KR20050078950A - A true impedance value measuring method, immunized from mixed noise - Google Patents

A true impedance value measuring method, immunized from mixed noise Download PDF

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Abstract

비상전원설비 또는 통신망전원설비등에 축전지시스템이 많이 사용되고 있고 이를 효율적 관리하는 것이 중요한 문제로 대두되고 있다. 축전지 시스템이 운전되는 동안 직렬 연결되어 있는 축전지중에서 1셀이라도 불량이 발생하면 비상전원 시스템의 신뢰도를 확보할 수 없으므로 통신망과 같은 중요설비의 안정된 운전에 문제가 발생한다.  Battery systems are widely used in emergency power facilities or communication network power installations, and efficient management of them has become an important issue. If a failure occurs even in one cell of batteries connected in series while the battery system is operating, the reliability of the emergency power system cannot be secured, which causes problems in stable operation of critical equipment such as communication networks.

축전지를 운전계통에서 분리하지 않고 상시 부동충전상태로 동작시키면서 불량한 축전지만을 선별하는 측정진단 방법은 축전지의 내부 임피던스를 측정하기 위해 정전류를 흘려주고 그 단자전압을 측정하여 축전지의 내부 임피던스에 의한 전압 강하를 실시간으로 연산(측정)하게 된다. 그러나 상기 측정된 축전지 단자전압은 내부 임피던스 측정을 위해 공급되는 정전류에 의한 전압 강하뿐만 아니라 부동 충전시 전원으로부터 유입되는 축전지 충전전류에 의한 고조파 리플전압이 함께 측정되므로 정확한 내부 임피던스 연산(측정)이 매우 어려워진다. 본 발명은 정확한 내부 임피던스 연산(측정)을 위해 상기 고조파 리플전압 및 여타의 노이즈로부터 내부 임피던스에 의한 전압 강하 성분만을 분리하여 정확한 내부 임피던스의 연산(측정)을 가능케 하는 방안을 제시한다.   The measurement diagnostic method that selects only bad batteries while operating them in the floating charging state at all times without disconnecting them from the operating system. Will be calculated (measured) in real time. However, the measured battery terminal voltage is measured not only with the voltage drop due to the constant current supplied for the internal impedance measurement, but also with the harmonic ripple voltage due to the battery charging current flowing from the power source during floating charging. Becomes difficult. The present invention proposes a method for enabling accurate calculation of internal impedance by separating only a voltage drop component due to internal impedance from the harmonic ripple voltage and other noise for accurate internal impedance calculation (measurement).

또한 전력변환장치내의 전해 콘덴서가 전해질이 증발되어 열화가 진행된 경우에도 본 발명에서 제시된 동일한 원리 및 연산방법을 적용하여 커패시터 용량을 추정하고 이의 열화상태를 진단할 수 있다.In addition, even when the electrolytic capacitor in the power converter is deteriorated due to evaporation of the electrolyte, it is possible to estimate the capacitor capacity and diagnose the deterioration state by applying the same principle and calculation method proposed in the present invention.

Description

혼합된 노이즈 신호에 강인한 임피던스 유효치 측정방법 {A true impedance value measuring method, immunized from mixed noise}Robust impedance measurement method for mixed noise signals {A true impedance value measuring method, immunized from mixed noise}

축전지와 같이 노화정도에 따라 내부 임피던스가 증가하는 측정물의 열화정도를 파악하기 위해서는 교류 정전류(IS)를 축전지와 같은 측정물의 단자양단에 흘려주고 측정물의 내부 임피던스에 의한 이의 전압강하 성분(VIS)을 측정하여 내부임피던스를 측정(연산)하여 이의 건전상태를 진단하는 방법이 보편화되어 있다.To determine the degree of deterioration of a workpiece with increasing internal impedance with aging, such as a battery, AC constant current (I S ) flows across the terminals of the workpiece, such as a battery, and its voltage drop component (V IS) In general, a method of diagnosing a sound state by measuring (operating) an internal impedance by measuring a) is common.

일반적으로 사용되는 내부 임피던스 연산은 상기 전압강하 성분(VIS)와 교류 정전류(IS)의 실효치와 이들 사이의 위상차 θ를 측정하고 내부 임피던스를 에 의해 계산하는 방법이다. 이때, VIS,RMS는 임피던스 전압(VIS)의 실효치이며 IS,RMS는 교류 정전류(IS)의 실효치이다.A commonly used internal impedance calculation measures the effective value of the voltage drop component (V IS ) and the AC constant current (I S ) and the phase difference θ therebetween, and calculates the internal impedance. Is calculated by. At this time, V IS and RMS are the effective values of the impedance voltage V IS and I S and RMS are the effective values of the AC constant current I S.

일반적으로 대용량의 축전지의 내부임피던스의 크기는 수 미리옴(mΩ) 단위의 매우 작은 값을 가지므로 축전지의 경우 축전지셀의 내부임피던스에 의한 전압은 수 mV이하로 그 크기가 일반적으로 매우 작기 때문에 상기의 방법을 사용하는 경우, VIS,RMS 및 IS,RMS의 정확한 측정을 위해 도 1에 도시된 바와 같은 기능을 구비한 회로가 사용되는 것이 일반적이다. 즉, 리이드의 선 저항이나 Plug의 접촉저항과 같은 영향을 최소화하기 위해 회로 내에 위치한 정전류원 회로의 Source 단자를 통하여 교류 정전류(IS)를 축전지와 같은 측정물의 양 단자 사이에 흘려주고 4단자 회로망을 이용하여 리드선 저항과 접촉저항의 의한 영향을 작게 하고 내부 임피던스에 의한 전압강하 성분(VIS)(이하 임피던스 전압으로 칭한다.)을 축전지 양단자로부터 4단자 회로망의 Sense단자를 통해 측정한다. 이후 축전지 단자에서 측정된 임피던스 전압(VIS)은 콘덴서가 커플링된 증폭기를 통해 순수 교류신호로 변환되고 증폭기를 통해 증폭된다. 상기 교류 정전류(IS)는 분류기(shunt)를 통해 전압신호로 변환되고 증폭기를 통해 증폭된다. 상기에서 증폭된 임피던스 전압(VIS)과 교류 정전류(IS)신호는 A/D컨버터를 통해 디지털 신호로 변환되어 마이크로콘트롤라(MCU)와 같은 프로세서에 의한 내부 임피던스 연산에 사용되게 되는 것이다.In general, since the internal impedance of a large capacity battery has a very small value of several milliohms (mΩ), the voltage due to the internal impedance of a battery cell is several mV or less and is generally very small. In the case of using the method, a circuit having a function as shown in FIG. 1 is generally used for accurate measurement of V IS, RMS and I S, RMS . That is, AC constant current (I S ) flows between both terminals of the measurement object such as battery through the source terminal of the constant current source circuit located in the circuit to minimize the effects such as the lead resistance of the lead or the contact resistance of the plug. Use to reduce the influence of lead wire resistance and contact resistance, and measure the voltage drop component (V IS ) (hereinafter referred to as impedance voltage) due to internal impedance from both terminals of the battery through the sense terminal of the 4-terminal network. After that, the impedance voltage V IS measured at the battery terminal is converted into a pure AC signal through an amplifier coupled with a capacitor and amplified by the amplifier. The AC constant current I S is converted into a voltage signal through a shunt and amplified by an amplifier. The amplified impedance voltage V IS and the AC constant current I S signal are converted into digital signals through an A / D converter and used for internal impedance calculation by a processor such as a microcontroller (MCU).

한편 임의의 정전류(IS)를 피측정물에 흘려주고 내부 임피던스에 의한 전압 강하를 측정하여 피측정물의 임피던스를 구하기 위한 또 다른 방법으로 동기검파법이 널리 사용되고 있으며 이의 구체적 연산과정은 다음과 같다. 도 2에 도시한 바와 같이 피측정물로부터 측정된 임의의 임피던스전압(VIS)신호를 로 나타내고 정전류(IS) 신호를 로 나타낸다. 이때 n 은 1 이상의 정수, ω는 임의의 주파수이다. 또한 임피던스 전압(VIS)신호와 정전류(IS)신호는 상호간에 θ각 만큼 위상차를 가지며 크기가 각각 2A, 2B인 고조파성분이 전혀 없는 순수 정현파형이다.On the other hand, synchronous detection is widely used as another method to calculate the impedance of the measured object by flowing arbitrary constant current (I S ) to the measured object and measuring the voltage drop caused by the internal impedance. . As shown in FIG. 2, an arbitrary impedance voltage (V IS ) signal measured from an object under test is measured. Denotes a constant current (I S ) signal Represented by Where n is an integer greater than or equal to 1 and ω is an arbitrary frequency. In addition, the impedance voltage (V IS ) signal and the constant current (I S ) signal have a phase difference between each other by θ angle and are pure sinusoidal waveforms having no harmonic components of 2A and 2B, respectively.

