KR101526817B1 - Ｃａｎ통신으로 연결된 모듈구조의 축전지 상태감시 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축전지 상태감시 시스템에 관한 것으로서, 특히 상시 운전이 되어야 하는 통신망 전원 설비 또는 비상전원설비 등에 사용되는 수십 개 이상의 직렬 연결된 축전지 시스템을 운전계통에서 분리하지 않는 상태에서 축전지의 내부 저항 등 중요한 파라미터를 온라인으로 측정할 수 있는 CAN통신으로 연결된 모듈구조의 축전지 상태감시 시스템에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 CPU가 구비되고 각 축전지에 병렬 연결되어 축전지의 상태를 감시하는 측정모듈; 및 상기 측정모듈과 2 Core 꼬임선(Twist Pair Wire)의 CAN통신으로 연결되어 측정모듈로부터 축전지의 상태를 전송받는 제어모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 CAN통신으로 연결된 모듈구조의 축전지 상태감시 시스템을 제공한다.

Description

ＣＡＮ통신으로 연결된 모듈구조의 축전지 상태감시 시스템{Module Type Storage Battery Monitoring System Connected with ＣＡＮ Communication}

본 발명은 축전지 상태감시 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상시 운전이 되어야 하는 통신망 전원 설비 또는 비상전원설비 등에 사용되는 수십 개 이상의 직렬 연결된 축전지 시스템을 운전계통에서 분리하지 않는 상태에서 축전지의 내부 저항 등 중요한 파라미터를 온라인으로 측정할 수 있는 CAN통신으로 연결된 모듈구조의 축전지 상태감시 시스템에 관한 것이다.

예비전원장치는 공장자동화설비와 기업의 업무자동화에 필수적으로 필요한 시스템이지만, 인터넷과 휴대폰이 일상생활에 적용이 됨에 따라 개인기업(SOHO)에서도 정보화 사회가 발전이 됨에 따라 한전의 상용전원에서 정전이 발생함에 대비한 예비전원장치가 광범위하게 설치되고 있다.

예비전원 장치로서 납-축전지, 니켈-카드늄 축전지, 리튬-이온 축전지 등이 있지만 니켈-카드늄 축전지는 고신뢰도의 축전지이지만 기격이 고가이므로 석유화학공장 등 특수 고객에게만 주로 설치되고 있고, 리튬-이온 축전지는 전력밀도가 높아 휴대형 기기용 축전지로 개발이 되었지만 기술발전으로 대량 생산됨에 따라 전기자동차의 동력원으로까지 현재 사용되지만 납-축전지에 대비 2배 이상 고가이므로 아직까지 일반 고객이 비상전원용 전원장치로 도입하기에는 아직 곤란한 실정이다.

따라서, 현재 대부분의 건물, 공장, 데이터 센터, 공공건물에서 예비전원 장치로서 납-축전지를 대부분 사용하고 있지만, 납-축전지의 특성상 설치년도가 경과함에 따라 내부 극판이 부식이 진행되고 이로 인하여 전해액의 전기전도도가 증가(내부저항이 증가)하는 문제가 니켈-카드늄 축전지 또는 리튬-이온 축전지에서 보다 더 과다에게 발생한다.

따라서, IEEE(국제 전기전자학회)에서 Std.1188-1996, 2005에서 예비전원용 납축전지에 대한 유지보수 관리기술을 권고하였고, 각 축전지의 상태감시를 확인하기 위한 방법으로서 내부저항의 특정을 권고하였다. 축전지의 내부저항을 측정하는 방식으로는 Impedance measurement, Admittance measurement, Instantaneous voltage drop의 3가지를 권고하였는데, 본 특허출원에는 일정 전류를 축전지에 흐르게 한 상태에서 각 축전지의 양단전압을 측정하고, 축전지에 흐르는 전류와 동-위상의 전압의 성분만을 산출하여, 축전지의 순수한 내부저항의 크기를 측정하는 축전지 상태감시 시스템에 대한 것이다.

