KR102318154B1 - Capacity restoration apparatus for secondary battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이차전지의 용량에 대한 기본 세팅 후 용량 복원 작업이 시작되면, 세팅된 이차전지에 자동으로 여러 단계의 충전 전압 주파수 신호를 순차적으로 보내 그 반응에 따라 최적의 충전 전압 주파수 신호를 인식 후 해당 충전 전압으로 충전 작업을 진행하며, 충전 중 저항이 높아질 때마다 다시 최적의 충전 전압 주파수를 찾아 해당 충전 전압 주파수에 따른 충전 전압으로 충전 작업을 진행하는 과정을 반복하여 충전 효율 및 그에 따른 전지의 용량 복원 효율을 극대화하는 이차전지의 용량 복원 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 이차전지의 용량 복원 장치는 충전할 이차전지의 전극이 연결되는 전지 접속부와, 상기 전지 접속부에 연결된 이차전지의 충전 전압 주파수를 사전에 정해진 여러 단계의 충전 전압 주파수 중에서 선택하는 충전전압 주파수 설정부, 그리고 충전 시작 신호의 입력에 따라 상기 충전전압 주파수 설정부를 통해 설정된 충전 전압 주파수를 시작으로 충전 작업을 개시하며, 충전 중 저항이 사전에 정해진 임계 저항을 초과할 시 기정해진 상기 여러 단계의 충전 전압 주파수 중에서 충전 전압 주파수를 다시 선택하여 충전을 계속하는 작업을 1회 이상 실행하면서 충전 작업을 진행하는 충전 작동 제어부를 포함하여 구성된다.According to the present invention, when the capacity restoration operation is started after the basic setting of the capacity of the secondary battery, the charging voltage frequency signal of various stages is automatically sent sequentially to the set secondary battery, and the optimal charging voltage frequency signal is recognized according to the response. The charging operation is carried out with the corresponding charging voltage, and whenever the resistance increases during charging, the optimum charging voltage frequency is found again and the charging process is repeated with the charging voltage according to the corresponding charging voltage frequency. The present invention relates to an apparatus for restoring capacity of a secondary battery that maximizes capacity restoration efficiency, wherein the apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to the present invention includes a battery connection part to which an electrode of a secondary battery to be charged is connected, and a charging voltage of a secondary battery connected to the battery connection part. A charging voltage frequency setting unit that selects a frequency from among the charging voltage frequencies of several predetermined steps, and starting the charging operation from the charging voltage frequency set through the charging voltage frequency setting unit according to the input of a charging start signal, When the resistance exceeds the predetermined threshold resistance, the charging operation control unit that performs the charging operation while executing the operation of continuing charging by selecting the charging voltage frequency from among the predetermined charging voltage frequencies of the various stages one or more times; is composed
Description
본 발명은 이차전지의 용량에 대한 기본 세팅 후 용량 복원 작업이 시작되면, 세팅된 이차전지에 자동으로 여러 단계의 충전 전압 주파수 신호를 순차적으로 보내 그 반응에 따라 최적의 충전 전압 주파수 신호를 인식 후 해당 충전 전압으로 충전 작업을 진행하며, 충전 중 저항이 높아질 때마다 다시 최적의 충전 전압 주파수를 찾아 해당 충전 전압 주파수에 따른 충전 전압으로 충전 작업을 진행하는 과정을 반복하여 충전 효율 및 그에 따른 전지의 용량 복원 효율을 극대화하는 이차전지의 용량 복원 장치에 관한 것이다.According to the present invention, when the capacity restoration operation is started after the basic setting of the capacity of the secondary battery, the charging voltage frequency signal of various stages is automatically sent sequentially to the set secondary battery, and the optimal charging voltage frequency signal is recognized according to the response. The charging operation is carried out with the corresponding charging voltage, and whenever the resistance increases during charging, the optimum charging voltage frequency is found again and the charging process is repeated with the charging voltage according to the corresponding charging voltage frequency. The present invention relates to a capacity restoration device for a secondary battery that maximizes capacity restoration efficiency.
일반적으로 이차전지는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시켜 외부의 회로에 전원을 공급하고, 방전 시 외부의 전원을 공급받아 전기적 에너지를 화학적 에너지로 바꾸어 전기를 저장할 수 있는 전지를 말한다.In general, a secondary battery refers to a battery that converts chemical energy into electrical energy to supply power to an external circuit, receives external power during discharge, and converts electrical energy into chemical energy to store electricity.
