JP2019520781A - 接地キャパシタ選定装置及び方法 - Google Patents

接地キャパシタ選定装置及び方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、回路基板で生成されるノイズを外部へ排出するために回路基板の接地と車両のシャーシとをキャパシタで接続するとき、最適のキャパシタを効率的に選定できる技術を開示する。本発明による接地キャパシタ選定装置は、バッテリーパックに含まれた回路基板の接地と車両のシャーシとの間に接続する接地キャパシタを選定する装置であって、前記回路基板上で接地位置を確認する確認モジュールと、前記確認モジュールによって確認された接地位置に基づき、前記回路基板上で基準位置を選定する選定モジュールと、前記選定モジュールによって選定された基準位置から最も近い接地位置との距離を基準距離として算出する算出モジュールと、前記算出モジュールによって算出された前記基準距離を用いて、基準周波数を計算する計算モジュールと、前記計算モジュールによって計算された基準周波数に基づき、推薦キャパシタを選択する選択モジュールと、を含む。【選択図】図３

Description

本発明は、キャパシタ選定技術に関し、より詳しくは、車両用バッテリーパックのＢＭＳが含まれた回路基板において接地インピーダンスを最小化できる最適のキャパシタを選定する装置及び方法に関する。
本出願は、２０１７年２月２日出願の韓国特許出願第１０−２０１７−００１５０７２号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
最近、ノートブックＰＣ、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急増し、電気自動車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれ、反復的な充放電の可能な高性能二次電池についての研究が活発に進行しつつある。
現在、商用化した二次電池としては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあり、このうち、リチウム二次電池は、ニッケル系の二次電池に比べてメモリー効果がほとんど起こらず、充放電が自由で、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
最近、携帯型電子機器のような小型装置のみならず、自動車や電力貯蔵装置のような中・大型装置にも二次電池が広く用いられている。特に、炭素エネルギーが次第に枯渇され、環境についての関心が高まるにつれ、米国、欧州、日本、韓国を含めて全世界的にハイブリッド自動車と電気自動車についての関心が集中されている。このようなハイブリッド自動車や電気自動車において、最も核心的な部品は、車両モーターに駆動力を提供する二次電池パックである。ハイブリッド自動車や電気自動車は、二次電池パックの充放電によって車の駆動力が得られるため、エンジンのみを用いる自動車に比べて燃費にすぐれており、公害物質を排出しないか、減少させることができるなど、多くの面で長所を有することから使用者が次第に増加する実情である。そして、このようなハイブリッド自動車や電気自動車の二次電池パックには複数の二次電池が含まれ、このような複数の二次電池は、相互直列及び並列で接続されることで容量及び出力を向上させる。
バッテリーパックには、複数の二次電池と共に、複数の電気的部品が含まれ得る。特に、バッテリーパックには、バッテリーパックの充放電動作を全般的に管理するＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｍｔ Ｓｙｓｔｅｍ）が含まれ得る。そして、このようなＢＭＳは、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）のような一つの回路基板に装着され、バッテリーパックの内部に備えられ得る。
ＢＭＳが装着された回路基板は電気的な部品であって、ＢＭＳなどでノイズが発生し得る。このようなノイズは、回路基板内でＢＭＳなどの誤作動を起こし得、バッテリーパックと接続した自動車のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）などの誤作動を起こす可能性もある。したがって、ＢＭＳなどが装着された回路基板で生成されるノイズは、外部へ適切に排出される必要がある。
このようなＢＭＳなどのノイズを外部へ排出するための方法として、ＢＭＳが装着された回路基板の接地と自動車において接地として用いられるシャーシ（車台）との間に、キャパシタ（接地キャパシタ）を連結する方式が挙げられる。この際、キャパシタの種類が適切に選定される必要があり、そうでない場合、ノイズ低減効果が劣るしかない。特に、ノイズ排出のためにＢＭＳの接地とシャーシ接地とを接続するとき、接地インピーダンスを最小化する必要がある。数多いキャパシタを交替して装着しながら、適切なキャパシタを探す作業を繰り返していくことも考えられるが、この場合、時間や費用、手間などから効率的なキャパシタの選定が行われにくい。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、車両用バッテリーパックの回路基板、特に、これに装着されたＢＭＳなどで生成されるノイズを外部へ排出するために回路基板の接地と車両のシャーシとをキャパシタで接続するとき、最適のキャパシタを効率的に選定することができる装置及び方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