,이라 가정하면, m1,m2,m3 및 m4를 다음과 같이 계산할 수 있다. , Assume that m 1 , m 2 , m 3 and m 4 can be calculated as follows.

(1) (One)

(2) (2)

(3) (3)

(4) (4)

상기의 식(1), 식(2), 식(3) 및 식(4)의 각 항 중에서 주파수를 가지는 교류성분만을 제거할 수 있는 임의의 수단을 통해 이들을 제거하면 식(1), 식(2), 식(3) 및 식(4)는 아래의 M1,M2,M3 및 M4와 같이 직류 성분만이 남게 된다.In each term of said Formula (1), Formula (2), Formula (3), and Formula (4) By removing them by any means capable of removing only the alternating components having a frequency, equations (1), (2), (3) and (4) are the following M 1 , M 2 , M 3 and M As in 4 , only the DC component remains.

(5) (5)

(6) (6)

(7) (7)

(8) (8)

상기 언급한 바와 같이 임피던스는 으로 표시할 수 있으므로 식(5), 식(6), 식(7) 및 식(8)을 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다. 즉,As mentioned above, the impedance Since it can be represented by, it can be expressed as follows using equations (5), (6), (7) and (8). In other words,

(9) (9)

상기의 식(9)에서 알 수 있는 바와 같이 식(5), 식(6), 식(7) 및 식(8)의 연산과정을 이용하여 피측정물의 임피던스를 용이하게 연산할 수 있게 되는 것이다.As can be seen in Equation (9), the impedance of the object to be measured can be easily calculated using the calculation process of Equations (5), (6), (7) and (8). .

또한 임피던스 교류전압(VIS)과 정전류(IS)신호로부터 상기에 설명한 바와 같이 동기 검파법에 의한 원리에 따라 내부 임피던스를 승산하여 측정할 수 있는 집적 회로(IC)가 상품화되어 있다.In addition, as described above, an integrated circuit (IC) capable of multiplying and measuring internal impedance has been commercialized from the impedance AC voltage V IS and the constant current I S signal according to the principle of the synchronous detection method.

상기에서 설명한 바와 같이 임피던스유효값을 연산할 목적으로 임피던스 전압(VIS)과 교류 정전류(IS)신호의 각 실효치와 이들 신호사이의 위상차 θ를 측정하고 내부 임피던스를 에 의해 계산하는 방법을 사용하는 경우에는, 축전지와 같은 측정물의 단자에서 교류 정전류(IS)에 의해 유기되어 측정되는 임피던스전압(VIS)신호는 전술한 바와 같이 축전지의 충전전압(VDC)에 비하면 매우 작은 크기(약 수천분의 1)의 수 mV 단위의 미세한 신호이고 주위의 전자파 Noise에 의한 영향을 많이 받게 되므로, 밴드패스필터와 같은 노이즈 제거 회로를 최적으로 설계하여 교류 정전류(IS)에 의해 나타나는 임피던스전압(VIS)만을 추출하고 이를 증폭하여야 할 필요가 있다. 더구나 축전지가 부동충전 상태로 운전 중인 경우, 전원 측으로부터 고조파 충전 리플전류가 축전지에 유입되어 축전지의 단자전압으로부터 임피던스전압(VIS)만을 정확하게 추출하는 것이 매우 어려워진다. 상기 고조파 충전 리플전류에 의해 생성되는 고조파 리플전압은 충전장치의 정류방식에 따라 다르나 여러 차수의 고조파 리플성분을 포함하고 이중 대부분의 고주파 리플 전압은 상기의 밴드패스필터와 같은 노이즈 제거 회로에 의해 제거될 수 있다. 그러나 교류정전류(IS)의 주파수에 인접한 주파수 영역내의 고주파 리플 전압은 노이즈 제거 회로에 의해 완전하게 제거되지 못한다. 일 실시예로서 교류정전류(IS)의 주파수가 1KHz 내외인 경우 측정에 사용되는 내부 임피던스 전압(VIS)과 주파수 영역이 유사한 900~1140Hz의 고조파 리플전압은 충분히 필터링(감쇄)되지 못하므로 축전지의 내부 임피던스유효값을 측정 또는 연산시에 심각한 영향을 주게 되는 것이다. 따라서 상기와 같이 임피던스전압(VIS)과 교류정전류(IS)에 의해 내부 임피던스(유효성분)값을 연산(측정)코자 하는 경우는 축전기의 부동 충전에 따른 전원측의 충전전류에 의한 고조파 리플전압과 측정회로의 배선 전압강하와 같은 기생 임피던스에 의한 노이즈 전압성분이 임피던스전압(VIS)과 함께 측정되어 내부 임피던스 연산에 많은 오차를 유발하게 되는 문제점이 있는 것이다.As described above, the respective effective values of the impedance voltage (V IS ) and the AC constant current (I S ) signal and the phase difference θ between these signals are measured for the purpose of calculating the impedance effective value, and the internal impedance is measured. In the case of using the calculation method according to the present invention, the impedance voltage (V IS ) signal measured and induced by the AC constant current (I S ) at a terminal of a workpiece such as a battery is measured as the charging voltage (V DC ) of the battery as described above. Compared to a small signal (a few thousandths), a small signal of a few mV units and affected by the electromagnetic noise of the surroundings, it is optimal to design a noise canceling circuit such as a bandpass filter so that the AC constant current (I S) It is necessary to extract only the impedance voltage (V IS ) indicated by) and to amplify it. In addition, when the battery is operating in the floating charge state, it is very difficult to accurately extract only the impedance voltage V IS from the terminal voltage of the battery by introducing a harmonic charging ripple current from the power supply side. The harmonic ripple voltage generated by the harmonic charging ripple current is different depending on the rectification method of the charging device, but includes several orders of harmonic ripple components, and most of the high frequency ripple voltages are removed by a noise removing circuit such as the band pass filter. Can be. However, the high frequency ripple voltage in the frequency region adjacent to the frequency of the AC constant current I S is not completely removed by the noise canceling circuit. As an example, when the frequency of the AC constant current (I S ) is about 1 KHz, the harmonic ripple voltage of 900-1140 Hz, which is similar to the internal impedance voltage (V IS ) used for the measurement, is not sufficiently filtered (attenuated). The internal impedance effective value of H is severely affected when measuring or calculating. Therefore, in order to calculate (measure) the internal impedance (effective component) value based on the impedance voltage V IS and the AC constant current I S as described above, the harmonic ripple voltage caused by the charging current on the power supply side due to the floating charging of the capacitor. Noise voltage components due to parasitic impedance, such as the wiring voltage drop of the measurement circuit and the measurement voltage are measured together with the impedance voltage V IS , which causes a lot of errors in the calculation of the internal impedance.

또한 임피던스전압(VIS)과 교류정전류(IS)의 실효치값이 임의의 방법에 의하여 연산되고 위상각 θ가 0.5%이내의 정확한 값으로 측정될 수 있는 경우에도, 대용량의 축전지와 같이 예로써 위상각 θ가 85°이상인 경우 cos(θ)의 값이 0(영)에 가까운 값으로 되어 결과적인 내부 임피던스 오차는 매우 크게 나타나게 된다는 것이다. 상기와 같은 경우, 프로세서에 의한 연산 분해능(Resolution)에 의한 오차도 무시할 수 없게 되는데 일 예로써 위상각 θ값이 85°와 85.42°인 경우, cos (85°)와 cos (85.42°)값는 약 10% 차이가 나며 이는 직접적으로 내부 임피던스 연산 결과값에 영향을 주어 임피던스값 측정 오차가 약 10%이상이 되게 되는 문제점이 있는 것이다.In addition, even when the effective value of the impedance voltage (V IS ) and the AC constant current (I S ) can be calculated by any method and the phase angle θ can be measured with an accurate value within 0.5%, If the phase angle θ is more than 85 °, the value of cos (θ) becomes close to 0 (zero), resulting in a very large internal impedance error. In this case, the error due to the computational resolution by the processor cannot be ignored. For example, when the phase angle θ values are 85 ° and 85.42 °, cos (85 °) and cos (85.42 °) are about. There is a 10% difference, which directly affects the internal impedance calculation result, resulting in a problem that the impedance measurement error is about 10% or more.