도 1은 가장 전형적인 시스템으로 주 제어장치로만 구성된 축전지 상태감시 시스템의 구성도로서 1개의 주 제어장치(MPU)에서 릴레이수단들의 스위칭을 제어하여 순차적으로 피측정 축전지를 선택하며 선택된 축전지의 내부 임피던스 등 중요 파라미터를 측정하는 방법으로 가장 단순화된 구조로 보이지만 주 제어장치에서 피측정 축전지 전체에 케이블 배선을 하여야 하므로 케이블 배선이 복잡하고, 각 축전지의 내부 임피던스 등 중요 파라미터를 측정하기 위해 순차적으로 측정하는 방식이므로 축전지 시스템의 축전지 수량이 많으면 축전지의 내부 임피던스 등 중요 파라미터를 측정하기 위한 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 예를 들어, 축전지 1개를 측정하기 위해서 5초가 소요되면 축전지 240개를 모두 측정하기 위해서 1,200초, 즉 20분이 소요되므로 이는 방전이 실시되는 과정에서 큰 내부저항으로 인하여 축전지 전압이 급격히 저하되는 축전지를 실시간으로 식별할 수 없다는 단점이 있다.

도 2는 전형적인 구성의 주 제어장치로만 구성된 축전지 상태감시 시스템 (도1)의 설치상 문제점을 개선한 구성도이다. 주 제어장치 외 릴레잉 유니트(Relaying unit)를 추가한 구성으로서 각 축전지에 대한 측정 케이블은 릴레잉 유니트까지 설치하고, 릴레잉 유니트를 통하여 축전지를 선택하고, 선택된 축전지의 내부 임피던스 등 중요 파라미터를 측정하는 방식이다.

그러나, 본 측정방식에서도 릴레잉 유니트에 제어 프로세서가 없는 방식이고, 축전지에 대한 측정 타이밍을 주 제어장치에서 일괄 제어하는 방식이므로 도 1과 비교하여 케이블 포설에는 다소 개선이 되었지만 측정방법에는 주 제어장치에서 순차적으로 제어하므로 전체 축전지를 1회 측정에는 도 1과 같이 수십 분이 소요되는 동일한 단점이 있다.

또한, 도1, 도2의 가장 큰 단점은 릴레이(Relay)를 통하여 각각의 축전지를 선택함에 있어, Relay 제어신호의 이상 또는 주변환경 노이즈에 따라 Relay 오동작 가능성이 많고 이로 인하여 Relay 소손 등이 발생할 수 있고, 축전지의 전압은 충전 또는 방전 따라 수시로 변화하는 값이기 때문에 실시간으로 측정하여 신속하게 축전지의 상태를 파악하여야 하나, 순차적 측정방식으로 인해 실시간으로 축전지의 전압을 확인할 수 없는 구조이다.

아울러 Relay의 수명으로 인해 축전지의 전압을 수시로 측정하지 못하는 단점을 가지고 있다.

대한민국 공개특허 제2006-15410호

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 기존 기술의 축전지 상태감시 시스템은 주 제어장치 또는 릴레잉 유니트에서 릴레이(Relay) 스위칭을 순차적으로 하여 각 축전지의 특성(전압과 내부저항 등)을 측정한 후 측정값을 주 제어장치에 전송하는 구성이므로 전체 축전지에 대하여 1회 측정에 수십 분 이상이 소요되는 단점이 있고, Relay 접점으로 축전지를 순차적으로 선택하므로 불완전 접점으로 접점 불량, 아킹 발생, 융착 발생 등의 고장이 발생하는 문제가 있는데, 본 발명은 Relay 수단들의 문제점과 주 제어장치 또는 릴레잉 유니트에 의한 순차적인 측정방법을 개선하기 위하여, 각 측정모듈에는 CPU가 내장되어 있어 자체적으로 동시에 연결되어 있는 각 축전지의 내부 저항 등 중요 파라미터를 측정하고, 측정 모듈에 기록된 측정값은 고유의 식별번호를 추가하여 제어모듈에 전송하면 제어모듈에서는 이를 이더넷(Ethernet)통신으로 변환하여 서버에 전송하면 수십 초 이하의 짧은 시간에 모든 축전지에 대한 특성을 분석할 수 있고, Relay 수단들이 가지고 있는 접점이 없어 이로 인한 고장이 발생하지 않는 기능적으로 진보성이 있는 CAN통신으로 연결된 모듈구조의 축전지 상태감시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 CAN통신으로 연결된 모듈구조의 축전지 상태감시 시스템은 CPU가 구비되고 각 축전지에 병렬 연결되어 축전지의 파라미터를 감시하는 측정모듈; 및 상기 측정모듈과 2 Core 꼬임선(Twist Pair Wire)의 CAN통신으로 연결되어 측정모듈로부터 축전지의 상태를 전송받는 제어모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 측정모듈은 전류 생성 회로로부터 각 축전지에 전류가 인가된 상태에서 각 축전지에 병렬 연결된 Op-amp를 통하여 측정전압이 멀티플렉서에 전달되고, CPU의 선택신호에 따라 필터 및 증폭기를 거쳐 A/D에 입력되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 CPU는 A/D에서 변환된 신호를 내부 알고리즘에 의해 동상의 전류와 전압성분을 검출하여 순수한 저항성분만 연산한 후 식별번호(ID 지정)를 부가하여 CAN통신 회로를 통하여 제어모듈에 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어모듈은 설정된 조 전체에 대한 전류, 전압, 온도 측정회로에서 측정된 데이터와 측정모듈에서 수신된 데이터를 주 제어장치의 제어에 따라 이더넷(Ethernet)통신 회로에서 이더넷(Ethernet) 변환하여 서버에 전송하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 CAN통신으로 연결된 모듈구조의 축전지 상태감시 시스템은 다음과 같은 유용한 효과를 발휘한다.

