KR20040013355A - 밧데리의 내부 저항 측정 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 UPS 시스템 등에 사용되는 밧데리의 관리를 위하여 필요한 밧데리의 내부 저항을 밧데리의 영향을 안 주면서 측정할 수 있는 밧데리의 내부 저항 측정 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 밧데리(30)의 내부 저항을 측정하기 위한 신호를 공급하는 신호 발생부와; 상기 밧데리에 병렬 연결되는 기준 저항(R2)과; 상기 기준 저항에 직렬 연결되어 상기 신호 발생부로부터 신호를 공급받는 보조 저항(R1)과; 상기 보조 저항(R1)에 대하여 상기 기준 저항(R2) 또는 밧데리를 선택적으로 연결시켜 주는 릴레이(RLY)와; 상기 릴레이를 구동하여 보조 저항(R1)을 기준저항(R2) 쪽으로 연결하여 기준 저항(R2) 값을 측정하고, 밧데리의 내부저항을 측정할 때에는 보조 저항(R1)을 밧데리에 연결하여 밧데리의 내부저항을 측정한 후, 다시 기준 저항(R2) 쪽으로 연결하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밧데리의 내부 저항 측정 시스템을 제공한다.

Description

밧데리의 내부 저항 측정 시스템{Measurement System for Internal Resistor for of Battery}
본 발명은 밧데리의 내부 저항 측정 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 UPS 시스템 등에 사용되는 밧데리의 관리를 위하여 필요한 밧데리의 내부 저항을 밧데리의 영향을 안 주면서 측정할 수 있는 밧데리의 내부 저항 측정 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, UPS(무정전 전원장치)에는 많은 수량의 밧데리를 사용하여 정전등의 응급 상황에 대비하고 있는데, 밧데리의 불량으로 인한 전력 공급 불능 상태를 방지하기 위하여 밧데리의 상태를 감시할 수 있는 BMS(Battery Management System) 를 필요로 한다.
상기 BMS는 밧데리의 수명 예측 및 이상 셀(Cell) 판정, 잔량 등을 측정하는 기능을 가지고 있으며, 이를 위해 다양한 파라미터(Parameter)를 필요로 하는데, 그 중 하나가 밧데리의 내부저항 값이다.
상기 내부 저항은 AC 1V, 1KHz의 전류에 대한 밧데리의 저항(Impedance) 값을 밧데리 내부저항(Ri) 이라 한다.
상기 밧데리의 내부저항(Internal Impedance/Resistor)을 측정하는 방법으로는 AC(Alternate Current) 측정법과 DC(Direct Current) 측정법이 있다.
따라서 이를 측정하기 위해서는 별도의 계측 장치로 측정해서 데이터를 얻기는 곤란하므로 시스템에 내장시켜 밧데리에 끼치는 영향을 최소로 할 수 있는 측정회로 및 방법을 필요로 하는데, 종래의 내부 저항 측정 시스템은 신호 발생부, 전류증폭부, 필터부, 신호증폭부, 검출부 등과 같은 수단과, 휘스톤브릿지(Wheatstone Bridge) 중에서 한 단자를 밧데리에 직접 연결시킨 상태에서 지속적으로 내부 저항을 측정하기 때문에 밧데리 및 전류 증폭부에 악영향을 끼치는 문제가 발생된다.
따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로,그 목적은 밧데리의 상태에 영향을 주지 않으면서 필요할 때에 밧데리의 내부 저항을 측정할 수 있는 밧데리의 내부 저항 측정 시스템을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 밧데리의 내부 저항 측정 시스템을 설명하기 위한 블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
10 : 신호 발생부12 : 전류 증폭부
14 : 측정부16: 필터
18 : 신호 증폭부20 : 제어부
30 : 밧데리RLY : 릴레이
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 밧데리의 내부 저항을 측정하기 위한 신호를 공급하는 신호 발생부와; 상기 밧데리에 병렬 연결되는 기준 저항과; 상기 기준 저항에 직렬 연결되어 상기 신호 발생부로부터 신호를 공급받는 보조 저항과; 상기 보조 저항에 대하여 상기 기준 저항 또는 밧데리를 선택적으로 연결시켜 주는 릴레이와; 상기 릴레이를 구동하여 보통때에는 보조 저항을 기준저항 쪽으로 연결하여 기준 저항 값을 측정하고, 밧데리의 내부저항을 측정할 때에는 보조 저항을 밧데리에 연결하여 밧데리의 내부저항을 측정한 후, 다시 기준 저항 쪽으로 연결하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밧데리의 내부 저항 측정 시스템을 제공한다.