또 다른 측정방법인 동기 검파법에 의한 방법은 상기의 위상각 θ가 85°이상인 경우 cos(θ)의 값이 0(영)에 가까운 값으로 됨으로 인해 발생하는 오차의 문제는 어느 정도 해결가능하다. 그러나 임피던스 교류전압(VIS)신호속에 축전지 부동충전으로 인한 고조파 충전 리플전류에 의해 생성되는 고조파 리플전압이나 외부로 인입된 고조파 노이즈가 포함되어 있는 경우에는 그 구현이 매우 어려우며 상기 노이즈의 영향으로 측정의 정확성이 크게 떨어진다는 단점이 있다.According to the method of synchronous detection, which is another measuring method, an error caused by cos (θ) becomes close to 0 (zero) when the phase angle θ is 85 ° or more can be solved to some extent. . However, due to the floating charge of the battery in the impedance AC voltage (V IS ) signal Harmonic ripple voltage generated by harmonic charging ripple current, When the harmonic noise introduced to the outside is included, the implementation is very difficult and the accuracy of the measurement is greatly reduced due to the noise.

좀더 상세히 설명하면, 다수 배차수 고조파 리플전압이나 고조파 노이즈가 교류정전류(IS)에 의한 임피던스 교류전압(VIS)신호가 동시에 혼합되어 측정되는 경우, 식 (1), 식(2), 식(3) 및 식(4)로 부터 각 항의 직류성분인 식 (5), 식(6), 식(7), 식(8)만을 선택적으로 추출하기 위해서는 매우 낮은 차단 주파수를 가지는 필터가 필수적으로 필요하게 되나, 상기 직류성분에 대해서 전혀 감쇄특성을 갖지 않는 이상적인 필터링회로의 구현은 현실적으로 불가능하게 되며 따라서 공지의 동기 검파법에 의한 임피던스 연산시 측정값에 큰 오차를 유발하게 되는 것이다.In more detail, when the multiple-order harmonic ripple voltage or harmonic noise is measured by simultaneously mixing the impedance AC voltage (V IS ) signal by the AC constant current (I S ), equations (1), (2), In order to selectively extract only the direct current components (5), (6), (7), and (8) of each term from (3) and (4), a filter having a very low cutoff frequency is essential. Although necessary, the implementation of an ideal filtering circuit having no attenuation characteristics for the DC component is practically impossible, and thus causes a large error in the measured value during impedance calculation by a known synchronous detection method.

또한, 측정되는 임피던스 교류전압(VIS)으로부터 고조파 성분을 제거하기 위해 도 1에 적용된 바와 같은 기능을 구비한 노이즈 제거 회로를 두어 필터링(감쇄)을 한다 하더라도 교류정전류(IS)의 주파수에 인접한 주파수 영역내의 고주파 리플 전압은 노이즈 제거 회로에 의해 완전하게 제거되지 못하고 최종 후단의 측정 신호(VIS')에서는 상용전원(60 또는 50hz)의 다수 배차수 고조파 리플전압과 교류정전류(IS)에 의한 임피던스 교류전압(VIS)이 동시에 혼합되어 측정되며 일 실시예와 같이 교류정전류(IS)의 주파수가 1KHz 내외인 경우는 상용전원 60Hz의 15차인 900Hz,16차인 960Hz, 17차의 1020Hz,18차인 1080Hz, 19차의 1140Hz(단상정류기인 경우 16차 960Hz 및 18차 1080Hz)가 감쇄되지 않고 포함되어 있으므로 각 항의 직류성분인 식 (5), 식(6), 식(7), 식(8)만을 선택적으로 추출하기 위해서는 200Hz의 이상의 교류성분을 완전히 제거하는 필터가 필요하게 되는 것이다. 이와 같이 동기 검파법에 의해 내부 임피던스를 승산하여 측정할 수 있는 집적회로(IC)를 사용하여 설계된 측정기로써, 부동충전 상태로 연결되어 있는 축전지를 측정할 경우에는 상기에 언급한 바와 같은 임피던스 교류전압(VIS)의 주파수대에 가까운 고조파 리플전압에 의한 영향을 완전히 배제시키지 못하므로 축전지 부동 충전에 따른 전원측의 충전전류에 의한 고조파 리플전압과 유입되어 측정오차가 매우 크게 된다.In addition, even if filtering (attenuation) is performed by removing a noise removing circuit having a function as applied in FIG. 1 to remove harmonic components from the measured impedance AC voltage V IS , the frequency of the AC constant current I S is increased. The high frequency ripple voltage in the frequency domain is not completely eliminated by the noise canceling circuit, and at the final measurement signal (V IS ' ), the high frequency ripple voltage and the AC constant current (I S ) of the multiple-order harmonic ripple voltage of the commercial power supply (60 or 50 hz). When the impedance AC voltage (V IS ) is measured and mixed at the same time, and the frequency of the AC constant current (I S ) is about 1KHz, as in the embodiment, the 15th order of the commercial power supply 60Hz is 900Hz, the 16th order is 960Hz, the 17th order is 1020Hz, Since 18th order 1080Hz and 19th order 1140Hz (16th order 960Hz and 18th order 1080Hz in the case of single-phase rectifier) are included without attenuation, the DC components of the terms (5), (6), (7) and ( 8) only optional In order to extract the filter would be necessary to remove the AC component of 200Hz or more. The measuring device is designed using an integrated circuit (IC) that can multiply and measure the internal impedance by synchronous detection. When measuring a battery connected in a floating state, the impedance AC voltage as mentioned above Since the effect of harmonic ripple voltage near the frequency band (V IS ) cannot be completely excluded, the measurement error is very large due to the inflow of harmonic ripple voltage caused by the charging current of the power supply side due to the floating charge of the battery.

뿐만 아니라, 식 (1), 식(2), 식(3) 및 식(4)와 같이 m1,m2,m3 및 m 4를 계산하기 위해서는 ,의 코딩값이 필요로 하게 된다. 상기 코딩값은 임피던스 교류전압(VIS) 및 교류정전류(IS)의 주파수와 정확히 일치된 동기 주파수를 가져야 하므로 이를 위해 상기 임피던스 교류전압(VIS) 및 교류정전류(IS)으로부터 PLL(Phase Lock Loop)와 같이 주파수를 획득하기 위한 임의의 장치를 구비할 수 있다. 그러나 이는 어느 정도의 주파수 오차를 수반하며 특히 상기와 같이 고조파 성분을 포함하는 경우에는 충분한 정확성을 확보하기가 매우 어려워지는 문제점이 있는 것이다.In addition, to calculate m 1 , m 2 , m 3 and m 4 , as in equations (1), (2), (3) and (4): , Requires a coding value of. The coded values impedance AC voltage (V IS) and AC constant current (I S) it must have a frequency exactly matches the sync frequency and the impedance of the alternating voltage (V IS) and AC constant current (I S) from the PLL (Phase To this It may be provided with any device for obtaining a frequency, such as (Lock Loop). However, this is accompanied by a certain frequency error, especially when including the harmonic components as described above has a problem that it is very difficult to ensure sufficient accuracy.