上記の課題を達成するため、本発明による接地キャパシタ選定装置は、バッテリーパックに含まれた回路基板の接地と車両のシャーシとの間に接続する接地キャパシタを選定する装置であって、前記回路基板上で接地位置を確認する確認モジュールと、前記確認モジュールによって確認された接地位置に基づき、前記回路基板上で基準位置を選定する選定モジュールと、前記選定モジュールによって選定された基準位置から最も近い接地位置との距離を基準距離として算出する算出モジュールと、前記算出モジュールによって算出された前記基準距離を用いて、基準周波数を計算する計算モジュールと、前記計算モジュールによって計算された基準周波数に基づき、推薦キャパシタを選択する選択モジュールと、を含む。
ここで、前記回路基板は、前記車両のシャーシとボルトによって締結され、前記接地キャパシタは、一端が前記ボルトに接続し、他端が前記回路基板の接地に接続し得る。
また、前記確認モジュールは、前記接地位置として、前記回路基板に備えられたコネクター端子及び前記接地キャパシタの位置を確認できる。
また、前記選定モジュールは、前記接地位置各々を中心にして半径が同じ円を形成し、前記形成された円の外部に位置し、前記回路基板上に存在する部分における少なくとも一部を前記基準位置として選定し得る。
また、前記選定モジュールは、二つの接地位置の中央点で各接地位置までの距離を計算し、計算された距離のうち最も短い最小距離を選別し、選別された最小距離が最も長い接地位置対を把握し、把握された接地位置対の中央点で把握された接地位置対までの距離を前記半径にし得る。
前記選定モジュールは、前記基準位置を領域形態として選定し、前記算出モジュールは、前記領域の中心点から最も近い接地位置との距離を前記基準距離として算出し得る。
また、前記計算モジュールは、前記基準距離を用いて、前記回路基板における波長及び空気中における波長を順次計算し、計算された波長に基づいて前記基準周波数を計算し得る。
また、前記選択モジュールは、前記基準周波数以下の共振周波数を有するキャパシタを前記推薦キャパシタとして選択し得る。
また、前記選択モジュールは、前記基準周波数以下の共振周波数を有するキャパシタのうち寄生抵抗が最も低いキャパシタを前記推薦キャパシタとして選択し得る。
また、前記確認モジュールは、前記接地位置を使用者から入力を受ける入力ユニットを備え得る。
また、前記確認モジュールは、前記回路基板を撮影した画像イメージから前記接地位置を確認し得る。
また、本発明による接地キャパシタの選定装置は、複数種類のキャパシタに関わる共振周波数情報を保存する保存モジュールをさらに含み得る。
また、前記の目的を達成するための本発明による接地キャパシタの選定方法は、バッテリーパックに含まれた回路基板の接地と車両のシャーシとの間に接続した接地キャパシタを選定する方法であって、前記回路基板上で接地位置を確認する確認段階と、前記確認段階で確認された接地位置に基づき、前記回路基板上で基準位置を選定する選定段階と、前記選定段階で選定された基準位置から最も近い接地位置との距離を基準距離として算出する算出段階と、前記算出段階で算出された前記基準距離を用いて、基準周波数を計算する計算段階と、前記計算段階で計算された基準周波数に基づき、推薦キャパシタを選択する選択段階と、を含み得る。
本発明の一面によれば、ＢＭＳが装着された回路基板でノイズが生成しても、ノイズを外部へ効果的に排出することができる。
特に、本発明の一面によれば、ＢＭＳが装着された回路基板の接地と自動車における接地として用いられるシャーシとの間に接続する構成であって、適切なキャパシタが選定されるようにすることができる。
さらに、本発明によれば、ＢＭＳの接地とシャーシとの間で接地インピーダンスが最小化することで、ノイズの除去性能が優秀である。
しかのみならず、キャパシタを選定する過程が、キャパシタの反復交替作業によらず、自動に行われることから、時間及び費用、手間などが節減され、試行錯誤が防止されるので、効率的なキャパシタ選定が可能である。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の適用が可能な接地キャパシタが回路基板に備えられた構成の一例を概略的に示す上面図である。 接地キャパシタが回路基板の接地と車両のシャーシとの間に接続した構成の一例を概略的に示す側面図である。 本発明の一実施例による接地キャパシタ選定装置の構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の一実施例による、確認モジュールによって接地位置が確認される構成の一例を示す図である。 本発明の一実施例による保存モジュールに保存されたキャパシタ情報の一部を示す表である。 本発明の一実施例による選定モジュールによって基準位置が選定される構成の一例を示す図である。 本発明の一実施例による選定モジュールによって基準位置を選定するための接地位置の間の中央点を探索する構成を概略的に図式化して示す図である。 本発明の一実施例による選定モジュールによって基準位置を選定するための中央点と他の接地位置との距離のうち最短距離を選別する構成を概略的に図式化して示す図である。 本発明の一実施例による接地キャパシタの選定方法を概略的に示すフローチャートである。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
