KR200496718Y1 - Apparatus for testing performance of battery - Google Patents
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Abstract
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 성능 테스트 장치는 교류 전원, 교류 전원과 전기적으로 연결된 마그네틱 스위치, 마그네틱 스위치와 전기적으로 연결된 정류기, 정류기와 전기적으로 연결된 제1 분류기, 제1 분류기와 병렬로 정류기와 전기적으로 연결된 제2 분류기, 제1 분류기와 전기적으로 연결된 인버터, 인버터와 전기적으로 연결된 스태틱 스위치, 교류 전원과 스태틱 스위치를 전기적으로 연결하는 우회 선로, 정류기, 제1 분류기 및 제2 분류기와 전기적으로 연결된 DC(direct current) 파워 미터, 제2 분류기와 전기적으로 연결되고, 복수의 셀을 포함하는 배터리, 복수의 셀 각각과 전기적으로 연결된 복수의 전압 측정기, 인버터 및 스태틱 스위치와 전기적으로 연결된 전압계, 마그네틱 스위치, DC 파워 미터, 복수의 전압 측정기 및 전압계와 전기적으로 연결된 컨트롤러, 및 컨트롤러와 전기적으로 연결된 HMI(human machine interface) 단말을 포함할 수 있다.A battery performance test apparatus according to an embodiment disclosed in this document includes an AC power supply, a magnetic switch electrically connected to the AC power supply, a rectifier electrically connected to the magnetic switch, a first shunt electrically connected to the rectifier, and a rectifier in parallel with the first shunt. A second shunt electrically connected to the second shunt, an inverter electrically connected to the first shunt, a static switch electrically connected to the inverter, a bypass line electrically connecting the AC power supply and the static switch, a rectifier, a first shunt and a second shunt electrically connected A connected DC (direct current) power meter, a battery electrically connected to the second shunt and including a plurality of cells, a plurality of voltage meters electrically connected to each of the plurality of cells, a voltmeter electrically connected to the inverter and static switch, and a magnetic It may include a switch, a DC power meter, a controller electrically connected to a plurality of voltage meters and voltmeters, and a human machine interface (HMI) terminal electrically connected to the controller.
Description
본 문서에서 개시되는 실시 예들은 무정전 전원 공급 장치(UPS: uninterrupted power supply)의 배터리 성능을 테스트하기 위한 장치와 관련된다.Embodiments disclosed in this document relate to an apparatus for testing battery performance of an uninterrupted power supply (UPS).
통상적으로 무정전 전원 공급 장치는 정전 없이 양질의 전원을 사용하기 위해 배터리를 포함할 수 있다. 무정전 전원 공급 장치에 설치된 배터리는 대부분 완충된 상태로 사용되기 때문에 내부 전해액의 침전 등으로 시간의 경과에 따라 성능이 저하되고 수명 단축이 가속화될 수 잇다.Typically, an uninterruptible power supply may include a battery in order to use good quality power without power failure. Since the battery installed in the uninterruptible power supply is mostly used in a fully charged state, its performance deteriorates over time due to precipitation of the internal electrolyte and the shortening of its lifespan may accelerate.
무정전 전원 공급 장치에서 사용되는 배터리는 다수의 셀을 포함할 수 있다. 배터리에 포함된 다수의 셀 중 하나의 셀의 충천 상태에 불량이 발생되면, 그 주변의 셀에도 불량이 발생될 수 있고, 충전 전압의 저하로 인해 정전 시 배터리에 의해 정상적으로 전원이 공급될 수 없다. 상술한 현상을 방지하기 위해 주기적으로 배터리에 대한 방전 테스트를 실시하여 배터리에 포함된 다수의 셀 각각에 대해 이상 유무가 확인되어야 한다. 배터리의 성능을 테스트 하기 위해서는 다수의 셀 각각의 단자 전압 및 내부 전압을 측정할 필요성이 있다. 다수의 셀에 대해 상술한 테스트를 수행하기 위해서는 복잡한 작업이 요구되므로 테스트를 위한 장치가 요구될 수 있다. 또한, 테스트를 위해 배터리를 방전시키는 경우, 방전되는 전력이 낭비되므로, 전력의 낭비 없이 테스트를 수행할 수 있는 장치가 요구될 수 있다.Batteries used in uninterruptible power supplies may include a number of cells. If a defect occurs in the charging state of one cell among a plurality of cells included in the battery, a defect may occur in the cells around it, and power cannot be normally supplied by the battery in the event of a power outage due to a drop in charging voltage. . In order to prevent the above phenomenon, it is necessary to periodically perform a discharge test on the battery to check whether or not there is an abnormality in each of a plurality of cells included in the battery. In order to test the performance of a battery, it is necessary to measure terminal voltages and internal voltages of each of a plurality of cells. Since a complicated operation is required to perform the above-described test on a plurality of cells, a device for the test may be required. In addition, when a battery is discharged for a test, discharged power is wasted, so a device capable of performing a test without wasting power may be required.
