KR102313104B1 - Discharging test system of battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리 시험 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리를 시험할 때, 배터리를 완전 방전시켜 배터리의 성능을 시험할 수 있는 배터리 시험 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a battery test system, and more particularly, to a battery test system capable of testing the performance of a battery by completely discharging the battery when testing the battery.
배터리는, 다양한 전자기기에 사용되고 있으며, 최근 휴대를 위한 전자기기가 많아지고 또한, 전기자동차가 상용화됨에 따라 더욱 관심이 높아지는 추세이다. 이런 배터리에 대한 관심이 높아지면서 배터리의 성능에 대한 관심도 높은 추세에 있다.Batteries are used in a variety of electronic devices, and recently, more and more portable electronic devices are increasing, and as electric vehicles are commercialized, interest is increasing. As interest in such batteries increases, interest in battery performance is also on the rise.
도 1은 종래의 배터리 시험 시스템을 도시한 기본 회로도이며, 도 2a 내지 도 2e는 도 1과 같은 시험 시스템을 위하여 사용될 수 있는 회로도이다. 도 2a 내지 도 2e에 따른 시험 시스템은 도 1에 따른 종래의 배터리 시험 시스템과 동작의 원리가 동일하므로 도 1을 기준으로 회로 및 동작의 원리를 설명한다.1 is a basic circuit diagram illustrating a conventional battery test system, and FIGS. 2A to 2E are circuit diagrams that can be used for the test system as in FIG. 1 . Since the operating principle of the test system according to FIGS. 2A to 2E is the same as that of the conventional battery test system according to FIG. 1 , the circuit and the principle of operation will be described with reference to FIG. 1 .
도 3a 및 도 3b는 종래의 또 다른 배터리 시험 시스템을 도시한 회로도이다.3A and 3B are circuit diagrams illustrating another conventional battery test system.
이러한 배터리의 성능을 시험하기 위해 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 벅-부스트 회로를 구성하여 배터리(B)의 성능을 시험하였다. 도 1에 도시된 바와 같이, 벅-부스트 회로를 이용하여 배터리(B)의 성능 시험은, 배터리(B)를 충전시킨 다음 방전시키는 과정을 통해 배터리(B)의 성능을 시험한다.In order to test the performance of the battery, as shown in FIG. 1 , in the related art, a buck-boost circuit was configured to test the performance of the battery (B). As shown in FIG. 1 , in the performance test of the battery B using the buck-boost circuit, the performance of the battery B is tested by charging and then discharging the battery B.
이렇게 도 1에 도시된 배터리의 충전 및 방전을 시험하기 위한 회로는 스위칭 방식으로 구동되며, 2V 내지 5V의 전압으로 구동되는 하나의 배터리(B)에 대해 시험할 수 있다.In this way, the circuit for testing the charging and discharging of the battery shown in FIG. 1 is driven in a switching manner, and one battery B driven at a voltage of 2V to 5V can be tested.
이러한 벅 부스트 회로를 이용하여 배터리(B)를 충전하는 것은 문제가 없지만, 방전하는 경우, 배터리(B)를 OV까지 방전하는 것이 어렵다. 즉, 배터리(B)의 방전 시, 배터리(B)의 전압(V)이 낮아짐에 따라 배터리(B)의 방전 전류가 제한되는데, 배터리(B)의 용량이 줄어들면서 방전 전압(V)도 낮아져 방전 전류를 일정하게 유지하는 것이 어렵기 때문이다.There is no problem in charging the battery B using such a buck boost circuit, but when discharging, it is difficult to discharge the battery B to OV. That is, when the battery B is discharged, the discharge current of the battery B is limited as the voltage V of the battery B decreases. As the capacity of the battery B decreases, the discharge voltage V also decreases. This is because it is difficult to keep the discharge current constant.
그에 따라 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 배터리(B1) 및 제2 배터리(B2)를 벅 부스트 회로에 구성하고, 제1 배터리(B1)의 전압(V2)을 0V까지 방전시키기 위해 제2 배터리(B2)를 이용한다. 여기서, 제2 배터리(B2)의 전압(V3)은 오프셋 전압(예컨대, 2V)으로 설정한다. 오프셋 전압은 배터리 종류, 시스템 구성 등등에 따라 달라질 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 3A , the first battery B1 and the second battery B2 are configured in the buck boost circuit, and the voltage V2 of the first battery B1 is discharged to 0V. Battery B2 is used. Here, the voltage V3 of the second battery B2 is set to an offset voltage (eg, 2V). The offset voltage may vary depending on the battery type, system configuration, and the like.