本発明は、接地キャパシタを選定する装置である。特に、本発明が適用される接地キャパシタは、車両用バッテリーパックの回路基板に備えられるキャパシタであって、車両のシャーシと接続する接地用キャパシタであり得る。
図１は、本発明の適用が可能な接地キャパシタ１０が回路基板２０に備えられた構成の一例を概略的に示す上面図である。
図１を参照すれば、回路基板２０の上部にＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）３０が装着され得る。ここで、ＢＭＳ３０は、バッテリーパックの充放電動作を全般的に制御するバッテリー管理装置を意味し、このようなＢＭＳ３０は、バッテリーパックに通常含まれ得る。
前記回路基板２０は、ＢＭＳ３０が装着されるための構成であって、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）の形態で構成され得る。したがって、回路基板２０には電流経路として多くの配線がプリントされ得る。そして、前記回路基板２０には接地が存在し得る。このような回路基板２０の接地に対しては、図１においてＧとして広く表示した。
また、前記回路基板２０には、コネクター端子５０が備えられ得る。このようなコネクター端子５０は、回路基板を外部の他の装置、例えば、複数の二次電池を含むバッテリーモジュールや、自動車のＥＣＵなどと接続する端子を提供できる。さらに、このようなコネクター端子５０は、回路基板２０のＢＭＳ３０と接続し得る。
特に、前記回路基板２０には、接地のための接地キャパシタ１０が備えられ得る。このような接地キャパシタ１０は、ＢＭＳ３０が備えられた回路基板２０の接地と車両のシャーシとの間に接続し得る。このような回路基板２０とシャーシの概略的な連結構成については、図２に一例が示されている。
即ち、図２は、接地キャパシタ１０が回路基板２０の接地と車両のシャーシ１との間に接続した構成の一例を概略的に示す側面図である。図２においては、説明の便宜のために、一つの締結部材と一つの接地キャパシタ１０のみを示しており、他の接地キャパシタや締結部材、ＢＭＳなどの構成要素は特に示していない。
図２を参照すれば、回路基板２０は、ボルト４０によってシャーシ１と締結され得る。例えば、図１に示したように、回路基板２０は、上面視でほぼ長方形の形態として構成され得、四つの隅に各々ボルト４０が備えられ、シャーシ１と締結され得る。ここで、回路基板２０が車両用バッテリーパックに備えられた場合、シャーシ１は、車両のシャーシであり得る。この際、車両のシャーシは、車両に搭載された各種電気装置に対し、接地（ｇｒｏｕｎｄ）として働き得る。
回路基板２０の接地Ｇは、回路基板２０とシャーシ１とを相互締結するボルト４０によってシャーシ１と接続し得る。この際、回路基板２０の接地Ｇと締結ボルト４０との間に接地キャパシタ１０が備えられ得る。特に、接地キャパシタ１０の一端は、ボルト４０側に直接接続し、接地キャパシタ１０の他端は、回路基板２０の接地Ｇ側に直接接続し得る。
また、回路基板２０に備えられたコネクター端子５０には、接地のための端子として、接地ピンが備えられ得る。そして、このような接地ピンは、ＡＵＸ線路などによって車両のシャーシ１と接続し得る。したがって、回路基板２０の接地Ｇとシャーシ１とは、ボルト４０のみならずコネクター端子５０によってもシャーシ１と接続し得る。
本発明による接地キャパシタ選定装置は、前記図１及び図２に示したような構成において適切な接地キャパシタを選定し得る。
図３は、本発明の一実施例による接地キャパシタ選定装置の構成を概略的に示すブロック図である。
図３を参照すれば、本発明による接地キャパシタ選定装置は、確認モジュール１００、選定モジュール２００、算出モジュール３００、計算モジュール４００及び選択モジュール５００を含み得る。
前記確認モジュール１００は、回路基板上で接地位置を確認し得る。特に、前記確認モジュール１００は、接地位置として、回路基板に備えられたコネクター端子及び接地キャパシタの位置を確認できる。
図４は、本発明の一実施例による、確認モジュール１００によって接地位置が確認される構成の一例を示す図である。
図４を参照すれば、確認モジュール１００によって確認された接地位置が長方形上においてａ１〜ａ５の五点として示されている。特に、図４の長方形は、図１の回路基板の構成を示していると言える。そして、図４において点で示されたａ１〜ａ５は、接地位置を示すと言える。さらに、ａ１〜ａ４の四点は、図１の回路基板において隅に位置した四つの接地キャパシタの位置に対応し、ａ５点は、図１の回路基板においてコネクター端子の位置に対応すると言える。
このように、確認モジュール１００によって回路基板上で接地位置が確認されれば、確認された接地位置情報は、選定モジュール２００に提供され得る。
前記選定モジュール２００は、確認モジュール１００によって確認された接地位置に基づき、回路基板上で基準位置を選定し得る。
例えば、前記選定モジュール２００は、図４の構成において、ａ１〜ａ５の五点の位置を考慮して、ｂという点を基準位置として選定し得る。
