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KR101004762B1 - 배터리 복원장치 및 방법 - Google Patents

배터리 복원장치 및 방법 Download PDF

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KR101004762B1
KR101004762B1 KR20100069591A KR20100069591A KR101004762B1 KR 101004762 B1 KR101004762 B1 KR 101004762B1 KR 20100069591 A KR20100069591 A KR 20100069591A KR 20100069591 A KR20100069591 A KR 20100069591A KR 101004762 B1 KR101004762 B1 KR 101004762B1
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pulse
discharging
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강인순
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주식회사 네이스코
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Abstract

본 발명은 배터리 복원장치 및 방법에 있어서, 특히 황산화된 자동차용 배터리 및 딥싸이클용 배터리의 초기 상태를 분석하고 충방전과 펄스를 공급하여 폐배터리를 자동으로 복원하는 것을 특징으로 하는 배터리 복원장치 및 방법에 관한 것으로,
배터리의 충전, 방전 및, 레스트 사이클 등의 자체적인 시험 시퀀스를 제어토록 하며, 일반차량용 배터리와 딥사이클용 배터리를 구분하여 별도의 제어프로그램으로 충전 제어 또는 방전 제어 또는 펄스 입력 제어를 하는 메인 콘트롤러와; 상기 메인 콘트롤러와 전기적으로 연결되며 메인 콘트롤러의 지령에 따라서 배터리의 충방전시키고 아울러 황산염 제거를 위해 펄스파를 제공하며, 문제점 발생시 충방전 및 펄스파 제공이 중단되도록 제어하는 배터리 복원부와; 상기 배터리 복원부에 연결되며 배터리의 충전 및 방전 사이클링 시퀀스에 대한 정보 및 현재 시험 상태를 표시하는 시험 정보 디스플레이 패널로 이루어진 것이 특징이며;
자동차용 배터리와 딥싸이클용 배터리를 충방전 시키고, 아울러 충전전류 및 펄스를 공급하여 원활한 배터리 복원이 이루어지도록 하는 효과가 있다.

Description

배터리 복원장치 및 방법{A Bettery Restoration Unit and Restoration Method}
본 발명은 배터리 복원장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 황산화된 자동차용 배터리 및 딥싸이클용 배터리의 초기 상태를 분석하고 충방전과 펄스를 공급하여 폐배터리를 자동으로 복원하는 것을 특징으로 하는 배터리 복원장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 배터리란 화학적 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어주는 방전과 전기적 에너지를 화학적 에너지로 바꾸어주는 충전의 사이클을 통해 배터리의 기능을 수행하는 것으로, 이온화 경향이 다른 두개의 금속(플러스(+) 극판, 마이너스(-) 극판과 액체(전해액)로 회로를 만들어 두 금속과 전해액의 화학반응에 의해 전기에너지를 발생시키는 것이다.
이와같은 배터리는 오랫동안 충전과 방전을 하는 과정에서 황산염이 고착화됨에 따라 과다방전이 일어나 배터리가 제기능을 발휘치 못하게 되고 그물망 형상의 납연판의 구멍모양이 변형되어지고 극판간의 단락현상이 발생하게 된다.
또한, 충방전이 거듭됨에 따라 수소가스가 발생되고 화학반응시 발생되는 열로 인해 증류수액이 증발되어 외부공기(산소)에 노출된 납판이 산화되고 경화됨과 아울러 전해질의 비중이 변화됨으로서 배터리의 성능이 급격히 저하되어 배터리를 교체하여 사용하여야만 하였다.
그러나, 자동차용 폐배터리의 경우 폐기물관리법 시행규칙에 의거 폐산(H2SO4) 지정폐기물로 분류되어 있기 때문에 폐기가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 폐기물량이 급속하게 증가되면 폐기처분비용이 증가되고 환경을 해치게 되는 문제점이 있어 그 해결방법의 강구가 시급히 요구되고 있는 실정이다.
즉, 오랜 기간 충방전 사이클을 거치는 동안 방전시 달라붙어 있던 황산염이 충전시에 이탈되지 아니하고 그대로 달라붙어 있는 경우가 발생하게 되는데 이것이 황산화 현상이며, 이러한 황산화현상은 배터리가 보다 많이 방전될수록 충방전 사이클의 횟수가 많을수록 심해지며 이에 기인하여 일방적인 배터리의 80% 이상이 재활용 없이 그대로 폐기처리된다.