납축전지를 예로 들면, 납축전지는 과산화납으로 이루어진 양극판 및 납으로 이루어진 음극판을 포함하는 전극판 그리고 묽은 황산으로 이루어진 전해액이 화학 반응을 일으켜 전기를 발생시키며, 방전 시 충전하게 되면 다시 전지의 기능을 회복하게 된다.Taking a lead-acid battery as an example, a lead-acid battery generates electricity by causing a chemical reaction between an electrode plate including an anode plate made of lead peroxide and a cathode plate made of lead, and an electrolyte solution made of dilute sulfuric acid. will recover
또한, 납축전지는 얇은 판 여러 장을 병렬로 접속하는 방식으로 양극판과 음극판을 서로 마주보도록 배치하여 극판과 전해액의 접촉 면적을 최대화하는 방식으로 설계되며, 방전 시에는 황산이 소모되어 생성된 황산염(PbSO4) 및 물이 생성되고, 황산염은 양극판과 음극판에 부착되며, 생성된 물로 인해 전해액의 밀도는 낮아지게 된다. In addition, lead-acid batteries are designed in such a way as to maximize the contact area between the electrode plate and the electrolyte by arranging the positive and negative plates to face each other by connecting several thin plates in parallel. PbSO4) and water are produced, sulfate is attached to the positive and negative plates, and the density of the electrolyte is lowered due to the generated water.
그러나 납축전지는 장기간 반복적인 충방전이 진행되면, 전극판에 달라붙은 황산염이 충전 시에 이탈되지 않고 그대로 남아 있는 황산화 현상이 발생하며, 이러한 황산화 현상은 전극판의 전기 반응의 통로를 차단하여 절연기능을 하게 되므로, 납축전지의 전압, 용량 및 비중도를 저하시키는 것이었다.However, in lead-acid batteries, when repeated charging and discharging for a long period of time progresses, the sulfuration phenomenon in which the sulfate adhering to the electrode plate remains without being separated during charging occurs. Thus, the insulating function was performed, thereby reducing the voltage, capacity and specific gravity of the lead-acid battery.
그리고 이는 납축전지 만의 문제는 아니며, 대부분의 이차전지에서 상술한 난점에 준하는 현상들이 발생되는 것이었다.And this is not a problem only for lead-acid batteries, and phenomena similar to the above-mentioned difficulties occurred in most secondary batteries.
부연 설명하면, 대부분의 이차전지는 상술한 난점으로 인해 그 수명이 단축되는 것이었고, 이는 상대적으로 많은 수의 폐전지가 양산되는 결과로 이어져, 세계 각국에서 폐전지의 처리에 어려움을 겪고 있다. 즉, 폐전지의 분해에 따른 화학적 오염 현상이 발생되며, 따라서 선진국에서는 전지의 제조 및 공급자가 의무 수량의 폐전지를 수거하도록 법제화하고 있고, 대한민국의 경우에도 관련 법령에 의거 자격요건을 갖춘 자가 취급 및 폐기할 수 있도록 하고 있다.To elaborate, most of the secondary batteries have a shortened lifespan due to the above-mentioned difficulties, which leads to the mass production of a relatively large number of waste batteries, making it difficult to dispose of waste batteries in countries around the world. In other words, chemical contamination occurs due to the decomposition of waste batteries. Therefore, in developed countries, it is legal for battery manufacturers and suppliers to collect the required amount of waste batteries. making it possible to dispose of it.
그리고 이러한 폐전지의 안전한 처리도 중요하지만, 보다 중요하게 인식 및 실행되어야 할 점은 폐전지를 최대한 복원시켜 재활용의 효율을 높이는 것이다.And although the safe treatment of these waste batteries is important, the more important thing to recognize and implement is to restore the waste batteries as much as possible to increase the recycling efficiency.
이에 따라 폐전지의 복원을 위한 여러 기술들이 게시되고 있지만, 복원 효율이 20% 이하로 낮아 사용자에게 신뢰감을 주지 못하고, 비교적 고가인 복원 장치의 채산성을 맞추기 위해 고전압의 무리한 복원 작업을 진행하게 되면서 오히려 전지 수명이 더 단축되는 역기능도 초래되는 것이었다.As a result, various technologies for the restoration of waste batteries have been published, but the restoration efficiency is lower than 20%, which does not give users confidence, and the excessive restoration work of high voltage is carried out to match the profitability of the relatively expensive restoration device. The adverse function of further shortening the battery life was also brought about.
따라서 폐전지의 복원 효율을 현저히 개선하는 동시에 그를 통해 폐전지의 양산을 줄일 수 있는 방안이 요구되는 상황이다.Therefore, there is a need for a method that can significantly improve the recovery efficiency of the waste battery and reduce the mass production of the waste battery through it.