첫째, 본 발명은 측정모듈과 제어모듈이 모듈구조로 되어 있고 모든 측정모듈과 제어모듈 간에는 2core의 CAN 통신 케이블을 공통 통신선으로 사용하므로 기존 기술과 비교하여 단순한 구조이다. 단순한 구조이므로 일반 전기 기술자도 사용자 매뉴얼을 참조하여 설치를 할 수 있고 운영 중에 일부 기능에서 고장 시에도 해당하는 모듈을 단순 교체만으로 해결이 가능하다.

둘째, 본 발명은 각 측정모듈에 CPU를 포함하는 ID지정과 측정값 기억장치가 내장되어 있어 연결되어 있는 축전지에 대한 전압과 내부저항의 특성을 병렬로 동시에 측정한 후, CAN통신선으로 측정값을 제어모듈에 일괄 전송하므로 측정시간에 수 초 이내로 구현이 가능하다.

셋째, 본 발명은 축전지를 순차적으로 선택하기 위하여 릴레이(Relay) 수단들이 가지고 있는 접점이 없어 이로 인한 고장발생 가능성이 없으므로 고 신뢰도의 시스템의 구현이 가능하다.

도 1은 종래 기술에 따른 주 제어장치로만 구성된 축전지 상태감시 시스템;
도 2는 종래 기술에 따른 주 제어장치와 릴레잉 유니트로 구성된 축전지 상태감시 시스템;
도 3은 본 발명에 따른 CAN통신으로 연결된 모듈구조의 축전지 상태감시 시스템을 나타내는 개략적인 블록도;
도 4는 도 3의 축전지 상태감시 시스템의 상세 블록도;
도 5는 본 발명에 따른 축전지 상태감시 시스템의 CAN통신으로 측정 데이터가 전송되는 것을 나타내는 구성도;
도 6은 본 발명에 따른 축전지 상태감시 시스템의 CAN통신 처리를 표시하는 순서도이다.

이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 이해를 돕기 위한 종래기술로서 도 1은 전형적인 주 제어장치로만 구성된 축전지 상태감시 시스템에 대한 구성도로, 축전지를 순차적으로 스위칭할 수 있도록 되어 있는 구조로 되어 있고, 특정 축전지에 대한 전압과 내부저항을 측정하기 위하여 선택이 되면 전류가 인가되고 동시에 축전지에 유기된 전압을 측정한 후, 동 위상의 전류 크기와 전압 크기를 측정한 후 옴의 법칙(ohm's law)에 의해 내부저항을 측정한다.

이러한 시스템은 축전지에 대한 특성(전압 및 내부저항 등)을 측정하기 위한 가장 전형적인 시스템으로서 축전지 수가 적으면 크게 문제가 없지만 2볼트 240셀로 구성된 대용량 축전지에 대하여 본 시스템을 설치시, 시스템에서 인출이 되는 케이블이 500코어 이상이 되므로 설치하기에도 곤란하고 향후 유지보수 시에도 곤란하다는 단점이 있다.

또한, 도 2는 이를 개선하기 위하여 고안된 종래기술의 시스템으로서, 기존 특허 공개번호 10-2006-0015410(공개일자 2006년 02월 17일)에서 축전지 온라인 진단시스템의 외부포트 확장 방법이 발명되었다.

