WO2020080594A1 - 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템 - Google Patents

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WO2020080594A1
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power
charging
battery pack
control
smart balancing
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PCT/KR2018/014342
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최정섭
박준남
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(주)에너캠프
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    • H02J2207/40Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries adapted for charging from various sources, e.g. AC, DC or multivoltage

Definitions

  • the present invention relates to a smart balancing energy charging control system, and more specifically, to perform charging of the battery pack using the applied charging power of different power sources, and control the charging current by comparing the charging power of different power sources It relates to a smart balancing energy charging control system to enable efficient power supply control through smart balancing control through.
  • various electronic products of electric / electronic devices that require power are used by connecting commercial power provided by an electrician (eg KEPCO) to an outlet provided in a home or office.
  • an electrician eg KEPCO
  • power may be supplied by using a battery mounted in an integrated or separate type in electronic devices instead of commercial power.
  • campers are equipped with a portable camping battery and used for power supply of electric / electronic devices, but there is a problem that many difficulties in recharging when the portable camping battery is discharged.
  • the charging of the portable camping battery is a method of charging using a commercial power provided by the camping site, or a small solar generator is provided for charging, so there are restrictions on the use in outdoor places with many campers.
  • Republic of Korea Public Utility Model No. 20-2012-0000788 is disclosed as a prior art document.
  • the present invention is proposed to solve the above problems of the previously proposed methods, and performs charging of the battery pack using the applied charging power of different power sources, comparing the charging power of different power sources
  • the objective of the present invention is to provide a smart balancing energy charging control system that enables stable charging of the battery pack through control of efficient power supply of different power sources by configuring the smart balancing control using the charging current control. do.
  • a multi-power input unit connected to and connected to different power sources to receive power for charging the battery pack from different power sources
  • the micro-control unit It is connected to the battery pack, and under the control of the micro-control unit, includes a battery pack charging connector for charging the battery pack with charging power applied through a smart balancing control.
  • the different power sources are the different power sources.
  • It may be composed of a solar power supply for supplying DC power photoelectrically converted from the photovoltaic module, and an adapter power supply for converting commercial power into DC power.
  • the multi-power input unit More preferably, the multi-power input unit,
  • a first power input terminal for receiving photoelectrically converted DC power from the solar power module
  • a second power input terminal for receiving DC power of an adapter that converts and supplies the commercial power to DC power may be included.
  • the micro control unit Preferably, the micro control unit,
  • the smart balancing control is the charging current control (charging current control) of the different power sources.
  • microcontrol unit More preferably, the micro control unit,
  • Charging to a battery pack using any one of the different power sources or charging to a battery pack through current control may be performed by receiving multiple power supplies from the different power sources.
  • microcontrol unit More preferably, the micro control unit,
  • smart balancing control is performed with 12V / 5Ah as the solar power source, which is the different power source, and 12V / 5Ah as the adapter power, but the weather is clear.
  • the smart balancing control can be performed in advance by increasing the current of the solar power and lowering the current of the commercial power.
  • microcontrol unit More preferably, the micro control unit,
  • the smart balancing control is performed with 12V / 5Ah as the solar power, which is the different power source, and 12V / 5Ah as the adapter power, but the weather is cloudy.
  • a predetermined smart balancing control may be performed by lowering the current of the solar power and increasing the current of the commercial power.
  • the battery pack More preferably, the battery pack,
  • the charging of the battery pack is performed using the charging power applied from different power sources, and the charging power control is performed by comparing the charging power of different power sources.
  • the battery pack is charged using the applied charging power of different power sources, but the power source is selectively controlled according to the location characteristics or weather of outdoor activities By doing so, it is possible to control not only charging using a simple power supply, but also efficient supply of multiple powers, thereby enabling efficient use and control of power supply, and further improving the convenience of use in outdoor activities such as auto camping. can do.
  • FIG. 1 is a view showing the overall system connection configuration for explaining the concept of a smart balancing energy charging control system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a smart balancing energy charging control system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing the configuration of a smart balancing energy charging control system according to an embodiment of the present invention as a functional block.
  • FIG. 5 is a view showing a configuration provided in the body of the smart balancing energy charging control system according to an embodiment of the present invention as a functional block.