그에 따라 제1 배터리(B1)를 방전시켜 제1 배터리(B1)의 전압(V2)이 낮아지더라도, 제2 배터리(B2)의 오프셋 전압(V3)으로 인해, 전체 방전 전압(V1)은 오프셋 전압(V3)보다 높은 전압을 가질 수 있다. 따라서 전체 방전 전압(V1)이 오프셋 전압(V3)으로 유지되어 제1 배터리의 전압(V2)이 0V까지 방전될 수 있다. 여기서, 제2 배터리(B2)를 대신하여 SMPS(switched-mode power supply)가 이용될 수 있다.Accordingly, even if the voltage V2 of the first battery B1 is lowered by discharging the first battery B1, the total discharge voltage V1 is offset due to the offset voltage V3 of the second battery B2. It may have a voltage higher than the voltage V3. Accordingly, the total discharge voltage V1 is maintained as the offset voltage V3, so that the voltage V2 of the first battery can be discharged to 0V. Here, a switched-mode power supply (SMPS) may be used instead of the second battery B2.
이렇게 제2 배터리(B2) 또는 SMPS를 이용하여 제1 배터리(B1)를 시험함에 따라 그 구성이 복잡해질 수 있는 문제가 있다.As such, as the first battery B1 is tested using the second battery B2 or the SMPS, the configuration thereof may become complicated.
또한 도 3a 의 구성은 배터리 충전을 위하여 사용되는 배터리 충전 전압과 입력 전압의 차이를 모두 트랜지스터(혹은 FET, 이하 "트랜지스터"로 통칭한다) Q1과 가변 저항 VR1 에서 모두 소비하며, 방전시에는 트랜지스터 Q2와 가변저항 VR2 를 통하여 전력을 모두 소비하면서 배터리(B1)의 성능을 테스트한다. 이때 배터리 B2를 대신하여 SMPS를 사용할 수 있다. 그러나, 도 3a의 시험 구성은 배터리 충전/방전 시험 시 모든 전력을 트랜지스터와 가변저항을 통해 모두 소비해야 하는 문제가 있다. In addition, in the configuration of FIG. 3A, both the difference between the battery charging voltage and the input voltage used for charging the battery is consumed by the transistor (or FET, hereinafter collectively referred to as “transistor”) Q1 and the variable resistor VR1, and at the time of discharging, the transistor Q2 The performance of the battery (B1) is tested while consuming all the power through the and variable resistor VR2. In this case, the SMPS may be used in place of the battery B2. However, the test configuration of FIG. 3A has a problem in that all power must be consumed through the transistor and the variable resistor during the battery charging/discharging test.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 벅-부스트 회로를 구성하여 배터리를 시험하고자 할 때, 단순한 구조를 갖고 배터리를 시험할 수 있는 배터리 시험 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a battery test system capable of testing a battery having a simple structure when testing a battery by configuring a buck-boost circuit.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시험 시스템은, 충전 및 방전을 통해 성능을 시험하고자 하는 배터리; 상기 배터리의 양전극에 연결되는 제1 벅 부스트부; 및 상기 배터리의 음전극에 연결되는 제2 벅 부스트부를 포함하고, 상기 제1 벅 부스트부 및 상기 제2 벅 부스트부에 의해 상기 배터리의 양전극 및 상기 음전극에 걸리는 전압의 차이에 의해 상기 배터리의 충전 및 방전에 대한 성능을 시험할 수 있다.A battery test system according to an embodiment of the present invention includes a battery for which performance is tested through charging and discharging; a first buck boost unit connected to the positive electrode of the battery; and a second buck boost unit connected to the negative electrode of the battery, wherein the first buck boost unit and the second buck boost unit charge and charge the battery by a difference in voltage applied to the positive electrode and the negative electrode of the battery The performance against discharge can be tested.