본 발명의 실시 예는 이차전지의 용량에 대한 기본 세팅 후 용량 복원 작업이 시작되면, 세팅된 이차전지에 자동으로 여러 단계의 충전 전압 주파수 신호를 순차적으로 보내 그 반응에 따라 최적의 충전 전압 주파수 신호를 인식 후 해당 충전 전압으로 충전 작업을 진행하며, 충전 중 저항이 높아질 때마다 다시 최적의 충전 전압 주파수를 찾아 해당 충전 전압 주파수에 따른 충전 전압으로 충전 작업을 진행하는 과정을 반복하여 충전 효율 및 그에 따른 전지의 용량 복원 효율을 극대화하는 이차전지의 용량 복원 장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, when the capacity restoration operation starts after the basic setting of the capacity of the secondary battery, the charging voltage frequency signal of several stages is automatically sequentially sent to the set secondary battery and the optimal charging voltage frequency signal according to the response After recognizing , the charging operation is carried out with the corresponding charging voltage, and whenever the resistance increases during charging, the optimum charging voltage frequency is found again and the charging process is repeated with the charging voltage according to the charging voltage frequency. To provide a capacity restoration device for a secondary battery that maximizes the capacity restoration efficiency of the battery.
본 발명의 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치는, 충전할 이차전지의 전극이 연결되는 전지 접속부, 상기 전지 접속부에 연결된 이차전지의 충전 전압 주파수를 사전에 정해진 여러 단계의 충전 전압 주파수 중에서 선택하는 충전전압 주파수 설정부, 충전 시작 신호의 입력에 따라 상기 충전전압 주파수 설정부를 통해 설정된 충전 전압 주파수를 시작으로 충전 작업을 개시하며, 충전 중 저항이 사전에 정해진 임계 저항을 초과할 시 기정해진 상기 여러 단계의 충전 전압 주파수 중에서 충전 전압 주파수를 다시 선택하여 충전을 계속하는 작업을 1회 이상 실행하면서 충전 작업을 진행하는 충전 작동 제어부를 포함할 수 있다.In the apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention, a battery connection part to which an electrode of a secondary battery to be charged is connected, and a charging voltage frequency of a secondary battery connected to the battery connection part is selected from among predetermined charging voltage frequencies of several stages. In accordance with the input of the charging voltage frequency setting unit, the charging start signal, the charging operation is started from the charging voltage frequency set through the charging voltage frequency setting unit, and when the resistance exceeds a predetermined threshold resistance during charging, the predetermined The charging operation control unit may include a charging operation control unit that performs a charging operation while performing an operation of continuing charging by selecting a charging voltage frequency from among the charging voltage frequencies of several stages one or more times.
또한, 상기 충전 작동 제어부는 상기 이차전지에 대한 충전 전원으로부터 2회 이상의 사전 충전 작업을 진행 후 상기 사전 충전 작업들을 통한 전체 충전 전원을 상기 이차전지에 한 번에 방전하는 방식으로 상기 이차전지의 충전 작업을 진행하며, 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치는 상기 사전 충전 작업들을 통한 전체 충전 전원을 상기 이차전지에 한 번에 방전하는 것을 1회의 충방전 횟수로 하여 상기 충방전 횟수를 설정하기 위한 충방전 횟수 설정부를 더 포함할 수 있다.In addition, the charging operation control unit performs a pre-charging operation from the charging power for the secondary battery two or more times and then discharging the entire charging power through the pre-charging operations to the secondary battery at once to charge the secondary battery. In the operation, the capacity restoration apparatus of the secondary battery according to an embodiment of the present invention discharges the entire charging power through the pre-charging operations to the secondary battery at one time as the number of times of one charge/discharge, and the number of charge/discharge It may further include a charge/discharge number setting unit for setting the.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치는 1회의 상기 충방전 횟수를 기준으로 상기 사전 충전 작업의 횟수 및 매회 충전 시간 그리고 매회 간 충전 주기를 설정하기 위한 충전주기 설정부를 더 포함할 수 있다.In addition, the apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention further includes a charging cycle setting unit for setting the number of times of the pre-charging operation, each charging time, and each charging cycle based on the number of times of one charge and discharge. can do.
