KR101434643B1 - Battery charging system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 충전 방법 및 배터리 충전 시스템에 관한 것으로서, 그 방법에 있어서, 배터리의 셀 상태를 감지하는 단계(S100), 및 감지된 셀 상태에 따라 상기 배터리의 충전을 수행하는 단계(S200)를 포함하며, 상기 배터리 충전 방법에 따르면, 배터리의 온도 및 각 셀당 전압, 전류를 실시간으로 감지하여 최적의 안정 상태에서 충전함으로써, 배터리의 충전 효율성을 높여 배터리 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a battery charging method and a battery charging system, comprising the steps of sensing a cell state of a battery (S100), and performing a charging of the battery (S200) according to a sensed cell state According to the battery charging method, the temperature of the battery, the voltage and current per each cell are sensed in real time, and the battery is charged in the optimal stable state, thereby increasing the charging efficiency of the battery and extending battery life.

Description

배터리 충전 시스템{BATTERY CHARGING SYSTEM}[0001] BATTERY CHARGING SYSTEM [0002]

본 발명은 배터리 충전 방법 및 배터리 충전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 향후 판매될 하이브리드 차량 및 전기자동차의 고전압 배터리에 모두 대응할 수 있는 배터리 충전 방법 및 배터리 충전 시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery charging method and a battery charging system, and more particularly, to a battery charging method and a battery charging system capable of coping with a high voltage battery of a hybrid vehicle and an electric vehicle to be sold in the future.

최근의 자동차 기술은 차량의 연비 향상과 대체에너지 개발에 집중되고 있어 하이브리드 자동차의 성능 개선을 위하여 많은 연구들이 진행되고 있다.Recently, automobile technology has been focused on improvement of fuel efficiency and development of alternative energy of vehicles, and so many studies are being conducted to improve the performance of hybrid vehicles.

전기자동차의 경우 복잡한 변속장치가 필요 없고, 저소음이며 배기가스가 전혀 없는 등 내연기관 차량에 비해 많은 장점을 가지나, 1회 충전 후 운행거리가 제한적이며, 충전효율이 낮고, 대용량의 축전지로 인한 고가격화, 차량 무게의 증가, 폐기 축전지로 인한 환경오염 등의 문제점이 있다.An electric vehicle does not require a complicated transmission, and has many advantages compared to an internal combustion engine vehicle, such as low noise and no exhaust gas. However, since the travel distance after one charge is limited, the charging efficiency is low and the high- The increase in weight of the vehicle, and the environmental pollution due to the waste battery.

연료전지 자동차는 고용량의 축전지 대신에 연료전지를 장착하나, 연료전지는 효율이 높은 데 비하여 개발이 어려우며, 그 비용도 매우 고가여서 그 개발 방향은 많은 연구과 시간이 필요한 분야이다.Fuel cell vehicles are equipped with fuel cells instead of high capacity batteries. Fuel cells, however, are difficult to develop compared to high efficiency, and their costs are very expensive, so their development direction is a field that requires much research and time.

이러한 문제점들을 단시일 내에 해결한 것이 하이브리드 자동차이며, 항속 거리의 제한, 과도한 충전시간 등을 극복하고, 유해 배출가스 저감 및 연비향상을 만족시킬 수 있도록 설계하여 상품을 고부가가치화하는 기술 등이 지속적으로 연구해야할 방향이다.Hybrid vehicles solve these problems in a short period of time. They are designed to overcome the limitations of the cruising range and overcharging time, and to satisfy the requirements for reducing harmful emissions and improving fuel efficiency. It is the direction to do.

한국 공개 특허 제 2012-0008201호 ("하이브리드 자동차의 충전 장치")에는 종래 하이브리드 자동차의 충전 장치가 개시되어 있다.Korean Unexamined Patent Publication No. 2012-0008201 ("Charging Device of Hybrid Vehicle") discloses a charging device for a conventional hybrid vehicle.