さらに、前記選定モジュール２００は、回路基板上において、確認モジュール１００によって確認された各接地位置ａ１〜ａ５から、なるべく均等に遠く離れた地点を基準位置として選定し得る。即ち、前記選定モジュール２００は、基準位置が複数の接地位置ａ１〜ａ５のうちいずれか一地点に偏りすぎないよう、基準位置を選定し得る。
特に、前記選定モジュール２００は、回路基板上における複数の地点のうち、全ての接地位置ａ１〜ａ５までの距離のうち、最も短い距離が最も長く形成される地点を基準位置として選定し得る。本発明のこのような構成によれば、回路基板において、ＢＭＳなどによる複数のノイズ発生時、ノイズが特定の接地位置に集中しないため、接地インピーダンスをさらに低めることができる。
このように、選定モジュール２００によって基準位置が選定されれば、選定された基準位置情報は、算出モジュール３００に送信され得る。
前記算出モジュール３００は、選定モジュール２００によって選定された基準位置から最も近い接地位置との距離を基準距離として算出し得る。
例えば、図４の構成において、前記算出モジュール３００は、基準位置として選定されたｂ点が五つの接地位置ａ１〜ａ５のいずれの接地位置と最も近いかを把握できる。もし、算出モジュール３００によってａ２点がｂ点と最も近い接地位置として把握されれば、前記算出モジュール３００は、ａ２点とｂ点との距離を算出し、これを基準距離Ｌとして定義し得る。
このように算出モジュール３００によって基準距離が算出されれば、算出された基準距離情報は、計算モジュール４００に送信され得る。
前記計算モジュール４００は、算出モジュール３００によって算出された基準距離を用いて、基準周波数を計算できる。
特に、前記計算モジュール４００は、先ず、基準距離を用いて回路基板における波長を計算し得る。
例えば、前記計算モジュール４００は、以下の数式１によって回路基板における波長範囲を計算し得る。
λe＝ａＬ 〔数式１〕
ここで、λeは、回路基板内における波長であり、ａは定数であり、Ｌは基準距離である。
前記数式１において、ａは、回路基板の全ての地点とシャーシ（接地）とのインピーダンス差によるノイズの影響がほとんどないか、最小になるように設定された値であり得る。
例えば、前記数式１において、ａは、２０であり得る。この場合、前記数式１は、次の数式２のように表され得る。
λe＝２０Ｌ 〔数式２〕
さらに、前記計算モジュール４００は、前記波長を範囲形態として計算し得る。即ち、前記計算モジュール４００は、基準距離を用いて回路基板における波長範囲を計算し得る。
例えば、前記計算モジュール４００は、基準距離を用いて、以下のような形態で回路基板における波長範囲を計算し得る。
λe≧２０Ｌ
この場合、前記計算モジュール４００は、回路基板における波長範囲として２０Ｌ（ここで、Ｌは、基準距離である。）以上と計算し得る。この際、回路基板における全ての地点からシャーシ（接地）までの電気的長さ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｌｅｎｇｔｈ）は、λe／２０以下になるように設定されたと言える。
本発明のこのような構成によれば、ノイズが発生し得る回路基板の複数の地点に対する接地インピーダンスが最小化する。さらに、この場合、回路基板内におけるノイズは、λe／２０以下の距離をもって回路基板外部の接地に出されるようになり、回路基板に対する安定的な接地特性を確保することができる。
前記計算モジュール４００は、ａ値として２０以外の他の値を設定し得る。例えば、前記計算モジュール４００は、ａとして３０または４０のような値を設定し得る。このように、ａの値をさらに増加させれば、接地インピーダンスをさらに低めることができる。
より具体的に、前記数式１において、ａが２０であり、算出モジュール３００によって基準距離が０．１ｍとして算出されたと仮定すれば、前記計算モジュール４００は、前記数式２を用いて回路基板における波長を以下のように算出することができる。
λe＝２ｍ
即ち、前記計算モジュール４００は、回路基板における波長が２ｍであると計算することができる。
さらに、前記計算モジュール４００は、回路基板における波長を範囲形態として示し得る。したがって、この場合、回路基板における波長範囲はλe≧２ｍであって、前記計算モジュール４００は、回路基板における波長範囲が２ｍ以上になるべきであるという一次中間結果を導出し得る。
このように、基準距離を用いて回路基板における波長が計算されれば、前記計算モジュール４００は、これを用いて空気中における波長を計算することができる。
例えば、前記計算モジュール４００は、次の数式３を用いて、空気中における波長を計算できる。
λe ＝ λ／√εr 〔数式３〕
ここで、λは、空気中における波長であり、λeは、回路基板内における波長であり、εrは、回路基板誘電体の誘電定数である。
前記数式３及び数式２を用いれば、λは、以下の数式４のように整理され得る。
λ ＝ 20L／√εr 〔数式４〕
Ｌは、基準距離であって、算出モジュール３００によって算出でき、εrは、回路基板の誘電定数として予め分かる値であることから、前記計算モジュール４００は、前記数式４を用いて、空気中における波長λを計算することができる。
さらに、前記計算モジュール４００は、空気中における波長λを範囲形態として計算し得る。即ち、前記計算モジュール４００は、回路基板における波長を範囲形態として計算した場合、空気中における波長も範囲形態として計算し得る。