또한, 상기 충전 작동 제어부는 충전 작업 개시 전 상기 충전전압 주파수 설정부를 통해 설정된 충전 전압 주파수로부터 충전 작업 개시 후 다른 단계의 충전 전압 주파수를 다시 선택하는 작업을 충전 중인 상기 이차전지의 실시간의 충전 전압 주파수를 기반으로 자동 선택할 수 있도록 설계된 것일 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치는 상기 충전 작동 제어부의 상기 충전 전압 주파수들에 대한 선택 동작이 자동 모드 또는 수동 모드 중에서 선택될 수 있도록 하는 작동 모드 선택스위치를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 작동 모드 선택스위치는 상기 자동 모드 및 수동 모드 중 선택된 모드의 시각적 확인을 위해 상기 자동 모드 선택 시 점등되는 조명모듈을 포함할 수 있다.In addition, the charging operation control unit is a real-time charging voltage frequency of the secondary battery that is charging the operation of re-selecting the charging voltage frequency of another stage after starting the charging operation from the charging voltage frequency set through the charging voltage frequency setting unit before the charging operation starts It may be designed to automatically select based on Therefore, the apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention may further include an operation mode selection switch that allows the selection operation of the charging voltage frequencies of the charging operation control unit to be selected from an automatic mode or a manual mode. have. And the operation mode selection switch may include a lighting module that is turned on when the automatic mode is selected for visual confirmation of the selected mode among the automatic mode and the manual mode.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치는방전용 부하가 연결되는 부하 접속부를 더 포함하며, 상기 부하 접속부에 방전용 부하가 접속된 상태에서 상기 충전 작동 제어부의 충전 작업이 개시되는 것일 수 있다.In addition, the apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention further includes a load connection part to which a load for discharging is connected, and the charging operation of the charging operation control unit is started while the load for discharging is connected to the load connection part. it may be
또한, 상기 충전 전압 주파수는 9단계를 1세트로 하는 세 개의 세트로 이루어져 총 27단계의 충전 주파수로써 사전에 설정되는 것일 수 있다. In addition, the charging voltage frequency may be set in advance as a charging frequency of a total of 27 stages consisting of three sets of 9 stages as one set.
본 발명의 실시 예에 따르면, 이차전지의 용량에 대한 기본 세팅 후 용량 복원 작업을 시작하면, 세팅된 이차전지에 자동으로 여러 단계의 충전 전압 주파수 신호가 순차적으로 보내져 그 반응에 따라 최적의 충전 전압 주파수 신호가 인식된 후 해당 충전 전압으로 충전 작업이 진행되며, 충전 중 저항이 높아질 때마다 다시 최적의 충전 전압 주파수를 찾아 해당 충전 전압 주파수에 따른 충전 전압으로 충전 작업이 진행되는 과정이 반복됨에 따라, 충전 효율 및 그에 따른 전지의 용량 복원 효율이 극대화될 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, when the capacity restoration operation is started after the basic setting of the capacity of the secondary battery, the charging voltage frequency signals of various stages are automatically sent sequentially to the set secondary battery, and the optimal charging voltage according to the response After the frequency signal is recognized, the charging operation proceeds with the corresponding charging voltage, and whenever the resistance increases during charging, the optimal charging voltage frequency is found again and the charging process is repeated with the charging voltage according to the corresponding charging voltage frequency. , the charging efficiency and thus the capacity restoration efficiency of the battery can be maximized.
특히, 자동 모드로 사용 시 복원할 이차전지의 용량 등 기본 조건만 세팅하여 주면, 상술한 충전 및 복원 작업이 자동으로 진행된 후 종료되므로, 사용자의 작업상 편의성은 크게 향상되면서 충전 효율 및 그에 따른 전지의 용량 복원 효율은 극대화됨에 따라, 제품의 기능성 및 신뢰성 등이 크게 높아지게 된다.In particular, when using in automatic mode, if only basic conditions such as the capacity of the rechargeable battery to be restored are set, the above-described charging and restoration work is automatically completed and then ended, so the user's operational convenience is greatly improved while charging efficiency and battery As the capacity restoration efficiency of the product is maximized, the functionality and reliability of the product are greatly increased.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치의 기본 구성을 예시한 블록도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치를 예시한 블록도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치를 실사 이미지로 예시한 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치의 작동 상태를 실사 이미지로 예시한 사시도1 is a block diagram illustrating a basic configuration of an apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram illustrating an apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view illustrating an apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention as a live-action image;
4 is a perspective view illustrating an operating state of the apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention as a live-action image;
이하의 본 발명에 관한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시 예이고 해당 실시 예의 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명의 실시에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 기재된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following detailed description of the present invention is an embodiment in which the present invention may be practiced, and reference is made to the accompanying drawings shown by way of example of the embodiment. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention with respect to one embodiment. In addition, it should be understood that the position or arrangement of individual components in each described embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention.
따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.Accordingly, the detailed description set forth below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scopes equivalent to those claimed by the claims. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various aspects.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.
발명에서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, ＂…모듈“ 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In the present invention, when a part "includes" a certain component in the whole, this means that other components may be further included, not excluding other components, unless otherwise stated. In addition, the “… wealth", "… The term “module” means a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치에 대해 설명한다.An apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 .