그러나 하이브리드 및 전기자동차에 사용하는 리튬 이차배터리는 충/방전시의 셀(Cell) 온도에 따라 에너지 효율 및 성능이 크게 좌우되며, 고온에서 방전을 하면 수명이 현저히 떨어지는 현상이 발생하고, 충전 시에는 충전 용량이 감소한다.However, the lithium secondary battery used in hybrid and electric vehicles largely depends on the cell temperature at the time of charge / discharge, and when the battery is discharged at a high temperature, the lifetime of the secondary battery significantly decreases. Charging capacity decreases.

그러므로 배터리의 온도환경에 대한 모니터링 및 이에 대한 피드백(Feedback) 등 효율적인 관리 시스템이 필요한 실정이다.
Therefore, there is a need for an efficient management system such as monitoring and feedback of the temperature environment of the battery.

한국공개특허 제2012-0008201호 (공개일자 2012.01.30.)Korea Patent Publication No. 2012-0008201 (Published date Jan. 30, 2012)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 배터리의 온도 및 각 셀당 전압, 전류를 실시간으로 감지하여 최적의 안정 상태에서 충전함으로써, 배터리의 충전 효율성을 높여 배터리 수명을 연장할 수 있는 배터리 충전 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the conventional art as described above, and it is an object of the present invention to provide a battery charging system, a battery charging method, And to provide a battery charging method capable of extending battery life.

또한, 본 발명의 목적은 각 셀의 상태에 따라 충전을 수행할 수 있고, 나아가, 배터리의 진단장치 및 수리장치로도 사용이 가능하므로 소비자의 A/S 비용 절감을 꽤할 수 있으며, 폐기물 저감효과도 얻을 수 있으므로 친환경적인 배터리 충전 시스템을 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a battery diagnostic apparatus and a battery repairing apparatus that can perform charging according to the state of each cell and thus can save a customer's A / S cost considerably, So that an environmentally friendly battery charging system can be provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 방법은, 배터리의 셀 상태를 실시간 감지하는 단계(S100) 및 감지된 셀 상태에 따라 상기 배터리의 충전을 수행하는 단계(S200)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The battery charging method according to an embodiment of the present invention includes a step S100 of sensing the cell state of the battery in real time and a step S200 of charging the battery according to the sensed cell state do.

바람직하게, 상기 S100 단계 이후, 감지된 셀 상태에 따라 저속 정전압 충전모드, 정속 정전압 충전모드, 고속 정전압 충전모드, 저속 정전류 충전모드, 정속 정전류 충전모드 및 고속 정전류 충전모드 중 어느 하나를 선택하는 단계(S110)를 더 포함하여 이루어지며, 상기 S200 단계에서, 상기 S110 단계에 의해서 선택된 충전모드에 따라 상기 배터리의 충전을 수행하는 것을 특징으로 한다.Preferably, after step S100, selecting one of the low-speed constant-voltage charging mode, the constant-speed constant-voltage charging mode, the high-speed constant-voltage charging mode, the low-speed constant-current charging mode, the constant-speed constant-current charging mode, (S110). In step S200, the charging of the battery is performed according to the charging mode selected in step S110.

바람직하게, 상기 S100 단계에서, 상기 배터리의 온도 및 각 셀당 전압, 전류를 감지하는 것을 특징으로 한다.
Preferably, in step S100, the temperature of the battery and the voltage and current per cell are sensed.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템은, 외부 전력을 입력받아 배터리의 충전에 필요한 전력을 공급하는 변압기부(100), 상기 변압기부(100)와 연결되어, 상기 배터리의 충전에 필요한 전력을 생성하도록 제어하는 제어부(200), 상기 제어부(200)와 연결되어 있고, 상기 배터리와 연결되어 상기 제어부(200)에 의해 생성된 전력을 상기 배터리에 공급하는 충전부(300) 및 상기 배터리의 셀 상태를 감지하여 감지된 데이터를 상기 제어부(200)에 입력하는 배터리 관리 장치(BMS, Battery Management System)(600)를 포함하여 구성하되, 상기 제어부(200)는 상기 배터리 관리 장치(600)에 의해 감지된 셀 상태에 따라 상기 배터리의 충전을 수행하도록 상기 변압기부(100)를 제어하는 것을 특징으로 한다.A battery charging system according to an embodiment of the present invention includes a transformer unit 100 receiving external power and supplying power required for charging the battery, A charging unit 300 connected to the control unit 200 and connected to the battery to supply power generated by the control unit 200 to the battery, And a battery management system 600 for inputting sensed data to the controller 200. The controller 200 controls the operation of the battery management device 600 by the battery management device 600 And controls the transformer unit 100 to charge the battery according to the sensed cell state.

