직렬연결 배터리 스트링을 위한 2단 전하 균일 방법 및장치

Abstract

직렬 연결된 배터리 스트링을 위한 본 발명의 2단 전하 균일 장치는 상기 배터리 스트링의 전체 전위를 입력으로 가지며 입력된 전위보다 낮은 전위를 출력하는 제 1DC-DC 컨버터; 및 상기 제 1DC-DC 컨버터의 출력을 입력으로 가지며 특정 배터리 셀을 충전하기 위한 충전전류를 출력하는 제 2DC-DC 컨버터;를 포함하는 2단의DC-DC 컨버터 구조를 가지며, 상기 배터리 스트링은 다수의 배터리 셀이 직렬 연결된 하나 이상의 배터리 모듈로 나눠지며, 상기 배터리 모듈 별로 상기 제 2DC-DC 컨버터가 구비되며, 상기 배터리 모듈과 상기 제 2DC-DC 컨버터 사이에 상기 충전전류가 상기 배터리 모듈을 구성하는 특정 배터리 셀에 인가되도록 상기 충전전류의 경로를 형성하며 충전전류의 인가 방향을 제어하는 전류변환스위치모듈가 구비되며, 저충전된 배터리 셀인 충전 대상 배터리 셀을 결정하고, 상기 충전 대상 배터리 셀에 상기 충전 전류가 인가되도록 전류변환스위치모듈를 제어하는 마이크로프로세서를 포함하여 구성되는 특징이 있다. 본 발명의 2단 전하 균일 장치는 전체 배터리를 모듈로 나누고, 배터리 모듈별로DC-DC 컨버터를 공유하는 특징에 의해 전하 균일 장치의 복잡성을 줄임과 동시에 효율적인 전하 균일을 얻을 수 있으며, 배터리 모듈별로 공유되는DC-DC 컨버터의 입력과 연결되는 단일한DC-DC 컨버터를 갖는 2단DC-DC 컨버터의 구성에 의해, 통상적으로 높은 전압 스트레스를 갖는DC-DC 컨버터 및 제어 스위치의 전압 스트레스를 획기적으로 감소시키는 효과가 있으며, 배터리 모듈별로 공유되는DC-DC 컨버터가 개별 배터리와 병렬로 연결됨으로써 종래의 각 배터리에 충전회로가 구비된 것과 같은 충전 효율을 갖는 장점이 있으며, 충전전류의 경로를 형성하며 충전전류의 인가 방향을 제어하는 전류변환스위치모듈이 구비되어 개별 배터리의 충전을 위한 회로의 복잡성 및 부피를 획기적으로 감소시키는 장점이 있다.