결국, 재충전의 경우 어느 정도의 황산염은 제거가 가능하지만 전부가 제거될 수 없으며, 어느 정도의 방전주기를 지난 후에는 배터리의 극판은 황산염으로 덮이게 되거나 극판이 부식되어 결국 배터리가 폐기되는 것이다.
아울러, 상기한 황산화 현상은 배터리의 부하 테스트에도 좋지 못한 악영향을 미치게 되는바, 배터리의 극판들이 심하게 부식되고 극판물질들이 배터리 바닥으로 가라앉는 현상은 제조시에 극판의 표면적을 극대화하여 짧은 기간에 최고 전류 방전을 위해 고다공성으로 만들어졌기 때문이며, 결국, 짧은 시간 안에 고전류 용량을 발생할 수 있도록 제조됨으로 황산염은 극판의 정공속으로 쉽게 들어가며, 결정화 상태까지 진행하면서 빠르게 팽창되며, 그럼에 의해 극판의 활물질층이 파괴되어 배터리의 노후화와 수명의 단축이 쉽게 야기되는 것이다.
한편, 고주파 펄스를 이용하여 배터리의 재생이 이루어지도록 하는 기술이 제안되어 있으나, 배터리가 방전되어 있는 상태에서는 재생펄스를 인가하더라도 재생 효과가 거의 없는 문제점이 있고, 또한 오래된 배터리의 경우 충전이 잘 되지 않아 충전을 하기 위해서는 재생이 필요로 하는 문제점이 있다.
즉, 배터리를 복원하는데 있어서 재생펄스와 충전이 별도로 이루어지면 배터리의 충전 및 재생작업이 원활하게 진행되지 못하는 것이다.
또한, 딥싸이클용 배터리의 경우 연속적인 충전만 시키면 과충전이 이루어지는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 자동차용 배터리와 딥싸이클용 배터리를 충방전 시키고, 아울러 충전전류 및 펄스를 공급하여 원활한 배터리 복원이 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 딥싸이클용 배터리의 경우 충방전 및 재생펄스를 공급하되 충전후 방전을 교번으로 실시하여 과충전이 되지 않토록 하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
본 발명은 배터리의 충전, 방전 및, 레스트 사이클 등의 자체적인 시험 시퀀스를 제어토록 하며, 일반차량용 배터리와 딥사이클용 배터리를 구분하여 별도의 제어프로그램으로 충전 제어 또는 방전 제어 또는 펄스 입력 제어를 하는 메인 콘트롤러(100)와; 상기 메인 콘트롤러와 전기적으로 연결되며 메인 콘트롤러의 지령에 따라서 배터리의 충방전시키고 아울러 황산염 제거를 위해 펄스파를 제공하며, 문제점 발생시 충방전 및 펄스파 제공이 중단되도록 제어하는 배터리 복원부(200)와; 상기 배터리 복원부에 연결되며 배터리의 충전 및 방전 사이클링 시퀀스에 대한 정보 및 현재 시험 상태를 표시하는 시험 정보 디스플레이 패널(300)로 이루어지고; 상기 메인 콘트롤러(100)는, 배터리의 전압을 확인하며, 배터리의 전압이 10.5V 초과이면 방전회로를 작동시켜 배터리가 10.5V가 되도록 하고, 배터리의 전압이 10.5V 미만이면 충전전류를 공급시켜 배터리가 10.5V가 되도록 하는 프로그램 코드와; 10.5V로 배터리 전압이 충방전되면 배터리 종류를 확인하고 배터리 종류가 차량용인 경우, 충전전류와 펄스를 공급하며, 충전전류가 공급되는 동안 매시간 마다 배터리의 전압을 측정하여 배터리의 전압이 12.5V가 될 때까지 정전류로 충전함과 동시에 펄스를 공급시키고, 측정된 전압이 12.5V 초과이면 본 장치의 충전동작을 중지하고 펄스만 공급시키며, 펄스공급 시간이 12시간 지나면 펄스공급 동작을 완료하는 프로그램 코드와; 전압을 체크하여 11.5V 미만으로 전압이 떨어진 경우 배터리는 불량으로 판단하여 복원불가 램프를 표시하고, 체크된 전압값이 11.5V 미만으로 전압이 떨어지지 않은 경우 다시 충전전류와 펄스를 공급하고 