result is confirmed that the restoration is completed or the battery is defective (non-restored) and is found to be in the state of being restored or defective (non-restored), the state is immediately changed to the stop charging and recovery signal generator off control step (S18). Is moved. If the restoration is completed in real time, the restoring operation is stopped because the restoring charging is not necessary anymore, and the restoring charging is immediately stopped because the restoring charging is no longer possible. If the restoration is not completed or in a bad state, that is, if the restoration charge is to be added, the restoration charge is restarted (13), and the timer value P is added (13) because the real-time diagnosis must be continued. Is moved to.
  • FIG. 6 is a view to better understand the real-time diagnostics function according to the present embodiment.
  • the real-time battery restoration charging apparatus starts restoration charging after the initial setting period after the start of operation, thereby completing restoration charging.
  • Restoration charging is performed from the start of restoration charge to restoration charge completion mode while checking the temperature, accumulated charge amount, timer value, etc. (refer to section A).
  • the diagnosis is performed at regular intervals in real time (see section R).
  • the restoration charging is interrupted for a while and the restoration state of the battery is determined to be in a bad state or restored. If it turns out to be completed, the restoration charging operation is terminated, and if restoration is not completed or in a bad state, the restoration charging can be continued.
  • the number of times of the real-time diagnosis section R and the time width of the diagnosis section may vary by setting.
  • the restoring apparatus according to the present embodiment described so far diagnoses whether the restoration charging proceeds well in real time while the restoration charging proceeds, thereby increasing the efficiency of the restoration charging.
  • the restoration charge is not progressed in the middle due to a bad battery, the user can confirm the state of the restoration charge accurately and the restoration charge cannot be progressed because the restoration charge can be stopped midway instead of unnecessary restoration. In this case, there is no need to wait for the restoration charge until the end of time set by the timer unnecessarily.
  • the battery restoration apparatus according to the present invention can be more reliably restored by using the charge amount, temperature and specific gravity information of the restored battery.

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Abstract

본 발명은 복원동작시 배터리가 복원이 가능한 것인지 실시간으로 진단할 수 있는 기능을 구비한 배터리 복원장치를 제공한다. 이를 위해 본 발명은 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원장치의 구동방법에 있어서, 실시간 진단을 위한 검사주기를 포함하는 초기 셋팅값을 입력받는 입력단계; 상기 초기셋팅값을 이용하여, 복원충전을 수행할 배터리에 대해 충전신호와 복원신호를 결합하여 복원충전을 수행하는 복원충전 단계; 및 상기 복원충전을 수행하는 동안 상기 검사주기에 대응하는 주기마다 상기 복원충전이 진행되는 배터리의 복원상태를 진단하는 실시간 진단단계를 포함하는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원장치의 구동방법을 제공한다.

Description

실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원시스템 및 구동방법
본 발명은 배터리 복원시스템 및 그 구동방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
배터리는 황산 성분의 전해액에 납 극판을 넣어 황산(H2SO4)과 납(Pb)의 화학반응을 통해 발생되는 화학에너지를 전기에너지로 전환하여 사용하였다가 방전되면 다시 전기에너지를 주입하여 역 화학반응이 일어나도록 하여 납과 황산으로 환원시키는 작용을 반복하는 기기이다. 배터리는 전해액으로 묽은 황산을 이용하고, 양극판은 과산화 납, 음극판은 순수한 납을 사용하는 것이 일반적이다. 배터리는 작은 체적으로 가능한 큰 전기 에너지를 얻기 위해 화학반응을 일으키는 극판과 전해액의 접촉 면적이 커지도록 극판을 얇은 판으로 구성하여 여러장 병렬로 접속하고 양극판과 음극판이 서로 마주보도록 배치되어 있다.
배터리를 장기간 충방전 반복하게 되면 전극판에 달라붙어 있던 황산염이 충전시에 이탈되지 않고 그대로 달라붙어 있는 황산화 현상이 발생한다. 황산화 현상은 전극판의 전기 반응의 통로를 차단시켜 배터리의 전압, 용량 및 비중도를 저하시키는 문제점이 발생한다. 충방전이 잘되지 않는 배터리는 폐기되는 것이 일반적이나, 충방전 기능을 복원시키는 복원장치에 의해 재생될 수 있다. 배터리 복원장치는 충방전이 잘되지 않는 배터리의 충방전 기능을 재생시키는 기기이며, 충방전 기능과 복원 기능을 모두 구비할 수 있다.
그러나, 배터리 복원장비가 복원시키는 동작을 가지고 있더라고 기본적으로 배터리 자체의 문제로 복원이 되지 않는 경우도 많이 있다. 자체의 문제로 인해 복원이 되지 않는 배터리를 배터리 복원장비가 정상적으로 복원동작을 수행하게 되면, 시간낭비와 전기 에너지의 낭비가 생길 수 있다.