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치의 기본 구성을 예시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a basic configuration of an apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치는 전지 접속부(110), 충전전압 주파수 설정부(120) 및 충전 작동 제어부(130)를 포함하여 구성된다. 설명에 앞서, 본 발명의 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치는 이차전지의 충전 및 용량 복원을 위해 충전용 전원을 외부 전원으로부터 입력받기 위한 구조를 포함함은 자명하며, 따라서 본 실시 예에서는 해당 구성에 대한 구체적인 설명 및 도시는 생략하였음을 밝혀 둔다.As shown, the apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a
전지 전속부(110)는 충전할 이차전지(10)의 전극이 연결된다.The
충전전압 주파수 설정부(120)는 전지 접속부(110)에 연결된 이차전지(10)의 충전 전압 주파수를 사전에 정해진 여러 단계의 충전 전압 주파수 중에서 선택하는 기능을 한다. 여기서, 상기 충전 전압 주파수는 9단계를 1세트로 하는 세 개의 세트로 이루어져 총 27단계의 충전 주파수로써 사전에 설정되는 것일 수 있다.The charging voltage
충전 작동 제어부(130)는 충전 시작 신호의 입력에 따라 충전전압 주파수 설정부(120)를 통해 설정된 충전 전압 주파수를 시작으로 충전 작업을 개시하며, 충전 중 저항이 사전에 정해진 임계 저항을 초과할 시 기정해진 상기 여러 단계의 충전 전압 주파수 중에서 충전 전압 주파수를 다시 선택하여 충전을 계속하는 작업을 1회 이상 실행하면서 충전 작업을 진행한다.The charging
상술한 구성에 의해서, 복원 작업을 진행할 이차전지의 용량에 대한 기본 세팅 후 용량 복원 작업을 시작하면, 세팅된 이차전지에 자동으로 여러 단계의 충전 전압 주파수 신호를 순차적으로 보내 그 반응에 따라 최적의 충전 전압 주파수 신호를 인식 후 해당 충전 전압으로 충전 작업을 진행하며, 충전 중 저항이 높아질 때마다 다시 최적의 충전 전압 주파수를 찾아 해당 충전 전압 주파수에 따른 충전 전압으로 충전 작업을 진행하는 과정을 반복함에 따라, 충전 효율 및 전지의 용량 복원 효율이 현저하게 높아질 수 있게 된다.According to the above configuration, when the capacity restoration operation is started after the basic setting of the capacity of the secondary battery to be restored, the charging voltage frequency signal of several stages is automatically sent sequentially to the set secondary battery in order to optimize the battery according to the response. After recognizing the charging voltage frequency signal, the charging operation is carried out with the corresponding charging voltage, and whenever the resistance increases during charging, the optimum charging voltage frequency is found again and the charging process is repeated with the charging voltage according to the corresponding charging voltage frequency. Accordingly, the charging efficiency and the capacity recovery efficiency of the battery can be remarkably increased.
다음은 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치에 대해 설명한다.Next, an apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4 .
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치를 예시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치를 실사 이미지로 예시한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치의 작동 상태를 실사 이미지로 예시한 사시도이다.2 is a block diagram illustrating an apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view illustrating an apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention as a live-action image, 4 is a perspective view illustrating an operating state of the apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention as a live-action image.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치는 전지 접속부(210), 충전전압 주파수 설정부(220), 충전 작동 제어부(230), 충방전 횟수 설정부(240), 충전주기 설정부(250), 작동 모드 선택스위치(260) 및 부하 접속부(270)를 포함하여 구성된다.As shown, the apparatus for restoring capacity of a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a