본 발명은 상기에서 기술된 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로 축전지가 부동충전중인 경우 전원측 충전전류에 의한 고조파 리플전압을 배제하며 위상각 θ에 의한 분해능(Resolution)문제를 완전히 개선하여 측정의 정확도를 높이고 또한 동기된 신호 즉,, 의 코딩값을 용이하게 확보할 수 있도록 하며, 노이즈 잡음신호속에는 정전류(IS)신호에 의한 임피던스 교류전압(VIS)만을 정확히 측정하여 임피던스유효값을 정확하게 연산할 수 있는 알고리즘 및 방안을 제시하도록 한다.The present invention is to solve the above problems as described above, when the battery is floating charge, the harmonic ripple voltage caused by the power supply side charging current is excluded and the resolution problem due to the phase angle θ is completely improved to improve the accuracy of the measurement. Increase the synchronous signal , To make it easy to secure the coding value of, and to propose the algorithm and the method to calculate the impedance effective value accurately by measuring only the impedance AC voltage (V IS ) by the constant current (I S ) signal in the noise noise signal. do.

본 발명은 축전지와 같은 측정물의 내부 임피던스유효값을 연산코저할 때 교류 정전류(IS)에 의한 임피던스전압(VIS)과 축전지의 충전 전류에 의해 고주파 리플전압(VRP)과 같이 외부 요인에 의해 측정물에 유기된 노이즈가 다량 함유(혼합)되어 있는 측정 전압신호(VSM)를 획득하고, 상기 교류 정전류(IS)를 이용하여 측정물의 내부 임피던스를 정확히 획득하기 위한 방안을 제시하며 이하 부동 충전 중인 축전지를 일 실시예로 하여 상세히 설명하고자 한다.According to the present invention, when calculating an internal impedance effective value of a measurement object such as a battery, an impedance factor (V IS ) caused by AC constant current (I S ) and a charge current of the battery are applied to external factors such as high frequency ripple voltage (V RP ). The present invention provides a method for acquiring a measurement voltage signal (V SM ) containing a large amount (mixed) of noise induced in a measurement object and accurately acquiring an internal impedance of the measurement object using the AC constant current (I S ). It will be described in detail by the storage battery in the floating charge as an embodiment.

축전지를 부동충전하기 위하여 사용되는 상용 전원의 기본 주파수(60 또는 50Hz)를 ω라 하고 내부 임피던스를 측정하고자 하는 축전지 셀에 공급되는 정전류(IS)의 주파수를 상기 전원의 기본파 주파수 ω의 (n+0.5)배가 되는 (n+0.5)ω의 주파수가 되도록 결정한다. 이때 n은 1 이상의 정수이다. 이때 축전지의 임피던스 전압(VIS)은 정전류(IS)에 의해 생성되므로 그 주파수 역시 (n+0.5)차 주파수가 되며 이를 각각 식 (10)과 식 (11)로 나타낼 수 있다.The fundamental frequency (60 or 50 Hz) of the commercial power supply used for floating charging the battery is called ω, and the frequency of the constant current (I S ) supplied to the battery cell for which the internal impedance is to be measured is the frequency of the fundamental wave frequency ω of the power supply. n + 0.5) times to determine the frequency of (n + 0.5) ω. N is an integer of 1 or more. At this time, since the impedance voltage V IS of the battery is generated by the constant current I S , the frequency thereof is also a (n + 0.5) difference frequency, which can be represented by Equations (10) and (11), respectively.

(10) 10

(11) (11)

여기서, θ는 임피던스 전압(VIS)과 정전류(IS)의 위상차이다. Is the phase difference between the impedance voltage V IS and the constant current I S.

축전지 부동 충전에 의한 충전 전류에 의해 고주파 리플전압(VRP)은 충전기의 정류 방식(상수)에 따라 차이는 있으나 일반적으로 단상 정류 방식인 경우에는 상용 전원의 기본 주파수(60 또는 50Hz) ω의 우수(찍수)배 리플 주파수 성분을 가지며 삼상 정류 방식의 경우에는 기수(홀수)배 리플 주파수 성분을 가지게 되므로 일반적인 고주파 리플전압(VRP)은 식(12)과 같이 기본 주파수 ω의 정수배로 나타낼 수 있다.The high-frequency ripple voltage (V RP ) varies depending on the charger's rectification method (constant) due to the charging current due to the battery's floating charging. However, in the case of the single-phase rectification method, the basic frequency (60 or 50 Hz) of the commercial power supply is excellent. In the case of three-phase rectification, it has an odd (odd) times ripple frequency component, so the general high frequency ripple voltage (V RP ) can be expressed as an integer multiple of the fundamental frequency ω as shown in Equation (12). .

(12) (12)

여기서, s는 이며 m은 인 정수이며 2K i i차 고조파 리플의 최대치를 나타낸다.Where s is And m is Is an integer and 2K i represents the maximum value of the i- th harmonic ripple.

앞서 설명한 바와 같이, 밴드패스 필터나 협대역 필터와 같은 노이즈 제거 회로를 (n+0.5)차 고조파 주파수에 해당된 신호만 통과되도록 차단주파수를 설계하여 식(12) 고주파 리플전압(VRP)를 제거하고 식(10) 임피던스 전압(VIS)만을 선택되게한다. 이상적인 노이즈 제거회로는 정확하게 통과주파수로 설정된 (n+0.5)차 주파수에 해당되는 신호만 통과시키나 현실적으로 이의 구현은 불가능하며 온도, 습도 등 주변 환경 변화에 따라 그 성능이 일부 변화하게 된다. 통상의 노이즈 제거 회로는 저역 차단주파수(fL) 또는 고역 차단주파수(fH)에 인접하는 주파수 성분에 대해서 약 30% 정도만 감쇄시키는 것으로 알려져 있다. 협대역 대역필터를 설계할 시는 공진주파수(fr)가 (n+0.5)차 고조파와 같게 하고, 저역 차단주파수는 (n-2)차와 거의 같게, 고역 차단주파수는 (n+2)차 고조파와 거의 같게 하여 이외의 주파수 영역에 대하여는 거의 필터링(감쇄)되게 설계하여 가능한 한 임피던스전압(VIS)만을 선택적으로 통과시키도록 한다. 상기의 노이즈 제거 회로를 통과 후의 고조파 리플전압은 정전류(IS)의 주파수와 비슷한 주파수 대역의 성분만이 존재하므로 식 (12)에 표시된 고주파 리플전압(VRP)은 정수 s 및 m은 n에 가까운 정수가 되는 것이며 여기서는 편의상 식 (12)에 의해 노이즈 제거 회로를 통과 후의 고조파 리플전압도 함께 표현하도록 한다.As described above, a noise canceling circuit such as a bandpass filter or a narrowband filter is designed so that only a signal corresponding to the (n + 0.5) order harmonic frequency is passed, thereby reducing the high frequency ripple voltage (V RP ). Remove and let only equation (10) impedance voltage (V IS ) be selected. The ideal noise canceling circuit passes only signals corresponding to the (n + 0.5) order frequency that is correctly set as the pass frequency, but it is impossible to implement them in reality, and its performance is partially changed according to changes in the surrounding environment such as temperature and humidity. Conventional noise reduction circuits are known to attenuate only about 30% of the frequency components adjacent to the low cutoff frequency f L or the high cutoff frequency f H. When designing a narrowband filter, the resonant frequency (fr) is equal to the (n + 0.5) order harmonic, the low cutoff frequency is approximately equal to the (n-2) difference, and the high pass cutoff frequency is (n + 2) difference. It is designed to be almost equal to harmonics so that it is designed to be almost filtered (attenuated) in the other frequency ranges so that only the impedance voltage V IS is selectively passed through as much as possible. Since the harmonic ripple voltage after passing through the noise canceling circuit exists only in components of a frequency band similar to the frequency of the constant current I S , the high frequency ripple voltage V RP shown in Equation (12) is constant s and m is n. In this case, the harmonic ripple voltage after passing the noise elimination circuit is also expressed by Equation (12) for convenience.

축전지의 단자전압으로 측정된 교류순시전압신호(VSM)은 상기의 임피던스전압신호 (VIS)와 노이즈 제거 회로를 통과 후의 고주파 리플전압(VRP)과 함께 측정되므로 식 (10)와 식 (12)의 합으로 표현될 수 있다.The AC instantaneous voltage signal V SM measured by the terminal voltage of the battery is measured together with the high frequency ripple voltage V RP after passing through the impedance voltage signal V IS and the noise removing circuit. It can be expressed as the sum of 12).