본 문서에 개시되는 실시 예들은, 복수의 셀을 포함하는 배터리에 대한 테스트를 편리하게 수행하고, 테스트 시 방전되는 전력을 부하에 공급함으로써 전력의 낭비를 방지할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.Embodiments disclosed in this document are intended to provide an apparatus capable of conveniently performing a test on a battery including a plurality of cells and preventing waste of power by supplying power discharged during the test to a load.
본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 성능 테스트 장치는 교류 전원, 교류 전원과 전기적으로 연결된 마그네틱 스위치, 마그네틱 스위치와 전기적으로 연결된 정류기, 정류기와 전기적으로 연결된 제1 분류기, 제1 분류기와 병렬로 정류기와 전기적으로 연결된 제2 분류기, 제1 분류기와 전기적으로 연결된 인버터, 인버터와 전기적으로 연결된 스태틱 스위치, 교류 전원과 스태틱 스위치를 전기적으로 연결하는 우회 선로, 정류기, 제1 분류기 및 제2 분류기와 전기적으로 연결된 DC(direct current) 파워 미터, 제2 분류기와 전기적으로 연결되고, 복수의 셀을 포함하는 배터리, 복수의 셀 각각과 전기적으로 연결된 복수의 전압 측정기, 인버터 및 스태틱 스위치와 전기적으로 연결된 전압계, 마그네틱 스위치, DC 파워 미터, 복수의 전압 측정기 및 전압계와 전기적으로 연결된 컨트롤러, 및 컨트롤러와 전기적으로 연결된 HMI(human machine interface) 단말을 포함할 수 있다.A battery performance test apparatus according to an embodiment disclosed in this document includes an AC power supply, a magnetic switch electrically connected to the AC power supply, a rectifier electrically connected to the magnetic switch, a first shunt electrically connected to the rectifier, and a rectifier in parallel with the first shunt. A second shunt electrically connected to the second shunt, an inverter electrically connected to the first shunt, a static switch electrically connected to the inverter, a bypass line electrically connecting the AC power supply and the static switch, a rectifier, a first shunt and a second shunt electrically connected A connected DC (direct current) power meter, a battery electrically connected to the second shunt and including a plurality of cells, a plurality of voltage meters electrically connected to each of the plurality of cells, a voltmeter electrically connected to the inverter and static switch, and a magnetic It may include a switch, a DC power meter, a controller electrically connected to a plurality of voltage meters and voltmeters, and a human machine interface (HMI) terminal electrically connected to the controller.
일 실시 예에 따르면, 컨트롤러는 컨트롤러와 전기적으로 연결된 스위치에 대한 입력에 따라 마그네틱 스위치를 개폐하고, DC 파워 미터, 복수의 전압 측정기 및 전압계에 의해 측정된 측정 값을 획득할 수 있다.According to an embodiment, the controller may open and close the magnetic switch according to an input to a switch electrically connected to the controller, and obtain measurement values measured by a DC power meter, a plurality of voltage meters, and a voltmeter.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 배터리와 연결된 파워 미터, 복수의 배터리 셀 각각과 연결된 복수의 전압 측정기 및 PLC(programmable logic controller)를 채용함으로써, 배터리의 성능 테스트를 편리하게 수행할 수 있는 회로가 제공될 수 있다.According to the embodiments disclosed in this document, a power meter connected to a battery, a plurality of voltage meters connected to each of a plurality of battery cells, and a programmable logic controller (PLC) are employed to conveniently perform a battery performance test. may be provided.
또한, 배터리에 의해 공급되는 전력을 이용하여 성능 테스트를 수행함으로써, 방전되는 전력을 낭비 없이 활용할 수 있다.In addition, by performing a performance test using the power supplied by the battery, the discharged power can be utilized without waste.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.In addition to this, various effects identified directly or indirectly through this document may be provided.
도 1은 일 실시 예에 따른 배터리 성능 테스트 장치의 회로도를 도시한다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.1 shows a circuit diagram of a battery performance test apparatus according to an embodiment.
In connection with the description of the drawings, the same or similar reference numerals may be used for the same or similar elements.
