KR101095794B1 - 전지용 원격 성능 진단 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전지용 원격 성능 진단 장치에 관한 것으로, 원격지에서도 전지의 성능을 측정하기 위하여, 제어부의 통신 명령에 따라 외부와 데이터를 송수신하는 통신부; 상기 통신부를 통해 수신된 데이터에 포함된 사용자 명령에 따라 직류내부저항을 측정하기 위해, 부하 방전부가 측정 대상인 전지와 연결되어 전지를 방전시키도록 명령하고, 감지부에서 감지된 측정값에 따라 측정 대상의 직류내부저항값을 계산하여 결과값을 통신부를 통해 외부에 송신하도록 하는 제어부; 측정 대상에 전기적으로 연결되며, 상기 제어부의 명령에 따라 소정 시간동안 소정 전류값으로 전지를 방전시키는 부하 방전부; 측정 대상의 전압과 온도를 측정하여 제어부로 전달하는 감지부; 및 각 구성요소의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부;를 포함한다.

Description

전지용 원격 성능 진단 장치{A remote diagnosis apparatus for battery}

본 발명은 전지용 원격 성능 진단 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원격지에서도 전지의 성능을 측정할 수 있는 기술에 관한 것이다.

차량 등의 운행을 위한 에너지원은 석탄이나 석유와 같은 화석연료에서 환경 문제나 편의성 등을 고려하여 전기 에너지로 교체가 빠르게 이루어지고 있다. 더불의 생활의 편의를 돕기 위한 다양한 휴대용 전자기기가 나오게 되면서 전기 에너지를 수용하고 재충전하여 사용할 수 있는 전지의 사용이 크게 증가하게 되었다.

이러한 전지는 충/방전 횟수가 증가함에 따라 효율이 떨어지게 되는 문제가 있는데, 이를 조기에 발견하게 되면 전기 제품의 사용중에 방전으로 인한 사용불능의 문제를 해결할 수 있을 것이다.

이를 위하여, 충전소 등에서 전지를 충/방전하면서 전류, 전압값 등을 측정하여 성능을 진단하는 기술이 제안되었다. 그러나 이러한 측정 방법은 결과값을 사용자나 외부에 전송하기 위해 별도의 전송 절차를 거쳐야 하고, 원격지의 측정 장소로 전지가 이동되면 이력 관리가 용이하지 않은 문제를 갖는다.

본 발명은 전술된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 원격지에서 전지의 성능을 진단하고 결과를 전송받아 효과적인 전지의 성능 관리 및 이력 관리가 가능한 기술의 제공을 목적으로 한다.

전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시형태에 따른 전지용 원격 성능 진단 장치는, 제어부의 통신 명령에 따라 외부와 데이터를 송수신하는 통신부; 상기 통신부를 통해 수신된 데이터에 포함된 사용자 명령에 따라 직류내부저항을 측정하기 위해, 부하 방전부가 측정 대상인 전지와 연결되어 전지를 방전시키도록 명령하고, 감지부에서 감지된 측정값에 따라 측정 대상의 직류내부저항값을 계산하여 결과값을 통신부를 통해 외부에 송신하도록 하는 제어부; 측정 대상에 전기적으로 연결되며, 상기 제어부의 명령에 따라 소정 시간동안 소정 전류값으로 전지를 방전시키는 부하 방전부; 측정 대상의 전압과 온도를 측정하여 제어부로 전달하는 감지부; 및 각 구성요소의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부;를 포함한다.

본 실시형태에서, 상기 통신부는 전력선 통신 규약을 기반으로 통신을 수행할 수 있다.

본 실시형태에서, 상기 통신부는 무선랜, 블루투쓰 및 이동통신망 중 어느 하나에 따른 통신 규약을 기반으로 통신을 수행할 수 있다.

본 실시형태에서, 상기 제어부는 통신부를 통해 사용자의 명령을 수신하지 않은 경우 충전 명령을 생성하여 상기 전원부로 전달하고, 상기 전원부는 충전 명령을 전달받은 경우 측정 대상인 전지를 충전할 수 있다.