  • FIG. 1 is a view showing the overall system connection configuration for explaining the concept of a smart balancing energy charging control system according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a smart balancing energy charging control system according to an embodiment of the present invention
  • 3 is a diagram showing the configuration of a smart balancing energy charging control system according to an embodiment of the present invention as a functional block
  • FIG. 4 is a smart balancing energy according to an embodiment of the present invention It is a diagram showing the configuration of a multi-power input unit applied to a charging control system as a function block
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration provided in the body of a smart balancing energy charging control system according to an embodiment of the present invention as a function block to be.
  • the smart balancing energy charging control system 100 includes a multi-power input unit 110, a micro control unit 120, and a battery pack charging connection unit It may be configured to include 130.
  • the multi-power input unit 110 is connected to and connected to different power sources 10 respectively, and is configured to receive power for charging the battery pack 20 from different power sources 10. 4, the multi-power input unit 110 is provided with a first power input terminal 111 for receiving photoelectrically converted DC power from a photovoltaic module and commercial power to DC power. It may be configured to include a second power input terminal 112 for receiving the DC power of the adapter.
  • the multi-power input unit 110 includes a first power input terminal 111 for receiving solar power and a second power input terminal 112 for receiving adapter power. It may further include.
  • the preliminary power input terminal 113 may be used as a preliminary connection terminal when the connection of the first and second power input terminals 111 and 112 is abnormal.
  • Different power sources 10 may be composed of a solar power supply for supplying DC power photoelectrically converted from the photovoltaic module, and an adapter power supply for converting and supplying commercial power (AC110V or AC220V) to DC power.
  • the power source 10 using solar power may be a small wind generator or a small self-generator that can be used outdoors.
  • the battery pack 20 is an outdoor camping auxiliary battery device for supplying DC power or AC power to electric or electronic devices used outdoors.
  • the micro control unit 120 performs charging according to the rated power of the battery pack 20 by using applied charging power of different power sources 10 applied from the multi power input unit 110, but different power sources are used. This is a configuration of a control unit that performs a smart balancing control by comparing the charging power of the source 10.
  • the microcontroller unit 120 compares the charging power of different power sources 10 to perform smart balancing control, but the smart balancing control controls charging current of different power sources 10 current control).
  • the micro-control unit 120 receives a charge to the battery pack 20 using the power supply of any one of the different power sources 10, or receives a multi-power supply of different power sources 10 to control the current Charging through the battery pack 20 may be performed. That is, the micro control unit 120 may function to receive a multi-power supply as well as charging using a simple power supply, thereby enabling efficient power supply through current control.
  • the micro control unit 120 has 12V / 5Ah as a solar power source that is a different power source 10 and 12V / 5Ah as an adapter power source.
  • Smart balancing control can be performed with power, but when the weather is clear and the power generation of solar power is high, it is possible to perform preset smart balancing control by increasing the current of solar power and lowering the current of commercial power. That is, when charging from the outdoor activities such as camping to the battery pack 20, when the solar power and commercial power are used as a multi-power source, the weather is clear and the solar power is high in power generation efficiency. Smart balancing control can be used to reduce use and enable charging through efficient power supply through solar power supply.
  • the rated power for charging the battery pack 20 of the micro control unit 120 is 12V / 10Ah
  • 12V / 5Ah as a solar power source that is a different power source 10
  • 12V / 5Ah as an adapter power source
  • Smart balancing control can be performed with the power of .However, when the power generation of the solar power is low due to cloudy weather, the smart balancing control may be performed in advance by lowering the current of the solar power and increasing the current of the commercial power.
  • the 12V / 10Ah of the rated power for charging the battery pack 20 is described as an example of an exemplary configuration of the present invention, but is not limited thereto, and it can be understood that various rated power sources are used.
  • the battery pack charging connection unit 130 is connected to the battery pack 20 and is configured to charge the battery pack 20 with charging power applied through a smart balancing control under the control of the micro control unit 120. .
  • the main body ( 101) may be further configured to further include an exposed charging status display unit 140, a battery pack charging setting unit 150, and a power switch 160.
  • the charging state display unit 140 may display a state such as a charging voltage, a charging rate, etc., which is a charging state to the battery pack 20, and the battery pack charging setting unit 150 charges the battery pack 20. It consists of an operation unit for setting the rated power, and the power switch 160 may function as a power on / off switch of the smart balancing energy charging control system 100.