(13) (13)

만약, 임의의 회로 또는 수단에 의해 임피던스 교류전압(VIS) 및 교류정전류(IS)의 주파수와 정확히 일치된 동기 주파수를 가지는 식(14) 및 식 (15)와 같이 표현되는 코싸인파 C1과 싸인파 S1는 얻어진다면,Cosine wave C represented by Eqs. (14) and (15) having a synchronizing frequency exactly matched to the frequencies of the impedance alternating current V IS and the alternating current I S by any circuit or means. If 1 and sine wave S 1 are obtained,

(14) (14)

(15) (15)

상기에서 설명한 동기검파법과 유사하게 축전지의 단자전압에서 측정된 식 (13)의 교류 순시전압(VSM)과 식 (11)의 정전류(IS)를 식(14), 식(15)과 상호 곱하여 m1, m2, m3 및 m4 를 다음과 같이 얻을 수 있다. 즉,Similar to the synchronous detection method described above, the AC instantaneous voltage V SM of Equation (13) and the constant current I S of Equation (11) measured at the terminal voltage of the battery are correlated with Eqs. (14) and (15). Multiply m 1 , m 2 , m 3 and m 4 as follows. In other words,

(16) (16)

(17) (17)

(18) (18)

(19) (19)

식 (16), 식 (17), 식 (18) 및 식 (19)의 각 항은 시간 t에 따라 변화하지 않는 직류성분과 시간 t에 따라 주기적(ωt)으로 변화하는 정현파 교류성분으로 구성되어 있다. Each term in equations (16), (17), (18) and (19) consists of a DC component that does not change with time t and a sinusoidal AC component that changes periodically (ωt) with time t. have.

앞서 언급한 바와 같이 매우 낮은 차단 주파수를 가지는 필터에 의해서는 교류 성분뿐만 아니라 직류 성분도 필연적으로 필터링(감쇄)되게 되므로 이를 적용하는 것이 불가능하게 됨은 이미 설명하였다. 본 발명에서는 이러한 단점을 보완하고자 다음과 같은 방법을 적용하도록 한다. 식 (20)과 같이 임의의 정현파의 각 주파수가 와 같이 기본주파수 ωS의 정수배인 경우, 기본주파수 ωS에 해당하는 한 주기동안 적분을 행하면 그 적분치가 영(0)과 같음은 이미 공지된 사실이며 즉,As mentioned above, since a filter having a very low cutoff frequency inevitably filters (attenuates) not only an AC component but also a DC component, it has already been described that it is impossible to apply the filter. In the present invention, to compensate for this disadvantage, the following method is applied. As in Eq. (20), each frequency of an arbitrary sinusoid If and as a multiple of the fundamental frequency ω S, performed in the integration during a period corresponding to the fundamental frequency ω S the integrated value to zero (0) and equal to the fact that previously known, and that is,

여기서, 는 정수 (20) here, Is an integer (20)

식 (16), 식 (17), 식 (18) 및 식 (19)의 교류성분은 모두 0.5×ω의 정수배로 표시되는 각주파수를 가지므로 상기의 식 (16), 식 (17), 식 (18) 및 식 (19)을 식 (21)과 같은 적분주기(TD)를 취하여 각각 적분한 후 평균치를 취하게 되면 이의 결과로써 각항은 직류성분을 제외한 모든 교류성분항이 영(0)이 되게 된다.Since the AC components of the formulas (16), (17), (18) and (19) all have angular frequencies expressed by integer multiples of 0.5 × ω, the above formulas (16), (17), Integrating (18) and (19) into the integral period (T D ) of Eq. (21) and integrating them, respectively, and taking the average value, the result is that each term of all AC components except DC is zero. Will be.

(21) (21)

상기에서 얻은 직류성분을 M1, M2, M3 및 M4 로 표시하면 식 (22), 식 (23), 식 (24) 및 식 (25)와 같이 표시되고, 즉When the direct current components obtained above are represented by M 1 , M 2 , M 3, and M 4, they are represented by the formulas (22), (23), (24) and (25), that is,

(22) (22)

(23) (23)

(24) (24)

(25) (25)

식 (22), 식 (23), 식 (24) 및 식 (25)는 앞서 서술한 식 (5), 식(6), 식(7) 및 식 (8)의 결과와 동일하므로 식 (9)와 같은 방법으로 계산하면,Equations (22), (23), (24) and (25) are the same as the results of the above-described formulas (5), (6), (7) and (8). In the same way as

(26) (26)

따라서, 임피던스전압신호 (VIS)와 고주파 리플전압(VRP) 혼합되는 경우에도 상용 전원의 기본 주파수(60 또는 50Hz) ω의 반주기(30 또는 25Hz)동안 식 (16), 식 (17), 식 (18)을 적분하여 평균값을 구함으로써 동기 검파법에 의한 연산과정에 의해 정확히 임피던스유효값를 연산할 수 있다.Therefore, even when the impedance voltage signal V IS and the high frequency ripple voltage V RP are mixed, the equation (16), (17), during the half period (30 or 25 Hz) of the fundamental frequency (60 or 50 Hz) ω of the commercial power supply. By integrating Equation (18) to obtain the average value, the impedance effective value can be calculated exactly by the calculation process by the synchronous detection method.

상기 전술한 바와 같이 일반적으로 부동 충전시 발생되는 고조파 충전리플전압(VRP)은 대개 상용 전원의 기본 주파수(60 또는 50Hz) ω의 홀수(기수)배와 짝수(우수)배 중 하나의 배수에 해당하는 리플 주파수 성분만을 가지고 있다. 위와 같이 홀수(기수)배와 짝수(우수)배의 특정 배수 리플성분만 존재하는 경우에는 식 (27)과 같이 내부 임피던스를 측정하고자 하는 축전지 셀에 공급되는 정전류(IS)의 주파수를 상기 전원의 기본파 주파수 ω(60/50hz)의 n배가 되는 n차 주파수가 되도록 결정(여기서, n은 1보다 큰 정수임)하되 짝수(우수)배 리플주파수 성분만 있는 경우에는 n은 홀수로 정하고 홀수(기수)배 리플주파수 성분만 있는 경우에는 n은 짝수로 정하여 해당되는 n배 차수의 주파수를 가지는 정전류(IS)가 축전지에 흘려지도록 한다. 상기 정전류(IS)에 의한 임피던스 전압(VIS)는 식 (28)과 같다.As described above, the harmonic charging ripple voltage (V RP ) that is generally generated during floating charging is usually a multiple of one of odd (odd) times and even (excellent) times of the fundamental frequency (60 or 50 Hz) ω of the commercial power supply. It only has a corresponding ripple frequency component. When only a certain multiple ripple component of odd (odd) and even (excellent) times exists as described above, the frequency of the constant current (I S ) supplied to the battery cell to measure the internal impedance as shown in Equation (27) is determined by the power supply. Determine the nth frequency, which is n times the fundamental wave frequency of ω (60 / 50hz) (where n is an integer greater than 1), but if there are only even-number ripple frequency components, n is odd and odd ( If only the ripple frequency component is present, n is set to an even number so that a constant current (I S ) having a frequency of the corresponding n-th order is flowed into the battery. The impedance voltage V IS by the constant current I S is represented by Equation (28).

(27) (27)

(28) (28)

축전지의 단자전압으로 측정된 교류순시전압신호(VSM)는The AC instantaneous voltage signal (V SM ) measured by the terminal voltage of the battery is

(29) (29)

로 나타낼 수 있다. 여기서, x는 홀수(기수)배만이 존재하는 경우는 1이고 짝수(우수)배는 0이다.It can be represented as. Here, x is 1 when only odd (odd) times are present and even (excellent) times is 0.

상기 설명한 바와 동일하게 단자전압으로 측정된 식 (29)의 교류 순시전압신호(VSM)과 식 (27)의 정전류(IS)를 사용하여 m1, m2, m 3 및 m4를 구하고 이로부터 직류 성분만을 추출한 M1, M2, M3 및 M4를 구하여 식 (26)에 대입함으로써 임피던스유효값을 연산할 수 있음은 자명하다. 다만, M1, M2, M3 및 M4 를 구하기 위해 주기 적분을 행하고 평균치를 취함에 있어 m1, m2, m3 및 m4의 교류성분은 모두 ω의 정수배로 표현되므로 이를 식 (30)과 같은 적분주기(TD)를 사용한다.As described above, m 1 , m 2 , m 3, and m 4 are obtained by using the AC instantaneous voltage signal (V SM ) of Equation (29) and the constant current (I S ) of Equation (27) measured as the terminal voltage. From this, it is obvious that the impedance effective value can be calculated by obtaining M 1 , M 2 , M 3, and M 4 obtained by extracting only the DC component and substituting it into Equation (26). However, in order to calculate M 1 , M 2 , M 3, and M 4 , integrating and taking the average value, the components of m 1 , m 2 , m 3, and m 4 are all expressed as integer multiples of ω. Use the integral period T D as shown in 30).