이하, 본 고안의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 실시 예의 다양한 변경, 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 고안의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include various modifications, equivalents or substitutes of the embodiments of the present invention. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function in describing an embodiment of the present invention hinders understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 일 실시 예에 따른 배터리 성능 테스트 장치의 회로도를 도시한다.1 shows a circuit diagram of a battery performance test apparatus according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 배터리 성능 테스트 장치(100)는 교류 전원(105), 마그네틱 스위치(110), 정류기(115), 제1 분류기(120), 제2 분류기(125), 인버터(130), 스태틱 스위치(140), 우회 선로(145), DC 파워 미터(150), 배터리(155), 복수의 전압 측정기(160), 전압계(165), 컨트롤러(170) 및 HMI 단말(180)을 포함할 수 있고, 복수의 차단기(circuit breaker)(CB1 내지 CB7)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a battery
교류 전원(105)은 회로로 교류 전력을 공급할 수 있다. 교류 전원(105)의 출력단은 제1 차단기(CB1)를 통해 마그네틱 스위치(110)와 전기적으로 연결될 수 있다.
마그네틱 스위치(110)는 교류 전원(105)과 전기적으로 연결될 수 있다. 마그네틱 스위치(110)의 개폐는 컨트롤러(170)에 의해 제어될 수 있다.The
정류기(115)(정류기(115)의 입력단)는 마그네틱 스위치(110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 정류기(115)는 마그네틱 스위치(110)가 닫히면, 교류 전원(105)으로부터 공급되는 교류를 직류로 전환할 수 있다.The rectifier 115 (an input terminal of the rectifier 115) may be electrically connected to the
제1 분류기(120)는 제2 차단기(CB2)를 통해 정류기(115)의 출력단과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 분류기(120)는 저항 소자를 포함할 수 있다.The
제2 분류기(125)는 제1 분류기(120)와 병렬로 정류기(115)의 출력단과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 분류기(125)는 저항 소자를 포함할 수 있다.The
인버터(130)는 제1 분류기(120)와 제3 차단기(CB3)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 인버터(130)는 제1 분류기(120)를 통해 전달되는 직류를 교류로 전환할 수 있다.The
스태틱 스위치(140)는 인버터(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 스태틱 스위치(140)는 2개의 입력단 및 1개의 출력단을 포함할 수 있다. 스태틱 스위치(140)의 제1 입력단은 인버터(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 스태틱 스위치(140)의 출력단은 제4 차단기(CB4)를 통해 회로의 출력단에 교류 전력을 공급할 수 있다.The
우회 선로(145)는 교류 전원(105)과 스태틱 스위치(140)를 전기적으로 연결할 수 있다. 우회 선로(145)는 제5 차단기(CB5)를 포함할 수 있다. 우회 선로(145)는 스태틱 스위치(140)의 제2 입력단과 전기적으로 연결될 수 있다. 마그네틱 스위치(110)가 개방된 경우 교류 전력은 교류 전원(105)으로부터 우회 선로(145), 스태틱 스위치(140) 및 제4 차단기(CB4)를 통해 회로의 출력단으로 공급될 수 있다.The
제6 차단기(CB6)는 긴급 선로로서 교류 전원(105)과 회로의 출력단을 전기적으로 연결할 수 있다.The sixth circuit breaker CB6 is an emergency line and may electrically connect the
DC 파워 미터(150)는 정류기(115)(정류기(115)의 입력단), 제1 분류기(120) 및 제2 분류기(125)와 전기적으로 연결될 수 있다. DC 파워 미터(150)는 배터리(155)의 충전 전압, 충전 전류, 방전 전압 및 방전 전류를 측정할 수 있다.The
배터리(155)는 제2 분류기(125)와 제7 차단기(CB7)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 배터리(155)는 복수의 셀을 포함할 수 있다.The
복수의 전압 측정기(160)는 복수의 셀 각각과 전기적으로 연결될 수 있다. 복수의 전압 측정기(160)는 복수의 셀 각각의 전압을 측정할 수 있다.The plurality of
전압계(165)는 인버터(130)(인버터(130)의 출력단) 및 스태틱 스위치(140)(스태틱 스위치(140)의 제1 입력단)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전압계(165)는 인버터(130)의 출력 전압에 이상이 있는 경우 테스트를 중지하기 위해 이상 전압 발생 시 알림을 출력할 수 있다.The