본 실시형태에서, 측정 대상의 고유 식별 ID와 상기 제어부에서 계산된 직류내부저항값을 시간 정보와 함께 저장하는 저장부;를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 통신부를 이용하여 원격지에서 전지의 성능을 진단할 수 있어, 시간적, 지리적 상황에 관계없이 전지의 성능 진단이 가능하다.

또한 본 발명에 따르면 전지의 고유 식별 ID를 기반으로 성능 진단 결과가 체계적으로 저장, 관리되어 사용 편의성을 높일 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 진단 장치의 블럭도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 전지용 원격 성능 진단 장치를 설명한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

(실시예)

이하에서 첨부된 도면 도1을 참조로 본 발명에 따른 전지용 원격 성능 진단 장치를 설명한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 진단 장치의 블럭도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전지용 원격 성능 진단 장치(100: 이하에서 설명의 편의를 위하여 별다른 설명이 없는 한 '전지용 원격 성능 진단 장치'는 간략히 '진단 장치'라 한다)에서, 통신부(110)는 제어부(150)의 통신 명령에 따라 외부와 데이터를 송수신한다.

통신부(110)는 전력선 통신(Power Line Communication) 규약을 기반으로 통신을 수행할 수 있다. 잘 알려진 바와 같이, 전력선을 이용한 통신 규약은 두 지점 사이가 전력선으로 연결된 경우에 전기 플러그를 꼽는 것만으로 통신이 가능하므로 별도의 통신망을 이용할 필요가 없는 이점이 있다. 특히 골프 카트나 전기 차량 등의 에너지원인 전지를 충전하기 위해서는 전기 플러그를 전지와 연결해야 하기 때문에 간단히 본 발명을 적용할 수 있는 이점이 있다.

한편, 통신부(110)는 무선랜, 블루투쓰 및 이동통신망 중 어느 하나에 따른 통신 규약을 기반으로 통신을 수행할 수도 있다. 이와 같은 무선 통신망을 이용하게 되면, 별도의 통신용 케이블을 사용하지 않고도 외부와 통신이 가능할 뿐만 아니라, 이동식으로 진단 장치를 제조할 수 있는 이점을 갖게 된다.

제어부(150)는 통신부(110)를 통해 수신된 데이터에 포함된 사용자 명령에 따라 전지의 직류내부저항을 측정하기 위해, 부하 방전부(130)가 측정 대상(10)인 전지와 연결되어 전지를 방전시키도록 명령하고, 감지부(160)에서 감지된 측정값에 따라 측정 대상(10)의 직류내부저항값을 계산하여 결과값을 통신부(110)를 통해 외부에 송신하도록 제어한다.

또한 제어부(150)는 통신부(110)를 통해 사용자의 명령을 수신하지 않은 경우 충전 명령을 생성하여 전원부(170)로 전달하는 동작도 수행할 수 있다. 이러한 제어부(150)의 동작에 의해, 본 실시예에 따른 진단 장치(100)는 평상시에는 전지의 충전 동작을 수행하고, 필요한 경우에 전지의 성능을 진단할 수 있게 된다.

부하 방전부(130)는 측정 대상(10)에 전기적으로 연결되며, 제어부(150)의 명령에 따라 소정 시간동안 소정 전류값으로 전지를 방전시킨다. 부하 방전의 방법은 전지의 에너지를 열에너지로 변환하는 방법이 사용될 수 있으며, 본 발명은 이에 특별히 한정되지는 않음에 유의한다.

감지부(160)는 측정 대상(10)의 전압과 온도를 측정하여 제어부(150)로 전달한다.

전원부(170)는 각 구성요소의 동작에 필요한 전원을 공급하며, 충전 명령을 전달받은 경우 측정 대상(10)인 전지를 충전하기도 한다.

저장부(120)는 측정 대상(10)의 고유 식별 ID(IDentification)와 제어부(150)에서 계산된 직류내부저항값을 시간 정보와 함께 저장한다. 저장부(120)는 전원 공급이 중단된 경우에도 내용이 보존되는 비휘발성 메모리로 구성되는 것이 바람직하다.

(사용예)

이하에서 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 진단 장치의 사용예를 설명한다.