(30) (30)

이는 식(21)에 비해 그 적분 주기가 반으로 감소하여 임피던스값 연산시 더 빠른 속도로 임피던스 연산측정이 가능하며, 마이크로프로세서와 같은 디지털 연산 장치를 사용하는 경우 연산에 필요한 메모리 용량을 반으로 줄일 수 있다는 장점을 가지게 되는 것이다.Compared to Equation (21), the integration period is reduced by half, enabling faster impedance calculations when calculating impedance values, and when using a digital computing device such as a microprocessor, the memory capacity required for the calculation is cut in half. It will have the advantage that it can.

상기 두 실시예의 계산과정을 자세히 검토해 보면, 동기 검파법에 의하여 각각 m1, m2, m3 및 m4의 직류 성분만을 추출하기 위해 사용되는 적분주기(TD)는 교류순시전압(VSM)을 구성하는 모든 고조파 성분의 주파수를 상호 가산 및 감산하고 그 가산 및 감산의 결과값 사이의 최대공약수를 구하고 이의 정수배로 결정할 수 있다. 임피던스 유효값을 연산하기 위하여 소요되는 시간을 줄이고 경제성을 추구하기 위해서는 상기 연산한 결과값 사이의 최대공약수가 최소화되어야 되므로 축전지 셀에 공급하는 정전류(IS)의 주파수를 고주파 리플전압(VRP)을 구성하는 모든 고조파 전압의 주파수와 상이하게 선정하되, 고주파 리플전압(VRP)를 구성하는 각 고조파를 크기 순서대로 정열하고 1차적으로 선택된 범위내에서 정전류(IS)의 주파수 ωIS를임의의 인접된 2개 고조파의 주파수 평균값과 같도록 선정하여야 적분주기(TD)를 최소로 줄일 수 있다.Looking at the calculation process of the above two embodiments in detail, the integral period (T D ) used to extract only the DC component of m 1 , m 2 , m 3 and m 4 by synchronous detection method is the AC instantaneous voltage (V SM) The frequencies of all harmonic components constituting) are mutually added and subtracted, and the greatest common divisor between the result of addition and subtraction can be found and determined as an integer multiple of them. In order to reduce the time required to calculate the effective impedance value and to pursue economic feasibility, the maximum common factor between the calculated values must be minimized. Therefore, the frequency of the constant current I S supplied to the battery cell is changed to the high frequency ripple voltage V RP . Select harmonic voltages different from the frequency of all harmonic voltages, and arrange each harmonic constituting the high frequency ripple voltage (V RP ) in the order of magnitude, and randomly select the frequency ω IS of the constant current (I S ) within the selected range. The integral period (T D ) can be reduced to a minimum by selecting the frequency equal to the average value of two adjacent harmonics.

일예로서 만약 고주파 리플전압(VRP)를 구성하고 있는 고조파의 차수가 기본파 주파수 ω(60/50hz)의 1차, 2차 3차...와 같이 모든 정수배 차수의 고조파로 구성되어 있다면 축전지 셀에 공급되는 정전류(IS)의 주파수를 상기 전원의 기본파 주파수 ω(60/50hz)의 (n+0.5)배가 되는 (n+0.5)차 주파수가 되도록 결정하여 상기와 같이 정전류(IS)의 주파수와 고주파 리플전압(VRP)의 모든 고조파 성분의 주파수를 각각 차(-)한 결과 값이 0.5×ω로 동일하게 되는 것이다.For example, if the order of harmonics constituting the high frequency ripple voltage (V RP ) is composed of harmonics of all integer orders, such as the first order, second order third order ... of the fundamental wave frequency ω (60 / 50hz) ... The frequency of the constant current I S supplied to the cell is determined to be the (n + 0.5) difference frequency, which is (n + 0.5) times the fundamental wave frequency ω (60/50 hz) of the power supply, and thus the constant current I S as described above. The difference between the frequencies of) and the frequencies of all harmonic components of the high frequency ripple voltage (V RP ), respectively, is equal to 0.5 × ω.

또한, 고주파 리플전압(VRP)을 구성하고 있는 고조파 차수가 홀수(기수) 또는 짝수(우수)차 중 한가지만으로 구성된 경우에는 축전지 셀에 공급하는 정전류(IS)의 주파수를 각각 상용전원주파수 ω(60/50hz)의 홀수(우수) 또는 짝수(기수)차 주파수로 선정하여 모든 고조파 성분의 주파수를 각각 차(-)한 결과 값이 ω로 동일하게 되도록 한다.In addition, when the harmonic order constituting the high frequency ripple voltage (V RP ) is composed of only odd (odd) or even (excellent) difference, the frequency of the constant current (I S ) supplied to the battery cell is supplied to the commercial power supply frequency ω, respectively. Select an odd (odd) or even (odd) difference frequency of (60 / 50hz) so that the values of all the harmonic components difference (-) are equal to ω.

상기 일련의 교류순시전압(VSM)과 정전류(IS)으로부터 피측정물의 내부 임피던스를 연산되는 사상적 개념은 마이크로프로세서와 같은 디지털 수치 연산 장치(이하 MPU로 칭한다.)를 구동하여 프로그램화된 소프트웨어 알고리즘에 의해 수행될 수 있으며 도 3는 응용프로그램을 통해 구현되는 소프트웨어 알고리즘의 개념적 순서도를 나타내고 있고 도 4는 상기 전체 시스템의 개념적 블록도이다.The conceptual concept of calculating the internal impedance of the object to be measured from the series of AC instantaneous voltage V SM and the constant current I S is software programmed by driving a digital numerical operation device (hereinafter referred to as MPU) such as a microprocessor. 3 is a conceptual flow diagram of a software algorithm implemented through an application program, and FIG. 4 is a conceptual block diagram of the entire system.

이를 좀더 상세히 설명하면 MPU(101)의 초기화 과정을 통해 상기 MPU(101)의 카운터 등의 모든 내부 변수를 초기화시키고, 상기 MPU(101)의 일련의 명령에 의해 정전류(IS)를 만드는 정전류원(102)이 동작되고, 정전류(IS)가 피측정물(103)에 유입되고, 정전류(IS)신호 및 교류순시전압(VSM)이 A/D변환기(104)로 입력되어 진다. 다음 단계로 테이블화(코딩)되어 메모리소자(105)에 저장되어 있거나 실시간 연산되는 일련의 수단에 의해 획득된 싸인값 및 코싸인값을 읽고, 상기 A/D변환기(104)를 통해 디지털치로 변환되어 입력된 정전류(IS)신호 및 교류순시전압(VSM)값을 소정의 적분주기(TD) 동안 도 5에 도시된 각 샘플링 시점(n-i, …, n, n+1)마다 읽는다. 이러한 시점은 MPU(10)내부 또는 외부에 설치된 타이머(106)에 의해 결정될 수 있다. 다음으로 식(16), 식(17), 식(18) 및 식(19)를 통해 m1 ,m2,m3, m4 값을 연산하여 직전의 샘플링 시점에 연산되어 저장된 값에 해당 값을 각각 누적시키고 샘플링 시점이 증가되어 소정의 적분주기(TD)에 해당하는 시간(또는 샘플링 N회)에 도달되었는가를 검사하여 아닌 경우 이 단계를 반복 수행한다. 만약 도달하게 되면 반복 수행을 중단하고 정전류(IS)를 만드는 정전류원(102)이 동작을 중지하고, 지금까지 누적된 상기 m1 ,m2,m3, m4 값의 주기(TD)동안의 평균값 M1,M2,M3,M4를 계산하고, 상기 식(26)에 의해 내부 임피던스값을 연산할 수 있게 되는 것이다.In more detail, the constant current source initializes all internal variables such as a counter of the MPU 101 through the initialization process of the MPU 101, and generates a constant current I S by a series of commands of the MPU 101. The 102 is operated, the constant current I S flows into the measurement object 103, and the constant current I S signal and the AC instantaneous voltage V SM are input to the A / D converter 104. In the next step, the sign values and the cosine values obtained by a series of means tabled (coded) and stored in the memory device 105 or calculated in real time are read and converted into digital values through the A / D converter 104. The input constant current I S signal and the AC instantaneous voltage V SM value are read for each sampling time point ni, ..., n, n + 1 shown in FIG. 5 for a predetermined integration period T D. This time point may be determined by a timer 106 installed inside or outside the MPU 10. Next, m1, m2, m3, and m4 values are calculated using equations (16), (17), (18) and (19), and the corresponding values are accumulated at the previous sampling time point and accumulated. If the sampling time is increased and the time corresponding to the predetermined integration period T D (or sampling N times) is reached, the process is repeated. If it reaches, the constant current source 102, which stops performing repetition and makes a constant current I S , stops operating, and the average value M1 during the period T D of the m1, m2, m3, m4 values accumulated so far , M2, M3, M4 is calculated, and the internal impedance value can be calculated by the above equation (26).

