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직렬로 연결되는 제1 모듈 및 제2 모듈과, 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈 사이의 탭을 포함하는 모듈 전지부;제1 전극과 제2 전극을 갖는 저장 캐패시터;상기 모듈 전지부와 상기 저장 캐패시터 사이에 연결되고, 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈로부터 출력되는 방전 전류를 이용하여 상기 저장 캐패시터에 출력전압(Vout)을 출력하는 출력전압 제어부;상기 저장 캐패시터와 상기 모듈 전지부 사이에 연결되고, 상기 저장 캐패시터에 인가되는 상기 출력전압(Vout)을 이용하여 충전 전류를 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈에 교대로 출력하는 출력전류 제어부;상기 충전 전류의 크기가 상기 방전 전류의 크기보다 크도록 상기 출력전압 제어부 및 상기 출력전류 제어부를 제어하는 제어부를 포함하는 배터리 시스템
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제1항에 있어서,상기 모듈 전지부의 온도를 감지하는 센싱부를 더 포함하고,상기 제어부는 상기 모듈 전지부의 온도를 기초로 상기 출력전압 제어부 및 상기 출력전류 제어부를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템
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제1항에 있어서,상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈은 각각 적어도 하나의 리튬 이차전지 셀을 포함하고,상기 제1 모듈은 제1 양극 단자와 제1 음극 단자를 갖고,상기 제2 모듈은 제2 양극 단자와 제2 음극 단자를 갖고,상기 탭은 상기 제1 모듈의 상기 제1 음극 단자와 상기 제2 모듈의 상기 제2 양극 단자에 공통으로 연결되는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템
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제4항에 있어서,상기 출력전압 제어부는 상기 제1 모듈의 상기 제1 양극 단자와 상기 제2 모듈의 상기 제2 음극 단자 사이의 모듈 전압을 상기 출력전압(Vout)으로 변환하여 상기 저장 캐패시터에 출력하는 DC-DC 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템
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제5항에 있어서,상기 출력전압 제어부는, 상기 제1 모듈의 제1 양극 단자와 중간 노드 사이에 연결되는 제1 캐패시터; 상기 중간 노드와 상기 제2 모듈의 상기 제2 음극 단자 사이에 연결되는 제2 캐패시터; 및 하프 브릿지 컨버터(Half-bridge Converter) 회로를 포함하고,상기 하프 브릿지 컨버터 회로는, 상기 제1 모듈의 제1 양극 단자, 상기 중간 노드, 및 상기 제2 모듈의 상기 제2 음극 단자에 연결되는 1차측, 및 상기 저장 캐패시터의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 연결되는 2차측을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템
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제5항에 있어서,상기 출력전압 제어부는 풀 브릿지 컨버터(Full-bridge Converter) 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템
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제4항에 있어서,상기 출력전류 제어부는, 상기 저장 캐패시터의 상기 출력전압(Vout)으로부터 상기 충전 전류를 생성하여 출력 노드로 출력하는 벅 컨버터 회로; 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 충전 전류를 상기 제1 모듈 또는 상기 제2 모듈에 인가하는 충전 모듈 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템
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제8항에 있어서,상기 벅 컨버터 회로는, 상기 저장 캐패시터의 상기 제1 전극와 제1 노드 사이에 연결되고 상기 제어부에 의해 제어되는 스위치; 상기 저장 캐패시터의 상기 제2 전극과 상기 제1 노드 사이에 연결되는 다이오드; 상기 제1 노드와 상기 출력 노드 사이에 연결되고 상기 충전 전류가 흐르는 인덕터; 및 상기 출력 노드와 상기 저장 캐패시터의 상기 제2 전극 사이에 연결되는 출력 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템
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제8항에 있어서,상기 충전 모듈 선택부는, 상기 탭과 상기 저장 캐패시터의 상기 제2 전극 사이에 연결되는 제1 스위치; 상기 탭과 상기 출력 노드 사이에 연결되는 제2 스위치; 상기 출력 노드와 상기 제1 모듈의 상기 제1 양극 단자 사이에 연결되는 제1 다이오드; 및 상기 제2 모듈의 상기 음극 단자와 상기 저장 캐패시터의 상기 제2 전극 사이에 연결되는 제2 다이오드를 포함하고,상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치는 상기 제어부의 제어에 따라 서로 교대로 턴 온되는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템
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제10항에 있어서,상기 제1 스위치가 턴 온될 때, 상기 충전 전류는 상기 제1 다이오드, 상기 제1 모듈, 및 상기 제1 스위치를 통해 흐름으로써 상기 제1 모듈이 충전되고,상기 제2 스위치가 턴 온될 때, 상기 충전 전류는 상기 제2 스위치, 상기 제2 모듈, 및 상기 제2 다이오드를 통해 흐름으로써 상기 제2 모듈이 충전되는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템
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제1항에 있어서,상기 출력전압 제어부의 동작 주파수와 상기 출력전류 제어부의 동작 주파수는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 배터리 시스템
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제12항에 있어서,상기 모듈 전지부의 온도를 감지하는 센싱부를 더 포함하고,상기 제어부는 상기 모듈 전지부의 온도를 기초로 상기 출력전압 제어부와 상기 출력전류 제어부의 상기 동작 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템
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제13항에 있어서,상기 제어부는, 상기 모듈 전지부의 온도가 -20 ℃ 이하일 때, 500Hz 내지 2
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제1항에 있어서,상기 방전 전류는 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈 모두로부터 상기 출력전압 제어부로 출력되고,상기 방전 전류의 크기보다 큰 크기를 갖는 상기 충전 전류는 상기 출력전류 제어부로부터 상기 제1 모듈과 상기 제2 모듈 중 하나에 교대로 입력되는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템
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