상기 제1 벅 부스트부는, 상기 배터리의 충전 시험하거나 소정의 전압까지 방전 시험하는 동안 구동되며, 상기 배터리의 음전극은 그라운드에 연결될 수 있다.The first buck boost unit may be driven during a charging test or a discharging test of the battery to a predetermined voltage, and a negative electrode of the battery may be connected to a ground.
상기 제2 벅 부스트부는 상기 배터리가 상기 소정의 전압보다 낮은 전압으로 방전되도록 상기 소정의 전압이 상기 배터리의 음극에 설정되도록 구동될 수 있다.The second buck boost unit may be driven so that the predetermined voltage is set to the negative electrode of the battery so that the battery is discharged to a voltage lower than the predetermined voltage.
상기 제1 벅 부스트부는, PWM과 각각 전기적으로 연결되는 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터; 상기 제1 및 제2 트랜지스터와 직렬로 연결되는 제1 인덕터; 및 상기 제1 인덕터 및 그라운드와의 사이에 병렬로 연결되는 제2 커패시터를 포함할 수 있다.The first buck boost unit may include: a first transistor and a second transistor electrically connected to PWM, respectively; a first inductor connected in series with the first and second transistors; and a second capacitor connected in parallel between the first inductor and a ground.
상기 제2 벅 부스트부는, PWM과 각각 전기적으로 연결되는 제3 트랜지스터 및 제4 트랜지스터; 상기 제3 및 제4 트랜지스터와 직렬로 연결되는 제2 인덕터; 및 상기 제2 인덕터 및 그라운드와의 사이에 병렬로 연결되는 제3 커패시터를 포함할 수 있다.The second buck boost unit may include a third transistor and a fourth transistor electrically connected to PWM, respectively; a second inductor connected in series with the third and fourth transistors; and a third capacitor connected in parallel between the second inductor and the ground.
상기 제1 및 제2 벅 부스트부는 동일한 직류 전원에 전기적으로 연결될 수 있다.The first and second buck boost units may be electrically connected to the same DC power source.
상기 제1 및 제2 벅 부스트부에 전기적으로 연결된 전원과 그라운드 사이에 전기적으로 연결된 제1 커패시터를 더 포함할 수 있다.A first capacitor electrically connected between a power source electrically connected to the first and second buck boost units and a ground may be further included.
본 발명에 의하면, 배터리의 전압을 시험하기 위해 SMPS를 이용하지 않고, 벅-부스트 회로를 대칭적으로 구성하여 오프셋하기 때문에 배터리의 완전 방전에 대한 시험을 효과적으로 수행할 수 있다.According to the present invention, since the SMPS is not used to test the voltage of the battery and the buck-boost circuit is symmetrically configured and offset, the test for the complete discharge of the battery can be effectively performed.
더욱이, 배터리에서 방전된 전압을 소모하기 위해 별도의 부하를 이용하지 않고, 인버터의 입력으로 사용되는 경우 교류 전압으로 재생될 수 있어 에너지를 재사용할 수 있는 효과가 있다.Moreover, without using a separate load to consume the voltage discharged from the battery, when it is used as an input of an inverter, it can be regenerated as an AC voltage, so that energy can be reused.
도 1, 도 2a 내지 도 2e는 종래의 배터리 시험 시스템을 도시한 회로도이다.
도 3a 및 도 3b는 종래의 또 다른 배터리 시험 시스템을 도시한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시험 시스템을 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시험 시스템을 도시한 회로도이다.1 and 2A to 2E are circuit diagrams illustrating a conventional battery test system.
3A and 3B are circuit diagrams illustrating another conventional battery test system.
