KR101681681B1 - 충방전용 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차전지와 프로브 간의 접촉불량을 정확하게 판별할 수 있는 '충방전용 회로'에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 이차전지의 전압을 측정하는 이차전지전압측정부와; 이차전지의 +측에 접촉하는 +측프로브까지의 +측 전체 접촉저항을 측정하는 +측전체접촉저항측정부와; 이차전지의 -측에 접촉하는 -측프로브까지의 -측 전체 접촉저항을 측정하는 -측전체접촉저항측정부를 포함하는 충방전용 회로에 있어서, 상기 +측프로브의 접촉저항을 측정하는 +측프로브접촉저항측정부와; -측프로브의 접촉저항을 측정하는 -측프로브접촉저항측정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

충방전용 회로{CIRCUIT FOR CHARGEING AND DISCHARGEING A BATTERY}
본 발명은 이차전지와 프로브 간의 접촉불량을 정확하게 판별할 수 있는 '충방전용 회로'에 관한 것이다.
최근 전기자동차 전지에 대한 수요가 급격하게 증가함에 따라 전기 자동차에 적용되는 이차전지의 수요도 증가하고 있고, 이외에도 다양한 분야에서 이차전지에 대한 수요가 늘고 있어, 이차전지에 대한 기술적 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
이러한 이차전지는 재충전이 가능하고 소형 및 대용량화가 가능한 전지로, 대표적으로는 리튬(Li) 이차전지가 사용되고 있다.
종래에는 이차전지를 충방전하기 위해 충방전 장치를 사용하였다.
도 1은 종래에 이차전지를 충방전하는 회로를 설명하기 위한 도면으로, 도 1를 참조하여 종래에 이차전지의 충방전 과정을 설명하면 다음과 같다.
종래의 충방전용 회로는, 이차전지(B)의 전압(V2)을 측정하는 이차전지전압측정부(20)와; 이차전지(B)의 +측에 접촉하는 +측프로브(P1)까지의 +측 전체 접촉저항(V1)을 측정하는 +측전체접촉저항측정부(10)와; 이차전지(B)의 -측에 접촉하는 -측프로브(P2)까지의 -측 전체 접촉저항(V3)을 측정하는 -측전체접촉저항측정부(30)로 구성되어, 이차전지(B)를 충방전하면서 충방전이 정상적으로 이루어지고 있는지를 테스트한다.
여기서, 이차전지전압측정부(20) 및 +측전체접촉저항측정부(10) 및 -측전체접촉저항측정부(30)는, 아래 설명하는 바와 같은 전기 연결라인을 통해 회로적으로 연결된다.
+측전체접촉저항측정부(10)는 +측전류라인(L1)을 통해 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)와 전기적으로 연결되고, +측전압측정라인(L2)을 통해 +측프로브(P1)의 전압측정부(P1b)와 전기적으로 연결되어, +측 전체 접촉저항(V1)을 측정한다.
-측전체접촉저항측정부(30)는 -측전류라인(L3)을 통해 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)와 전기적으로 연결되고, -측전압측정라인(L4)을 통해 -측프로브(P2)의 전압측정부(P2b)와 전기적으로 연결되어, -측 전체 접촉저항(V3)을 측정한다.
이차전지전압측정부(20)는 +측전압측정라인(L2) 및 -측전압측정라인(L4)과 전기적으로 연결되어, 이차전지(B)의 전압(V2)을 측정한다.
그러나, 종래에는 +측전류라인(L1) 거쳐 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)까지의 +측 전체 접촉저항(V1) 및, -측전류라인(L3) 거쳐 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)까지의 -측 전체 접촉저항(V3)을 측정하는 것으로, +측프로브(P1)의 충방전부(P1a) 및 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)에서의 접촉저항을 측정하기 어려워, 충방전이 제대로 이루어지고 있는지를 정확히 확인하는데 문제가 있었다.