例えば、前記計算モジュール４００は、前記の数式を用いて、空気中における波長範囲を次のように表し得る。
λ ≧ 20L／√εr
仮に、前述の実施例のように基準距離Ｌが０．１ｍとして計算され、εrが４である場合を仮定すれば、空気中における波長範囲は、次のように算出できる。
λ＝４ｍ
即ち、前記計算モジュール４００は、空気中における波長が４ｍという二次中間結果を導出することができる。または、前記計算モジュール４００は、空気中における波長が４ｍ以上になるべきであるという結果を導出することもできる。
前記のように、空気中における波長が計算されれば、前記計算モジュール４００は、このように計算された波長に基づいて基準周波数を計算することができる。
特に、前記計算モジュール４００は、以下の数式５を用いて基準周波数を計算し得る。
ｆ＝ｃ／λ 〔数式５〕
ここで、ｆは、基準周波数を意味し、ｃは、光の速度を意味し、λは、空気中における波長を意味する。
もし、前述の実施例のように、空気中における波長範囲が４ｍ以上として計算された場合、ｃは、３×１０8ｍ／ｓであるので、基準周波数（ｆ）は、次のように算出できる。
ｆ＝７５ＭＨｚ
即ち、前記計算モジュール４００は、基準周波数を７５ＭＨｚとして計算できる。
さらに、前記計算モジュール４００は、前記の数式を用いて基準周波数を以下のように範囲形態として計算し得る。
ｆ≦ｃ／（20L／√εr）
ここで、ｆは、基準周波数であり、ｃは、光の速度であり、Ｌは、基準距離であり、εrは、回路基板誘電体の誘電定数である。
このように計算モジュール４００によって基準周波数が計算されれば、計算された基準周波数情報は、選択モジュール５００に提供され得る。
前記選択モジュール５００は、計算モジュール４００によって計算された基準周波数に基づき、推薦キャパシタを選択できる。
即ち、前記選択モジュール５００は、計算モジュール４００によって基準周波数が計算されれば、多種のキャパシタのうち一つのキャパシタ、特に、回路基板で生成されたノイズが外部へ効果的に排出されるようにするキャパシタを選別して使用者に提供することができる。
この場合、本発明による接地キャパシタ選定装置は、多種のキャパシタについての仕様情報を予め保存することが望ましい。
このために、本発明による接地キャパシタ選定装置は、図３に示したように、保存モジュール６００をさらに含み得る。
前記保存モジュール６００は、多種のキャパシタに関わる情報を予め保存し得る。特に、前記保存モジュール６００は、多種のキャパシタに関わる共振周波数情報をさらに保存し得る。
図５は、本発明の一実施例による保存モジュール６００に保存されたキャパシタ情報の一部を示す表である。
図５を参照すれば、前記保存モジュール６００は、各キャパシタについての情報であって、モデル名、キャパシタンス、寄生インダクタンス（ＥＳＬ）、寄生抵抗（ＥＳＲ）及び共振周波数（Ｆｒｅｓ）などの仕様情報を含み得る。
前記選択モジュール５００は、保存モジュール６００にアクセスし、保存モジュール６００に保存された情報によって適切なキャパシタンの種類を選択し得る。
特に、前記選択モジュール５００は、基準周波数以下の共振周波数を有するキャパシタを推薦キャパシタとして選択し得る。
例えば、前記実施例のように、計算モジュール４００によって計算された基準周波数が７５ＭＨｚであるとすれば、前記選択モジュール５００は、７５ＭＨｚよりも小さいキャパシタを推薦キャパシタとして選択し得る。さらに、保存モジュール６００によって情報が保存されたキャパシタのうち、基準周波数よりも低い共振周波数を有するキャパシタが複数存在する場合、前記選択モジュール５００は、そのうち一つを選択して、そのキャパシタのみについての情報を使用者に提供し得る。
例えば、基準周波数が７５ＭＨｚであるとき、図５の構成において、７５ＭＨｚよりも小さいキャパシタは、ｃ１、ｃ２、ｃ３及びｃ４であることから、前記選択モジュール５００は、これら四つのキャパシタより一つを選択し、推薦キャパシタとして使用者に提供し得る。
ここで、前記選択モジュール５００は、基準周波数よりも低い共振周波数を有するキャパシタのうち、共振周波数が基準周波数に最も近いキャパシタを推薦キャパシタとして選択し得る。
例えば、図５の構成において、基準周波数が７５ＭＨｚであるとき、これよりも低い共振周波数を有するキャパシタは、ｃ１、ｃ２、ｃ３及びｃ４であるが、そのうちｃ３の共振周波数が７２．３ＭＨｚであって基準周波数に最も近い値を有する。したがって、前記選択モジュール５００は、このようなｃ３を推薦キャパシタとして選択し得る。
このように、共振周波数が基準周波数に近いキャパシタを用いれば、低い接地インピーダンスを維持する周波数帯域を増大させることができる。
また、前記選択モジュール５００は、基準周波数以下の共振周波数を有するキャパシタが複数存在する場合、寄生抵抗（ＥＳＲ）を考慮して、推薦キャパシタを選択し得る。特に、前記選択モジュール５００は、基準周波数以下の共振周波数を有するキャパシタのうち、寄生抵抗が最も低いキャパシタを推薦キャパシタとして選択し得る。
例えば、図５の構成において、基準周波数よりも小さい共振周波数を有するキャパシタが、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４として把握された場合、このうち、寄生抵抗が最も低いキャパシタはｃ４であることから、このようなキャパシタを推薦キャパシタとして選択し得る。