바람직하게, 상기 배터리 관리 장치(600)는 상기 배터리의 각 셀당 전압, 전류를 실시간 감지하는 셀 감지부(610) 및 상기 배터리의 온도를 감지하는 온도 감지부(630)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Preferably, the battery management device 600 includes a cell sensing unit 610 for sensing the voltage and current of each cell of the battery in real time, and a temperature sensing unit 630 for sensing the temperature of the battery .

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 배터리 충전 방법 및 배터리 충전 시스템은 배터리의 온도 및 각 셀당 전압, 전류를 실시간으로 감지하여 최적의 안정상태에서 충전함으로써, 배터리의 충전 효율성을 높여 배터리 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.The battery charging method and the battery charging system according to the present invention can detect the temperature of the battery, the voltage and current per each cell in real time, and charge the battery in the optimum stable state, thereby increasing the charging efficiency of the battery and extending the battery life There is an effect that can be.

또한, 배터리 충전 시스템에 배터리 관리 장치(BMS, Battey Management System)가 구비됨으로써, 각 셀의 상태에 따라 충전을 수행할 수 있고, 나아가, 배터리의 진단장치 및 수리장치로도 사용이 가능하므로 소비자의 A/S(After Service) 비용 절감을 할 수 있으며, 폐기물 저감효과도 얻을 수 있으므로 친환경적으로 구성될 수 있는 효과도 있다.
Also, since the BMS (BMS) is provided in the battery charging system, charging can be performed according to the state of each cell, and further, the battery can be used as a diagnosing device and a repairing device of the battery. It is possible to reduce the A / S (After Service) cost, and the waste reduction effect can be obtained, so that it can be constituted in an environmentally friendly manner.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템의 변압기부(100)를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템의 배터리 관리 장치(BMS)를 상세하게 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템의 예시도이다.FIG. 1 is a flowchart showing a battery charging method according to an embodiment of the present invention.
2 is a simplified illustration of a battery charging system in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a detailed view of a transformer unit 100 of a battery charging system according to an embodiment of the present invention.
4 is a detailed view of a battery management system (BMS) of a battery charging system according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram of a battery charging system according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 배터리 충전 방법 및 배터리 충전 시스템을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, a battery charging method and a battery charging system of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following drawings are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following drawings, but may be embodied in other forms. In addition, like reference numerals designate like elements throughout the specification.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
Hereinafter, the technical and scientific terms used herein will be understood by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily blurred are omitted.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리는 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 충전용 배터리이며, 특히 고전압 배터리에 유용하게 적용될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The battery according to an embodiment of the present invention is a rechargeable battery used in an electric vehicle or a hybrid vehicle, and is applicable particularly to a high voltage battery, but is not limited thereto.

또한, 배터리 충전방법 및 충전시스템은 실차량에서 이루어지는 충, 방전 방법 및 충, 방전 시스템에 적용될 수 있다.
Also, the battery charging method and the charging system can be applied to the charging and discharging method and the charging and discharging system which are performed in the actual vehicle.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 방법은 다음과 같은 단계로 이루어진다.As shown in FIG. 1, a battery charging method according to an embodiment of the present invention includes the following steps.