대한민국 공개특허 10-2004-0072069
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 이차전지와 프로브의 충방전부 간의 접촉 상태를 정밀하게 감지할 수 있는 '충방전용 회로'를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은,
이차전지의 전압을 측정하는 이차전지전압측정부와; 이차전지의 +측에 접촉하는 +측프로브까지의 +측 전체 접촉저항을 측정하는 +측전체접촉저항측정부와; 이차전지의 -측에 접촉하는 -측프로브까지의 -측 전체 접촉저항을 측정하는 -측전체접촉저항측정부를 포함하는 충방전용 회로에 있어서,
상기 이차전지의 +전극에 접촉하는 +측프로브의 충방전부 및 전압측정부 간의 전위차를 측정하여 +측프로브의 충방전부의 접촉저항을 측정하거나, 이차전지의 -전극에 접촉하는 -측프로브의 충방전부 및 전압측정부 간의 전위차를 측정하여 -측프로브의 충방전부의 접촉저항을 측정하는 프로브접촉저항측정부를 더 포함하며,
상기 +측전체접촉저항측정부는 +측전류라인을 통해 +측프로브의 충방전부와 전기적으로 연결되고, +측전압측정라인을 통해 +측프로브의 전압측정부와 전기적으로 연결되어, +측 전체 접촉저항을 측정하며,
상기 -측전체접촉저항측정부는 -측전류라인을 통해 -측프로브의 충방전부와 전기적으로 연결되고, -측전압측정라인을 통해 -측프로브의 전압측정부와 전기적으로 연결되어, -측 전체 접촉저항을 측정하며,
상기 프로브접촉저항측정부는 +측전압측정라인을 통해 +측프로브의 전압측정부와 전기적으로 연결되고 +측센싱라인을 통해 +측프로브의 충방전부와 전기적으로 연결되어 +측프로브의 충방전부의 접촉저항을 측정하거나, -측전압측정라인을 통해 -측프로브의 전압측정부와 전기적으로 연결되고 -측센싱라인을 통해 -측프로브의 충방전부와 전기적으로 연결되어 -측프로브의 충방전부의 접촉저항을 측정하며,
상기 이차전지전압측정부는 +측전압측정라인 및 -측전압측정라인과 전기적으로 연결되어, 이차전지의 전압을 측정하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명은, 이차전지와 프로브의 충방전부 간의 접촉 상태를 정밀하게 감지할 수 있고, 회로 상에서 저항에 문제가 발생한 부분에 대해 정확한 특정이 가능하여 문제가 발생한 부분에 대한 신속하고 정밀한 수리가 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래에 이차전지를 충방전하는 회로를 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명의 충방전용 회로를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 충방전용 회로를 설명하기 위한 도면으로서, 도 2를 참조하여, 본 발명의 충방전용 회로를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 충방전용 회로는, 이차전지(B)의 전압(V2)을 측정하는 이차전지전압측정부(20)와; 이차전지(B)의 +측에 접촉하는 +측프로브(P1)까지의 +측 전체 접촉저항(V1)을 측정하는 +측전체접촉저항측정부(10)와; 이차전지(B)의 -측에 접촉하는 -측프로브(P2)까지의 -측 전체 접촉저항(V3)을 측정하는 -측전체접촉저항측정부(30)를 포함하되, 상기 +측프로브(P1)의 접촉저항(V4)을 측정하는 +측프로브접촉저항측정부(40); -측프로브(P2)의 접촉저항(V5)을 측정하는 -측프로브접촉저항측정부(50);를 더 포함한다.
이때, 상기 +측프로브접촉저항측정부(40)는 이차전지(B)의 +전극에 접촉하는 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a) 및 전압측정부(P1b) 간의 전위차를 측정하여, +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)의 접촉저항((V4)을 측정하고, -측프로브접촉저항측정부(50)는, 이차전지(B)의 -전극에 접촉하는 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a) 및 전압측정부(P2b) 간의 전위차를 측정하여, -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)의 접촉저항(V5)을 측정한다.