  • the main body 101 may be configured with a structure in which a plurality of through holes (not shown) capable of reducing heat generated in the process of rapid charging is formed, and a handle (not shown) that can increase portability and ease of use. It may be configured as a housing shape having a.
  • the smart balancing energy charging control system performs charging of a battery pack using charging power applied from different power sources, and compares charging power of different power sources
  • By configuring to enable smart balancing control using charging current control it is possible to enable stable charging of the battery pack through control of efficient power supply of different power sources, and in particular, charging power applied to different power sources Charging the battery pack using, but by selectively controlling the power source according to the location characteristics or weather of outdoor activities, it is possible to control not only the charging using simple power supply, but also the efficient supply of multi-power, resulting in efficient power supply. It can be used and controlled, and outdoor activities such as auto camping Ease of use can be further improved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명에서 제안하고 있는 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템에 따르면, 서로 다른 전원 소스의 인가되는 충전 전원을 이용하여 배터리 팩의 충전을 수행하되, 서로 다른 전원 소스의 충전 전원을 비교하여 충전 전류 제어를 이용한 스마트 밸런싱 제어가 가능하도록 구성함으로써, 서로 다른 전원 소스의 효율적인 전력 공급의 제어를 통한 배터리 팩의 안정적인 충전이 가능하도록 할 수 있다.

Description

스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템
본 발명은 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 서로 다른 전원 소스의 인가되는 충전 전원을 이용하여 배터리 팩의 충전을 수행하되, 서로 다른 전원 소스의 충전 전원을 비교하여 충전 전류 제어를 통한 스마트 밸런싱 제어를 통한 효율적인 전력 공급 제어가 가능하도록 하는 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전원을 필요로 하는 전기/전자기기의 각종 전자제품들은 전기사업자(예: 한국전력)가 제공하는 상용 전원을 가정이나 사무실에 구비된 콘센트에 연결하여 사용하고 있다. 또한, 상용 전원이 구비되지 않은 장소에서는 상용 전원 대신 전자기기에 일체형 또는 분리형으로 탑재된 배터리를 이용하여 전원을 공급받아 사용하기도 한다.
한편, 최근 들어 소득 수준의 향상과 더불어, 주 5일제 근무가 널리 보급되면서, 소비 형태도 단순한 금전 소비 형태에서 벗어나 여행이나, 레포츠를 즐기려는 시간 소비 형태로 점차 변모해가고 있는 추세에 있다. 대표적으로 오토캠핑의 인구가 증가하면서 그에 관련한 산업도 크게 성장하고 있다.
이와 같이 아웃도어에 대한 사회적 관심이 높아지고 있는 상황에서 배터리를 이용하여 각종 전자제품을 구동하고자 하는 요구가 증가하고 있다. 즉, 야외활동에 대한 관심이 높아진 가운데 캠핑, 낚시 및 바캉스 등의 아웃도어 활동을 즐기려는 인구가 대폭 증가하고, 캠핑 등의 아웃도어 문화가 가족단위로 바뀌면서 야외에서도 각종 전자제품을 사용하고자 하는 경향이 많아지고 있다. 이와 같이 현대 생활에서 노트북을 포함하는 각종 전기기기들과 스마트폰 등은 현대인들이 필수적으로 휴대하는 물품으로, 캠핑 이용자들 또한 항시 휴대하고 사용함에 따라 캠핑 중에도 전기의 공급을 필요로 하고 있다. 