매시간마다 전압을 체크하여 체크된 전압이 13.2V 가 되면 복원을 완료하고, 13.2V가 되면 복원모드를 완료하고 복원완료 램프를 표시하고 복원완료된 배터리의 CCA 값과 내부 저항값을 디스플레이 장치에 표시는 프로그램 코드와; 딥싸이클용 배터리인 경우, 충전 동작일때 정전류로 충전함과 동시에 펄스를 작동시켜 12.5V가 될때까지 1시간 단위로 충방전을 반복하되, 배터리 용량의 1/10로 30분간 충전 및 펄스 공급을 수행하고 이후 설정된 배터리 용량의 1/20로 30분간 방전 및 펄스 공급하는 동작을 교번으로 수행하는 프로그램 코드와; 배터리의 전압 상태가 12.5V가 되면 충전을 실시하고 동시에 펄스를 가하여 13V가 될때 까지 10시간 동안 충방전을 반복하되 배터리 용량의 1/20으로 10분간 충전을 수행하며, 방전은 배터리 용량의 1/40로 10분간 방전하는 것을 교번으로 수행하고, 10시간 동안 충전과 반복후에도 배터리의 전압이 13V에 이르지 못하면 배터리 불량으로 판단하여 불량 램프를 표시하는 프로그램 코드와; 배터리의 전압상태가 13V가 되면 충전과 펄스를 동시에 가하여 13.2V가 될 때까지 저전류 충전으로 부동충전을 하고, 이때 10시간 동안 충전시에도 13.2V가 되지 않으면 배터리 불량으로 판단하여 불량 램프를 표시하는 프로그램 코드 및; 13.2V가 되면 복원모드를 완료하고 복원완료 램프를 표시하고 복원완료된 배터리의 CCA(Cold Cranking Ampere: 저온 시동 능력) 값과 내부저항값을 디스플레이장치에 표시하는 프로그램 코드로 이루어진 것이 특징이다.
또한, 상기 펄스는 20KHz - 30KHz의 주파수 범위인 것이 특징이다.
또한, 배터리의 CCA 값과 내부 저항값, 로드시 전압을 체크하여 기억하고, 배터리의 전압을 확인하는 제 1 단계(S10)와; 배터리의 전압이 10.5V 초과이면 방전회로를 작동시켜 배터리가 10.5V가 되도록 하고, 배터리의 전압이 10.5V 미만이면 충전전류를 공급시켜 배터리가 10.5V가 되도록 하며, 이때 상기 배터리 전압을 체크하여 10.5V가 되도록 충전 또는 방전시 펄스를 연속하여 공급하는 제 2 단계(S20)와; 상기에서 10.5V로 배터리 전압이 충방전되면 배터리 종류를 확인하고, 배터리 종류가 차량용인 경우, 충전전류와 펄스를 동시에 공급하며, 충전 전류가 공급되는 동안 매시간 마다 배터리의 전압을 측정하여 배터리의 전압이 12.5V가 될 때까지 정전류로 충전함과 동시에 펄스를 공급시키고, 측정된 전압이 12.5V 이상이면 충전동작을 중지하고 펄스 공급만 12시간 동작시키는 제 3 단계(S30)와; 상기 제 3 단계에서 전압을 체크하여 11.5V 미만으로 전압이 떨어진 경우 배터리는 불량으로 판단하여 복원불가 램프를 표시하는 제 4 단계(S40)와; 상기 제 3 단계에서 11.5V 이하로 전압이 떨어지지 않은 경우 다시 충전전류와 펄스를 공급하고 매시간마다 전압을 체크하여 체크된 전압이 13.2V 가 되면 복원을 완료하고, 13.2V가 되면 복원모드를 완료하고 복원완료 램프를 표시하고 복원완료된 배터리의 CCA 값과 내부 저항값을 디스플레이장치에 표시는 제 5 단계(S50)와; 상기 제 3 단계에서 배터리 종류를 확인한 결과 딥싸이클용 배터리인 경우, 충전 동작일 때 정전류로 충전함과 동시에 펄스를 작동시켜 12.5V가 될때까지 1시간 단위로 충방전을 반복하되, 배터리 용량의 1/10로 30분간 충전 및 펄스 공급을 수행하고 이후 설정된 배터리 용량의 1/20로 30분간 방전 및 펄스 공급하는 동작을 교번으로 수행하는 배터리 내부 극판의 황산염 제거 제 6 단계(S60)와; 배터리의 전압 상태가 12.5V가 되면 충전과 펄스를 동시에 가하여 