여기서, 상기 이차전지전압측정부(20) 및 +측전체접촉저항측정부(10) 및 -측전체접촉저항측정부(30) 및 +측프로브접촉저항측정부(40) 및 -측프로브접촉저항측정부(50)는, 아래 설명하는 바와 같은 전기 연결라인을 통해 회로적으로 연결된다.
+측전체접촉저항측정부(10)는 +측전류라인(L1)을 통해 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)와 전기적으로 연결되고, +측전압측정라인(L2)을 통해 +측프로브(P1)의 전압측정부(P1b)와 전기적으로 연결되어, +측 전체 접촉저항(V1)을 측정한다.
-측전체접촉저항측정부(30)는 -측전류라인(L3)을 통해 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)와 전기적으로 연결되고, -측전압측정라인(L4)을 통해 -측프로브(P2)의 전압측정부(P2b)와 전기적으로 연결되어, -측 전체 접촉저항(V3)을 측정한다.
+측프로브접촉저항측정부(40)는 +측전압측정라인(L2)을 통해 +측프로브(P1)의 전압측정부(P2b)와 전기적으로 연결되고, +측센싱라인(L5)을 통해 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)와 전기적으로 연결되어, +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)의 접촉저항(V4)을 측정한다.
-측프로브접촉저항측정부(50)는 -측전압측정라인(L4)을 통해 -측프로브(P2)의 전압측정부(P2b)와 전기적으로 연결되고, -측센싱라인(L6)을 통해 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)와 전기적으로 연결되어, -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)의 접촉저항(V5)을 측정한다.
이차전지전압측정부(20)는 +측전압측정라인(L2) 및 -측전압측정라인(L4)과 전기적으로 연결되어, 이차전지(B)의 전압(V2)을 측정한다.
한편, +측프로브(P1) 및 -측프로브(P2)는 통상의 충방전 장치에 구비되어, 이차전지(B)의 충방전에 사용되는 구성으로써, 통상의 기술자는 충방전 장치를 용이하게 실시할 수 있다.
이와 같은 충방전용 회로에 의한 이차전지(B)의 충방전 과정을 살펴보면 다음과 같다.
+측프로브(P1)는 이차전지(B)의 +극에 접촉하고, -측프로브(P2)는 이차전지(B)의 -극에 접촉한다.
이때, +측전체접촉저항측정부(10)는 +측전류라인(L1)에 전류를 인가한다. 그러면 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)와 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)를 통해 이차전지(B)의 충방전이 이루어진다.
여기서, +측전체접촉저항측정부(10)는 +측전류라인(L1)을 거쳐 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)까지의 +측 전체 접촉저항(V1)을 측정하고, -측전체접촉저항측정부(30)는 -측전류라인(L3)을 거쳐 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)까지의 -측 전체 접촉저항(V3)을 측정하며, 이차전지전압측정부(20)는 이차전지(B)의 전압(V2)을 측정한다.
이때, +측프로브접촉저항측정부(40)는 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)와 +측프로브(P1)의 전압측정부(P1b) 사이의 전위차를 측정하여 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)의 접촉저항(V4)을 측정하고, -측프로브접촉저항측정부(50)는 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)와 -측프로브(P2)의 전압측정부(P2b) 사이의 전위차를 측정하여 -측프로브(P2)의 충방전부(P2b)의 접촉저항(V5)을 측정한다.
이와 같이 본 발명은, +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)의 접촉저항(V4)을 측정하고, -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)의 접촉저항(V5)을 측정함으로써, +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)와 이차전지(B)의 +전극과의 접촉상태 및, -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)와 이차전지(B)의 -전극과의 접촉상태를 판별할 수 있다.