설명에 앞서, 본 실시 예의 전지 접속부(210), 충전전압 주파수 설정부(220) 및 충전 작동 제어부(230)의 기본 구성 및 작용은 도 1을 참조하여 설명한 해당 구성들과 중복되지만, 본 실시 예의 전체적인 설명을 위해 다시 한번 설명키로 한다. 또한, 본 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치는 이차전지의 충전 및 용량 복원을 위해 충전용 전원을 외부 전원으로부터 입력받기 위한 구조를 포함함은 자명하며, 따라서 본 실시 예에서는 해당 구성에 대한 구체적인 설명 및 도시는 생략하였음을 밝혀 둔다.Prior to the description, the basic configuration and operation of the
전지 전속부(210)는 충전할 이차전지(10)의 전극이 연결된다.The
충전전압 주파수 설정부(220)는 전지 접속부(210)에 연결된 이차전지(10)의 충전 전압 주파수를 사전에 정해진 여러 단계의 충전 전압 주파수 중에서 선택하는 기능을 한다. 여기서, 상기 충전 전압 주파수는 9단계를 1세트로 하는 세 개의 세트로 이루어져 총 27단계의 충전 주파수로써 사전에 설정되는 것일 수 있다.The charging voltage
충전 작동 제어부(230)는 충전 시작 신호의 입력에 따라 충전전압 주파수 설정부(220)를 통해 설정된 충전 전압 주파수를 시작으로 충전 작업을 개시하며, 충전 중 저항이 사전에 정해진 임계 저항을 초과할 시 기정해진 상기 여러 단계의 충전 전압 주파수 중에서 충전 전압 주파수를 다시 선택하여 충전을 계속하는 작업을 1회 이상 실행하면서 충전 작업을 진행한다. 여기서, 충전 작동 제어부(130)는 이차전지(10)에 대한 충전 전원으로부터 2회 이상의 사전 충전 작업을 진행 후 상기 사전 충전 작업들을 통한 전체 충전 전원을 이차전지(10)에 한 번에 방전하는 방식으로 이차전지(10)의 충전 작업을 진행할 수 있다. 따라서 본 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치는 충방전 횟수 설정부(140)를 포함하여 구성된다. 충방전 횟수 설정부(140)는 상기 사전 충전 작업들을 통한 전체 충전 전원을 이차전지에 한 번에 방전하는 것을 1회의 충방전 횟수로 하여 상기 충방전 횟수를 설정하는 기능을 한다.The charging
그리고 상술한 충전 작동 제어부(130)의 충전 방식은 대한민국 등록특허 제10-1131664호(발명의 명칭 : 스위칭 배열과 충방전을 이용한 고효율 충전장치)에 게시된 내용을 통해 구현될 수 있고, 그 밖의 공지된 기술을 통해 다양한 형태로 구현될 수 있는바, 본 실시 예에서 이에 대한 구체적인 설명 및 도시는 생략한다.And the charging method of the above-described charging
또한, 충전 작동 제어부(230)는 충전 작업 개시 전 충전전압 주파수 설정부(220)를 통해 설정된 충전 전압 주파수로부터 충전 작업 개시 후 다른 단계의 충전 전압 주파수를 다시 선택하는 작업을 충전 중인 이차전지(10)의 실시간의 충전 전압 주파수를 기반으로 자동 선택할 수 있도록 설계된 것일 수 있다.In addition, the charging
따라서 본 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치는 충전 작동 제어부(230)의 상기 충전 전압 주파수들에 대한 선택 동작이 자동 모드 또는 수동 모드 중에서 선택될 수 있도록 하는 작동 모드 선택스위치(260)를 더 포함할 수 있다. 또한, 작동 모드 선택스위치(260)는 상기 자동 모드 및 수동 모드 중 선택된 모드의 시각적 확인을 위해 상기 자동 모드 선택 시 점등되는 조명모듈(261)을 포함할 수 있다. 본 실시 예에서는 이러한 조명모듈(261)로써 LED가 사용되는 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 조명모듈(261)은 상기 자동 모드 및 수동 모드 중 선택된 모드를 시각적으로 표시하는 조건을 만족하는 범위 내에서 다양한 조명 소자들이 사용될 수 있다.Therefore, the apparatus for restoring the capacity of the secondary battery according to the present embodiment further includes an operation
충전주기 설정부(250)은 1회의 상기 충방전 횟수를 기준으로 상기 사전 충전 작업의 횟수 및 매회 충전 시간 그리고 매회 간 충전 주기를 설정할 수 있게 하는 기능을 한다.The charging
부하 접속부(270)는 방전용 부하(20)가 연결된다. 그리고 본 실시 예에 따른 이차전지의 용량 복원 장치는 부하 접속부(270)에 방전용 부하(20)가 접속된 상태에서 충전 작동 제어부(230)의 충전 작업이 개시된다.The
상술한 구성을 갖는 이차전지의 용량 복원 장치의 사용 과정을 예시적으로 설명하면 다음과 같다.A process of using the apparatus for restoring capacity of a secondary battery having the above-described configuration will be exemplarily described as follows.
1. 장치 뒷면의 부하 접속부(270)에 방전용 부하를 연결한다.1. A discharge load is connected to the
2. DC Power Supply의 전원을 켜고, 출력 전압을 15.4V의 정격전압으로 설정한다.2. Turn on the DC Power Supply and set the output voltage to the rated voltage of 15.4V.
3. 복원코자 하는 이차전지(10)를 전지 접속부(210)에 연결한다.3. Connect the
4. 전원스위치를 온(ON) 동작한다.4. Turn on the power switch.