4 is a schematic diagram illustrating a battery test system according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram illustrating a battery test system according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments for implementing the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '접속', '공급', '전달', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 접속, 공급, 전달, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, when it is mentioned that a component is 'connected', 'supported', 'connected', 'supplied', 'transferred', or 'contacted' to another component, it is directly connected, supported, connected, It should be understood that supply, delivery, and contact may occur, but other components may exist in between.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.In addition, in this specification, the expression of the upper side, the lower side, the side, etc. is described with reference to the drawings in the drawings, and it is clarified in advance that if the direction of the object is changed, it may be expressed differently. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings, and the size of each component does not fully reflect the actual size.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by these terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, operation, element, component, and/or group. It does not exclude the existence or addition of
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시험 시스템을 도시한 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시험 시스템을 도시한 회로도이다.4 is a schematic diagram illustrating a battery test system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a battery test system according to an embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시험 시스템(100)에 대해 설명하며, 이는 도 2a 내지 도 2e 상에서 언급한 Topology의 사용에도 동일한 적용을 할 수 있다. 본 실시예에 따른 배터리 시험 시스템(100)은 제1 벅 부스트부(110) 및 제2 벅 부스트부(120)를 포함한다.A
제1 벅 부스트부(110) 및 제2 벅 부스트부(120)는 충전이 필요한 부트스트랩 커패시터와 비교하여 상대적으로 높은 전압을 가지는 노드를 이용하여 전압 환경을 충족시킬 수 있다. 이러한 제1 벅 부스트부(110) 및 제2 벅 부스트부(120)는 각각 벅 모드 또는 부스트 모드로 동작할 수 있다.The first
일례로, 벅 모드는 출력 전압이 입력 전압보다 낮게 동작하여 연결되는 배터리(B)를 충전시킬 수 있고, 부스트 모드는 출력 전압이 입력 전압보다 높게 동작하여 배터리(B)를 방전시킬 수 있다. 또한, 제1 벅 부스트부(110)는 벅 부스트 모드로 동작할 수 있으며, 이는 입력 전압과 출력 전압이 동일하도록 동작할 수 있다.For example, in the buck mode, the output voltage is lower than the input voltage to charge the connected battery (B), and in the boost mode, the output voltage is higher than the input voltage to discharge the battery (B). Also, the first
제1 벅 부스트부(110)는 배터리(B)의 양극에 전기적으로 연결되며, 제1 트랜지스터(Q1), 제2 트랜지스터(Q2), 제2 커패시터(C2) 및 제1 인덕터(L1)를 포함하여 구성된다.The first
제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)는 각각 PWM과 전기적으로 연결되며, 서로 전기적으로 연결된다. 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스 (혹은 게이트, 이하 "베이스"로 통칭한다)에 PWM이 각각 연결되며, 제1 트랜지스터(Q1)의 이미터(혹은 소스, 이하 "이미터"로 통칭한다)에 제2 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 (혹은 드레인, 이하 "콜렉터"로 통칭한다)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제1 트랜지스터(Q1) 콜렉터는 양전극에 전기적으로 연결되며, 제2 트랜지스터(Q2)의 이미터는 그라운드에 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 양전극은 배터리(B)를 시험하기 위해 벅 부스트 회로로 변환이 되어져 인가되는 전압이 걸릴 수 있으며, 예컨대 배터리 전압 + 오프셋 전압 일 수 있다.The first transistor Q1 and the second transistor Q2 are electrically connected to PWM, respectively, and electrically connected to each other. PWMs are respectively connected to the bases (or gates, hereinafter referred to as “bases”) of the first transistor Q1 and the second transistor Q2, and the emitters (or sources, hereinafter “already” of the first transistor Q1) It may be electrically connected to the collector (or drain, hereinafter, collectively referred to as a “collector”) of the second transistor Q2 to the collector. Also, the collector of the first transistor Q1 may be electrically connected to the positive electrode, and the emitter of the second transistor Q2 may be electrically connected to the ground. At this time, the positive electrode may be converted into a buck boost circuit to test the battery B, and the applied voltage may be applied, for example, the battery voltage + the offset voltage.
제1 인덕터(L1)는 제1 트랜지스터(Q1)의 이미터와 제2 트랜지스터(Q2)의 콜렉터에 직렬로 연결되며, 배터리(B)의 양극에 전기적으로 연결될 수 있다.The first inductor L1 may be connected in series to the emitter of the first transistor Q1 and the collector of the second transistor Q2 , and may be electrically connected to the positive electrode of the battery B .
또한, 제2 커패시터(C2)는 제1 인덕터(L1)와 그라운드 사이에 병렬로 연결될 수 있다.Also, the second capacitor C2 may be connected in parallel between the first inductor L1 and the ground.