本発明のこのような構成によれば、接地インピーダンスを最小化させることでノイズ排出効果を極大化することができる。
特に、前記選択モジュール５００は、基準周波数よりも低い共振周波数を有するキャパシタのうち、まずは共振周波数を考慮し、次は寄生抵抗を考慮するように構成され得る。
例えば、図５の実施例において、基準周波数が７５ＭＨｚである場合、共振周波数が７５ＭＨｚよりも最も小さいながら７５ＭＨｚに最も近いキャパシタはｃ３一つであるので、前記選択モジュール５００は、ｃ３を推薦キャパシタとして選択し得る。
しかし、図５の実施例において、計算モジュール４００によって基準周波数が７０ＭＨｚとして計算された場合、これよりも小さい共振周波数を有するキャパシタは、ｃ１、ｃ２、ｃ４の三つであり得る。この際、基準周波数に最も近い共振周波数を有するキャパシタは、ｃ２及びｃ４の二つであるので、前記選択モジュール５００は、このうち寄生抵抗が小さいキャパシタを推薦キャパシタとして選択し得る。即ち、図５の構成において、ｃ２よりもｃ４の寄生抵抗が小さいので、選択モジュール５００はｃ４を推薦キャパシタとして選択し得る。
望ましくは、前記選定モジュール２００は、接地位置各々を中心にして半径の同じ円を形成し、このように形成された円の外部に位置するとともに回路基板上に存在する部分のうち、少なくとも一部を基準位置として選定し得る。
図６は、本発明の一実施例による選定モジュール２００によって基準位置が選定される構成の一例を示す図である。
図６を参照すれば、接地位置を示す五点ａ１〜ａ５各々を中心にして、半径がｒとして同じ円が、回路基板を示す長方形の上に示されている。即ち、円ｄ１は接地位置ａ１を中心にした円であり、ｄ２は接地位置ａ２を中心にした円であり、ｄ３は接地位置ａ３を中心にした円であり、ｄ４は接地位置ａ４を中心にした円であり、ｄ５は接地位置ａ５を中心にした円である。
このように、五つの接地位置に対応して五つの円ｄ１〜ｄ５が描かれれば、前記選定モジュール２００は、回路基板上に位置する部分のうち、このような五つの円のいずれの内部にも属しない部分を探索し得る。図６の構成を参照すれば、回路基板上で五つの円（ｄ１〜ｄ５）に属しない部分は、ｅで示した部分である。したがって、前記選定モジュール２００は、このようにｅで示された部分を探し、ｅで示された部分の少なくとも一部を基準位置として選定し得る。
ここで、基準位置は一点であってもよく、一定の面積を有する所定の領域であってもよい。例えば、図６の構成において、前記選定モジュール２００は、ｅで示された領域全体を基準位置として選定し得る。または、前記選定モジュール２００は、ｅで示された領域に属するある一点を基準位置として選定し得る。例えば、図４に示した基準位置ｂは、図６においてｅで示された領域における一点であり得る。
本発明のこのような構成によれば、ある一接地位置に偏ることなく、各接地位置からほぼ均等な距離に位置する部分を容易に探索することができる。即ち、全ての接地位置に対し、なるべく遠く離れた地点を基準位置として選定する過程が容易に行われ得る。
このように円を用いて基準位置を選定する構成において、前記選定モジュール２００は、二つの接地位置の中央点を用いて円の半径ｒを設定し得る。より具体的に、前記選定モジュール２００は、二つの接地位置の中央点から各接地位置までの距離を計算し、計算された距離のうち最も短い最小距離を選別し得る。その後、前記選定モジュール２００は、選別された最小距離が最も長い位置対を把握し、把握された接地位置対の中央点で把握された接地位置対までの距離を円の半径ｒにし得る。これについては、図７を参照してより具体的に説明する。
図７は、本発明の一実施例による選定モジュール２００によって基準位置を選定するための接地位置間の中央点を探索する構成を概略的に図式化して示した図である。
図７を参照すれば、前記選定モジュール２００は、先ず、五つの接地位置に対し、二つの接地位置間の中央部分を探し得る。即ち、前記選定モジュール２００は、五つの接地位置各々に対し、他の接地位置との間を結ぶ直線を引き、該直線の中央点を索し得る。例えば、前記選定モジュール２００は、ａ１とａ２との中央点を探してｆ１２で表し、ａ１とａ３との中央点を探してｆ１３で表し得る。五つの接地位置に対する中央点は、全て１０個が探されるので、前記選定モジュール２００は、残りの八つの接地位置対に対しても中央点を探索し得る。即ち、前記選定モジュール２００は、ａ１に対してａ４及びａ５各々までの距離に対する中央点をｆ１４、ｆ１５で表し、ａ２に対し、ａ３、ａ４及びａ５各々までの距離に対する中央点を、ｆ２３、ｆ２４、ｆ２５で表し得る。そして、前記選定モジュール２００は、ａ３に対してａ４及びａ５各々までの距離に対する中央点をｆ３４、ｆ３５で表し、ａ４に対してａ５までの距離に対する中央点をｆ４５で表し得る。この際、場合によっては、一部の中央点が相互重なることもある。
このように、各接地位置の中央点が探索されれば、前記選定モジュール２００は、各中央点と全ての接地位置に対する距離を計算し、そのうち最も短い距離を選別し得る。これについては、図８の構成を参照してより具体的に説明する。
図８は、本発明の一実施例による選定モジュール２００によって基準位置を選定するための中央点と他の接地位置との距離のうち最短距離を選別する構成を概略的に図式化して示す図である。