먼저, 배터리의 셀 상태를 실시간 감지할 수 있다.(S100)First, the cell state of the battery can be detected in real time (S100)

바람직하게는, 배터리의 온도 및 각 셀당 전압, 전류를 실시간으로 감지할 수 있으며, 다음으로, 상기 S100 단계에서 감지된 셀 상태에 따라 저속 정전압 충전모드, 정속 정전압 충전모드, 고속 정전압 충전모드, 저속 정전류 충전모드, 정속 정전류 충전모드, 고속 정전류 충전모드를 선택할 수 있다. (S110)Preferably, the temperature of the battery, the voltage and the current per each cell can be detected in real time, and then the low speed constant voltage charging mode, the constant speed constant voltage charging mode, the high speed constant voltage charging mode, Constant current charging mode, constant current constant current charging mode, high speed constant current charging mode can be selected. (S110)

마지막으로, 상기 S110 단계에서 선택된 충전모드에 따라 배터리의 충전을 수행할 수 있다.
Finally, the charging of the battery may be performed according to the charging mode selected in step S110.

즉, 다시 말하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 방법은, 배터리의 온도 및 각 셀당 전압, 전류를 실시간으로 감지하여 최적의 안정상태에서 충전함으로써, 배터리의 충전 효율성을 높여 배터리 수명을 연장할 수 있다.
That is, in other words, the battery charging method according to an embodiment of the present invention detects the temperature of the battery, the voltage and current per each cell in real time, and charges the battery in the optimal stable state, thereby increasing the battery charging efficiency can do.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 충전 시스템은 도 2에 도시한 바와 같이, 변압기부(100), 제어부(200), 충전부(300) 및 배터리 관리 장치(BMS, Battery Management System)(600)를 포함할 수 있다.
2, a battery charging system according to a preferred embodiment of the present invention includes a transformer unit 100, a controller 200, a charger 300, and a battery management system (BMS) 600 .

상기 변압기부(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 외부전력을 입력받는 입력단자(110), 배터리의 충전에 필요한 전력을 공급하는 적어도 하나의 출력단자(160), 상기 입력단자(110)와 연결된 1차측 권선(120), 상기 출력단자(160)와 연결된 2차측 권선(130)을 포함하여 구성될 수 있다.3, the transformer unit 100 includes an input terminal 110 for receiving external power, at least one output terminal 160 for supplying power required for charging the battery, an input terminal 110, And a secondary winding 130 connected to the output terminal 160. The secondary winding 130 is connected to the primary winding 120 and the output terminal 160, respectively.

이때, 상기 2차측 권선(130)상에 구비되어 권수비를 조정하기 위한 적어도 하나의 탭(140) 및 탭(140)의 연결을 교체하는 탭 절환부(150)를 더 포함하여 구성할 수 있다.At this time, the secondary winding 130 may include at least one tab 140 for adjusting the winding ratio, and a tab switching unit 150 for replacing the connection of the tab 140.

즉, 다시 말하자면, 일반적인 변압기의 구성에 변압기의 2차측에 상기 탭(140)을 다수 개 설치하고, 상기 탭 절환부(150)에서 상기 탭(140)의 연결을 변경하여 권수비를 변환함으로 2차측 출력전력을 변경할 수 있다.
That is, in other words, a plurality of the tabs 140 are provided on the secondary side of the transformer in the construction of a general transformer, and the connection of the tabs 140 is changed in the tab switching part 150, The output power can be changed.

상기 제어부(200)는 상기 변압기부(100)와 연결되며, 상기 배터리의 충전에 필요한 전력을 생성하도록 상기 변압기부(100)를 제어할 수 있다.The controller 200 is connected to the transformer unit 100 and may control the transformer unit 100 to generate electric power necessary for charging the battery.

이러한 상기 제어부(200)는 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 제어부(210)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
The controller 200 may further include an SCR (Silicon Controlled Rectifier) controller 210.