13V가 될때 까지 10시간 동안 충방전을 반복하되 배터리 용량의 1/20으로 10분간 충전을 수행하며, 방전은 배터리 용량의 1/40로 10분간 방전하는 것을 교번으로 수행하고, 10시간 동안 충전과 방전 반복 후에도 배터리의 전압이 13V에 이르지 못하면 배터리 불량으로 판단하여 불량 램프를 표시하는 제 7 단계(S70)와; 배터리의 전압상태가 13V가 되면 충전과 펄스를 동시에 가하여 13.2V가 될 때까지 저전류 충전으로 부동충전을 하고, 이때 10시간 동안 충전시에도 13.2V가 되지 않으면 배터리 불량으로 판단하여 불량 램프를 표시하는 제 8 단계(S80) 및; 상기 제 8 단계에서 13.2V가 되면 복원모드를 완료하고 복원완료 램프를 표시하고 복원완료된 배터리의 CCA(Cold Cranking Ampere: 저온 시동 능력) 값과 내부저항값을 디스플레이장치에 표시하는 제 9 단계(S90)로 이루어짐이 특징이다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 자동차용 배터리와 딥싸이클용 배터리를 충방전 시키고, 아울러 충전전류 및 펄스를 공급하여 원활한 배터리 복원이 이루어지도록 하는 효과가 있다.
또한, 딥싸이클용 배터리의 경우 충방전 및 펄스를 공급하되 충전 후 방전을 교번으로 실시하여 과충전이 되지 않토록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 배터리 복원장치 구성 블록도.
도 2는 본 발명의 배터리 복원방법 플로우 챠트.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 배터리 복원장치 구성 블록도.
도 2는 본 발명의 배터리 복원방법 플로우 챠트로서,
일반 차량용 배터리는 차량 시동시에 순간적인 전류가 유기되도록 하며, 이에 따라 방전과 재충전의 반복되는 사이클을 견디도록 설계되고, 딥사이클 배터리는 완전히 충전된 상태에서 서서히 방전시키고, 방전된 상태로부터 완준 충전 상태로 재충전시키는 반복되는 사이클을 견디도록 설계된다. 딥사이클 배터리는 골프 차량이나, 포크 리프트 트럭 등에 널리 사용된다.
본 발명은 일반 차량용 배터리와 딥사이클용 배터리를 구분하여 복원활 수 있도록 하는바, 차량용 배터리는 충전과 재생펄스를 공급하고, 딥사이클용 배터리는 충방전 및 재생펄스를 공급하여 복원이 이루어지도록 하였다.
본 발명은 크게 메인 콘트롤러(100)와, 배터리 복원부(200)와, 시험정보 디스플레이 패널(300)로 이루어진다.
상기 메인 콘트롤러(100)는 배터리의 충전, 방전 및, 레스트 사이클 등의 자체적인 시험 시퀀스를 제어토록 하며, 일반차량용 배터리와 딥사이클용 배터리를 구분하여 별도의 제어프로그램으로 충전 제어 또는 방전 제어 또는 펄스 입력 제어를 한다.
상기 배터리 복원부(200)는 메인 콘트롤러(100)와 전기적으로 연결되며 메인 콘트롤러의 지령에 따라서 배터리의 충방전시키고 아울러 황산염 제거를 위해 펄스파를 제공하며, 문제점 발생시 충방전 및 펄스파 제공이 중단되도록 제어한다.
상기 디스플레이 패널(300)은 배터리 복원부(200)에 연결되며 배터리의 충전 및 방전 사이클링 시퀀스에 대한 정보 및 현재 시험 상태를 표시한다.
먼저, 상기 메인 콘트롤러(100)는 배터리의 전압을 확인하고, 배터리의 전압이 10.5V 초과이면 방전시켜 10.5V가 되도록하고, 10.5V 미만이면 배터리를 충전시켜 10.5V가 되도록 배터리 복원부를 작동시킨다.
즉, 배터리의 황산염 제거를 위한 초기 동작 전압을 10.5V로 하고, 상기와 같이 10.5V로 조정된 상태에서 충전 전류와 재생펄스를 교번으로 제공하여 배터리의 복원을 본격적으로 시작하기 위함이다.
