KR950021947A

KR950021947A - 배터리 충전기와 방전기 및 특성 평가 시스템

Info

Publication number: KR950021947A
Application number: KR1019940036174A
Authority: KR
Inventors: 마모루 스즈끼; 미노루 이이지마; 야스유끼 이시하마; 노부히로 후지와라
Original assignee: 오오가 노리오; 소니 가부시끼가이샤
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1994-12-23
Publication date: 1995-07-26
Also published as: JP3577751B2; US5557189A; KR100328190B1; JPH07230829A

Abstract

전류원에서 나오는 전기를 셀에 충전하기 위한 배터리 충전장치는 셀과 병로 가견저항, 셀의 현재 전압 값을 검출하기 위한 셀 전압 검출장치 및 현재 전압값을 미리 설정된 전압 값에 비교하기 위한 비교기를 구비한다. 가변저항의 저항값은 전류원에서 나오는 전류가 셀, 및 셀의 충전이 진행함에 따라 가변저항 모두를 통해 흐르도록 온도 결과에 응답하여 제어된다. 셀이 완전히 충전될때 전류가 셀을 통해 흐르지 않게 됨으로써, 과잉 충전이 제거된다. 만약 다수의 셀이 동시에 충전되면, 완전히 충전된 셀을 통해 전류가 흐르지 못하게 하는 제어 동작이 각 셀마다 수행됨으로써, 셀 충전시간을 단축하도록 완전히 모든 셀이 완전히 충전될때까지 통합 충전이 계속된다.

Description

배터리 충전기와 방전기, 및 특성 평가 시스템

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 종래 배터리 충전 장치를 도시하는 블럭도,

제2도는 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 충전 장치를 도시하는 블럭도,

제3도는 제2도에 도시된 배터리 충전 장치의 충전 전류 제어를 도시하는 그래프,

제4도는 본 발명의 제2실시예에 따른 배터리 충전 장치를 도시하는 블럭도.