상기 SCR 제어부(210)는 상기 변압기부(100)의 상기 탭(140) 수에 따른 각각의 상기 탭 절환부(150)의 출력 단자(151)와 각각 연결되어, 상기 각 탭 절환부(150)를 각각 제어할 수 있다. 다시 말하자면, 상기 변압기부(100)의 하나의 탭 절환부(150)와 하나의 SCR 제어부(210)가 연결되어 각각의 탭 절환부(150)에 대한 각각의 SCR 제어할 수 있다.The SCR control unit 210 is connected to the output terminals 151 of the tap switching units 150 according to the number of the tabs 140 of the transformer unit 100, Respectively. In other words, one tap switching unit 150 of the transformer unit 100 and one SCR control unit 210 are connected to control each SCR for each tap switching unit 150.

상기 SCR 제어부(210)는 상기 배터리 충전에 필요한 전력을 생성하도록 SCR 위상 제어 방식(PWM : Pulse Width Modulation)을 사용하여 다중 SCR 제어방식으로 제어 할 수 있다.The SCR control unit 210 may control the SCR control method using an SCR phase width modulation (PWM) scheme to generate power required for charging the battery.

상기 SCR 위상 제어 방식은 SCR의 게이트에 주파수와 동기 된 펄스를 넣으면 SCR이 통전하게 되고 펄스의 위상을 변화시켜 주면 도통되는 전류의 양이 변하여 전류가 제어 된다. 보통 주파수가 동기 된 파형을 만들고 출력 제어용 DC 컨트롤전압을 비교하여 트리거(Trigger) 펄스를 만든다. SCR이 트리거 위상을 제어하여 공급전압의 위상을 제어함으로써 전력을 제어하는 방식을 말하며, 컨트롤전압과 램프파가 교차되는 순간에 펄스가 생성되는 원리이다.
In the SCR phase control scheme, if a pulse synchronized with the frequency is input to the gate of the SCR, the SCR is energized. If the phase of the pulse is changed, the amount of current that is conducted changes and the current is controlled. Generates a frequency-synchronized waveform and compares the DC control voltage for output control to produce a Trigger pulse. SCR controls the power by controlling the phase of the supply voltage by controlling the trigger phase. It is the principle that the pulse is generated at the moment when the control voltage and the ramp wave intersect.

상기 충전부(300)는 일측은 상기 제어부(200)와 연결되고, 타측은 상기 배터리와 연결하여 상기 제어부(200)에 의해 생성된 상기 배터리 충전에 필요한 전력을 상기 배터리에 공급할 수 있다. 이때, 상기 충전부(300)의 일측은 상기 제어부(200)에 상시 연결되어 있고, 타측은 상기 배터리의 충전부에 탈부착이 가능한 구조로 충전하고자 하는 상기 배터리에 연결하여 충전할 수 있다.The charging unit 300 may be connected to the controller 200 at one side and the battery may be connected to the other side of the charging unit 300 to supply the battery with electric power required for charging the battery. At this time, one side of the charging unit 300 is always connected to the controller 200, and the other side can be connected to the battery to be charged in a structure capable of being detachably attached to the charging unit of the battery.

상기 제어부(200)와 충전부(300) 사이에 상기 검출부(400)를 더 구비하는 것이 바람직하며, 상기 검출부(400)는 상기 충전부(300)의 전압, 전류 중 선택되는 적어도 하나 이상을 검출하여 상기 제어부(200)에 입력할 수 있다.The detecting unit 400 detects at least one selected from the voltage and current of the charging unit 300 and supplies the detected voltage to the charging unit 300. [ Can be input to the control unit 200.

상기 제어부(200)는 상기 검출부(400)에 의해 입력된 전압, 전류 중 선택되는 적어도 하나 이상을 모니터링하여, 상기 배터리의 전압 또는 전류 용량에 따라 미리 결정된 충전값에 맞는 충전 전력을 제어한다. 이때 미리 결정된 충전값은 저속, 정속 및 급속 중 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.The controller 200 monitors at least one of voltage and current selected by the detector 400 and controls a charging power corresponding to a predetermined charging value according to the voltage or current capacity of the battery. At this time, the predetermined charge value may be at least one selected from low speed, constant speed and rapid speed.