본 발명은 복원동작시 배터리가 복원이 가능한 것인지 실시간으로 진단할 수 있는 기능을 구비한 배터리 복원시스템 및 구동방법 제공한다.
본 발명은 복원되는 배터리의 온도 및 비중 정보를 이용하여 보다 신뢰성있게 복원할 수 있는 배터리 복원시스템 및 구동방법을 제공한다.
본 발명은 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원장치의 구동방법에 있어서,실시간 진단을 위한 검사주기를 포함하는 초기 셋팅값을 입력받는 입력단계; 상기 초기셋팅값을 이용하여 복원충전을 수행할 배터리에 대해 복원충전을 수행하는 복원충전 단계; 및 상기 복원충전을 수행하는 동안 상기 검사주기에 대응하는 주기마다 상기 복원충전이 진행되는 배터리의 복원상태를 진단하는 실시간 진단단계계를 포함하는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원장치의 구동방법을 제공한다.
또한, 상기 실시간 진단단계는 상기 진단된 결과 복원충전중인 배터리가 복원충전이 완료되었거나, 배터리 불량(복원불가)으로 진단된 경우 배터리 복원충전동작을 종료하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 입력단계는 상기 복원충전을 수행할 배터리의 용량을 입력받는 단계; 상기 복원충전시 상기 복원충전을 수행할 배터리에 인가된 전압 패턴 및 전류 패턴을 선택하는 단계; 및 상기 실시간 진단을 위한 검사주기를 입력받는 단계를 포함한다.
또한, 본 실시예에 따른 배터리 복원장치는 상기 복원충전을 수행하기 전에 상기 복원충전을 수행할 배터리의 전해액 비중을 검사하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 복원충전단계는 상기 복원충전을 수행할 배터리의 내부 온도와 주변온도를 감지하는 단계; 및 상기 감지된 온도에 따라 상기 복원충전할 배터리에 인가될 전압패턴과 전류패턴을 조정하고, 조정된 값으로 복원충전을 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 복원충전단계는 상기 복원충전을 수행할 배터리에 충전된 충전량을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 충전량에 따라 상기 복원충전할 배터리에 인가될 전압패턴과 전류패턴을 조정하고, 조정된 값으로 복원충전을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원장치의 구동방법.
또한, 상기 복원충전단계는 상기 복원충전을 수행할 배터리에 복원충전이 진행되는 동안 타이머를 동작시키는 단계; 및 상기 타이머의 예정된 값이 종료되거나, 상기 계사된 충전량의 결과값에 따라사 상기 복원충전할 배터리의 복원충전동작을 종료하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 실시간진단기능을 하는 배터리 복원장치; 및 상기 실시간 진단기능에 의해 생성된 배터리의 특성 데이터를 저장하여 데이터 베이스화 하고 다른 배터리 복원시 상기 데이터 베이스에서 데이터를 찾아 복원충전 조건을 설정하도록 하는 주제어 서버를 구비한 배터리 복원시스템을 제공한다.
또한, 상기 복원장치는 상기 복원충전을 진행할 배터리를 충전시키기 위해 충전신호를 제공하는 충전장치; 상기 배터리에 복원신호를 제공하여 복원시키기 위한 복원신호 발생장치; 상기 복원신호와 상기 충전신호를 결합하여 상기 배터리에 제공하기 위한 결합기; 상기 배터리의 방전을 수행하기 위한 방전장치; 및 상기 배터리의 복원충전시 예정된 간격마다 상기 배터리의 복원상태를 검사하기 위한 진단블럭을 포함한다.
또한, 상기 방전장치는 결합기를 통하지 않고 직접 배터리와 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복원장치는 외부 서버와 유무선으로 연결하기 위한 유무선 연결수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해 제공되는 배터리 복원시스템은 복원충전이 진행되는 동안 실시간으로 복원충전이 잘 진행되는지 진단하기 때문에, 복원충전의 효율성을 높일 수 있다. 배터리 불량으로 인해 복원충전이 중간에 진행되지 않을 때에는 불필요하게 끝까지 복원충전을 하는 것이 아니라 중도에서 중단할 수 있기 때문에, 사용자는 복원충전이 진행되는 상태를 정확하게 확인할 수 있으며, 복원충전이 진행될 수 없는 경우에 불필요하게 타이머에 의해 설정된 시간 끝까지 복원충전을 기다릴 필요가 없다. 또한, 본 발명에 의한 배터리 복원장치는 복원되는 배터리의 충전량, 온도 및 비중을 정보를 이용하여 보다 신뢰성 있게 복원할 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 복원시스템을 나타내는 블럭도.
도2는 도1의 도시된 배터리 충전장치를 나타내는 블록도.