図８を参照すれば、前記選定モジュール２００は、１０個の中央点ｆ１２、ｆ１３、ｆ１４、ｆ１５、ｆ２３、ｆ２４、ｆ２５、ｆ３４、ｆ３５、ｆ４５各々に対し、接地位置ａ１〜ａ５までの距離を計算し、そのうち距離が最も短いものを選別し得る。図８には、選定モジュール２００によって選別されたものであって、各中央点に対して五つの接地位置のうち距離が最も短い接地位置を結ぶ直線が示されている。
例えば、前記選定モジュール２００は、ｆ１２に対してａ１〜ａ５までの距離を各々計算し、そのうち最も短い距離をａ２までの距離ｇ１として判断し、ｆ１２に対する最短距離をｇ１として選別し得る。但し、ｆ１２は、ａ１とａ２との中央点であるので、ｆ１２からａ１とａ２までの距離は同一であるため、図８にはａ２までの距離のみが示されている。また、前記選定モジュール２００は、ｆ１３に対してａ１〜ａ５までの距離を各々計算し、そのうち最も短い距離をａ１までの距離ｇ２として選別し得る。そして、前記選定モジュール２００は、ｆ１５に対してａ１〜ａ５までの距離を各々計算し、そのうち距離が最も短い距離をａ３までの距離ｇ３として判断し、ｇ３をｆ１５に対する最短距離として選別し得る。
前記選定モジュール２００は、このような方式によって残りの七つの中央点ｆ１４、ｆ２３、ｆ２４、ｆ２５、ｆ３４、ｆ３５、ｆ４５に対しても、最短距離を全て選別できる。そして、選定モジュール２００によってこのように選別された各中央点の最短距離は、ｆ１４はｇ６、ｆ２３はｇ５、ｆ２４はｇ１０、ｆ２５はｇ８、ｆ３４はｇ７、ｆ３５はｇ４、ｆ４５はｇ９として各々選別し得る。
前記選定モジュール２００は、このように選別された各中央点に対する最短距離ｇ１〜ｇ１０のうち最も長い距離を判別し得る。例えば、図８の構成を参照すれば、前記選定モジュール２００は、選別された１０個の最短距離ｇ１〜ｇ１０を比較して、そのうち最も長い距離をｇ１として判別し得る。
この場合、前記選定モジュール２００は、このように判別されたｇ１を円の半径として設定し得る。即ち、前記選定モジュール２００は、ａ１とａ２との距離の半分であるｇ１を用いて、図６に示したような各接地位置に対する円を描き得る。例えば、ｇ１が０．１ｍである場合、前記選定モジュール２００は、五つの接地位置ａ１〜ａ５各々に対して半径が０．１ｍである円を形成することで、図６に示したように、いずれの円にも属しない領域ｅを探し得る。
一方、前記選定モジュール２００は、基準位置を領域形態として選定し得る。
例えば、前記選定モジュール２００は、図６においてｅで示した部分のように、基準位置を点ではなく所定の面積を有する領域形態として選定し得る。この際、基準位置として選定された領域は、複数の直線または曲線によって囲まれたものであり得る。
この場合、前記算出モジュール３００は、このような領域の中心点から最も近い接地位置との距離を基準距離として算出し得る。ここで、中心点は、重心などの多様な方式で設定され得る。
例えば、前記算出モジュール３００は、図６において、ｅで示された部分において中心点を図４のｂに選定し、該中心点ｂから最も近い接地位置ａ２との距離Ｌを基準距離として算出し得る。
また、望ましくは、前記確認モジュール１００は、接地位置を使用者から入力を受ける入力ユニットを備え得る。
例えば、前記確認モジュール１００は、マウス、キーボード及び／またはモニターを入力ユニットとして備え得る。この場合、使用者は、このような入力ユニットを用いて、接地位置ａ１〜ａ５がどこであるかを入力し得る。
本発明のこのような構成によれば、使用者から接地位置の入力を受け、基準位置が選定されるようにすることができるので、確認モジュール１００が接地位置を直接把握する必要がない。
また、望ましくは、前記確認モジュール１００は、回路基板上において接地位置を直接把握することもできる。特に、前記確認モジュール１００は、回路基板を撮影した映像イメージから接地位置を確認し得る。このために、前記確認モジュール１００は、回路基板を撮影するためのカメラのような撮影ユニットを備えても良い。
例えば、前記確認モジュール１００は、撮影ユニットによって図１に示したようなＢＭＳが備えられた回路基板の上部を撮影することで、回路基板の上部イメージを得ることができる。
この場合、確認モジュール１００は、上部イメージから接地キャパシタ及びコネクター端子を識別することで、接地位置を確認することができる。
または、前記確認モジュール１００は、撮影されたイメージをモニターに提供し、使用者が入力ユニットを用いて接地位置を直接選択するようにしてもよい。
図９は、本発明の一実施例による接地キャパシタの選定方法を概略的に示すフローチャートである。一例で、図９の接地キャパシタの選定方法は、前述の本発明による接地キャパシタ選定装置によって行われ得る。即ち、図９の各段階は、本発明による接地キャパシタ選定装置に含まれた各構成要素によって行われ得る。
図９に示したように、本発明による接地キャパシタの選定方法によれば、先ず、回路基板上で接地位置が確認され得る（Ｓ１１０）。次に、このようにＳ１１０段階で確認された接地位置に基づき、回路基板上で基準位置が選定され得る（Ｓ１２０）。次に、前記Ｓ１２０段階で選定された基準位置から最も近い接地位置との距離が基準距離として算出され得る（Ｓ１３０）。次に、前記Ｓ１３０段階で算出された基準距離を用いて、基準周波数が計算され得る（Ｓ１４０）。その後、前記Ｓ１４０段階で計算された基準周波数に基づき、推薦キャパシタが選択され得る（Ｓ１５０）。
以上のように、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