아울러, 정속 충전은 완속 충전이라고도 하며 일반적인 전기를 사용하여 평균 속도로 충전을 하는 것을 의미하며, 여기서 일반적인 전기란 각국에서 사용하는 가정용 전기를 뜻하며 우리나라의 경우 220V의 일반 콘센트에서 나오는 전기를 말한다. 일본과 미국의 경우 일반적인 전기는 110V정도 이다. 고속 충전은 정속 충전과 달리 충전 속도가 매우 빠르며, 일반 가정용 전기가 아닌 산업용 고전압의 전기를 받아들인다. 그에 따라서 별도의 설비가 필요하기 때문에 충전기 가격도 비싸고 설치비용도 매우 고가이다. 정속 충전은 시간은 걸리지만 완충이 가능하며, 이에 비해서, 고속 충전은 시간은 빠른 대신 완충이 어렵다. 이에 따라, 종류나 제작사에 따라 다르지만 배터리 용량의 80%정도만 빠르게 충전한다. 정속 충전은 일반 전기를 사용하기 때문에 안전하며 배터리의 수명에 큰 영향을 주지 않지만, 고속 충전은 고압의 전기를 사용하고 큰 에너지를 사용하기 때문에 충전 과정에서 많은 변수들이 존재한다. 작은 수 백개의 셀을 가진 전기 자동차 배터리에 큰 힘을 가하다보니 발열도 많고 데미지도 생길 수 있으므로 정속 충전보다 많은 정보를 주고받아야 하며 안전에 관련된 장비도 더 필요로 한다.In addition, the constant rate charging is also referred to as a slow charge and means charging at an average speed using general electricity. Here, the term "ordinary electricity" refers to domestic electricity used in each country, and in Korea, it refers to electricity from a 220V common outlet. In Japan and the United States, the typical electricity is about 110V. High-speed charging, unlike constant-rate charging, is very fast and accepts industrial high-voltage electricity rather than general household electricity. As a result, the charger is expensive and installation cost is very high. Constant charging takes time but can be buffered. In comparison, fast charging is fast, but it is difficult to buffer. As a result, it will charge up to 80% of the battery capacity, depending on the type and manufacturer. Constant charging is safe because it uses ordinary electricity and does not have a big effect on battery life. However, fast charging uses high voltage electricity and uses a lot of energy, so there are many variables in the charging process. When you apply a great deal of power to an electric car battery that has a few hundred cells, it generates more heat and can cause damage, so it needs to send more information than a constant charge and needs more safety related equipment.

상기 제어부(200)와 연결되어 배터리의 성능 및 수명을 디스플레이 하는 디스플레이부(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
The display unit 500 may further include a display unit 500 connected to the controller 200 to display the performance and life of the battery.

아울러, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템의 예시도이다.5 is an exemplary view of a battery charging system according to an embodiment of the present invention.

상기 배터리 관리 장치(BMS : Battery Management System)(600)는 상기 배터리의 셀 상태를 실시간 감지하여 감지된 데이터를 상기 제어부(200)에 입력할 수 있다.
The battery management system (BMS) 600 may sense the cell state of the battery in real time and input the sensed data to the controller 200. [

이러한 상기 배터리 관리 장치(600)는 도 4에 도시한 바와 같이, 셀 감지부(610)와 온도 감지부(630)를 포함하여 구성될 수 있다.The battery management apparatus 600 may include a cell sensing unit 610 and a temperature sensing unit 630 as shown in FIG.

상기 셀 감지부(610)는 일측에 상기 제어부(200)와 연결되는 충전기 입력 통신 라인(611)이 구비될 수 있으며, 타측에 각 셀의 상태를 감지하기 위한 셀 감지 출력 채널(613)이 구비될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 배터리 관리 장치(600)는 상기 셀 감지 출력채널(613)이 50개로 구비되어 있지만, 이에 한정하지는 않는다.The cell sensing unit 610 may include a charger input communication line 611 connected to the controller 200 at one side thereof and a cell sensing output channel 613 for sensing the status of each cell at the other side thereof . As shown in FIG. 4, the battery management apparatus 600 according to an embodiment of the present invention includes 50 cell sensing output channels 613, but the present invention is not limited thereto.