만약에 배터리가 10.5V 미만인 상태에서 재생펄스를 제공하면 충전이 제대로 이루어지지 않은 상태에서 펄스가 제공되므로 황산염이 효과적으로 제거되지 못하여 재생이 용이하게 이루어지지 못하는 문제가 있고, 10.5V 초과 상태에서 재생펄스를 제공하면 재생과정에서 충전이 제대로 진행되지 못하여 배터리 복원이 용이하게 이루어지지 못한다.
즉, 배터리가 10.5V 미만으로 방전되어 있는 상태에서는 재생펄스를 인가하더라도 재생 효과가 거의 없는 없고, 또한 황산염 제거가 이루어지지 못한 상태에서 10.5V 초과 상태에서는 배터리의 경우 충전이 잘 되지 않아 충전을 하기 위해서는 재생이 필요로 하는 문제점이 있는 것이다.
이를 해결하기 위해 본 발명은 초기에 충전 또는 방전을 폐배터리를 10.5V로 맞추고 이후에 충전전류와 재생펄스를 교번으로 제공토록 함으로서 배터리 복원작업이 원활하게 진행될 수 있도록 한다.
이하에서 본 발명의 제어부 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
이를 위해 제어부는 최초 배터리의 전압을 확인하고, 배터리의 전압이 10.5V 초과이면 방전회로를 작동시켜 배터리가 10.5V가 되도록 하고, 배터리의 전압이 10.5V 미만이면 충전전류를 공급시켜 배터리가 10.5V가 되도록 한다.
이후, 10.5V로 배터리 전압이 충방전되면 배터리 종류를 확인하고 배터리 종류가 차량용 배터리인 경우, 충전전류와 펄스를 공급하며, 충전전류가 공급되는 동안 매시간 마다 배터리의 전압을 측정하여 배터리의 전압이 12.5V가 될 때까지 정전류로 충전함과 동시에 펄스를 공급시키고, 측정된 전압이 12.5V 초과이면 본 장치의 충전동작을 중지하고 펄스를 공급시키며, 펄스공급 시간이 24시간 지나면 펄스공급을 중단시킨다.
그리고, 제어전압을 체크하여 11.5V 미만으로 전압이 떨어진 경우 배터리는 불량으로 판단하여 복원불가 램프를 표시하고, 체크된 전압값이 11.5V 미만으로 전압이 떨어지지 않은 경우 다시 충전전류와 펄스를 공급하고 매시간 마다 전압을 체크하여 체크된 전압이 13.2V가 되면 복원을 완료하고, 13.2V가 되면 복원모드를 완료함과 동시에 복원완료 램프를 표시하고 복원완료된 배터리의 CCA 값과 내부 저항값을 디스플레이장치에 표시한다.
상기에서 10.5V로 충전 및 방전시킨 최초 배터리가 딥싸이클용 배터리인 경우, 1시간 단위로 충방전을 반복하되, 최초 30분간은 설정된 배터리 용량의 1/10로 충전을 수행하고 이후 30분간은 설정된 배터리 용량의 1/20로 방전하여 배터리의 전압이 12.5V가 될 때까지 정전류로 충전함과 동시에 펄스를 공급시켜 황산화된 배터리 내부 극판의 황산염을 제거되도록 한다.
그리고, 배터리의 전압 상태가 12.5V가 되면 충전전류용량은 배터리 용량의 1/20으로 10분간 충전을 수행하며, 방전은 배터리 용량의 1/40로 10분간 방전을 수행하여 배터리의 전압이 13V가 될 때까지 충전 및 방전을 반복하고, 이 과정 중 배터리의 전압체크를 1시간 단위로 실시한다.
이때, 배터리의 전압이 13V가 되지 않고 10시간 이상 지속될 경우 배터리는 불량으로 판단하여 불량 램프를 표시를 한다.
그리고, 배터리의 전압상태가 13V가 되면 충전전류 용량은 배터리 용량의 1/50로 13.2V가 될 때까지 저전류 충전으로 부동충전을 하고, 이때 13.2V가 되지 않고 10시간 이상 지속될 경우 배터리는 불량으로 판단하여 불량 램프를 표시한다.
13.2V가 되면 복원모드를 완료하고 복원완료 램프를 표시하고 복원완료된 배터리의 CCA(Cold Cranking Ampere: 저온 시동 능력) 값과 내부저항값을 디스플레이장치에 표시하는 프로그램 코드를 포함한다.