5. 충전전압 주파수 설정부(220)의 충전 주파수 선택스위치를 조작하여 원하는 충전 전압 주파수를 선택한다.5. Operate the charging frequency selection switch of the charging voltage
6. 충전주기 설정부(250)의 충전주기 선택스위치를 조작하여 원하는 주기 선택을 한다.6. Operate the charging cycle selection switch of the charging
7. 작동 모드 선택스위치(260)를 조작하여 원하는 작동 모드를 선택한다.7. Operate the operation
8. 충방전 횟수 설정부(240)의 충방전 횟수 선택스위치를 조작하여 충방전 횟수를 선택한다.8. Operate the charge/discharge frequency selection switch of the charge/discharge
9. 충전시작 스위치를 조작하여 이차전지(10)에 대한 복원 작업을 시작한다.(방전부터 시작되면 LED가 점멸한다.)9. Manipulate the charging start switch to start the restoration work for the
10. 8번을 통해 선택된 충방전 횟수만큼 충전 동작이 완료되면, 장치 내부의 부저가 울리면서 장치 전면의 LED가 점멸신호를 발생하고, 이때 충전스위치를 1회 눌러 완료표시를 해제 후 전류계 값이 0.22A로 내려갈때까지 상태를 유지한다.10. When the charging operation is completed for the number of charging/discharging selected through No. 8, the buzzer inside the device sounds and the LED on the front of the device generates a blinking signal. Hold it until it goes down to 0.22A.
11. 이차전지(10)의 복원이 완려되면, 이차전지(10)를 장치로부터 분리 후 복원할 다른 이차전지(10)를 다시 세팅한다.11. When the restoration of the
상술한 구성에 의해서, 복원 작업을 진행할 이차전지의 용량에 대한 기본 세팅 후 용량 복원 작업을 시작하면, 세팅된 이차전지에 자동으로 여러 단계의 충전 전압 주파수 신호를 순차적으로 보내 그 반응에 따라 최적의 충전 전압 주파수 신호를 인식 후 해당 충전 전압으로 충전 작업을 진행하며, 충전 중 저항이 높아질 때마다 다시 최적의 충전 전압 주파수를 찾아 해당 충전 전압 주파수에 따른 충전 전압으로 충전 작업을 진행하는 과정을 반복함에 따라, 충전 효율 및 전지의 용량 복원 효율이 현저하게 높아질 수 있게 된다.According to the above configuration, when the capacity restoration operation is started after the basic setting of the capacity of the secondary battery to be restored, the charging voltage frequency signal of several stages is automatically sent sequentially to the set secondary battery in order to optimize the battery according to the response. After recognizing the charging voltage frequency signal, the charging operation is carried out with the corresponding charging voltage, and whenever the resistance increases during charging, the optimum charging voltage frequency is found again and the charging process is repeated with the charging voltage according to the corresponding charging voltage frequency. Accordingly, the charging efficiency and the capacity recovery efficiency of the battery can be remarkably increased.
또한, 수동 모드 및 자동 모드의 선택 사용이 가능하며, 자동 모드로 선택 시에는 복원할 이차전지의 용량 등 기본 조건만 세팅하면, 상술한 충전 및 복원 작업이 자동으로 진행된 후 종료되므로, 해당 조작 및 그에 따른 용량 복원 작업이 매우 용이하게 진행될 수 있게 된다. In addition, it is possible to select and use manual mode and automatic mode. When selecting the automatic mode, if only basic conditions such as the capacity of the secondary battery to be restored are set, the above-described charging and restoration operations are automatically completed and then ended, so the operation and Accordingly, the capacity restoration operation can be performed very easily.
이상과 같이 본 설명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, in the present description, specific matters such as specific components and limited embodiments and drawings have been described, but these are only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments No, various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.
따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정하여 저서는 안되며, 후술되는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적인 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be written, and not only the claims described below, but also all of the claims and all equivalents or equivalent modifications to these claims will fall within the scope of the spirit of the present invention.