도3은 도1의 도시된 배터리 복원신호 발생장치를 나타내는 블록도.
도4는 도1에 도시된 배터리 방전장치를 나타내는 블록도.
도5는 도1에 도시된 배터리 복원장치의 구동방법을 나타내는 순서도.
도6은 도1에 도시된 배터리 복원장치의 특징을 나타내기 위한 시간별 동작 설명도.
도5는 도1에 도시된 배터리 복원장치의 구동방법을 나타내는 순서도이다. 도6은 본 실시예에 따른 배터리 복원장치의 특징을 나타내기 위한 시간별 동작 설명도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 복원시스템을 나타내는 블럭도로서, 복원장치와 그 복원장치와 연결되는 주변장치들을 나타내는 블럭도이다.
도1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 복원장치는 충전장치(110), 결합기(140), 비중센서(152), 온도센서(154), 복원신호 발생장치(210), 방전장치(310)를 구비한다. 여기에 도시되지 않은 더 많은 구성요소가 있을 수 있으며, 도1에는 본 발명을 설명하는데 도움이 되는 블럭을 중심으로 나타낸 것이다. 또한 배터리(150)는 다양한 형태의 배터리가 적용될 수 있으며, 예시적으로 납축전지를 사용할 수 있다.
충전장치(110)는 배터리(150)를 충전하도록 제어하기 위한 블럭이고, 충전부와 통신부, 제어부 및 화면표시부를 포함한다. 복원신호 발생장치(210)는 배터리(150)의 복원동작을 제어하기 위한 블럭이고, 부하 매칭부와 신호 발생 및 증폭부를 포함하여 구성되며, 충전장치(110)와 함께 배터리(150)의 복원 기능을 담당한다. 방전장치(310)는 배터리(150)의 방전동작을 제어하기 위한 블럭이며, 방전부, 통신부, 제어부, 화면표시부 및 배터리 진단부를 포함하여 구성되며 배터리(150)의 방전을 통해 배터리(150)의 상태를 감지하는 기능을 담당한다.
결합기(140)는 충전장치(110)와 복원신호 발생장치(210)에서 제공되는 충전신호와 복원신호를 결합시켜 배터리(154)로 제공하기 위한 것이다. 본원발명의 결합기(140)는 충전장치(110), 복원신호 발생장치(210) 및 방전장치(310)에 내장되지 않고 배터리(150)와 인접하게 별도로 구비될 수 있다. 결합기(140)가 충전장치(110) 또는 복원신호 발생장치(210)에 개별적으로 연결되어 있어 충전장치(110)에서 전달되는 충전신호와 복원신호 발생장치(210)에서 전달되는 복원신호를 각각 전달받은 후에, 이들 신호를 적절하게 결합할 수 있어 최적의 신호를 배터리(150)에 전달할 수 있다.
결합기(140)에 의해, 복원신호 발생장치(210)가 충전장치(110)와 별개로 배터리(150)와 연결되는 효과가 발생된다. 방전장치(310)는 결합기(140)를 통하지 않고 직접 배터리(150)와 연결되기 때문에 복원신호 발생장치(210)와 충전장치(110)가 개별적으로 결합되어 있는 결합기(140)에 방전장치(310)까지 결합시켜야 하는데서 발생되는 배치공간 문제점이 생기지 않고, 배터리 복원장치의 배치공간 활용의 이점이 있다.
비중센서(152)는 배터리(150)의 전해액의 비중을 센싱하기 위한 것이고, 온도센서(154)는 배터리(150)의 내부 및 주변온도를 센싱하기 위한 것이다. 온도센서(154)와 비중센서(152)에 제공되는 정보를 통하여 배터리(150)의 내부온도 및 주변 환경의 온도에 따라서 복원충전조건을 변경할 수 있으며, 복원신호 주기 및 진폭 패턴을 가변하여 배터리 복원동작을 상황에 맞게 조절하는 것이 가능하다.
또한, 충전장치(110)는 결합기(140)를 통하여 배터리(150)와 연결되고, 복원신호 발생장치(210)는 충전장치(110)와 별도로 결합기(140)에 연결되며, 방전장치(310)는 결합기(140)를 통하지 않고 직접 배터리(150)와 연결된다. 이를 통하여 충전장치(110), 복원신호 발생장치(210) 및 방전장치(310)가 각각 개별적으로 관리될 수 있다. 충전장치(110), 복원신호 발생장치(210) 및 방전장치(310)가 하나의 단일 장치에 모두 설치될 수도 있고, 충전장치(110), 복원신호 발생장치(210) 및 방전장치(310)가 각각 개별적으로 분리 설치될 수도 있다.
한편, 충전장치(110), 복원신호 발생장치(210) 및 방전장치(310)는 별도로 마련된 서버(Host Control Server)(180)와 비이더넷 허브(160) 또는 유무선 이더넷(Eithernet) 허브(170)를 통해 유선, 무선 또는 유/무선으로 연결된다.