또한, 본 발명은 +측 전체 접촉저항(V1) 및 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)의 접촉저항(V4) 및 -측 전체 접촉저항(V3) 및 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)의 접촉저항(V5)을 각각 측정할 수 있어, 전체 회로에서 문제가 발생할 시, 문제 발생 지점을 용이하게 확인할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은 +측센싱라인(L5)을 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)에 간단하게 전기적으로 연결하고, -측센싱라인(L6)을 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)에 간단하게 전기적으로 연결하는 회로를 통해, 이차전지(B)와 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a) 간의 접촉불량 및 이차전지(B)와 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a) 간의 접촉불량을 감지할 수 있다. 따라서 본 발명은 이차전지(B)에서 충방전이 정상적으로 이루어지고 있는 지를 확인할 수 있고, 이차전지(B)와 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a) 간의 접촉불량 및 이차전지(B)와 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a) 간의 접촉불량에 대해 신속하게 알 수 있어, 접촉불량에 따른 화재 발생 등 전기적 결함 문제를 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은, +측 전체 접촉저항(V1) 및 +측프로브(P1)의 충방전부(P1a)의 접촉저항(V4) 및 -측 전체 접촉저항(V3) 및 -측프로브(P2)의 충방전부(P2a)의 접촉저항(V5)을 각각 측정할 수 있어, 저항에 문제가 발생한 부분에 대해 정확한 특정이 가능하고, 이를 통해 문제가 발생한 부분에 대한 신속하고 정밀한 수리가 가능한 이점이 있다.
이와 같은 본 발명은 상기와 같은 이점을 갖추고 있어, 산업상 이용가능성이 매우 높으며, 높은 경제적 가치를 창출할 수 있다.
한편, 상기 실시예의 구체적인 예시는 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10; +측전체접촉저항측정부 20; 이차전지접압측정부
30; -측전체접촉저항측정부 40; +측프로브접촉저항측정부
50; -측프로브접촉저항측정부 P1; +측프로브
P1a; 충방전부 P1b; 전압측정부
P2; -측프로브 P2a; 충방전부
P2b; 전압측정부 B; 이차전지

Claims (3)

  1. 이차전지의 전압을 측정하는 이차전지전압측정부와; 이차전지의 +측에 접촉하는 +측프로브까지의 +측 전체 접촉저항을 측정하는 +측전체접촉저항측정부와; 이차전지의 -측에 접촉하는 -측프로브까지의 -측 전체 접촉저항을 측정하는 -측전체접촉저항측정부를 포함하는 충방전용 회로에 있어서,
    상기 이차전지의 +전극에 접촉하는 +측프로브의 충방전부 및 전압측정부 간의 전위차를 측정하여 +측프로브의 충방전부의 접촉저항을 측정하거나, 이차전지의 -전극에 접촉하는 -측프로브의 충방전부 및 전압측정부 간의 전위차를 측정하여 -측프로브의 충방전부의 접촉저항을 측정하는 프로브접촉저항측정부를 더 포함하며,
    상기 +측전체접촉저항측정부는 +측전류라인을 통해 +측프로브의 충방전부와 전기적으로 연결되고, +측전압측정라인을 통해 +측프로브의 전압측정부와 전기적으로 연결되어, +측 전체 접촉저항을 측정하며,
    상기 -측전체접촉저항측정부는 -측전류라인을 통해 -측프로브의 충방전부와 전기적으로 연결되고, -측전압측정라인을 통해 -측프로브의 전압측정부와 전기적으로 연결되어, -측 전체 접촉저항을 측정하며,
    상기 프로브접촉저항측정부는 +측전압측정라인을 통해 +측프로브의 전압측정부와 전기적으로 연결되고 +측센싱라인을 통해 +측프로브의 충방전부와 전기적으로 연결되어 +측프로브의 충방전부의 접촉저항을 측정하거나, -측전압측정라인을 통해 -측프로브의 전압측정부와 전기적으로 연결되고 -측센싱라인을 통해 -측프로브의 충방전부와 전기적으로 연결되어 -측프로브의 충방전부의 접촉저항을 측정하며,
    상기 이차전지전압측정부는 +측전압측정라인 및 -측전압측정라인과 전기적으로 연결되어, 이차전지의 전압을 측정하는 것을 특징으로 하는 충방전용 회로.
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