대부분의 캠핑장에서는 전원 공급이 원활하지 못함에 따라 방전된 스마트폰의 충전이나 노트북 사용이 제한되고 있으며, 전원을 필요로 하는 각종 캠핑 장비들의 사용에도 제한이 따르는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 캠퍼들은 휴대용의 캠핑용 배터리를 구비하여 전기/전자기기들의 전원 공급에 사용하고 있으나, 휴대용의 캠핑용 배터리의 방전 시 재충전 사용에 많은 어려움을 겪고 있는 문제가 있었다. 이와 같은 휴대용의 캠핑용 배터리의 충전은, 캠핑장에서 제공하는 상용 전원을 이용하여 충전하는 방식이나, 소형의 태양광 발전기를 구비하여 충전하는 개별 방식으로 많은 캠퍼들이 있는 야외 장소에서 사용의 제약이 따르는 문제가 있었다. 대한민국 공개실용 제20-2012-0000788호가 선행기술 문헌으로 개시되고 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 서로 다른 전원 소스의 인가되는 충전 전원을 이용하여 배터리 팩의 충전을 수행하되, 서로 다른 전원 소스의 충전 전원을 비교하여 충전 전류 제어를 이용한 스마트 밸런싱 제어가 가능하도록 구성함으로써, 서로 다른 전원 소스의 효율적인 전력 공급의 제어를 통한 배터리 팩의 안정적인 충전이 가능하도록 하는, 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 서로 다른 전원 소스의 인가되는 충전 전원을 이용하여 배터리 팩을 충전하되, 야외활동의 장소 특성이나 날씨에 따라 전원 소스를 선택적으로 제어함으로써, 단순 전력 공급을 사용한 충전뿐만 아니라 멀티 전력의 효율적인 공급 제어가 가능하고, 그에 따른 효율적인 전력 공급의 사용 및 제어가 가능하며, 오토캠핑과 같은 야외활동에서의 사용의 편의성이 더욱 향상될 수 있도록 하는, 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템은,
스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템으로서,
서로 다른 전원 소스와 각각 연결 접속되며, 서로 다른 전원 소스로부터 배터리 팩의 충전을 위한 전원을 입력받기 위한 멀티 전원입력부;
상기 멀티 전원입력부로부터 인가되는 서로 다른 전원 소스의 인가되는 충전 전원을 이용하여 배터리 팩의 정격전원에 맞게 충전을 수행하되, 상기 서로 다른 전원 소스의 충전 전원을 비교하여 스마트 밸런싱 제어를 수행하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit); 및
상기 배터리 팩과 연결 접속되며, 상기 마이크로 컨트롤 유닛의 제어 하에, 스마트 밸런싱 제어를 통해 인가되는 충전 전원으로 상기 배터리 팩을 충전시키기 위한 배터리 팩 충전 연결부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 서로 다른 전원 소스는,
태양광 발전 모듈로부터 광전 변환된 DC 전원을 공급하는 태양광 전원과, 상용전원을 DC 전원으로 변환하여 공급하는 어댑터 전원으로 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 멀티 전원입력부는,
상기 태양광 발전 모듈로부터 광전 변환된 DC 전원을 공급받기 위한 제1 전원 입력 단자; 및
상기 상용전원을 DC 전원으로 변환하여 공급하는 어댑터의 DC 전원을 공급받기 위한 제2 전원 입력 단자를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 마이크로 컨트롤 유닛은,
상기 서로 다른 전원 소스의 충전 전원을 비교하여 스마트 밸런싱 제어를 수행하되, 상기 스마트 밸런싱 제어는 상기 서로 다른 전원 소스의 충전 전류 제어(charging current control)이다.
더욱 바람직하게는, 상기 마이크로 컨트롤 유닛은,
상기 서로 다른 전원 소스 중 어느 하나의 전력 공급을 이용한 배터리 팩으로의 충전이나, 또는 상기 서로 다른 전원 소스의 멀티 전력 공급을 받아 전류 제어를 통한 배터리 팩으로의 충전을 수행할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 마이크로 컨트롤 유닛은,
상기 배터리 팩의 충전을 위한 정격전원이 12V/10Ah인 경우, 상기 서로 다른 전원 소스인 태양광 전원으로 12V/5Ah와 어댑터 전원으로 12V/5Ah의 전원으로 스마트 밸런싱 제어를 수행하되, 날씨가 맑아 상기 태양광 전원의 발전량이 높을 경우 태양광 전원의 전류를 높이고, 상용 전원의 전류를 낮추는 방식으로 미리 설정된 스마트 밸런싱 제어를 수행할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 마이크로 컨트롤 유닛은,
상기 배터리 팩의 충전을 위한 정격전원이 12V/10Ah인 경우, 상기 서로 다른 전원 소스인 태양광 전원으로 12V/5Ah와 어댑터 전원으로 12V/5Ah의 전원으로 스마트 밸런싱 제어를 수행하되, 날씨가 흐려 상기 태양광 전원의 발전량이 낮을 경우 태양광 전원의 전류를 낮추고, 상용 전원의 전류를 높이는 방식으로 미리 설정된 스마트 밸런싱 제어를 수행할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 배터리 팩은,
야외에서 사용되는 전기 또는 전자기기에 DC 전원 또는 AC 전원을 공급하기 위한 아웃도어 캠핑용 보조 배터리 장치이다.