또한, 본 실시예에 따른 배터리 복원시스템은 전술한 실시간진단기능을 하는 배터리 복원장치와, 실시간 진단기능에 의해 생성된 배터리의 특성 데이터를 저장하여 데이터 베이스화 하고 다른 배터리 복원시 저장된 데이터 베이스에서 데이터를 찾아 복원충전 조건을 설정하도록 하는 주제어 서버(180)를 구비한다. 주제어 서버(Host Control Server,180)는 실시간 진단을 통하여 생성된 데이터를 저장하고, 다른 배터리 복원시 데이터로부터 최적의 데이터를 찾은 뒤 다운로드받아 그 데이터를 이용하여 배터리 복원충전 기능을 수행할 수 있는 것이다.
주제어 서버(180)는 복수개의 충전장치(110), 복수개의 복원신호 발생장치(210) 및 복수개의 방전장치(310)와 개별적으로 연결할 수 있으며, 연결된 다수의 장치를 각각 개별적으로 제어할 수 있다. 주제어 서버(180)에는 데이터 저장부(DB storing), 모니터링(Monitoring), 제어부(Control) 및 분석처리부(Diagnostic Algorithm)를 포함하여 구성될 수 있다.
주제어 서버(180)와 복수개의 충전장치(110), 복수개의 복원신호 발생장치(210) 및 복수개의 방전장치(310) 사이에는 비이더넷 허브(Hub)(160)가 마련될 수 있다. 비이더넷 허브(160)는 필요한 경우 유무선 이더넷 허브(170)로 교체될 수 있고, 경우에 따라서는 비이더넷 허브(160)와 유무선 이더넷 허브(170)가 모두 이용될 수 있다. 비이더넷 허브(160)는 충전장치(110)의 직렬통신부, 복원신호 발생장치(210)의 직렬통신부 및 방전장치(310)의 직렬통신부와 연결된다. 유무선 이더넷 허브(170)는 충전장치(110)의 랜, 복원신호 발생장치(210)의 랜 및 방전장치(310)의 랜과 연결된다.
유무선 이더넷 허브(170)가 이용되는 경우 본 실시예에 따른 배터리 복원장치는 유선 이더넷을 통해 주제어 서버(180)와 연결되거나 무선 이더넷을 이용하여 주제어 서버(180)에 연결될 수 있다. 무선 이더넷을 이용하는 경우에는 스마튼 폰 등의 무선 단말기(190)에서 설치된 전용 앱에 의해 배터리복원장치가 제어될 수 있으며, 이 경우에는 앱이 주제어 서버(180)와 같은 역할을 수행하도록 할 수 있다. 이 경우 무선 단말기(190)에 필요한 제어 프로그램이 전용 앱이 탑재되어야 한다.
충전장치(110), 복원신호 발생장치(210) 및 방전장치(310)를 통하여 획득된 정보를 이용하여 주제어 서버(180)에서 배터리(150) 진단 기능이 수행될 수 있다. 배터리(150)의 상태를 원격지의 서버에 표시하고, 복원 가능한지 또는 폐기하여야 하는지 여부를 구분하며, 복원 후 배터리(150) 상태를 예측하는 기능을 원격으로 수행할 수 있다. 이를 무선으로 접속하여 원격에서 복원 진행 상태를 확인하고, 이상 유무를 감시하며, 장치를 제어하는 기능을 수행할 수도 있다.
도2는 도1의 도시된 충전장치를 나타내는 블록도이다.
도2를 참조하려 살펴보면, 충전장치(110)는 제어부(112), 전원공급부(114), 충전 회로부(116), 배터리 시험 회로부(118), 역 연결 보호 회로부(120), 온도검출부(122), 비중검출부(124), 전압검출부(126), 전류검출부(128), 직렬 및 TCP/IP 통신부(130), 및 화면표시부(132)를 포함한다.
제어부(112)는 충전장치내 모든 장치부들을 제어하며 외부 센서들을 통하여 입력되는 값을 분석하여 처리한다. 분석 처리된 값들은 내부 복원 알고리즘의 파라미터로 사용된다. 제어부(112)는 복원 알고리즘에 따른 복원신호 발생장치의 ON/OFF 제어처리를 수행한다. 전원공급부(114)는 충전장치내 장치들의 전원공급 및 충전시 충전전류를 공급한다. 충전 회로부(116)는 배터리로 인가되는 충전 전류 및 전압값을 내부 복원 알고리즘에 따라 변동 제어하는 역할을 담당한다.