컨트롤러(170)는, 예를 들어, PLC일 수 있다. 컨트롤러(170)는 마그네틱 스위치(110), DC 파워 미터(150), 복수의 전압 측정기(160) 및 전압계(165)와 전기적으로 연결될 수 있다. 컨트롤러(170)는 컨트롤러(170)와 전기적으로 연결된 스위치에 대한 입력에 따라 마그네틱 스위치(110)를 개폐할 수 있다. 컨트롤러(170)는 시작 버튼(171)에 대한 입력에 반응하여 마그네틱 스위치(110)를 개방할 수 있고, 중지 버튼(172)에 대한 입력에 반응하여 마그네틱 스위치(110)를 폐쇄할 수 있다. 마그네틱 스위치(110)가 개방되면 우회 선로(145)를 따라 회로의 출력단에 교류 전력이 공급될 수 있고, 배터리(155)의 방전 테스트가 수행될 수 있다. 마그네틱 스위치(110)가 폐쇄되면 정류기(115) 및 인버터(130)를 통해 회로의 출력단에 교류 전력이 공급될 수 있고, 정류기(115)에 의해 변환된 직류 전력에 의해 배터리(155)의 충전 테스트가 수행될 수 있다. 컨트롤러(170)는 DC 파워 미터(150), 복수의 전압 측정기(160) 및 전압계(165)에 의해 측정된 측정 값(예: 배터리(155)의 충전 전압, 충전 전류, 방전 전압, 방전 전류, 복수의 셀 각각의 전압, 및 인버터(130)의 출력 전압 등)을 획득할 수 있다.The
일 실시 예에 따르면, 배터리(155)의 방전 테스트 시, 컨트롤러(170)는 배터리(155)에 의해 공급되는 직류 전력에 의해 구동될 수 있다. 방전 테스트 시에는 마그네틱 스위치(110)가 개방되므로, 배터리(155)로부터 컨트롤러(170)로 전력이 공급될 수 있다. 이 경우, DC 파워 미터(150) 및 복수의 전압 측정기(160)에도 배터리(155)로부터 직류 전력이 공급될 수 있다.According to an embodiment, during a discharge test of the
HMI 단말(180)은 컨트롤러(170)와 전기적으로 연결될 수 있다. HMI 단말(180)은 컨트롤러(170)로부터 시리얼 통신을 통해 수신된 데이터를 이용하여 배터리(155)의 충전량, 방전량, 사용 전력량, 복수의 셀 각각의 전압 및 복수의 셀 각각의 내부 저항 등에 대한 정보를 출력할 수 있다.The
이상의 설명은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 고안에 개시된 실시 예들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (2)
교류 전원;
상기 교류 전원과 전기적으로 연결된 마그네틱 스위치;
상기 마그네틱 스위치와 전기적으로 연결된 정류기;
상기 정류기와 전기적으로 연결된 제1 분류기;
상기 제1 분류기와 병렬로 상기 정류기와 전기적으로 연결된 제2 분류기;
상기 제1 분류기와 전기적으로 연결된 인버터;
상기 인버터와 전기적으로 연결된 스태틱 스위치;
상기 교류 전원과 상기 스태틱 스위치를 전기적으로 연결하는 우회 선로;
상기 정류기, 상기 제1 분류기 및 상기 제2 분류기와 전기적으로 연결된 DC(direct current) 파워 미터;
상기 제2 분류기와 전기적으로 연결되고, 복수의 셀을 포함하는 배터리;
상기 복수의 셀 각각과 전기적으로 연결된 복수의 전압 측정기;
상기 인버터 및 상기 스태틱 스위치와 전기적으로 연결된 전압계;
상기 마그네틱 스위치, 상기 DC 파워 미터, 상기 복수의 전압 측정기 및 상기 전압계와 전기적으로 연결된 컨트롤러; 및
상기 컨트롤러와 전기적으로 연결된 HMI(human machine interface) 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치.In the battery performance test device,
AC power;
a magnetic switch electrically connected to the AC power supply;
a rectifier electrically connected to the magnetic switch;
a first shunt electrically connected to the rectifier;
a second shunt electrically connected to the rectifier in parallel with the first shunt;
an inverter electrically connected to the first shunt;
a static switch electrically connected to the inverter;
a bypass line electrically connecting the AC power source and the static switch;
a direct current (DC) power meter electrically connected to the rectifier, the first shunt, and the second shunt;
a battery electrically connected to the second shunt and including a plurality of cells;
a plurality of voltage meters electrically connected to each of the plurality of cells;
a voltmeter electrically connected to the inverter and the static switch;
a controller electrically connected to the magnetic switch, the DC power meter, the plurality of voltage meters, and the voltmeter; and
An apparatus comprising a human machine interface (HMI) terminal electrically connected to the controller.
상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러와 전기적으로 연결된 스위치에 대한 입력에 따라 상기 마그네틱 스위치를 개폐하고, 상기 DC 파워 미터, 상기 복수의 전압 측정기 및 상기 전압계에 의해 측정된 측정 값을 획득하는 것을 특징으로 하는, 장치.According to claim 1,
The controller opens and closes the magnetic switch according to an input to a switch electrically connected to the controller, and acquires measured values measured by the DC power meter, the plurality of voltage meters, and the voltmeter. .
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