본 발명에서 제안하고 있는 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템에 따르면, 서로 다른 전원 소스의 인가되는 충전 전원을 이용하여 배터리 팩의 충전을 수행하되, 서로 다른 전원 소스의 충전 전원을 비교하여 충전 전류 제어를 이용한 스마트 밸런싱 제어가 가능하도록 구성함으로써, 서로 다른 전원 소스의 효율적인 전력 공급의 제어를 통한 배터리 팩의 안정적인 충전이 가능하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제안하고 있는 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템에 따르면, 서로 다른 전원 소스의 인가되는 충전 전원을 이용하여 배터리 팩을 충전하되, 야외활동의 장소 특성이나 날씨에 따라 전원 소스를 선택적으로 제어함으로써, 단순 전력 공급을 사용한 충전뿐만 아니라 멀티 전력의 효율적인 공급 제어가 가능하고, 그에 따른 효율적인 전력 공급의 사용 및 제어가 가능하며, 오토캠핑과 같은 야외활동에서의 사용의 편의성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템의 개념을 설명하기 위한 전체 시스템 연결 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템에 적용되는 멀티 전원입력부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템의 본체에 구비되는 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
<부호의 설명>
10: 전원 소스
20: 배터리 팩
100: 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템
101: 본체
110: 멀티 전원입력부
111: 제1 전원 입력 단자
112: 제2 전원 입력 단자
113: 예비 전원 입력 단자
120: 마이크로 컨트롤 유닛
130: 배터리 팩 충전 연결부
140: 충전상태 표시부
150: 배터리 팩 충전 설정부
160: 전원 스위치
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템의 개념을 설명하기 위한 전체 시스템 연결 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템에 적용되는 멀티 전원입력부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템의 본체에 구비되는 구성을 기능블록으로 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템(100)은, 멀티 전원입력부(110), 마이크로 컨트롤 유닛(120), 및 배터리 팩 충전 연결부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
멀티 전원입력부(110)는, 서로 다른 전원 소스(10)와 각각 연결 접속되며, 서로 다른 전원 소스(10)로부터 배터리 팩(20)의 충전을 위한 전원을 입력받기 위한 구성이다. 이러한 멀티 전원입력부(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 태양광 발전 모듈로부터 광전 변환된 DC 전원을 공급받기 위한 제1 전원 입력 단자(111)와, 상용전원을 DC 전원으로 변환하여 공급하는 어댑터의 DC 전원을 공급받기 위한 제2 전원 입력 단자(112)를 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 멀티 전원입력부(110)는 태양광 전원을 입력받기 위한 제1 전원 입력 단자(111)와 어댑터 전원을 입력받기 위한 제2 전원 입력 단자(112) 이외에도 예비용의 예비 전원 입력 단자(113)를 더 포함할 수 있다. 이때, 예비 전원 입력 단자(113)는 제1 및 제2 전원 입력 단자(111, 112)의 연결 접속 이상 시에 예비용의 연결 단자로 사용될 수 있다.
서로 다른 전원 소스(10)는 태양광 발전 모듈로부터 광전 변환된 DC 전원을 공급하는 태양광 전원과, 상용전원(AC110V or AC220V)을 DC 전원으로 변환하여 공급하는 어댑터 전원으로 구성될 수 있다. 이때, 태양광 전원을 이용하는 전원 소스(10)는 태양광 발전 모듈 이외에, 야외에서 사용될 수 있는 소형의 풍력 발전기 또는 소형의 자가 발전기가 적용될 수도 있다. 또한, 배터리 팩(20)은 야외에서 사용되는 전기 또는 전자기기에 DC 전원 또는 AC 전원을 공급하기 위한 아웃도어 캠핑용 보조 배터리 장치이다.
마이크로 컨트롤 유닛(120)은, 멀티 전원입력부(110)로부터 인가되는 서로 다른 전원 소스(10)의 인가되는 충전 전원을 이용하여 배터리 팩(20)의 정격전원에 맞게 충전을 수행하되, 서로 다른 전원 소스(10)의 충전 전원을 비교하여 스마트 밸런싱 제어를 수행하는 제어부의 구성이다. 이러한 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(120)은 서로 다른 전원 소스(10)의 충전 전원을 비교하여 스마트 밸런싱 제어를 수행하되, 스마트 밸런싱 제어는 서로 다른 전원 소스(10)의 충전 전류 제어(charging current control)이다.