상기의 과정 중 MPU(10)는 임피던스 교류전압(VIS) 및 교류 정전류(IS)의 주파수와 정확히 동기된 파형, 즉 ,가 해당 샘플링시점에서 필요로 하게 된다. 이를 위해 상기 임피던스 교류전압(VIS) 및 교류 정전류(IS)으로 부터 PLL(Phase Lock Loop)와 같이 동기된 주파수를 획득하기 위한 임의의 장치를 구비할 수 있다. 그러나 이는 어느 정도의 주파수 오차를 수반하며 특히 고조파 성분을 포함하는 경우에는 충분한 정확성을 확보하기가 매우 어려워지는 문제점이 있는 것이다. 따라서 본 발명에서는 그 연산 오차를 최소로 하며 손쉽게 구현하기 위하여 다음과 같은 방법을 제시한다.In the above process, the MPU 10 has a waveform that is exactly synchronized with the frequency of the impedance AC voltage V IS and the AC constant current I S , that is, , Is needed at that sampling point. To this end, any device for acquiring a synchronized frequency, such as a phase lock loop (PLL), may be provided from the impedance AC voltage V IS and the AC constant current I S. However, this is accompanied by a certain frequency error, especially when it contains a harmonic component is a problem that it is very difficult to ensure sufficient accuracy. Therefore, the present invention proposes the following method in order to minimize the calculation error and easily implement.

이를 도 4의 상기 장치의 전체 시스템의 개념적 블록도를 통해 이를 구체적으로 설명하면, 클록 발생기(107)로부터 생성되는 기본 CLOCK을 MPU(101)로 입력시켜 연산에 필요한 동작 CLOCK으로 삼고, 상기 기본 CLOCK을 분주하기 위한 분주기(108)를 사용하여 분주된 CLOCK을 정전류원(102)로 입력하여 교류 정전류(IS)를 만드는 기준으로 한다. 상기 기본 CLOCK을 분주하기 위한 분주기(108)를 별도로 두지 않고 MPU(101)내의 카운터를 이용하여 분주된 CLOCK을 만들 수도 있다. 교류 정전류(IS)의 주파수는 본 발명에서 제안한 방법에 의해 정하여지며 이는 기지되거나 또는 MPU(101)로부터 정전류원(102)으로부터 그 전류 지령치를 입력하게 된다. 임피던스 교류전압(VIS)의 주파수는 교류 정전류(IS)과 동일하므로 이는 이미 기지의 값이 되므로 상기와 같은 구성에 의해 PLL과 같은 별도의 장치없이 연산가능하다. 또한 상기와 같은 구성에 MPU(101)의 동작 CLOCK과 상기 정전류(Is)를 만드는데 사용되는 정전류원(102)의 CLOCK이 동일한 클록 발생기(107)로부터 생성되므로 클록 발생기의 개별적 특성에 따른 미소한 오차도 줄일 수 있어 ,의 획득시 이의 정확도를 용이하게 확보할 수 있게 되는 것이다.This will be described in detail through a conceptual block diagram of the entire system of the apparatus of FIG. 4. The basic clock generated from the clock generator 107 is input to the MPU 101 to be an operation clock required for operation, and the basic clock. by using a frequency divider 108 to frequency divider input to the CLOCK frequency divider as a constant current source 102 to be based on creating an AC constant current (I S). It is also possible to make a divided CLOCK using a counter in the MPU 101 without having to divide a divider 108 for dispensing the basic clock. The frequency of the AC constant current I S is determined by the method proposed in the present invention, which is known or inputs the current command value from the constant current source 102 from the MPU 101. Since the frequency of the impedance AC voltage (V IS ) is the same as the AC constant current (I S ), this is already a known value and can be calculated without a separate device such as a PLL by the above configuration. In addition, since the operation clock of the MPU 101 and the clock of the constant current source 102 used to make the constant current Is are generated from the same clock generator 107 in the above configuration, a slight error according to the individual characteristics of the clock generator. I can also reduce , It is possible to easily secure its accuracy when obtaining.

본 발명에서 서술한 바와 같은 동기검파법을 사용하여 식 (26)에 의해 내부임피던스를 계산하게 된다. 이때 식 (22), 식 (23), 식 (24) 및 식 (25)과 같은 M1, M2, M3 및 M4, , . 에 의해 표현됨을 알 수 있다. 만약 위상각 또는 각이 90도에 가까워져 이들의 코싸인 연산값이 영(0)에 근접하게 되면 프로세서에 의한 연산 분해능(Resolution)에 의한 오차가 발생하고 이에 따라 임피던스 연산시 많은 오차(%)를 수반할 수 있으므로 , 각이 90도에 근접되지 않고 이 두 값이 가급적 45도 또는 135도 에 근접된 값이 되도록 값을 선정한다. 일 예로 피측정물이 축전지인 경우, 축전지의 용량(AH)이 크거나 정전류(IS)의 주파수가 높음으로 인해 정전류(Is)와 임피던스전압신호의 위상차가 90도에 근접 할 경우에는 값을 45도 또는 135도 내외정도로 정하여야 정확한 연산결과를 얻을 수 있게 되는 것이다.The internal impedance is calculated by equation (26) using the synchronous detection method as described in the present invention. Where M 1 , M 2 , M 3, and M 4 , such as equations (22), (23), (24) and (25), , , . It can be seen that it is represented by. If phase angle or If the angle is close to 90 degrees and their cosine calculations are close to zero, errors due to computational resolution by the processor may occur, which may involve a large error (%) during impedance calculation. , Make sure that the angle is not as close to 90 degrees and that these two values are as close to 45 degrees or 135 degrees as possible. Select a value. For example, when the measured object is a storage battery, when the capacity of the storage battery (AH) is large or the frequency of the constant current (I S ) is high, the phase difference between the constant current (Is) and the impedance voltage signal approaches 90 degrees. If the value is set to about 45 degrees or 135 degrees, accurate calculation result can be obtained.

이미 설명된 바와 같이 본 발명은 임피던스전압(VIS)이 리플전압(VRP)과 같은 노이즈 신호와 혼합되어 획득되는 경우에도 노이즈 신호에 의한 연산 오차를 효과적으로 줄임으로써 피 측정물의 내부 임피던스 유효값을 정확히 취할 수 있게 한다. 뿐만 아니라, 기존의 측정법에 나타나는 위상각 θ에 의한 분해능(Resolution)문제를 완전히 개선하여 측정의 정확도를 높이고 또한 을 위한 동기 주파수 획득시 오차를 최소화하기 위한 방안을 마련하며 정전류(IS)에 의한 임피던스 교류전압(VIS)만을 측정하여 정확한 임피던스 측정이 가능하도록 하기 위한 알고리즘 및 방안을 제시하였다.As described above, the present invention effectively reduces the calculation error caused by the noise signal even when the impedance voltage V IS is obtained by mixing with the noise signal such as the ripple voltage V RP . Make sure you get it right. In addition, the resolution problem due to the phase angle θ in the conventional measurement method is completely improved to increase the accuracy of the measurement. A method for minimizing the error when acquiring the synchronous frequency is proposed and the algorithm and the method for the accurate impedance measurement by measuring the impedance AC voltage (V IS ) by the constant current (I S ) are presented.