이하에서 본 발명의 동작을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
배터리 연결시 먼저 배터리의 상태를 CCA 값과 내부 저항값, 로드시 전압을 체크하여 기억하고, 배터리의 전압을 확인하여 하기 동작을 수행한다.
배터리의 전압이 10.5V 초과이면 방전회로를 작동시켜 배터리가 10.5V가 되도록 한다. 배터리의 전압이 10.5V 미만이면 충전전류 공급시켜 배터리가 10.5V가 되도록 한다.
배터리가 10.5V가 되면 자동으로 배터리 복원모드로 전환되며, 충전전류와 펄스가 공급되는 차량용 복원모드와 딥싸이클 복원모드로 동작한다.
본 장치는 배터리 종류에 따라 각각 다른 모드로 동작한다.
(1) 차량용 배터리인 경우
먼저, 배터리 종류가 차량용으로 선택된 경우 다음과 같은 차량용 배터리의 복원모드를 수행한다.
배터리의 상태가 10.5V임을 확인한 후 충전전류와 펄스를 제공하며, 충전전류가 공급되는 동안 매시간마다 배터리의 전압을 측정하고 배터리의 전압이 12.5V가 될때까지 정전류로 충전함과 동시에 펄스를 제공한다.
측정된 전압이 12.5V 초과이면 본 장치의 충전동작을 중지하고 펄스만 공급한다.
이때, 펄스공급은 배터리의 종류에 따라서 주파수를 달리하여 20KHz - 30KHz로 동작한다. 상기 주파수는 배터리의 황산염을 제거하기에 가장 적합한 주파수 범위이며, 주파수가 20KHz 미만이면 펄스가 약하여 황산염이 제대로 제거되지 못하고, 30KHz 초과이면 펄스가 너무 강하여 극판에 손상을 입힐 수 있다. 따라서, 펄스의 공급 주파수는 20KHz - 30KHz의 범위로 설정한다.
펄스공급 시간이 12시간 지나면 펄스회로의 동작을 완료하고 전압을 체크하여 11.5V 미만으로 전압이 떨어진 경우 배터리는 불량으로 판단하여 복원불가 램프를 표시한다.
그리고, 상기에서 전압을 측정한 결과 11.5V 미만으로 전압이 떨어지지 않은 경우에는 다시 충전전류와 펄스를 공급시켜 매시간 마다 전압을 체크하여 체크된 전압이 13.2V 가 되면 배터리의 복원을 완료한다.
그리고, 13.2V가 되면 복원모드를 완료하고 복원완료 램프를 표시하고 복원완료된 배터리의 CCA 값과 내부 저항값을 디스플레이장치에 표시한다.
(2) 딥싸이클용 배터리인 경우
배터리 종류가 딥싸이클용으로 선택된 경우 다음과 같은 딥싸이클용 배터리의 복원모드를 수행한다.
매시간 배터리의 전압상태를 체크하여 12.5V가 될 때까지 하기 충전과 방전을 반복한다. 충전과 방전을 수행하는 중에도 펄스를 계속 공급하며, 이는 황산화된 배터리 내부 극판의 황산염을 제거하기 위한 동작이다.
이때, 1시간 단위로 충방전을 반복하되 최초 30분간 설정된 배터리 용량의 1/10로 충전을 수행하며 이후 30분간 배터리 용량의 1/20로 방전한다. 본 충전모드는 정전류로 충전하며 정전류로 방전한다. 즉, 딥싸이클용 배터리가 과충전이 되지 않토록 배터리 전체 용량에서 방전 용량이 충전 용량의 1/2로 방전되도록 한다. 그리고 이후 충전과 방전을 반복시에도 방전 용량이 충전 용량의 1/2이 되도록하여 딥싸이클용 배터리가 과충전되는 것을 막는다.
배터리의 전압상태가 12.5V가 되면 13V가 될 때까지 충전과 방전을 실시하고 동시에 펄스공급을 반복한다. 충전전류용량은 배터리 용량의 1/20으로 10분간 충전을 수행하며, 방전은 배터리 용량의 1/40로 10분간 방전을 수행한다. 이 과정 중 배터리의 전압체크는 1시간 단위로 한다.
본 과정에서 배터리의 전압이 13V가 되지 않고 10시간 이상 지속될 경우 배터리는 불량으로 판단하여 불량 램프를 표시한다. 배터리의 전압상태가 13V가 되면 충전전류 용량은 배터리 용량의 1/50로 13.2V가 될 때까지 저전류 충전으로 부동충전을 하고 동시에 펄스 공급을 지속한다. 이때 13.2V가 되지 않고 10시간 이상 지속될 경우 배터리는 불량으로 판단하여 불량 램프를 표시한다.