즉, 이러한 방법은 진단측정장치 시스템의 릴레잉회로 조합군을 기본단위의 직렬형태로 연결하고 측정진단장치 시스템의 각 부분 구성품을 적절히 설계하여 본 시스템의 제어 및 계측을 원활히 하면서 각 구성품의 표준화를 용이하게 가능케 하고 또한 각 구성품 간의 배선길이를 줄여 측정진단 장치시스템 시동시 공사기간 및 인력을 절감케 하고 보수, 유지할 수 있는 방안을 제시하였다.

상기 방법을 구체적으로 실현한 시스템이 도 2의 주 제어장치와 릴레잉 유니트로 구성된 축전지 상태감시 시스템이다. 예를 들어 240셀로 구성된 축전지에 진단감시 시스템을 설치시, 64셀 단위로 릴레잉 유니트를 1개씩 설치하여 총 4개의 릴레잉 유니트를 설치하고 릴레잉 유니트와 주 제어장치(MPU)간에는 12코어 병렬 케이블로 연결하는 구조이다.

상기 시스템의 장점으로는 릴레잉 유니트와 주 제어장치(MPU) 간 실선을 설치하지 않고 병렬 케이블을 사용으로 설치 시공에 단순화되는 장점이 있지만, 제어방식은 도 1의 전형적인 방식과 동일하게 주 제어장치(MPU)의 제어에 따라 한 개의 축전지가 선택된 후 전류가 인가된 상태에서 전압을 측정하는 순차적인 Relay 스위칭 방식이므로 전체 축전지에 대하여 측정시 소요시간이 20~30분 장시간이 소요되는 단점이 있고, Relay 스위칭의 기계적인 스위칭 접점이므로 접점 불량과 접점 융착 등이 발생하여 고장이 발생하는 단점이 있다.

도 3은 본 발명에 따른 CAN통신으로 연결된 모듈구조의 축전지 상태감시 시스템을 나타내는 개략적인 블록도이다.

본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, 각 축전지에 병렬 연결되어 축전지의 상태를 감시하는 측정모듈(10) 및 상기 측정모듈(10)과 2 Core 꼬임선(Twist Pair Wire)의 CAN통신으로 연결되어 측정모듈로부터 축전지의 파라미터(상태)를 전송받는 제어모듈(20)을 포함하여 구성된다.

본 발명의 일 실시예로서 4셀에 대한 파라미터(전압과 내부저항)을 측정하는 측정모듈(10)과 CAN통신을 이더넷(Ethernet)통신으로 변환하는 기능이 포함된 제어모듈(20)이 있고, 모든 측정모듈과 제어모듈(20) 간에는 2코어의 CAN통신으로 연결된다.

여기서, CAN(Controlled Area Network) 통신은 1986년 자동차 내의 서로 다른 세 개의 전자장치(ECU-Electronic Control Uint) 간의 통신을 위한 통신장치 개발을 자동차 업체인 벤츠의 요구에 의하여 자동차 부품 업체인 독일의 보쉬에 의해 최초 개발이 된 것으로, 처음에 자동차 산업분야에 적용하기 위하여 고안된 시리얼 네트워크 통신방식이지만, 근래에는 자동차뿐만 아니라 산업 전 분야에 폭넓게 적용되고 있는 통신 방식이다.

CAN버스는 2가닥 꼬임선(Twist Pair Wire)으로 연결되어 반이중 통신(Half Duplex) 방식으로 짧은 메시지를 사용하는 고속 응용 시스템에 적합하고, 특히 외부의 요인(노이즈 등)에 강인성을 가져 통신 에러율을 최소화하여 높은 신뢰성을 가지고 있다.

이론적으로는 2032개의 서로 다른 디바이스를 하나의 네트워크 상에 연결하여 통신을 수행할 수 있으나 CAN 트랜시버(송신기)의 한계로 인하여 110개까지의 노드(통신 주체)를 연결하여 사용할 수 있다. 통신 속도는 실시간 제어가 1Mbps(ISO 11898 규격)의 고속 통신을 제공하며 더불어 자동차 환경(자동차 엔진 룸의 경우 다양하고 심각한 전기적인 노이즈 상존)과 같은 심각한 노이즈 환경에 적합하도록 에러 검출 및 에러 보정의 기능이 있는 집적화된 CAN통신 부품은 1987년 인텔에 의해서 생산이 되었다.