10 : 이차전지 20 : 부하
110.210 : 전지 접속부 120,220 : 충전 주파수 설정부
130,230 : 충전 작동 제어부 240 : 충방전 횟수 설정부
250 : 충전주기 설정부 260 : 작동 모드 선택스위치
261 : 조명모듈 270 : 부하 접속부10: secondary battery 20: load
110.210:
130,230: charge operation control unit 240: charge/discharge count setting unit
250: charging cycle setting unit 260: operation mode selection switch
261: lighting module 270: load connection part
Claims (8)
상기 전지 접속부에 연결된 이차전지의 충전 전압 주파수를 사전에 정해진 여러 단계의 충전 전압 주파수 중에서 선택하는 충전전압 주파수 설정부;
충전 시작 신호의 입력에 따라 상기 충전전압 주파수 설정부를 통해 설정된 충전 전압 주파수를 시작으로 충전 작업을 개시하며, 충전 중 저항이 사전에 정해진 임계 저항을 초과할 시 기정해진 상기 여러 단계의 충전 전압 주파수 중에서 충전 전압 주파수를 다시 선택하여 충전을 계속하는 작업을 1회 이상 실행하면서 충전 작업을 진행하는 충전 작동 제어부;를 포함하고,
상기 충전 작동 제어부는 충전 작업 개시 전 상기 충전전압 주파수 설정부를 통해 설정된 충전 전압 주파수로부터 충전 작업 개시 후 다른 단계의 충전 전압 주파수를 다시 선택하는 작업을 충전 중인 상기 이차전지의 실시간의 충전 전압 주파수를 기반으로 자동 선택할 수 있도록 설계된 것을 특징으로 하는 이차전지의 용량 복원 장치.a battery connection part to which an electrode of a secondary battery to be charged is connected;
a charging voltage frequency setting unit for selecting a charging voltage frequency of the secondary battery connected to the battery connection unit from among predetermined charging voltage frequencies of various stages;
According to the input of the charging start signal, the charging operation is started from the charging voltage frequency set through the charging voltage frequency setting unit. Including; and a charging operation control unit that performs the charging operation while executing the operation of continuing charging by selecting the charging voltage frequency again one or more times;
The charging operation control unit is based on the real-time charging voltage frequency of the secondary battery charging the operation of reselecting the charging voltage frequency of another stage after starting the charging operation from the charging voltage frequency set through the charging voltage frequency setting unit before starting the charging operation A device for restoring capacity of a secondary battery, characterized in that it is designed to be automatically selected as
상기 충전 작동 제어부는 상기 이차전지에 대한 충전 전원으로부터 2회 이상의 사전 충전 작업을 진행 후 상기 사전 충전 작업들을 통한 전체 충전 전원을 상기 이차전지에 한 번에 방전하는 방식으로 상기 이차전지의 충전 작업을 진행하며,
상기 사전 충전 작업들을 통한 전체 충전 전원을 상기 이차전지에 한 번에 방전하는 것을 1회의 충방전 횟수로 하여 상기 충방전 횟수를 설정하기 위한 충방전 횟수 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 용량 복원 장치.The method of claim 1,
The charging operation control unit performs the charging operation of the secondary battery in such a way that after performing the pre-charging operation two or more times from the charging power for the secondary battery, the entire charging power through the pre-charging operations is discharged to the secondary battery at once proceed,
The secondary battery, characterized in that it further comprises a charge/discharge number setting unit for setting the number of charge/discharge by using discharging the entire charging power through the pre-charging operations to the secondary battery at one time as the number of charge/discharge times. capacity restoration device.
1회의 상기 충방전 횟수를 기준으로 상기 사전 충전 작업의 횟수 및 매회 충전 시간 그리고 매회 간 충전 주기를 설정하기 위한 충전주기 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 용량 복원 장치.3. The method of claim 2,
The capacity restoration apparatus of the secondary battery, characterized in that it further comprises a charging cycle setting unit for setting the number of times of the pre-charging operation, each charging time, and each charging cycle based on the number of times of one charge and discharge.
상기 충전 작동 제어부의 상기 충전 전압 주파수들에 대한 선택 동작이 자동 모드 또는 수동 모드 중에서 선택될 수 있도록 하는 작동 모드 선택스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 용량 복원 장치.The method of claim 1,
The apparatus for restoring the capacity of a secondary battery, characterized in that it further comprises an operation mode selection switch that allows the selection operation of the charging voltage frequencies of the charging operation control unit to be selected from an automatic mode or a manual mode.
상기 작동 모드 선택스위치는 상기 자동 모드 및 수동 모드 중 선택된 모드의 시각적 확인을 위해 상기 자동 모드 선택 시 점등되는 조명모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지의 용량 복원 장치.6. The method of claim 5,
The operation mode selection switch is an apparatus for restoring capacity of a secondary battery, characterized in that it includes a lighting module that is turned on when the automatic mode is selected for visual confirmation of the selected mode among the automatic mode and the manual mode.
방전용 부하가 연결되는 부하 접속부를 더 포함하며,
상기 부하 접속부에 방전용 부하가 접속된 상태에서 상기 충전 작동 제어부의 충전 작업이 개시되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 용량 복원 장치.The method of claim 1,
It further comprises a load connection to which a load for discharging is connected,
In a state in which a discharging load is connected to the load connection unit, the charging operation of the charging operation control unit is started.
상기 충전 전압 주파수는 9단계를 1세트로 하는 세 개의 세트로 이루어져 총 27단계의 충전 주파수로써 사전에 설정되는 것을 특징으로 하는 이차전지의 용량 복원 장치.The method of claim 1,
The charging voltage frequency comprises three sets of 9 stages as one set and is preset as a charging frequency of 27 stages in total.
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