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다수의 슈퍼 커패시터 셀(110);다수의 상기 슈퍼 커패시터 셀(110) 중 가장 높은 슈퍼 커패시터 셀의 전압 에너지를 저장하는 인덕터(150); 다수의 상기 슈퍼 커패시터 셀(110)를 각각 차단 또는 도통하여 상기 전압 에너지를 상기 인덕터(150)에 저장하고, 상기 인덕터(150)로부터 다수의 상기 슈퍼 커패시터셀(110)로 상기 전압 에너지를 분배하는 다수의 스위칭부(120,130); 및다수의 상기 스위칭부(120,130)의 온오프를 제어하여 셀 평형을 유지하는 구동부(220);를 포함하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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제 1 항에 있어서,다수의 상기 슈퍼 커패시터 셀(110) 중 가장 높은 슈퍼 커패시터 셀의 전압 에너지를 갖는 하나를 선택하고, 상기 가장 높은 슈퍼 커패시터 셀의 전압 에너지를 상기 인덕터(150)에 저장하고, 저장된 상기 전압 에너지를 다수의 상기 슈퍼 커패시터 셀(110) 전체에 분배하여 전체 슈퍼 커패시터 셀의 전압을 평형하게 유지하도록 상기 온오프를 제어하는 제어기(210);를 포함하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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제 2 항에 있어서,상기 제어기(210)는 초기에 다수의 상기 스위칭부(120,130)를 모두 오프하고, 상기 가장 높은 슈퍼 커패시터 셀의 전압 에너지를 미리 설정되는 평형 유지 조건의 만족여부를 확인하고, 상기 평형 유지 조건을 만족하면 다수의 상기 스위칭부(120,130)를 선택적으로 온하여 상기 가장 높은 슈퍼 커패시터 셀의 전압 에너지를 상기 인덕터(150)에 저장하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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제 3 항에 있어서,상기 평형 유지 조건은 상기 가장 높은 슈퍼 커패시터 셀의 전압 에너지가 미리 설정되는 밸런싱 시작전압(Vstart)보다 크고, 미리 설정된 밸런싱 종료전압(Vstop)보다 큰 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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제 3 항에 있어서,상기 제어기(210)는 상기 가장 높은 슈퍼 커패시터 셀의 전압 에너지를 상기 인덕터(150)에 저장한후, 다수의 상기 스위칭부(120,130)를 선택적으로 오프하여 상기 전압 에너지를 다수의 상기 슈퍼 커패시터 셀(110) 전체에 분배하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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제 1 항에 있어서,다수의 상기 스위칭부(120,130) 중 제 1 스위칭부(120)는 다수의 상기 슈퍼 커패시터 셀(110) 중 제 1 슈퍼 커패시터 셀(C1)과 제 2 슈퍼 커패시터 셀(C2)사이에 연결되며 상기 인덕터(150)의 입력단에 배치되고, 다수의 상기 스위칭부(120,130) 중 제 2 스위칭부(130)는 다수의 상기 슈퍼 커패시터 셀(110) 중 제 2 슈퍼 커패시터 셀(C2)과 제 3 슈퍼 커패시터 셀(C3)사이에 연결되며, 상기 인덕터(150) 사이에 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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제 6 항에 있어서,상기 제 1 슈퍼 커패시터 셀(C1)과 상기 인덕터(150)의 출력단 사이에 역방향으로 제 1 다이오드(D1)가 배치되며, 상기 제 3 슈퍼 커패시터 셀(C3)과 상기 인덕터(150)의 입력단사이에 정방향으로 제 2 다이오드(D2)가 배치되는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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제 7 항에 있어서,다수의 상기 스위칭부(120,130)는 스위칭 소자(M1,M2) 및 역방향시 단락 방지를 위한 다이오드(D3,D4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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제 8 항에 있어서,상기 스위칭 소자(M1,M2) 중 제 1 스위칭 소자(M1)의 출력단에는 정방향쪽으로 제 3 다이오드(D3)가 배치되고, 상기 스위칭 소자(M1,M2) 중 제 2 스위칭 소자(M2)의 출력단에는 역방향쪽으로 제 4 다이오드(D4)가 배치되는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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제 1 항에 있어서,상기 구동부(220)는 다수의 상기 스위칭부(120,130)의 온오프를 위해 다수의 상기 스위칭부(120,130)에 각각 대응하는 포토 커플러(221)를 포함하며, 다수의 상기 스위칭부(120,130)는 P채널 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 및 n채널 MOSFET로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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제 1 항에 있어서,상기 온오프는 PWM(pulse width modulation) 방식을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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제 1 항에 있어서,다수의 상기 슈퍼 커패시터 셀(110)은 다공성 탄소 소재를 이용하여 전극을 구성한 대칭형 전기 이중충 슈퍼 커패시터인 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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제 1 항에 있어서,다수의 상기 슈퍼 커패시터 셀(110)은 다공성 탄소 소재를 이용하여 전극을 구성한 비대칭형 리튬 이온 슈퍼 커패시터인 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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다수의 슈퍼 커패시터 셀(C6,C4,C5);다수의 상기 슈퍼 커패시터 셀(C6,C4,C5) 중 가장 높은 슈퍼 커패시터 셀의 전압 에너지를 저장하는 인덕터(L1); 다수의 상기 슈퍼 커패시터 셀(C6, C4, C5)을 각각 차단 또는 도통하여 상기 전압 에너지를 상기 인덕터(L1)에 저장하고, 상기 인덕터(L1)로부터 다수의 상기 슈퍼 커패시터 셀(C6,C4,C5)로 상기 전압 에너지를 분배하는 다수의 스위칭부(520,530); 및다수의 상기 스위칭부(520,530)의 온오프를 제어하여 셀 평형을 유지하는 하나의 커플러(510);를 포함하며,다수의 상기 스위칭부(520,530)는 동일 채널의 스위칭 소자인 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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제 14 항에 있어서,상기 동일 채널의 스위칭 소자는 n채널 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)인 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치
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(a) 제어기(210)가 다수의 슈퍼 커패시터 셀(110) 중 가장 높은 전압 에너지를 갖는 슈퍼 커패시터 셀을 선택하는 단계;(b) 상기 제어기(210)가 구동부(220)를 이용하여 다수의 스위칭부(120,130)의 온오프를 제어함에 따라 다수의 상기 슈퍼 커패시터 셀(110)를 각각 차단 또는 도통하여 가장 높은 슈퍼 커패시터 셀의 전압 에너지를 인덕터(150)에 저장하는 단계; 및(c) 상기 제어기(210)가 셀 평형을 유지하기 위해 다수의 상기 스위칭부(120,130)의 온오프를 제어하여 상기 인덕터(150)로부터 다수의 상기 슈퍼 커패시터셀(110)로 상기 전압 에너지를 분배하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슈퍼 커패시터 셀 평형 유지 장치의 제어 방법
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