또한, 마이크로 컨트롤 유닛(120)은 서로 다른 전원 소스(10) 중 어느 하나의 전력 공급을 이용한 배터리 팩(20)으로의 충전이나, 또는 서로 다른 전원 소스(10)의 멀티 전력 공급을 받아 전류 제어를 통한 배터리 팩(20)으로의 충전을 수행할 수 있다. 즉, 마이크로 컨트롤 유닛(120)은 단순 전력 공급을 사용한 충전뿐만 아니라 멀티 전력 공급을 받아 전류 제어를 통해 효율적인 전력 공급이 가능하도록 기능할 수 있다.
또한, 마이크로 컨트롤 유닛(120)은 배터리 팩(20)의 충전을 위한 정격전원이 12V/10Ah인 경우, 서로 다른 전원 소스(10)인 태양광 전원으로 12V/5Ah와 어댑터 전원으로 12V/5Ah의 전원으로 스마트 밸런싱 제어를 수행하되, 날씨가 맑아 태양광 전원의 발전량이 높을 경우 태양광 전원의 전류를 높이고, 상용 전원의 전류를 낮추는 방식으로 미리 설정된 스마트 밸런싱 제어를 수행할 수 있다. 즉, 캠핑과 같은 야외활동에서 배터리 팩(20)으로의 충전 시, 태양광 전원과 상용 전원을 멀티 전력 소스로 사용할 때 날씨가 맑아 태양광 전원이 발전 효율이 높을 경우 비용을 지불하는 상용 전원의 사용을 줄이고, 태양광 전원을 이용한 전력 공급을 통한 효율적인 전력 공급을 통한 충전이 가능하도록 스마트 밸런싱 제어를 할 수 있다.
반면에, 마이크로 컨트롤 유닛(120)은 배터리 팩(20)의 충전을 위한 정격전원이 12V/10Ah인 경우, 서로 다른 전원 소스(10)인 태양광 전원으로 12V/5Ah와 어댑터 전원으로 12V/5Ah의 전원으로 스마트 밸런싱 제어를 수행하되, 날씨가 흐려 태양광 전원의 발전량이 낮을 경우 태양광 전원의 전류를 낮추고, 상용 전원의 전류를 높이는 방식으로 미리 설정된 스마트 밸런싱 제어를 수행할 수도 있다. 여기서, 배터리 팩(20)의 충전을 위한 정격전원의 12V/10Ah는 본 발명의 실시 구성의 일례를 들어 설명한 것으로 이에 제한을 두지는 않으며, 다양한 정격 전원이 사용되는 것으로 이해될 수 있다.
배터리 팩 충전 연결부(130)는, 배터리 팩(20)과 연결 접속되며, 마이크로 컨트롤 유닛(120)의 제어 하에, 스마트 밸런싱 제어를 통해 인가되는 충전 전원으로 배터리 팩(20)을 충전시키기 위한 구성이다.
이와 같은 본 발명에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템(100)은 멀티 전원입력부(110), 마이크로 컨트롤 유닛(120), 및 배터리 팩 충전 연결부(130) 이외에도, 도 5에 도시된 바와 같이, 본체(101)의 노출되는 충전상태 표시부(140)와 배터리 팩 충전 설정부(150), 및 전원 스위치(160)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 충전상태 표시부(140)는 배터리 팩(20)으로의 충전 상황인 충전 전압, 충전률 등의 상태를 표시할 수 있으며, 배터리 팩 충전 설정부(150)는 배터리 팩(20)의 충전을 위한 정격 전원의 설정을 위한 조작부로 구성되며, 전원 스위치(160)는 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템(100)의 전원 온/오프 스위치로 기능할 수 있다. 또한, 본체(101)는 급속 충전의 과정에서 발생되는 발열을 줄일 수 있는 다수의 통공(미도시)이 형성되는 구조로 구성될 있으며, 휴대 및 사용의 편의성이 증대될 수 있는 손잡이(미도시)를 구비하는 함체 형상으로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템은, 서로 다른 전원 소스의 인가되는 충전 전원을 이용하여 배터리 팩의 충전을 수행하되, 서로 다른 전원 소스의 충전 전원을 비교하여 충전 전류 제어를 이용한 스마트 밸런싱 제어가 가능하도록 구성함으로써, 서로 다른 전원 소스의 효율적인 전력 공급의 제어를 통한 배터리 팩의 안정적인 충전이 가능하도록 할 수 있으며, 특히, 서로 다른 전원 소스의 인가되는 충전 전원을 이용하여 배터리 팩을 충전하되, 야외활동의 장소 특성이나 날씨에 따라 전원 소스를 선택적으로 제어함으로써, 단순 전력 공급을 사용한 충전뿐만 아니라 멀티 전력의 효율적인 공급 제어가 가능하고, 그에 따른 효율적인 전력 공급의 사용 및 제어가 가능하며, 오토캠핑과 같은 야외활동에서의 사용의 편의성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템(100)으로서,