CAN 통신의 동작원리로서 CAN통신은 다중통신망(Multi Master Network)이며 CSMA/CD + AMP(Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection with Arbitration on Message Priority) 방식을 이용한다. 먼저 CAN Node에 메시지를 보내기 전에 CAN 버스라인이 사용 중인지를 파악하고 메시지 간 충돌 검출을 수행한다. 이러한 방식은 이더넷 통신 방식과 유사하며, 어떠한 Node(시스템)로부터 보내어진 데이터 메시지는 송신 측이나 수신 측의 주소를 포함하지 않고, 대신에 각 노드의 데이터 메시지 항목에 CAN 네트워크 상에서 각각의 노드(시스템)를 식별할 수 있도록 각 노드(시스템) 마다 유일한 식별자(ID-11비트, 또는 29비트)를 가지고 있다.

상기와 같은 CAN통신을 측정모듈과 제어모듈 간에 적용시 2가닥 꼬임선 (Twist Pair Wire)으로 240셀과 같은 많은 축전지의 측정값을 전송하므로 설치시공과 유지 보수에 매우 편리한 장점이 된다.

도 4는 도 3의 축전지 상태감시 시스템의 상세 블록도이다.

구체적으로, 본 발명은 전술한 바와 같이 CPU(17)가 구비되고 각 축전지에 병렬 연결되어 축전지의 파라미터(상태)를 감시하는 측정모듈(10) 및 상기 측정모듈(10)과 2 Core 꼬임선(Twist Pair Wire)의 CAN통신으로 연결되어 측정모듈로부터 축전지의 상태를 전송받는 제어모듈(20)을 포함하여 구성된다.

측정모듈(10)은 각 축전지에 전류를 인가하는 전류생성회로(11), OP amp(12) 멀티플렉서(Multiplexer)(13), 필터 및 증폭기(14), A/D(15), CAN(모듈)통신회로(16), CPU(17) 및 각 축전지의 상태(전압과 내부저항)을 측정할 수 있는 회로를 포함하여 구성된다.

각 축전지에 대한 파라미터(전압과 내부저항)을 측정하는 회로는 릴레이(Relay) 스위치에 의한 순차적인 측정방식이 아니고 전류 생성 회로(11)에서 전류가 축전지에 인가되는 상태에서 각 축전지에 병렬로 연결이 된 Op-amp(12)를 통하여 각 축전지 양단의 측정전압이 멀티플렉서(Multiplexer)(13)에 전달되고, 신호 데이터 중에서 CPU(17)가 선택한 선택신호에 따라 필터 및 증폭기(14)를 거쳐 A/D(15)에 입력된다.

CPU(17)는 A/D(15)에서 변환된 신호를 내부 알고리즘에 의해 동상의 전류와 전압성분을 검출하여 순수한 저항성분만 연산한 후, 고유의 식별번호(ID 지정)를 부가하여 CAN통신 회로(16)를 통하여 제어모듈(20)에 전송이 되는데, 이때 측정값은 측정값 저장장치에 저장되는 것이 바람직하다.

제어모듈(20)은 상기 측정모듈(10)과 CAN통신하기 위한 CAN통신회로(16), 서버30)와 이더넷(Ethernet)통신하기 위한 이더넷(Ethernet)통신 회로(22), 측정된 데이터를 이더넷(Ethernet) 변환하는 주 제어장치(23), 설정된 조 전체에 대한 전류, 전압, 온도측정 회로(24)를 포함하여 구성된다.

제어모듈(20)에서는 서버(30)의 프로그램 제어에 따라 전체 측정모듈(10)에 측정값을 요청하면 설정된 축전지들의 조 전체에 대한 파라미터(전류, 전압, 온도)를 측정하는 조 전체에 대한 전류, 전압, 온도 측정회로(24)에서 측정된 데이터와 측정모듈(10)에서 수신된 데이터를 주 제어장치(23)의 제어에 따라 이더넷(Ethernet)통신 회로(22)에서 이더넷(Ethernet)으로 변환되어 서버(30)에 전송이 된다.

도 5는 본 발명에 따른 축전지 상태감시 시스템의 CAN통신으로 측정 데이터가 전송되는 것을 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 축전지 상태감시 시스템의 CAN통신 처리를 표시하는 순서도이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 서버에서 프로그램된 로직에 따라 실행 프로그램이 시작(S201)이 되고, 모든 셀에 대한 전압, 내부저항 등 측정값을 요청(S202)한다, 측정모듈(10)에서는 전압, 내부저항 등 측정값을 생성(S203)한 후, 측정모듈(10)에 저장된 측정값을 제어모듈(20)로 전송(S204)한다.