제2 벅 부스트부(120)는 배터리(B)의 음극에 전기적으로 연결되며, 제3 트랜지스터(Q3), 제4 트랜지스터(Q4), 제3 커패시터(C3) 및 제2 인덕터(L2)를 포함하여 구성된다.The second
제3 트랜지스터(Q3) 및 제4 트랜지스터(Q4)는 각각 PWM과 전기적으로 연결되며, 서로 전기적으로 연결된다. 제3 트랜지스터(Q3) 및 제4 트랜지스터(Q4)의 베이스에 PWM이 각각 연결되며, 제3 트랜지스터(Q3)의 이미터와 제4 트랜지스터(Q4)의 콜렉터 가 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제3 트랜지스터(Q3) 콜렉터는 양전극에 전기적으로 연결되며, 제4 트랜지스터(Q4)의 이미터는 그라운드에 전기적으로 연결될 수 있다.The third transistor Q3 and the fourth transistor Q4 are electrically connected to PWM, respectively, and electrically connected to each other. PWM may be respectively connected to the bases of the third transistor Q3 and the fourth transistor Q4 , and the emitter of the third transistor Q3 and the collector of the fourth transistor Q4 may be electrically connected. In addition, the collector of the third transistor Q3 may be electrically connected to the positive electrode, and the emitter of the fourth transistor Q4 may be electrically connected to the ground.
제2 인덕터(L2)는 제3 트랜지스터(Q3)의 이미터와 제4 트랜지스터(Q4)의 콜렉터 에 전기적으로 연결되며, 배터리(B)의 음극에 전기적으로 연결될 수 있다.The second inductor L2 may be electrically connected to the emitter of the third transistor Q3 and the collector of the fourth transistor Q4, and may be electrically connected to the negative electrode of the battery B.
또한, 제3 커패시터(C3)는 제2 인덕터(L2)와 그라운드 사이에 병렬로 연결될 수 있다.Also, the third capacitor C3 may be connected in parallel between the second inductor L2 and the ground.
즉, 본 실시예에서, 제1 벅 부스트부(110)와 제2 벅 부스트부(120)의 사이에 배터리(B)가 배치될 수 있다. 또한, 양전극 및 그라운드 사이에 제1 커패시터(C1)가 배치될 수 있다.That is, in the present embodiment, the battery B may be disposed between the first
본 실시예에서 제1 벅 부스트부(110)는 배터리(B)를 충전 및 방전할 때 이용되며, 제2 벅 부스트부(120)는 배터리(B)의 전압을 오프셋(off-set)하여 방전할 때 이용될 수 있다. 제2 벅 부스트부(120)는 배터리(B)의 전압을 0V에서 소정의 전압 크기로 오프셋시킬 수 있다. 이렇게 기존에 연결된 전력을 이용하여 제2 벅 부스트부(120)를 통해 배터리(B)의 전압을 오프셋시킴에 따라 별도로 소정의 전압을 인가하기 위한 별도의 전력을 사용할 필요가 없다.In the present embodiment, the first
그리고 배터리(B)를 충전 시험하는 경우, 제1 벅 부스트부(110)만 동작되고, 제2 벅 부스트부(120)는 동작되지 않을 수 있다. 배터리(B)를 충전하는 동안 회로에 오프셋 전압이 걸리지 않아도 되기 때문에 배터리(B)는 그라운드에 연결된 상태로 유지될 수 있다.Also, when the battery B is charged and tested, only the first
또한, 배터리(B)를 방전 시험하더라도 배터리(B)의 전압(V1)을 소정의 전압(예컨대, 2V)까지 방전시키는 경우, 제1 벅 부스트부(110)만 이용하여 방전 시험을 할 수 있다. 즉, 제2 벅 부스트부(120)를 구동시키기 않을 수 있다. 따라서 배터리(B)의 충전 시험하거나 소정의 전압까지 방전시키는 경우, 제2 벅 부스트부(120)가 이용되지 않아 충전 시험 및 방전 시험의 효율을 높일 수 있다.In addition, even when the battery B is discharged, when the voltage V1 of the battery B is discharged to a predetermined voltage (eg, 2V), the discharge test can be performed using only the first
배터리(B)를 0V까지 방전시키고자 할 때, 제2 벅 부스트부(120)가 이용될 수 있다. 제2 벅 부스트부(120)는 상시 동작되지 않고, 배터리(B)의 전압(V1)을 전압 V3 와 동일 하게 하고자 할 때, 동작될 수 있다. 제2 벅 부스트부(120)는 소정의 오프셋 전압(V3, 예컨대, 2V)을 가지도록 동작하여 전체 방전 전압(V1)이 오프셋 전압이 되도록 동작될 수 있다.When the battery B is to be discharged to 0V, the second
따라서 전체 방전 전압(V1)이 소정의 전압(예컨대, 2V) 이상으로 유지됨에 따라 방전 전류가 일정 이상으로 유지될 수 있고, 그에 따라 배터리(B)의 전압이 0V까지 방전될 수 있다.Accordingly, as the total discharge voltage V1 is maintained above a predetermined voltage (eg, 2V), the discharge current may be maintained above a certain level, and accordingly, the voltage of the battery B may be discharged to 0V.