Claims

전원에서 나오는 전기를 셀에 충전하기 위한 장치에 있어서, 상기 셀과 병렬로 접속되어 있고, 상기 셀에 공급된 전류의 값을 바꾸기 위한 가변 전류 수단, 셀의 현재 전압 값을 검출하기 위한 셀 전압 검출 수단, 셀의 미리-설정된(pre-set) 전압 값을 가리키는 미리-설정된 전압을 출력하기 위한 미리-설정된 전압 출력 수단 및 상기 미리-설정된 전압에 대한 셀의 현재 전압을 검출하기 위해 상기 셀 전압 검출 수단에 의해 검출된 셀의 전압을 상기 미리-설정된 전압 출력 수단에서 나오는 미리-설정된 전압에 비교하기 위한 비교기-제어 수단을 구비하고, 상기 비교기-제어 수단은 셀의 현재 전압 값이 미리-설정된 전압에 가까워짐에 따라 가변 전류 수단을 통해 흐르는 전류가 증가되도록 상기 가변 전류 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 셀 충전 장치.
전원회로에서 나오는 전기를 셀에 충전하기 위한 장치에 있어서, 상기 셀과 병렬로 접속되어 있고, 상기 셀에 공급된 전류를 바꾸기 위한 전류 변화수단, 셀의 전압을 검출하기 위한 셀 전압 검출 수단, 셀의 미리-설정된 전압 값을 가리키는 미리-설정된 전압을 출력하기 위한 미리-설정된 전압 출력 수단 및 상기 미리-설정된 전압에 대한 셀의 현재 전압을 검출하기 위해 사이 셀 전압 검출 수단에 의해 검출된 셀의 전압을 상기 미리-설정된 전압 출력 수단에서 나오는 미리-설정된 전압에 비교하기 위한 비교기-제어 수단을 각각 구비하는 다수의 충전 유닛을 구비하고, 상기 비교기-제어 수단은 셀의 현재 전압값이 설정 전압에 가까워짐에 따라 전류 변화 수단을 통해 흐르는 전류가 증가되도록 상기 전류 변화수단을 제어하고, 상기 충전 유닛은 상호 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 셀 충전 장치.
제2항에 있어서, 가변 출력 전류를 갖는 전원회로, 각 충전 유닛의 가변 전류 수단과 각각 결합되어 있고, 각 전류 변화 수단을 통해 흐르는 전류 값을 각각 검출하기 위한 다수의 제1 전류 검출 수단, 상기 전원 회로의 출력 전류 값을 검출하기 위한 제2 전류 검출 수단 및 각각의 제1 전류 검출 수단의 검출 출력에 근거하여 상기 가변 전류 수단의 전류 값들 중에서 최소 전류값을 검출하고, 전원 회로의 출력 전류 값이 상기 최소 전류 값 미만인 전원 회로에서 나오는 출력 전류 값과 같은 전류 값이 되도록 상기 전원 회로를 제어하기 위한 전원 회로 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 셀 충전 장치.
제2항에 있어서, 가변 출력 전류를 갖는 전원 회로, 각 충전 유닛의 가변 전류 수단과 각각 결합되어 있고, 각 가변 전류 수단을 통해 흐르는 전류 값을 각각 검출하기 위한 다수의 제1 전류 검출 수단, 상기 전원 회로의 출력 전류 값을 검출하기 위한 제2 전류 검출 수단 및 각각의 제1 전류 검출 수단의 각 검출 출력에 근거하여 상기 가변 전류 수단의 전류 값들중에서 최대 전류 값을 검출하고, 상기 최대 전류 값으로부터 상기 가변 전류 수단을 통해 흐를 수 있는 최대 전류 값을 가리키는 미리-설정된 최대 부하 값을 뺌으로써 제1 감산 전류 값을 발생하기 위한 전원 회로 제어 수단을 더 구비하고, 상기 전원 회로 제어 수단은 상기 제1 감산 전류 값의 극성을 검출하고, 상기 제2 전류 검출 수단에 의해 검출된 전원 회로의 출력 전류 값으로부터 상기 제1 감산 전류 값을 뺌으로써 제2 감산 전류 값을 발생하고, 상기 전원 회로 제어 수단은 또한 상기 제1 감산 전류 값이 양극일 때에만 전원 회로의 출력 전류 값이 상기 제2 감산 전류 값과 같게 되도록 상기 전원 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 셀 충전 장치.
배터리 팩(battery pack)에 있어서, 충전 가능한 셀, 셀의 양전극과 전원 회로의 양전극에 접속된 양전극단자, 셀의 음전극과 전원 회로의 음전극에 접속된 음전극 단자, 상기 셀과 병렬인 상기 양 및 음전극 단자 양단에 접속되어 있고, 상기 셀에 공급된 전류를 변화시키기 위한 가변 전류 수단, 셀 전압을 검출하기 위한 셀 전압 검출 수단, 셀의 미리-설정된 전압을 가리키는 미리-설정된 전압을 출력하기 위한 미리-설정된 전압 출력 수단 및 상기 설정 전압에 대한 셀의 현재 전압을 검출하기 위해 상기 셀 전압 검출 수단에 의해 검출된 셀의 전압을 미리-설정된 전압 출력 수단에서 나오는 미리-설정된 전압에 비교하기 위한 비교기-제어 수단을 구비하고, 상기 비교기-제어 수단은 셀의 현재 전압 값이 미리-설정된 전압에 가까워짐에 따라 가변 전류 수단을 통해 흐르는 전류가 증가되도록 상기 전류 변화 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