그리고, 서버(30)에서 백 그라운드로 동작중인 감시 프로그램에서는 수신된 데이터를 분석하여 데이터가 수신이 되지 않았거나 또는 데이터 충돌 여부를 확인(S205)한 후, 해당 데이터에 대하여 재전송을 요청한다(S206).

이에 따라 해당하는 측정모듈데이터를 재전송한 후, 서버(30)에서 모든 측정 데이터를 수신 후 동작 프로그램을 종료(S207)한다.

아래 표 1은 기존기술과 본 특허발명의 규격 비교표이다.

항목	기존 기술	본 특허발명
주요 구성장치	주 제어장치(MPU), 릴레잉 유니트(Relaying unit)	측정모듈 (Measuring unit), 제어모듈 (Control unit)
축전지 선택과 측정방법	주 제어장치의 제어(MPU)로 Relay 스위칭에 의하여 각각의 축전지를 순차적으로 스위칭한 후 각각 측정한다.	측정모듈에 의해, 병렬통신을 통하여 모든 축전지를 수십 초 이내에 측정한다.
측정값 전송방식	1셀씩 측정값을 전송	모든 측정값을 동시에 전송
240셀에 대한 측정 소요시간	1셀 측정시, 5초 소요 240셀 측정시, 1,200초 (20분)	수십 초 이하
주요 구성장치 통신방식	축전지 선택 병렬 신호 아날로그 신호	CAN통신
장점		측정 소요시간이 빠르다 Relay가 없어 신뢰성이 높다

따라서, 본 특허발명은 기존기술과 대비하여, 측정모듈과 제어모듈의 2종류의 모듈로 구성되어 있고, 축전지 선택 방법과 측정방법이 측정모듈에 내장된 CPU의 제어로, 모든 축전지에 연결된 병렬회로를 통해 모든 축전지를 동시에 측정한다. 측정값을 전송하는 방식은 모든 측정값을 동시에 전송을 하므로 240셀 대한 측정 소요시간은 기존 기술에서는 20분 이상이 소요되지만 본 특허는 수십 초 이하에서 가능하고, 측정모듈(10)과 제어모듈(20) 간 통신방식에는 2 Core의 꼬임 케이블을 사용으로 설치와 유지보수에 편리한 장점이 있다.

즉, 본 특허발명은 측정할 수 있는 회로를 측정모듈(10)에 설치하고 측정값은 CAN통신을 이용하여 제어모듈(20)에 일괄 전송한 후 서버(30)에 전송하는 방식으로 전체 축전지에 대한 내부 저항 등 중요 파라미터를 측정 및 전송하는데 30초 이하가 소요 되도록 한 시스템으로서 축전지의 선택을 위한 릴레이수단들이 있는 장비에 비해 신속하고 정확한 측정할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술분야에 있어 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수 있다.

10: 측정모듈(Measuring unit) 11: 전류 생성 회로
12: Op-amp 13: Multiplexer
14: 필터 및 증폭기 15: A/D
16: CAN통신 회로 17: CPU
20: 제어모듈(Control unit) 22: Ethernet 통신 회로
23: 주 제어장치
24: 조 전체에 대한 전류, 전압, 온도 측정회로
30: 서버

Claims (4)

1. CPU가 구비되고 각 축전지에 병렬 연결되어 축전지의 파라미터를 감시하는 측정모듈; 및
   상기 측정모듈과 2 Core 꼬임선(Twist Pair Wire)의 CAN통신으로 연결되어 측정모듈로부터 축전지의 상태를 전송받는 제어모듈을 포함하여 구성되며,
   상기 측정모듈은 전류 생성 회로로부터 각 축전지에 전류가 인가된 상태에서 각 축전지에 병렬 연결된 Op-amp를 통하여 측정전압이 멀티플렉서에 전달되고, 상기 CPU의 선택신호에 따라 필터 및 증폭기를 거쳐 A/D에 입력되고,
   상기 CPU는 A/D에서 변환된 신호를 내부 알고리즘에 의해 동상의 전류와 전압성분을 검출하여 순수한 저항성분만 연산한 후 식별번호(ID 지정)를 부가하여 CAN통신 회로를 통하여 제어모듈에 전송하며,
   상기 제어모듈은 설정된 조 전체에 대한 전류, 전압, 온도 측정회로에서 측정된 데이터와 측정모듈에서 수신된 데이터를 주 제어장치의 제어에 따라 이더넷(Ethernet)통신 회로에서 이더넷(Ethernet) 변환하여 서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 CAN통신으로 연결된 모듈구조의 축전지 상태감시 시스템.
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