배터리 시험 회로부(118)는 복원 충전 진행 중 일정 주기의 시간마다 배터리를 특정 전류값으로 일정 시간 동안 방전하는 역할을 담당하며 이에 해당하는 결과값을 바탕으로 배터리 충전상태를 판단한다. 역 연결 회로부(120)는 배터리가 극성이 반대로 연결되는 것을 보호하기 위한 것이다. 온도검출부(122)는 내외부 온도센서를 통하여 배터리 내부온도와 주변 온도를 입력받아 제어부(112)로 보낸다. 검출된 온도값들은 제어부(112)의 내부 복원 알고리즘의 파라미터로 사용된다.
비중검출부(124)는 외부 비중센서를 통하여 측정된 비중값을 제어부(112)로 보내는 역할을 담당한다. 검출된 비중값들은 제어부(112) 내부 복원 알고리즘의 파라미터로 사용된다. 전압검출부(126)는 충전 "오프(OFF)" 시 배터리 전압, 충전 "온(ON)" 시 배터리에 인가되는 충전 전압을 검출하여 제어부(112)로 보낸다. 전류검출부(128)는 충전 시 배터리에 충전되는 전류값을 검출하여 제어부(112)로 보낸다. 직렬 및 TCP/IP 통신부(130)는 충전 전압, 전류, 온도, 충전장치 상태, 에러 등의 동작진행 상태 데이터(Data)를 외부 주제어 서버(180)로 송신하고, 주제어 서버(180)로부터 제공되는 신호를 수신한다. 화면표시부(132)는 장치 상태 및 동작 진행 상태를 실시간으로 보여주며, 스위치부(134)는 사용자가 정보를 입력할 수 있는 장치이다.
도3은 도1의 도시된 복원신호 발생장치를 나타내는 블록도이다.
도3에 도시된 바와 같이, 복원신호 발생장치(210)는 제어부(212), 전원공급부(214), 온도검출부(222), 부하 매칭부(220), 신호 정재파비 검출부(226), 직렬 및 티시피아이피(TCP/IP) 통신부(230), 화면표시부(232), 신호 패턴 생성부(216), 신호 증폭부(218), 신호 전력 검출부(228), 결합기(140) 및 배터리(150)를 포함한다.
제어부(212)는 복원신호 발생장치내 모든 장치부들을 제어하며 외부 센서들을 통하여 입력되는 값을 분석하여 처리한다. 분석 처리된 값들은 배터리(150)의 복원 을 위한 알고리즘의 파라미터로 사용된다. 전원공급부(214)는 복원신호 발생장치 내 장치들의 전원을 공급하며, 복원시 신호 증폭을 위한 전력을 제공한다.
온도검출부(222)는 내외부 온도센서를 통하여 배터리 내부온도와 주변 온도 를 온도센서(154)로 부터 수신받아 제어부(212)로 보낸다. 부하 매칭부(220)는 신호 패턴 생성부(216) 및 신호 증폭부(218)를 통해 생성된 복원신호가 배터리(150)로 잘 전달될 수 있도록 임피던스를 매칭시키는 역할을 담당한다. 신호 전력 검출부(228)는 복원신호의 전력 상태를 검출한다. 신호 정재파비 검출부(226)는 복원신호를 형성하는 정재파 사이의 비를 검출하는 역할을 담당한다. 직렬 및 TCP/IP 통신부(230)는 정재파비 값, 신호 전력, 전류, 온도, 복원신호 발생장치 상태 등의 동작진행 상태에 관련된 데이터(Data)를 주제어 서버(180)로 송신하고, 서버로부터 동작에 필요한 신호를 수신한다. 화면표시부(232)는 배터리의 복원충전 상태를 실시간으로 보여준다. 신호 패턴 생성부(216)는 다양한 패턴을 형성하는 복원신호를 발생시킨다. 신호 증폭부(218)는 복원 알고리즘에 따라 복원신호의 진폭을 변화시킨다.
도4는 도1에 도시된 배터리 방전장치를 나타내는 블록도이다.
도4를 참조하여 살펴보면, 본 실시예에 따른 방전장치(310)는 제어부(312), 전원공급부(314), 방전 회로부(316), 역 연결 보호 회로부(320), 온도검출부(322), 비중검출부(324), 전압검출부(326), 전류검출부(328), 직렬 및 TCP/IP 통신부(330) 및 화면표시부(332)를 포함한다.
제어부(312)는 방전장치(310) 내 모든 장치부들을 제어하며 외부 센서들을 통하여 입력되는 값을 분석하여 처리한다. 분석 처리된 값들은 배터리(150)의 복원에 관련된 진단 알고리즘의 파라미터로 사용된다. 전원공급부(314)는 방전장치(310)에 구비된 내부 장치들의 전원을 공급한다. 방전 회로부(316)는 세팅되어 예정된 전류와 동일한 전류를 방전시킬 수 있는 기능을 담당한다. 역 연결 보호 회로부(320)는 배터리(150)가 극성이 반대로 연결되는 것을 보호하는 역할을 담당한다.