상기와 같이, 배터리(B)를 방전시키기 위해 부하기를 연결하지 않는 전력 회생용으로 동작을 하는 구조이며, 오프셋 전압을 제공할 때, SMPS 혹은 추가적인 오프셋용 배터리를 이용하지 않기 때문에 배터리(B)를 시험하는 동안 열이 발생하는 것이 최소화될 수 있다. 따라서 배터리 시험 시스템의 냉각을 위한 설비가 구비되지 않을 수 있으며, 그로 인한 배터리 시험 시스템의 부피를 최소화할 수 있다.As described above, it has a structure that operates for power regeneration that does not connect a load to discharge the battery (B), and when providing an offset voltage, the battery (B) does not use an SMPS or an additional offset battery. Heat generation during testing can be minimized. Therefore, a facility for cooling the battery test system may not be provided, and thus the volume of the battery test system may be minimized.
본 실시예에서, 제1 벅 부스트부(110) 및 제2 벅 부스트부(120)에 인가되는 전력은 동기 직류 전원을 이용하며, 배터리(B)의 전압을 0V까지 완전 방전시킬 수 있어, 배터리(B)의 성능에 대해 정확하게 시험할 수 있다. 또한, 배터리(B)의 양단에 걸리는 전압이 0V를 2V로 오프셋시킬 때 별도의 전원을 이용하지 않아 회로설계를 단순하게 설계할 수 있다.In this embodiment, the power applied to the first
따라서 제1 벅 부스트부(110) 및 제2 벅 부스트부(120)는 각각 독립적으로 동작할 수 있다.Accordingly, the first
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.As described above, the detailed description of the present invention has been made by the embodiments with reference to the accompanying drawings, but since the above-described embodiments have only been described with preferred examples of the present invention, the present invention is limited only to the above embodiments. It should not be understood, and the scope of the present invention should be understood as the following claims and their equivalents.
100: 배터리 시험 시스템
110: 제1 벅 부스트부
120: 제2 벅 부스트부
Q1~Q4: 제1 내지 제4 트랜지스터
C1~C3: 제1 내지 제3 커패시터
L1~L2: 제1 및 제2 인덕터
B1: 제1 배터리
B2: 제2 배터리100: battery test system
110: first buck boost unit
120: second buck boost unit
Q1 to Q4: first to fourth transistors
C1 to C3: first to third capacitors
L1 to L2: first and second inductors
B1: first battery
B2: second battery
Claims (7)
상기 배터리의 양전극에 연결되는 제1 벅 부스트부; 및
상기 배터리의 음전극에 연결되는 제2 벅 부스트부를 포함하고,
상기 제1 벅 부스트부는,
베이스에 PWM과 각각 전기적으로 연결되는 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터;
상기 제1 및 제2 트랜지스터와 직렬로 연결되는 제1 인덕터; 및
상기 제1 인덕터 및 그라운드와의 사이에 병렬로 연결되는 제2 커패시터를 포함하며,
상기 제2 벅 부스트부는,
베이스에 오프셋 PWM과 각각 전기적으로 연결되는 제3 트랜지스터 및 제4 트랜지스터;
상기 제3 및 제4 트랜지스터와 직렬로 연결되는 제2 인덕터; 및
상기 제2 인덕터 및 그라운드와의 사이에 병렬로 연결되는 제3 커패시터를 포함하고,
상기 제1 벅 부스트부 및 상기 제2 벅 부스트부는 상기 제1 벅 부스트부 및 상기 제2 벅 부스트부에 의해 상기 배터리의 양전극 및 상기 음전극에 걸리는 전압의 차이에 의해 상기 배터리의 충전 및 방전에 대한 성능을 시험하도록 상기 배터리를 기준으로 대칭적으로 배치된,
배터리 시험 시스템.Batteries whose performance is tested through charging and discharging;
a first buck boost unit connected to the positive electrode of the battery; and
a second buck boost unit connected to the negative electrode of the battery;
The first buck boost unit,
a first transistor and a second transistor electrically connected to the PWM and respectively to the base;
a first inductor connected in series with the first and second transistors; and
a second capacitor connected in parallel between the first inductor and the ground;
The second buck boost unit,
a third transistor and a fourth transistor electrically connected to the base with the offset PWM, respectively;
a second inductor connected in series with the third and fourth transistors; and
a third capacitor connected in parallel between the second inductor and the ground;
The first buck boost unit and the second buck boost unit control the charging and discharging of the battery by the difference in voltage applied to the positive electrode and the negative electrode of the battery by the first buck boost unit and the second buck boost unit. symmetrically positioned relative to the battery to test performance,
battery test system.