13.2V가 되면 복원모드를 완료하고 복원완료 램프를 표시하고 복원완료된 배터리의 CCA(Cold Cranking Ampere: 저온 시동 능력) 값과 내부저항값을 디스플레이장치에 표시한다. 이는 최초 복원 전 측정한 배터리의 CCA 값과 내부 저항값과 비교가 되며 배터리의 복원율을 한눈에 알아볼 수 있도록 하기 위함이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아니라 설명하기 위한 것이기 때문에 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 아래 청구범위의 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 메인 콘트롤러
200: 배터리 복원부
300: 시험정보 디스플레이 패널

Claims (3)

  1. 배터리의 충전, 방전 및, 레스트 사이클 등의 자체적인 시험 시퀀스를 제어토록 하며, 일반차량용 배터리와 딥사이클용 배터리를 구분하여 별도의 제어프로그램으로 충전 제어 또는 방전 제어 또는 펄스 입력 제어를 하는 메인 콘트롤러(100)와;
    상기 메인 콘트롤러와 전기적으로 연결되며 메인 콘트롤러의 지령에 따라서 배터리의 충방전시키고 아울러 황산염 제거를 위해 펄스파를 제공하며, 문제점 발생시 충방전 및 펄스파 제공이 중단되도록 제어하는 배터리 복원부(200)와;
    상기 배터리 복원부에 연결되며 배터리의 충전 및 방전 사이클링 시퀀스에 대한 정보 및 현재 시험 상태를 표시하는 시험 정보 디스플레이 패널(300)로 이루어지고;
    상기 메인 콘트롤러(100)는,
    배터리의 전압을 확인하며, 배터리의 전압이 10.5V 초과이면 방전회로를 작동시켜 배터리가 10.5V가 되도록 하고, 배터리의 전압이 10.5V 미만이면 충전전류를 공급시켜 배터리가 10.5V가 되도록 하는 프로그램 코드와;
    10.5V로 배터리 전압이 충방전되면 배터리 종류를 확인하고 배터리 종류가 차량용인 경우, 충전전류와 펄스를 공급하며, 충전전류가 공급되는 동안 매시간 마다 배터리의 전압을 측정하여 배터리의 전압이 12.5V가 될 때까지 정전류로 충전함과 동시에 펄스를 공급시키고, 측정된 전압이 12.5V 초과이면 본 장치의 충전동작을 중지하고 펄스를 공급시키며, 펄스공급 시간이 12시간이 지나면 펄스 공급을 중단하는 프로그램 코드와;
    전압을 체크하여 11.5V 미만으로 전압이 떨어진 경우 배터리는 불량으로 판단하여 복원불가 램프를 표시하고, 체크된 전압값이 11.5V 미만으로 전압이 떨어지지 않은 경우 다시 충전전류와 펄스를 공급하고 매시간 마다 전압을 체크하여 체크된 전압이 13.2V 가 되면 복원을 완료하고, 13.2V가 되면 복원모드를 완료하고 복원완료 램프를 표시하고 복원완료된 배터리의 CCA 값과 내부 저항값을 디스플레이 장치에 표시는 프로그램 코드와;
    딥싸이클용 배터리인 경우, 충전 동작일 때 정전류로 충전함과 동시에 펄스를 작동시켜 12.5V가 될때까지 1시간 단위로 충방전을 반복하되, 배터리 용량의 1/10로 30분간 충전 및 펄스 공급을 수행하고 이후 설정된 배터리 용량의 1/20로 30분간 방전 및 펄스 공급하는 동작을 교번으로 수행하는 프로그램 코드와;
    배터리의 전압 상태가 12.5V가 되면 충전을 실시하고 동시에 펄스를 가하여 13V가 될때 까지 10시간 동안 충방전을 반복하되 배터리 용량의 1/20으로 10분간 충전을 수행하며, 방전은 배터리 용량의 1/40로 10분간 방전하는 것을 교번으로 수행하고, 10시간 동안 충전과 반복 후에도 배터리의 전압이 13V에 이르지 못하면 배터리 불량으로 판단하여 불량 램프를 표시하는 프로그램 코드와;
    배터리의 전압상태가 13V가 되면 충전과 펄스를 동시에 가하여 13.2V가 될 때까지 저전류 충전으로 부동충전을 하고, 이때 10시간 동안 충전시에도 13.2V가 되지 않으면 배터리 불량으로 판단하여 불량 램프를 표시하는 프로그램 코드 및;
    13.2V가 되면 복원모드를 완료하고 복원완료 램프를 표시하고 복원완료된 배터리의 CCA(Cold Cranking Ampere: 저온 시동 능력) 값과 내부저항값을 디스플레이장치에 표시하는 프로그램 코드로 이루어짐을 특징으로 하는 배터리 복원장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 펄스는 20KHz - 30KHz의 주파수 범위인 것을 특징으로 하는 배터리 복원장치.