이러한 상기 셀 감지부(610)는 배터리의 각 셀당 전압, 전류를 실시간으로 감지한다.
The cell sensing unit 610 senses voltage and current per cell of the battery in real time.

상기 온도 감지부(630)는 일측에 상기 제어부(200)와 연결되는 충전기 입력 통신 라인(631)이 구비될 수 있으며, 타측에 상기 배터리의 온도를 감지하기 위한 온도 감지 출력 채널(633)이 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 배터리 관리 장치(600)는 상기 온도 감지 출력 채널(633)이 10개로 구비되어 있지만, 이에 한정하지는 않는다.The temperature sensing unit 630 may include a charger input communication line 631 connected to the controller 200 on one side and a temperature sensing output channel 633 for sensing the temperature of the battery on the other side. . The battery management apparatus 600 according to an exemplary embodiment of the present invention includes ten temperature sensing output channels 633, but the present invention is not limited thereto.

또한, 상기 온도 감지부(630)에는 상기 온도 감지부(630)에 의해 감지된 상기 배터리의 온도에 따라 팬을 구동할 수 있는 팬 출력 채널(635)이 구비될 수 있다. 더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 배터리 관리 장치(600)는 상기 팬 출력 채널(635)이 4개로 구비되어 있지만, 이에 한정하지는 않는다.
The temperature sensing unit 630 may include a fan output channel 635 for driving the fan according to the temperature of the battery sensed by the temperature sensing unit 630. In addition, the battery management apparatus 600 according to an embodiment of the present invention includes four fan output channels 635, but the present invention is not limited thereto.

이러한 상기 배터리 관리 장치(600)는 상기 충전부(300)에 연결된 배터리를 탈거하여 상기 배터리의 각 셀당 전압, 전류, 배터리의 온도를 감지하여, 최적의 안정 상태에서 상기 배터리의 급속충전을 수행할 수 있으며, 나아가 진단장치 및 수리장치로도 이용할 수 있다. 다시 말하자면, 각 셀당 전압, 전류에 따라 배터리의 각 셀을 진단하고, 각 셀을 교환하여 수리할 수 있다.The battery management apparatus 600 can remove the battery connected to the charging unit 300 to sense the voltage, current, and temperature of each battery of the battery, and perform rapid charging of the battery in an optimal stable state. And can be used as a diagnosis device and a repairing device. In other words, each cell of the battery can be diagnosed according to voltage and current per cell, and each cell can be replaced and repaired.

즉, 다시 말하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 시스템은 상기 배터리 관리 장치(600)가 구비되어, 각 셀의 상태에 따라 충전을 수행할 수 있고, 나아가, 배터리의 진단장치 및 수리장치로도 사용이 가능하므로 소비자의 A/S(After Service) 비용 절감을 꽤할 수 있으며, 폐기물 저감 효과도 얻을 수 있으므로 친환경적이다.
That is, in other words, the battery charging system according to the embodiment of the present invention may include the battery management device 600 to perform charging according to the state of each cell, and further, (After Service) costs can be considerably reduced, and waste reduction effect can be obtained, which is environmentally friendly.

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전 방법 및 배터리 충전 시스템은 향후 판매될 하이브리드 차량 및 전기자동차의 고전압 배터리에 모두 대응할 수 있는 장비로서, 해외 제품과 뚜렷하게 구별되는 독자 구조 제품의 국산화 개발로 표준 제품화 및 수입 대체효과가 있을 것으로 판단되며, 국내 다른 배터리 산업, 적용분야에도 많은 경제적 효과를 유발할 것이며, 특히 에너지 절감과 원가절감에 크게 기여할 것이어서 관련 제조업체의 기술개발에 많은 도움을 될 수 있을 것으로 기대된다.
The battery charging method and the battery charging system according to an embodiment of the present invention can correspond to both high-voltage batteries of a hybrid vehicle and an electric vehicle to be sold in the future. By developing a localized product of a self- And import substitution effect, and it will bring a lot of economic effects to other domestic battery industry and application field. Especially, it will contribute to energy saving and cost reduction, and it is expected that it will help a related manufacturer's technology development .