온도 검출부(322)는 내외부 온도센서를 통하여 장치 주변 온도 및 충전시 배터리(150) 온도 값을 측정하여 제어부(312)로 보낸다. 검출된 온도값들은 제어부(312) 내부 복원 알고리즘의 파라미터로 사용된다. 비중검출부(324)는 외부 비중센서를 통하여 측정된 비중 값을 제어부(312)로 보내는 역할을 담당한다. 검출된 비중 값들은 배터리의 복원 알고리즘의 파라미터로 사용된다. 전압검출부(326)는 방전 "오프(OFF)"시 배터리(150) 전압, 방전 "온(ON)" 시 배터리(150)의 방전전압을 검출하여 제어부(312)로 보낸다.
전류검출부(328)는 방전 시 배터리(150)에 방전되는 전류 값을 검출하여 제어부(312)로 보낸다. 직렬 및 티시피아이피TCP/IP 통신부(330)는 방전 전압, 전류, 온도, 방전장치 상태, 에러 등의 동작진행에 관련된 데이터를 주제어 서버(180)로 송신하고, 주제어 서버(180)로부터 동작에 필요한 신호를 수신한다. 역할을 담당한다. 화면표시부(332)는 장치 상태 및 동작 진행 상태를 실시간으로 보여주는 역할을 담당한다. 스위치부(334)는 사용자가 정보를 입력할 수 있는 장치이다.
본 실시예에 따른 배터리 복원장치는 배터리의 복원충전시 예정된 간격마다 상기 배터리의 복원상태를 검사하기 위한 진단블럭을 구비하는 것이 주요 특징중 하나인데, 진단블럭은 충전장치의 제어부가 그 역할을 할 수도 있고, 충전장치 및 복원장치에 각각 구비된 제어부가 그 기능을 나누어 분담할 수도 있다.
도5는 도1에 도시된 배터리 복원장치의 구동방법을 나타내는 순서도이다. 도6은 본 실시예에 따른 배터리 복원장치의 특징을 나타내기 위한 시간별 동작 설명도이다. 계속해서 도5와 도6을 참조하여 본 실시예에 따른 배터리 복원장치의 동작을 살펴본다.
먼저 배터리 복원장치에 전원이 인가되고 난 이후에 초기조건이 셋팅된다. 복원충전해야 할 배터리 용량(AH)을 입력하고, 충전모드를 입력하고, 복원알고리즘을 입력하고, 배터리 검사주기(N)를 입력한다(S1). 복원알고리즘은 어떤 전압 패턴, 전류 패턴, 어떤 시간으로 복원충전을 진행할 지에 대해 선택하는 것을 말한다. 본 실시예에 따른 배터리 복원장치는 실시간으로 복원상황을 진단하는 것이 특징중 하나인데, 배터리 검사주기(N)는 어떤 주기로 실시간 진단을 수행할지에 관련된 값이다.
초기조건으로 입력된 값은 동작설정 데이터로 표시되고, 서버등에 송신된다(S2). 이어서, 배터리가 연결되었는지 아닌지를 확인하여 연결상태가 불량이면 그에 관련된 알람신호를 발생시키고, 화면에 표시한다(S4). 이어서, 배터리가 정상적으로 연결되어 상태불량이 아니면, 복원충전을 수행하도록 제어하는 스위치를 온시킨다(S5). 스위치가 온되지 않으면, 배터리 연결상태를 확인하는 상태(3)로 다시 돌아간다.
동작스위치가 온상태이면, 배터리 비중검사를 수행한다(S6). 배터리의 비중검사는 복원충전을 수행한 배터리 전해액의 비중을 측정하는 것으로 복원충전을 수행하기 위한 데이터로 사용된다. 이어서 복원신호 발생장치의 동작을 온시킨다(S7). 여기서와 같이 복원신호 발생장치(210)의 턴온상태를 판단할 수도 있으며, 경우에 따라서는 배터리 복원장치가 온상태이면 복원신호 발생장치(210)는 자동적으로 온상태가 되도록 동작프로그램을 운영할 수도 있다.
복원신호 발생장치가 온되면, 복원충전을 수행하는데 필요한 동작 타이머가 구동된다(S8). 동작타이머는 크게 두가지가 사용되는데, 전체적으로 복원충전에 필요한 예상되는 시간을 체크하는 타이머와, 실시간 진단을 수행하기 위해 실시간 진단이 필요한 시점을 알려주기 위한 타이머가 있다. 복원충전에 필요한 예상되는 시간을 체크하기 위한 타이머의 입력은 항상 자동으로 예정된 값으로 할 수도 있고, 사용자가 임의로 입력할 수도 있다.