    서로 다른 전원 소스(10)와 각각 연결 접속되며, 서로 다른 전원 소스(10)로부터 배터리 팩(20)의 충전을 위한 전원을 입력받기 위한 멀티 전원입력부(110);
    상기 멀티 전원입력부(110)로부터 인가되는 서로 다른 전원 소스(10)의 인가되는 충전 전원을 이용하여 배터리 팩(20)의 정격전원에 맞게 충전을 수행하되, 상기 서로 다른 전원 소스(10)의 충전 전원을 비교하여 스마트 밸런싱 제어를 수행하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Controller Unit)(120); 및
    상기 배터리 팩(20)과 연결 접속되며, 상기 마이크로 컨트롤 유닛(120)의 제어 하에, 스마트 밸런싱 제어를 통해 인가되는 충전 전원으로 상기 배터리 팩(20)을 충전시키기 위한 배터리 팩 충전 연결부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 서로 다른 전원 소스(10)는,
    태양광 발전 모듈로부터 광전 변환된 DC 전원을 공급하는 태양광 전원과, 상용전원을 DC 전원으로 변환하여 공급하는 어댑터 전원으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 멀티 전원입력부(110)는,
    상기 태양광 발전 모듈로부터 광전 변환된 DC 전원을 공급받기 위한 제1 전원 입력 단자(111); 및
    상기 상용전원을 DC 전원으로 변환하여 공급하는 어댑터의 DC 전원을 공급받기 위한 제2 전원 입력 단자(112)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤 유닛(120)은,
    상기 서로 다른 전원 소스(10)의 충전 전원을 비교하여 스마트 밸런싱 제어를 수행하되, 상기 스마트 밸런싱 제어는 상기 서로 다른 전원 소스(10)의 충전 전류 제어(charging current control)인 것을 특징으로 하는, 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤 유닛(120)은,
    상기 서로 다른 전원 소스(10) 중 어느 하나의 전력 공급을 이용한 배터리 팩(20)으로의 충전이나, 또는 상기 서로 다른 전원 소스(10)의 멀티 전력 공급을 받아 전류 제어를 통한 배터리 팩(20)으로의 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는, 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤 유닛(120)은,
    상기 배터리 팩(20)의 충전을 위한 정격전원이 12V/10Ah인 경우, 상기 서로 다른 전원 소스(10)인 태양광 전원으로 12V/5Ah와 어댑터 전원으로 12V/5Ah의 전원으로 스마트 밸런싱 제어를 수행하되, 날씨가 맑아 상기 태양광 전원의 발전량이 높을 경우 태양광 전원의 전류를 높이고, 상용 전원의 전류를 낮추는 방식으로 미리 설정된 스마트 밸런싱 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는, 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤 유닛(120)은,
    상기 배터리 팩(20)의 충전을 위한 정격전원이 12V/10Ah인 경우, 상기 서로 다른 전원 소스(10)인 태양광 전원으로 12V/5Ah와 어댑터 전원으로 12V/5Ah의 전원으로 스마트 밸런싱 제어를 수행하되, 날씨가 흐려 상기 태양광 전원의 발전량이 낮을 경우 태양광 전원의 전류를 낮추고, 상용 전원의 전류를 높이는 방식으로 미리 설정된 스마트 밸런싱 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는, 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템.
  8. 제4항에 있어서, 상기 배터리 팩(20)은,
    야외에서 사용되는 전기 또는 전자기기에 DC 전원 또는 AC 전원을 공급하기 위한 아웃도어 캠핑용 보조 배터리 장치인 것을 특징으로 하는, 스마트 밸런싱 에너지 충전 제어 시스템.
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