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

100 : 변압기부
200 : 제어부
300 : 충전부
400 : 검출부
500 : 디스플레이부
600 : 배터리 관리 장치(BMS, Battery Management System)
610 : 셀 감지부
630 : 온도 감지부100:
200:
300:
400:
500:
600: Battery Management System (BMS)
610: Cell detection unit
630: Temperature sensing unit

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 2차측 권선(130)과 연결되어 2차측 출력을 조정하는 적어도 하나의 탭(140) 및 탭(140)의 연결을 변경하는 탭 절환부(150)를 포함하며, 외부 전력을 입력받아 배터리의 충전에 필요한 전력을 공급하는 변압기부(100);
상기 변압기부(100)와 연결되어, 상기 배터리의 충전에 필요한 전력을 생성하도록 SCR 제어를 하는 SCR 제어부(210)를 포함하는 제어부(200);
일측은 상기 제어부(200)와 연결되고, 타측은 상기 배터리와 탈부착이 가능한 구조로, 상기 배터리와 연결되어 상기 제어부(200)에 의해 생성된 전력을 상기 배터리에 공급하는 충전부(300);
상기 제어부(200)와 충전부(300) 사이에 구비되며, 상기 충전부(300)의 전압, 전류 중 선택되는 적어도 하나 이상을 검출하여 상기 제어부(200)에 입력하는 검출부(400);및
상기 배터리의 각 셀당 전압, 전류를 실시간 감지하는 셀 감지부(610)와, 상기 배터리의 온도를 감지하는 온도 감지부(630)를 포함하며, 상기 배터리의 셀 상태를 감지하여 감지된 데이터를 상기 제어부(200)에 입력하는 배터리 관리 장치(BMS, Battery Management System)(600);
를 포함하여 구성하되,
상기 제어부(200)는
상기 검출부(400)에 의해 검출한 전압 또는 전류에 따라, 상기 탭 절환부(150)에서 탭 절환을 수행하여 상기 변압기부(100)에서 공급한 전력을 교류로 1차 변압하도록 한 후,
상기 배터리 관리 장치(600)에 의해 감지된 셀 상태에 따라, 상기 SCR 제어부(210)에서 SCR 위상 제어를 수행하여 직류로 2차 변압하여 상기 배터리의 충전에 필요한 전력을 생성하도록 하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 배터리 충전 시스템.
At least one tab 140 connected to the secondary winding 130 to adjust a secondary output and a tab switch 150 for changing the connection of the tab 140. The external power A transformer unit 100 for supplying power required for the transformer 100;
A control unit (200) connected to the transformer unit (100) and including an SCR control unit (210) for performing SCR control to generate electric power necessary for charging the battery;
A charging unit 300 connected to the controller 200 on one side and detachable from the battery on the other side and connected to the battery and supplying power generated by the controller 200 to the battery;
A detecting unit 400 provided between the controller 200 and the charger 300 for detecting at least one selected from voltage and current of the charger 300 and inputting the detected voltage and current to the controller 200;
A cell sensing unit 610 for sensing the voltage and current per cell of the battery in real time and a temperature sensing unit 630 for sensing the temperature of the battery, A battery management system (BMS) 600 for input to the control unit 200;
, ≪ / RTI >
The control unit 200
The tap switching unit 150 performs a tap change according to the voltage or current detected by the detecting unit 400 so that the power supplied from the transformer unit 100 is firstly transformed by AC,
The SCR control unit 210 performs SCR phase control according to the cell state sensed by the battery management device 600 to generate secondary power required for charging the battery by DC secondary conversion. The battery charging system comprising:
삭제delete
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