상기 제1 벅 부스트부는, 상기 배터리의 충전 시험하거나 소정의 전압까지 방전 시험하는 동안 구동되며,
상기 배터리의 음전극은 그라운드에 연결되는,
배터리 시험 시스템.The method according to claim 1,
The first buck boost unit is driven during a charging test of the battery or a discharging test to a predetermined voltage,
The negative electrode of the battery is connected to the ground,
battery test system.
상기 제2 벅 부스트부는 상기 배터리가 상기 소정의 전압보다 낮은 전압으로 방전되도록 상기 소정의 전압이 상기 배터리의 음극에 설정되도록 구동되는,
배터리 시험 시스템.3. The method according to claim 2,
The second buck boost unit is driven so that the predetermined voltage is set to the negative electrode of the battery so that the battery is discharged to a voltage lower than the predetermined voltage,
battery test system.
상기 제1 및 제2 벅 부스트부는 동일한 직류 전원에 전기적으로 연결되는,
배터리 시험 시스템.The method according to claim 1,
The first and second buck boost units are electrically connected to the same DC power source,
battery test system.
상기 제1 및 제2 벅 부스트부에 전기적으로 연결된 전원과 그라운드 사이에 전기적으로 연결된 제1 커패시터를 더 포함하는,
배터리 시험 시스템.7. The method of claim 6,
Further comprising a first capacitor electrically connected between a power source electrically connected to the first and second buck boost units and a ground,
battery test system.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210061368A KR102313104B1 (en) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | Discharging test system of battery |
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| KR (1) | KR102313104B1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09233710A (en) * | 1996-02-26 | 1997-09-05 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | Charger and discharger for transformation of storage battery |
| JP2014007923A (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-16 | Honda Motor Co Ltd | Inspection device |
| KR20140094857A (en) * | 2013-01-23 | 2014-07-31 | 명지대학교 산학협력단 | Battery charger and method of operating the same |
| KR20150040124A (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-14 | 주식회사 큐아이티 | Method and Apparatus for on-line monitoring the life of batteries included in a battery bank |
| KR101685127B1 (en) | 2014-12-17 | 2016-12-12 | 주식회사 맥사이언스 | Apparatus and Method for Removing DC Offset, Charging and Discharging Testing Device with the Same |
| KR20170122601A (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-06 | 엘에스산전 주식회사 | Apparatus for charging and discharging battery |
-
2021
- 2021-05-12 KR KR1020210061368A patent/KR102313104B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09233710A (en) * | 1996-02-26 | 1997-09-05 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | Charger and discharger for transformation of storage battery |
| JP2014007923A (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-16 | Honda Motor Co Ltd | Inspection device |
| KR20140094857A (en) * | 2013-01-23 | 2014-07-31 | 명지대학교 산학협력단 | Battery charger and method of operating the same |
| KR20150040124A (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-14 | 주식회사 큐아이티 | Method and Apparatus for on-line monitoring the life of batteries included in a battery bank |
| KR101685127B1 (en) | 2014-12-17 | 2016-12-12 | 주식회사 맥사이언스 | Apparatus and Method for Removing DC Offset, Charging and Discharging Testing Device with the Same |
| KR20170122601A (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-06 | 엘에스산전 주식회사 | Apparatus for charging and discharging battery |
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