동작 타이머가 구동됨에 따라 복원충전이 수행된다(S10). 복원충전이 수행되는 과정(S11)에서는 복원충전되는 과정(S11)과 복원충전 조건이 갱신되고 충전되는 경우(S12)이 있다. 복원충전 조건이 갱신되고 충전되는 경우에는 변경된 정보를 동작 진행 데이터로 표시하고, 관련 서버에 송신한다(S13). 복원충전이 진행되는 동안 배터리 및 주변 환경 온도 검사를 수행하여, 검사된 온도가 예정된 범위를 벗어나면, 복원충전 조건을 갱신하여 충전을 진행하게 된다(S14 -> S12). 여기서 온도 검사는 배터리 내부 온도와 배터리의 주변온도를 모두 검사하게 된다. 또한 온도검사는 복원충전을 진행하도록 설정된 동작 타이머의 시간중 여러번 할수도 있고, 한번만 하도록 할 수도 있다.
검사된 온도가 예정된 범위 이내이면, 누적 충전량을 계산한다(S15). 누적충전량은 복원충전을 시작한 이후에 계속해서 축척된 충전량을 계산하는 것으로 일정간격으로 복원충전이 진행되는 과정에서 배터리로 인가되는 전류값을 누적한 것이다. 누적 충전량이 예정된 값 이상이면, 충전량 초과 상태(S17)로 이동하고, 충전량 초과상태(S17)에서 충전량 초과되었는지 확인하여 초과되었으면 충전중지 및 복원신호 발생장치의 오프 제어 상태(S18)가 된다. 만약 초과되지 않았으면, 다시 복원충전으로 돌아가 충전을 수행한다. 누적충전량 계산(S15)단계에서 예정된 값만큼 충전량이 계산되지 않았으면, 동작 타이머의 값이 다 되었는지 판단하는 상태(S16)로 간다. 여기서 타이머값이 다 되지 않았으면 복원충전(S11) 상태로 가서 다시 충전을 진행하고, 타이머값이 다 되었으면, 충전중지 및 복원신호 발생장치 오프 제어(S18) 상태로 간다.
한편, 전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 배터리 복원장치는 복원충전중에 실시간으로 진단하는 것이 주요한 특징중 하나이다.
실시간 진단 상태(S10)에 대해 살펴보면, 먼저, 복원충전이 시작되면, 실시간 진단을 위한 타이머값(P)이 입력된 배터리 검사주기(N)인지 확인한다(11). 아직 타이머값(P)이 입력된 배터리 검사주기(N)이 아니라면, 타이머값(P)을 상승시킨다(13). 만약 타이머값(P)이 입력된 배터리 검사주기(N)가 되면, 타이머값(P)을 0으로 하고(12), 복원충전을 일시중지시킨다(14). 이어서 배터리 복원상태를 검사하게 된다(15). 배터리 복원상태를 검사하는 것은 다양한 데이터를 이용할 수 있는데, 배터리 내부의 저항값, 전류, 전압, 또는 이들 값의 누적치 또는 변화량을 계산하여 종합적으로 판단한다.
이어서 배터리 복원상태 검사결과를 표시장치에 표시하고, 이들 데이터를 서버에 제공한다(16). 배터리 복원상태 검사결과가 복원완료 또는 배터리 불량(복원불가)인지 확인하여 복원완료된 상태이거나 배터리 불량(복원불가)인 상태로 판명되었으면 바로 충전중지 및 복원신호 발생장치 오프 제어 단계(S18)로 상태가 이동된다. 실시간 진단결과 복원완료된 상태이면 더 이상 복원충전을 할 필요가 없기 때문에 복원동작을 중단시키는 것이고, 불량이라면 더 이상 복원충전을 할 수 없기 때문에 복원충전을 바로 중단시키는 것이다. 만약, 복원완료 상태도 아니고 불량상태도 아닌 경우, 즉 복원충전을 더 해야 하는 경우는 실시간 진단을 계속해야 하기 때문에, 복원충전이 재시작되고(13), 타이머값(P)이 더해지는 단계(13)로 이동된다.
도6에는 본 실시예에 따른 실시간 진단기능을 보다 더 잘 이해할 수 있는 도면이다.
도6을 참조하여 살펴보면, 본 실시예에 따른 실시간 배터리 복원충전 장치는 동작을 시작하고 나서 초기 셋팅구간이 지난 다음 복원충전을 시작하여 복원충전을 완료하게 된다. 복원충전시작부터 복원충전완료 모드까지 복원충전을 진행하면서 온도, 누적충전량, 타이머값등을 체크하여 복원충전을 진행하게 된다(A구간참조). 이 구간동안 실시간으로 일정한 간격으로 진단을 하게 되는데(R 구간참조), 실시간 진단구간(R)에서는 전술한 바와 같이, 복원충전을 잠시 중단시키고, 배터리의 복원상태를 검사하여 불량상태로 판명나거나 복원완료로 판명나게 되면 복원충전동작을 종료시키고, 복원완료 또는 불량상태가 아니면 계속해서 복원충전이 될 수 있도록 한다. 실시간 진단구간(R)의 횟수와 진단구간의 시간폭은 설정에 의해 달라질 수 있다.