  3. 배터리의 CCA 값과 내부 저항값, 로드시 전압을 체크하여 기억하고, 배터리의 전압을 확인하는 제 1 단계(S10)와;
    배터리의 전압이 10.5V 초과이면 방전회로를 작동시켜 배터리가 10.5V가 되도록 하고, 배터리의 전압이 10.5V 미만이면 충전전류를 공급시켜 배터리가 10.5V가 되도록 하며, 이때 상기 배터리 전압을 체크하여 10.5V가 되도록 충전 또는 방전시 펄스를 연속하여 공급하는 제 2 단계(S20)와;
    상기에서 10.5V로 배터리 전압이 충방전되면 배터리 종류를 확인하고, 배터리 종류가 차량용인 경우, 충전전류와 펄스를 동시에 공급하며, 충전 전류가 공급되는 동안 매시간 마다 배터리의 전압을 측정하여 배터리의 전압이 12.5V가 될 때까지 정전류로 충전함과 동시에 펄스를 공급시키고, 측정된 전압이 12.5V 이상이면 충전동작을 중지하고 펄스 공급만 12시간 동작시키는 제 3 단계(S30)와;
    상기 제 3 단계에서 전압을 체크하여 11.5V 미만으로 전압이 떨어진 경우 배터리는 불량으로 판단하여 복원불가 램프를 표시하는 제 4 단계(S40)와;
    상기 제 3 단계에서 11.5V 이하로 전압이 떨어지지 않은 경우 다시 충전전류와 펄스를 공급하고 매시간 마다 전압을 체크하여 체크된 전압이 13.2V 가 되면 복원을 완료하고, 13.2V가 되면 복원모드를 완료하고 복원완료 램프를 표시하고 복원완료된 배터리의 CCA 값과 내부 저항값을 디스플레이장치에 표시는 제 5 단계(S50)와;
    상기 제 3 단계에서 배터리 종류를 확인한 결과 딥싸이클용 배터리인 경우, 충전 동작일 때 정전류로 충전함과 동시에 펄스를 작동시켜 12.5V가 될 때까지 1시간 단위로 충방전을 반복하되, 배터리 용량의 1/10로 30분간 충전 및 펄스 공급을 수행하고 이후 설정된 배터리 용량의 1/20로 30분간 방전 및 펄스 공급하는 동작을 교번으로 수행하는 배터리 내부 극판의 황산염 제거 제 6 단계(S60)와;
    배터리의 전압 상태가 12.5V가 되면 충전과 펄스를 동시에 가하여 13V가 될 때까지 10시간 동안 충방전을 반복하되 배터리 용량의 1/20으로 10분간 충전을 수행하며, 방전은 배터리 용량의 1/40로 10분간 방전하는 것을 교번으로 수행하고, 10시간 동안 충전과 방전 반복 후에도 배터리의 전압이 13V에 이르지 못하면 배터리 불량으로 판단하여 불량 램프를 표시하는 제 7 단계(S70)와;
    배터리의 전압상태가 13V가 되면 충전과 펄스를 동시에 가하여 13.2V가 될 때까지 저전류 충전으로 부동충전을 하고, 이때 10시간 동안 충전시에도 13.2V가 되지 않으면 배터리 불량으로 판단하여 불량 램프를 표시하는 제 8 단계(S80) 및;
    상기 제 8 단계에서 13.2V가 되면 복원모드를 완료하고 복원완료 램프를 표시하고 복원완료된 배터리의 CCA(Cold Cranking Ampere: 저온 시동 능력) 값과 내부저항값을 디스플레이장치에 표시하는 제 9 단계(S90)로 이루어짐을 특징으로 하는 배터리 복원방법.
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