평상시에, 제어부(150)는 전원부(170)가 전지를 충전하도록 명령을 생성한다. 이에 의해 전지가 전원부(170)에 의해 충전된다.

원격지의 사용자가 전지의 성능 진단을 원할 경우, 사용자는 성능 진단 명령을 생성하여 통신부(110)로 전달한다.

제어부(150)는 통신부(110)가 수신한 성능 진단 명령에 따라, 전원부(170)의 충전 동작을 중지시킨다.

이후, 제어부(150)는 부하 방전부(130)가 동작하도록 한다. 이에 의해 전지가 방전되게 되며, 방전된 전기 에너지는 부하 방전부(130)에 의해 열에너지로 변환된다. 이때, 제어부(150)는 전지의 용량에 따라 부하 방전부(130)를 통해 방전되는 전류량과 시간을 조절하게 된다. 예를 들어 전지의 용량이 1,000mAh라면, 부하 방전부(130)는 용량의 0.2배에 해당하는 전류량(본 예에서는 200mA)으로 10초간 1차방전을 유도한다. 1차방전 이후에 감지부(160)는 전지의 전압과 온도를 감지한다.

이후, 제어부(150)는 부하 방전부(130)가 용량의 1.0배에 해당하는 전류량(본 예에서는 1,000mA)으로 1초간 2차방전을 유도하도록 한다. 2차방전 이후에 감지부(160)는 전지의 전압과 온도를 감지한다.

다음으로, 제어부(150)는 1차방전과 2차방전에 따른 전압을 이용하여 직류내부저항을 계산하게 된다. 직류내부저항의 계산은 1차 방전 전류를 I₁, 2차 방전 전류를 I₂, 1차 방전후 측정 전압을 U₁, 2차 방전후 측정 전압을 U₂라 할 때 전지의 직류내부저항(R_dc)는 하기의 수학식을 이용하여 계산하게 된다.

한편 위의 수학식은 대한민국 기술표준인 KS C IEC 61960에 따른 측정 방법이며, 위의 기술 표준이 바뀌거나 다른 측정 방법이 제안되는 경우에는 제어부(150)가 바뀐 측정 방법에 따라 전류량, 시간 등을 조절할 수도 있음에 유의한다.

제어부(150)에 의해 계산된 직류내부저항은 전지의 고유 식별 ID 및 시간 정보와 함께 저장부(120)에 저장되고, 저장된 데이타는 통신부(110)를 통해 외부로 전송된다.

이상으로 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하였다.

그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 특별히 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해해야 할 것이다.

따라서, 전술된 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

10: 측정대상 100: 진단 장치
110: 통신부 120: 저장부
130: 부하 방전부 150: 제어부
160: 감지부 170: 전원부

Claims (5)

1. 제어부의 통신 명령에 따라 외부와 데이터를 송수신하며, 무선랜, 블루투쓰 및 이동통신망 중 어느 하나에 따른 통신 규약을 기반으로 통신을 수행하는 통신부;
   상기 통신부를 통해 수신된 데이터에 포함된 사용자 명령에 따라 직류내부저항을 측정하기 위해, 부하 방전부가 측정 대상인 전지와 연결되어 전지를 방전시키도록 명령하고, 감지부에서 감지된 측정값에 따라 측정 대상의 직류내부저항값을 계산하여 결과값을 통신부를 통해 외부에 송신하도록 하는 제어부;
   측정 대상에 전기적으로 연결되며, 상기 제어부의 명령에 따라 소정 시간동안 소정 전류값으로 전지를 방전시키는 부하 방전부;
   측정 대상의 전압과 온도를 측정하여 제어부로 전달하는 감지부; 및
   각 구성요소의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부;를 포함하는 전지용 원격 성능 진단 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 통신부를 통해 사용자의 명령을 수신하지 않은 경우 충전 명령을 생성하여 상기 전원부로 전달하고,
   상기 전원부는 충전 명령을 전달받은 경우 측정 대상인 전지를 충전하는 것을 특징으로 하는 전지용 원격 성능 진단 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   측정 대상의 고유 식별 ID와 상기 제어부에서 계산된 직류내부저항값을 시간 정보와 함께 저장하는 저장부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전지용 원격 성능 진단 장치.

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