지금까지 살펴본 본 실시예에 따른 복원장치는 복원충전이 진행되는 동안 실시간으로 복원충전이 잘 진행되는지 진단하기 때문에, 복원충전의 효율성을 높을 수 있다. 배터리 불량으로 인해 복원충전이 중간에 진행되지 않을 때에는 불필요하게 끝까지 복원충전을 하는 것이 아니라 중도에서 중단할 수 있기 때문에, 사용자는 복원충전이 진행되는 상태를 정확하게 확인할 수 있으며, 복원충전이 진행될 수 없는 경우에 불필요하게 타이머에 의해 설정된 시간 끝까지 복원충전을 기다릴 필요가 없다. 또한, 본 발명에 의한 배터리 복원장치는 복원되는 배터리의 충전량, 온도 및 비중 정보를 이용하여 보다 신뢰성있게 복원할 수 있다.
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, 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.

Claims (10)

  1. 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원장치의 구동방법에 있어서,
    실시간 진단을 위한 검사주기를 포함하는 초기 셋팅값을 입력받는 입력단계;
    상기 초기셋팅값을 이용하여, 복원충전을 수행할 배터리에 대해 충전신호와 복원신호를 결합하여 복원충전을 수행하는 복원충전 단계; 및
    상기 복원충전을 수행하는 동안 상기 검사주기에 대응하는 주기마다 상기 복원충전이 진행되는 배터리의 복원상태를 진단하는 실시간 진단단계;를 포함하는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원장치의 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실시간 진단단계는 상기 진단된 결과 복원충전중인 배터리가 복원충전이 완료되었거나, 배터리 불량(복원불가)으로 진단된 경우 상기 복원충전동작을 종료하는 단계를 포함하는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원장치의 구동방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 입력단계는 상기 복원충전을 수행할 배터리의 용량을 입력받는 단계;
    상기 복원충전시 상기 복원충전을 수행할 배터리에 인가될 전압 패턴 및 전류 패턴을 선택하는 단계; 및
    상기 실시간 진단을 위한 검사주기를 입력받는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원장치의 구동방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복원충전을 수행하기 전에 상기 복원충전을 수행할 배터리의 전해액 비중을 검사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원장치의 구동방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복원충전단계는 상기 복원충전을 수행할 배터리의 내부 온도와 주변온도를 감지하는 단계; 및
    상기 감지된 온도에 따라 상기 복원충전할 배터리에 인가될 전압패턴과 전류패턴을 조정하고, 조정된 값으로 복원충전을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원장치의 구동방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복원충전단계는 상기 복원충전을 수행할 배터리에 충전된 충전량을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 충전량에 따라 상기 복원충전할 배터리에 인가될 복원신호의 전압패턴과 전류패턴을 조정하고, 조정된 값으로 복원충전을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원장치의 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복원충전단계는 상기 복원충전을 수행할 배터리에 복원충전이 진행되는 동안 타이머를 동작시키는 단계; 및
    상기 타이머에 예정된 값이 되거나, 상기 계산된 충전량의 결과값에 따라 상기 복원충전할 배터리의 복원충전동작을 종료하는 단계를 포함하는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원장치의 구동방법.
  8. 실시간진단기능을 하는 배터리 복원장치; 및
    상기 실시간 진단기능에 의해 생성된 배터리의 특성 데이터를 저장하여 데이터 베이스화 하고 다른 배터리 복원시 상기 데이터 베이스에서 데이터를 찾아 복원충전 조건을 설정하도록 하는 주제어 서버를 구비하며,
    상기 복원장치는 상기 복원충전을 진행할 배터리를 충전시키기 위해 충전신호를 제공하는 충전장치;
    상기 배터리에 복원신호를 제공하여 복원시키기 위한 복원신호 발생장치;
    상기 복원신호와 상기 충전신호를 결합하여 상기 배터리에 제공하기 위한 결합기;
    상기 배터리의 방전을 수행하기 위한 방전장치; 및
    상기 배터리의 복원충전시 예정된 간격마다 상기 배터리의 복원상태를 검사하기 위한 진단블럭;을 포함하는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 방전장치는 결합기를 통하지 않고 직접 배터리와 연결되는 것을 특징으로 하는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 복원장치는 외부 서버와 유무선으로 연결하기 위한 유무선 연결수단을 구비한 것을 특징으로 하는 실시간 진단기능을 구비한 배터리 복원시스템.
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