(실시예)
이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.
첨부한 도면, 도 1은 본 발명에 따른 밧데리의 내부 저항 측정 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명에 따른 밧데리의 내부 저항 측정 시스템은 도 1에 나타낸 바와 같이, 밧데리(30)의 내부 저항을 측정하기 위한 신호 즉, AC 1V의 1kHz 신호를 공급하는 신호 발생부(10)와; 상기 신호 발생부(10)의 출력 전류를 증폭 출력하는 전류증폭부(12); 상기 밧데리(30)에 병렬 연결되는 기준 저항(R2), 상기 기준 저항(R2)에 직렬 연결되어 상기 전류 증폭부(12)로부터 전류를 공급받는 보조 저항(R1)과, 상기 보조 저항(R1)에 대하여 상기 기준 저항(R2) 또는 밧데리(30)를 선택적으로 연결시켜 주는 릴레이(RLY)로 이루어진 측정부(14)와; 상기 측정부(14)의 릴레이(RLY)를 구동하여 보조 저항(R1)을 기준저항(R2) 쪽으로 연결하여 기준 저항(R2) 값을 측정하고, 밧데리(30)의 내부저항을 측정할 때에는 보조 저항(R1)을 밧데리(30)에 연결하여 밧데리(30)의 내부저항을 측정한 후, 다시 기준 저항(R2) 쪽으로 연결하는 제어부(20)로 구성된다.
상기 제어부(20)에 입력되는 기준 전압 및 밧데리 측정 전압은 필터(16)에 의하여 노이즈를 제거되고, 신호 증폭부(18)에 의하여 증폭되어 입력된다.
상기 구성과 같이 이루어진 본 발명을 이용하여 내부 저항을 측정하는 방법을 설명한다.
통상 기준 저항(R2)에 걸리는 전압 즉, 기준 전압
Vref= R2/(R1+R2)×Vin이다. 여기서 R2= 1Ω, Vin = AC 1Vrms 로 설정하면, 기준저항 R2(1Ω)에 대한 전압 Vref= 0.014V이다.
그리고, 밧데리(30)의 내부 저항(r)에 대한 측정 전압(Vr) 즉, 밧데리 전압 Vr= r/(R1+r)×Vin이다.
상기 필터(16)에서는 노이즈로 작용하는 DC 전압 제거하며, 상기 신호 증폭부(18)는 차동증폭기로, 이득(G)은 500으로 설정되었다.
따라서 신호 증폭부(18)에 인가되는 출력 기준 전압(Vref2)은 기준 저항(R2)에 인가된 기준 전압(Vref)에 이득(G)을 곱한 값이 된다. 즉, Vref2= Vref×500 = 7.001V가 되는 것이다.
따라서, 출력 기준 전압(Vref2)을 근거로 하여 이득(G)을 구하고, 출력 밧데리 전압(Vr2)을 측정하여, Vr(= Vr2/G)을 구한다.
상기와 같이 Vr이 구해지면, Vr= r/(R1+r)×Vin 식을 이용하여 밧데리 내부 저항 r을 구하는 것이다.
따라서, 내부 저항을 측정할 때에만 릴레이(RLY)를 통하여 밧데리(30) 측정부(14)가 연결되기 때문에 밧데리(30) 영향 및 전류 부담을 해결하는 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명은 내부 저항 측정에 따른 밧데리의 부담을 최소화함으로써, 밧데리의 안정성을 도모하는 효과를 제공한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예로 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (1)

  1. 밧데리의 내부 저항을 측정하기 위한 신호를 공급하는 신호 발생부와;
    상기 밧데리에 병렬 연결되는 기준 저항과;
    상기 기준 저항에 직렬 연결되어 상기 신호 발생부로부터 신호를 공급받는 보조 저항과;
    상기 보조 저항에 대하여 상기 기준 저항 또는 밧데리를 선택적으로 연결시켜 주는 릴레이와;
    상기 릴레이를 구동하여 보조 저항을 기준저항 쪽으로 연결하여 기준 저항 값을 측정하고, 밧데리의 내부 저항을 측정할 때에는 상기 보조 저항을 밧데리에 연결하여 밧데리의 내부 저항을 측정한 후, 다시 기준 저항 쪽으로 연결하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밧데리의 내부 저항 측정 시스템.
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