배터리 팩에 있어서, 충전 가능한 셀을 각각 갖는 다수의 충전 유닛, 셀의 양전극과 전원 회로의 양전극에 접속된 양전극 단자, 셀의 음전극과 전원 회로의 음전극에 접속된 음전극 단자, 상기 셀과 병렬인 상기 양 및 음전극 단자 양단에 접속되어 있고, 상기 셀에 공급된 전류를 변화시키기 위한 가변 전류 수단, 셀 전압을 검출하기 위한 셀 전압 검출 수단, 셀의 미리-설정된 전압을 가리키는 미리-설정된 전압을 출력하기 위한 미리-설정된 전압 출력 수단 및 상기 설정 전압에 대한 셀의 현재 전압을 검출하기 위해 상기 셀 전압 검출 수단에 의해 검출된 셀의 전압을 상기 미리-설정된 전압 출력 수단에서 나오는 미리-설정된 전압에 비교하기 위한 비교기-제어 수단을 구비하고, 상기 비교기-제어 수단은 셀의 현재 전압 값이 미리-설정된 전압에 가까워짐에 따라 전류 변화 수단을 통해 흐르는 전류가 증가되도록 상기 전류 변화 수단을 제어하고, 상기 충전 유닛은 상호 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제6항에 있어서, 각 충전 유닛의 가변 전류 수단과 각각 결합되어 있고, 각 가변 전류 수단을 통해 흐르는 전류 값을 검출하기 위한 다수의 제1 전류 검출 수단, 상기 전원 회로의 출력 전류 값을 검출하기 위한 제2 전류 검출 수단, 및 각각의 제1 전류 검출 수단의 각 검출 출력에 근거하여 상기 가변 전류 수단의 전류 값들중에서 최소 전류 값을 검출하고, 전원 회로의 출력 전류 값이 상기 최소 전류 값 미만인 제2 전류 검출 수단에 의해 검출된 전원 회로에서 나오는 출력 전류 값과 같게 되도록 전원 회로를 제어하는 출력 신호를 내기 위한 제어 출력 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제6항에 있어서, 각 충전 유닛의 가변 전류수단과 각각 결합되어 있고, 각 가변전류 수단을 통해 흐르는 전류 값을 검출하기 위한 다수의 제1 전류 검출 수단, 상기 전원 회로의 출력 전류 값을 검출하기 위한 제2 전류 검출 수단 및 각각의 제1 전류 검출 수단의 각 검출 출력에 근거하여 상기 가변 전류 수단의 전류 값들중에서 최대 전류 값을 검출하고, 상기 최대 전류 값으로부터 상기 가변 전류 수단을 통해 흐를 수 있는 최대 전류 값을 가리키는 미리-설정된 최대 부하 값을 뺌으로써 제1 감산 전류 값을 발생하기 위한 제어 신호 출력 수단을 구비하고, 상기 전원 회로 제어 수단은 제1 감산 전류 값의 극성을 검출하고, 상기 제2 전류 검출 수단에 의해 검출된 전원 회로의 출력 전류 값으로부터 상기 제1 감산 전류 값을 뺌으로써 제2 감산 전류값을 발생하고, 상기 전원 회로 제어 수단은 또한 제1감산 전류 값이 양극일 때에만 전원 회로의 출력 전류 값이 상기 제2 감산 전류 값과 같게 되도록 제어 신호를 내는 것을 특징으로 하는 배터리 백.
전원 회로에서 나오는 전기를 다수의 셀에 충전시키는 방법에 있어서, 셀에 공급된 전류를 변화시키기 위해 현재의 전압 값이 미리 설정된 전압 값에 가까워짐에 따라 가변 전류 수단을 통해 흐르는 전류가 단계적으로 증가되도록 상기 셀에 병렬로 접속된 다수의 가변 전류 수단을 제어하는 단계, 상기 전류 값들중에서 최소 전류 값과 상기 전원 회로의 출력 전류 값을 검출하기 위해 상기 가변 전류 수단의 전류 값과 검출하는 단계, 전원 회로의 출력 전류 값으로부터 상기 가변 전류 수단의 최소 전류 값을 뺌으로써 감산 전류 값을 발생하는 단계 및 상기 전원 회로의 출력 전류 값이 상기 감산 전류 값과 같게 되도록 상기 전원 회로를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 충전 방법.
배터리 평가 장치에 있어서, 가변 전류원과, 충전 가능한 다수의 셀이 상호 직렬로 접속된 주 전류 통로에 접속된 제1 가변 저항, 상기 주 전류 통로에 흐르는 전류의 값을 검출하기 위한 주 전류 감지기, 상기 셀과 병렬로 접속된 다수의 제2 가변 저항, 상기 가변 저항에 흐르는 전류의 값을 검출하기 위한 다수의 부하 전류 감지기, 상기 주 전류 감지기와 상기 부하 전류 감지기에 의해 검출된 전류값에 근거하여 성능을 평가하기 위해 배터리 평가 프로그램에 따라 상기 가변 전류원과 상기 제1 및 제2 가변 저항을 제어하기 위한 평가 수단 및 상기 평가 수단에 의한 평가의 결과를 출력하기 위한 출력 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 평가 장치.
제10항에 있어서, 각 셀의 온도를 측정하기 위한 온도 감지기를 더 구비하고, 상기 평가 수단은 상기 온도 감지기에 의한 검출 출력에 근거하여 상기 평가 수단으로써 온도 평가하는 것을 특징으로 하는 배터리 평가 장치.
제10항에 있어서, 평가 조건을 입력하기 위한 설정 입력 수단을 더 구비하고, 상기 평가 수단은 상기 설정 입력 수단에 의해 설정된 평가 조건에 따르는 배터리 평가 프로그램에 따라 상기 가변 전류원과 상기 제1 및 제2 가변 저항을 제어하고, 상기 평가 수단은 또한 상기 주 전류 감지기와 상기 부하 전류 감지기에 의해 검출된 전류값에 근거하여 성능을 평가하는 것을 특징으로 하는 배터리 평가 장치.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.