一方、本明細書において、「確認モジュール」、「選定モジュール」、「算出モジュール」、「計算モジュール」及び「選択モジュール」などのように「モジュール」という用語が使われたが、これは論理的な構成単位を示すものであって、必ずしも物理的に分離されるか物理的に分離すべき構成要素を示すことではない点は、当業者にとって自明である。
即ち、本発明における各々の構成は、本発明の技術思想を実現するために論理的な構成要素に該当するので、各々の構成要素が統合または分離しても本発明の論理構成が行う機能が実現されるなら、本発明の範囲内にあると解釈されるべきであり、同一または類似の機能を行う構成要素であれば、その名称如何に関わらず、本発明の範囲内にあると解釈されるべきであることは言うまでもない。
１ シャーシ
１０ 接地キャパシタ
２０ 回路基板
３０ ＢＭＳ
４０ ボルト
５０ コネクター端子
１００ 確認モジュール
２００ 選定モジュール
３００ 算出モジュール
４００ 計算モジュール
５００ 選択モジュール
６００ 保存モジュール

Claims (13)

  1. バッテリーパックに含まれた回路基板の接地と車両のシャーシとの間に接続する接地キャパシタを選定する装置であって、
    前記回路基板上で接地位置を確認する確認モジュールと、
    前記確認モジュールによって確認された接地位置に基づき、前記回路基板上で基準位置を選定する選定モジュールと、
    前記選定モジュールによって選定された基準位置から最も近い接地位置との距離を基準距離として算出する算出モジュールと、
    前記算出モジュールによって算出された前記基準距離を用いて、基準周波数を計算する計算モジュールと、
    前記計算モジュールによって計算された基準周波数に基づき、推薦キャパシタを選択する選択モジュールと、を含むことを特徴とする、接地キャパシタ選定装置。
  2. 前記回路基板は、前記車両のシャーシとボルトによって締結され、
    前記接地キャパシタは、一端が前記ボルトに接続し、他端が前記回路基板の接地に接続することを特徴とする、請求項１に記載の接地キャパシタ選定装置。
  3. 前記確認モジュールは、前記接地位置として、前記回路基板に備えられたコネクター端子及び前記接地キャパシタの位置を確認することを特徴とする、請求項１に記載の接地キャパシタ選定装置。
  4. 前記選定モジュールは、前記接地位置各々を中心にして半径が同じ円を形成し、前記形成された円の外部に位置し、前記回路基板上に存在する部分における少なくとも一部を前記基準位置として選定することを特徴とする、請求項１に記載の接地キャパシタ選定装置。
  5. 前記選定モジュールは、二つの接地位置の中央点で各接地位置までの距離を計算し、計算された距離のうち最も短い最小距離を選別し、選別された最小距離が最も長い接地位置対を把握し、把握された接地位置対の中央点で把握された接地位置対までの距離を前記半径とすることを特徴とする、請求項４に記載の接地キャパシタ選定装置。
  6. 前記選定モジュールは、前記基準位置を領域形態として選定し、
    前記算出モジュールは、前記領域の中心点から最も近い接地位置との距離を前記基準距離として算出することを特徴とする、請求項１に記載の接地キャパシタ選定装置。
  7. 前記計算モジュールが、前記基準距離を用いて、前記回路基板における波長及び空気中における波長を順次計算し、計算された波長に基づいて前記基準周波数を計算することを特徴とする、請求項１に記載の接地キャパシタ選定装置。
  8. 前記選択モジュールが、前記基準周波数以下の共振周波数を有するキャパシタを前記推薦キャパシタとして選択することを特徴とする、請求項１に記載の接地キャパシタ選定装置。
  9. 前記選択モジュールは、前記基準周波数以下の共振周波数を有するキャパシタのうち寄生抵抗が最も低いキャパシタを前記推薦キャパシタとして選択することを特徴とする、請求項８に記載の接地キャパシタ選定装置。
  10. 前記確認モジュールは、前記接地位置を使用者から入力を受ける入力ユニットを備えることを特徴とする、請求項１に記載の接地キャパシタ選定装置。
  11. 前記確認モジュールは、前記回路基板を撮影した画像イメージから前記接地位置を確認することを特徴とする、請求項１に記載の接地キャパシタ選定装置。
  12. 複数種類のキャパシタに関わる共振周波数情報を保存する保存モジュールをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の接地キャパシタ選定装置。
  13. バッテリーパックに含まれた回路基板の接地と車両のシャーシとの間に接続した接地キャパシタを選定する方法であって、
    前記回路基板上で接地位置を確認する確認段階と、
    前記確認段階で確認された接地位置に基づき、前記回路基板上で基準位置を選定する選定段階と、
    前記選定段階で選定された基準位置から最も近い接地位置との距離を基準距離として算出する算出段階と、
    前記算出段階で算出された前記基準距離を用いて、基準周波数を計算する計算段階と、
    前記計算段階で計算された基準周波数に基づき、推薦キャパシタを選択する選択段階と、を含むことを特徴とする、接地キャパシタの選定方法。
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