부종부위를 의료진단을 함에 있어 상기와 유사하게 부종부위에 정전류를 공급하고 부종부위에서 유기된 전압의 크기와 위상을 측정하여 부종의 상태를 진단하는 원리를 사용하고 있는 바 부종부위를 의료진단함에서도 주위로부터 노이즈가 입력신호에 섞여 들어오더라도 잡음전압 속에서 측정신호만을 분리하여 측정할 수 있으며, 전력변환장치내의 전해콘덴서가 전해질이 증발되어 열화가 진행된 경우에도 본 발명에서 제시된 동일한 원리 및 연산방법을 적용하여 커패시터용량을 추정하고 이의 열화상태를 진단하기 위한 방법으로도 충분히 응용될 수 있다.In the medical diagnosis of edema site, similar to the above, constant current is supplied to the edema site and the principle of diagnosing the condition of edema is measured by measuring the magnitude and phase of the voltage induced from the edema site. Even when noise is mixed into the input signal from the surroundings, only the measurement signal can be separated and measured in the noise voltage, and the same principles and calculations presented in the present invention are performed even when the electrolytic capacitor in the power converter is evaporated and deteriorated. The method can be sufficiently applied as a method for estimating capacitor capacity and diagnosing its deterioration state.

도 1 은 축전지의 열화진단을 위한 내부 임피던스측정 개념도 1 is a conceptual diagram of internal impedance measurement for degradation diagnosis of a battery

도 2 는 본 발명에 따른 피측정물의 정전류(IS) 및 전압강하 성분(VIS) 페이저도2 is a constant current (I S ) and a voltage drop component (V IS ) phaser diagram of an object to be measured according to the present invention.

도 3 은 본 발명의 소프트웨어 알고리즘의 개념적 순서도 3 is a conceptual flowchart of the software algorithm of the present invention.

도 4 는 본 발명에 의한 전체 시스템의 개념적 블록도 4 is a conceptual block diagram of the entire system according to the present invention;

도 5 는 본 발명에 의한 신호 측정도 5 is a signal measurement diagram according to the present invention

Claims (9)

축전지나 콘덴서와 같은 임의의 피측정물의 내부 임피던스 유효값을 측정하기 위하여 피측정물 내부에 교류정전류(IS)를 공급하고 교류 순시전압(VSM)을 측정하여 일련의 연산과정을 통해 임피던스의 유효치를 측정하는 방법을 적용함에 있어서,In order to measure the effective value of the internal impedance of an object under test, such as a battery or a capacitor, AC constant current (I S ) is supplied to the inside of the object under test, and AC instantaneous voltage (V SM ) is measured. In applying the method of measuring the effective value, 상기 일련의 연산 과정에서 계산되어지는 직류 성분값과 교류 성분값의 합(차)으로 구성된 각 연산항으로부터 교류 성분값을 배제하고 직류 성분값만을 추출하기 위한 수단으로 상기 각 연산항으로부터 모든 교류성분의 주파수를 구하고, 상기 모든 주파수의 최대공약수를 구하고, 상기 최대공약수의 정수배를 주기로 하여 상기 각 연산항에 대한 주기적분을 취함으로써 상기 각 연산항을 구성하고 있는 성분중 직류값만을 추출하는 연산 과정을 가지는 것을 특징으로 하고 임의의 전자장치나 프로그램화된 소프트웨어 알고리즘에 의해 구현될 수 있는 임피던스의 유효치 연산 방법.A means for excluding the AC component value from each operation term including the sum (difference) of the DC component value and the AC component value calculated in the series of calculation processes and extracting only the DC component value. A process of extracting only the DC value of the components constituting each operation term by obtaining the frequency of, calculating the greatest common divisor of all frequencies, and taking a periodic integral for each operation term with an integer multiple of the maximum common divisor. An effective value calculation method of impedance, characterized in that it can be implemented by any electronic device or a programmed software algorithm. 축전지나 콘덴서와 같은 임의의 피측정물의 내부 임피던스 유효치를 측정하기 위하여 피측정물 내부에 임의의 제 1 주파수 ωIS의 교류정전류(IS)를 공급하고 교류순시전압(VSM)을 측정하여 일련의 연산 과정을 통해 임피던스 유효치를 측정하는 방법을 적용함에 있어서,In order to measure the effective internal impedance of an object under test, such as a battery or a capacitor, an AC constant current (I S ) of arbitrary first frequency ω IS is supplied into the object under test, and an AC instantaneous voltage (V SM ) is measured. In applying the method of measuring the impedance effective value through the operation of, 측정되는 교류순시전압(VSM)이 임의의 제 2 주파수 ω의 임의의 배차수 주파수들로 구성된 노이즈 리플전압(VRP)과, 임의의 제 1 주파수 ωIS를 가진 교류정전류(IS)에 의해 생성된 임피던스 전압(VIS)의 합으로 구성되고, 상기 교류순시전압(VSM)을 구성하는 모든 고조파 성분의 주파수를 상호 가산 및 감산하고, 그 가산 및 감산 연산의 결과값 사이의 최대공약수를 구하고, 일정 적분 주기 TD(주파수)를 상기 최대 공약수 또는 그의 정수배로 결정하고, 일련의 연산 과정에서 계산되어지는 직류성분값과 교류성분값의 합(차)으로 구성된 각 연산값에 대하여 상기 적분 주기 TD동안 주기 적분을 행함으로써 상기 직류성분값과 교류성분값의 합(차)으로 구성된 각 연산값으로부터 직류값만을 용이하게 획득함을 특징으로 하고 임의의 전자장치나 프로그램화된 소프트웨어 알고리즘에 의해 구현될 수 있는 임피던스의 유효치 연산 방법.The measured AC instantaneous voltage V SM is a noise ripple voltage V RP composed of arbitrary order frequencies of any second frequency ω and an AC constant current I S having an arbitrary first frequency ω IS . And the sum of the impedance voltages V IS generated by the summation, and the frequencies of all harmonic components constituting the AC instantaneous voltage V SM are added and subtracted with each other, and the greatest common factor between the results of the addition and subtraction operations. Is determined, and a constant integral period T D (frequency) is determined as the greatest common divisor or an integer multiple thereof, and for each calculation value composed of a sum (difference) of a DC component value and an AC component value calculated in a series of calculation processes. integration period T D cycle by performing the integration, and characterized in that only the direct current value easily obtained from the respective calculated values composed of the sum (J) of the direct current component values of an AC component value, any electronic device or a program for Effective value computing method of impedance that may be implemented by the software, localized algorithm. 축전지나 콘덴서와 같은 임의의 피측정물의 내부 임피던스 유효치를 측정하기 위하여 피측정물 내부에 교류정전류(IS)를 공급하고 교류순시전압(VSM)을 측정하여 일련의 연산 과정을 통해 임피던스의 유효치를 측정하는 방법을 적용함에 있어서,In order to measure the internal impedance effective value of an object under test such as a battery or a capacitor, AC constant current (I S ) is supplied inside the object under test, and AC instantaneous voltage (V SM ) is measured to measure the effective impedance through a series of calculations. In applying the method of measuring 측정되는 교류순시전압(VSM)이 노이즈리플전압(VRP)과 임피던스 전압(VIS )의 합으로 구성되어 있고, 상기 노이즈리플전압(VRP)은 상용전원의 기본 주파수인 ω의 임의 정수배 주파수를 가진 노이즈의 합으로 구성되고, 상기 교류정전류(IS)의 주파수를 상기 주파수 ω의 (n+0.5)배차가 되도록 결정하고, 일정 적분 주기 TD(주파수)를 (0.5×ω)의 한 주기와 동일하게 결정하고, 일련의 연산 과정 중 상기 적분 주기 TD를 사용하여 주기 적분을 행하고, 직류 성분값 및 교류 성분값의 합으로 구성된 연산값으로부터 직류값만을 용이하게 획득함을 특징으로 하고 임의의 전자장치나 프로그램화된 소프트웨어 알고리즘에 의해 구현될 수 있는 임피던스의 유효치 연산 방법.The measured AC instantaneous voltage (V SM ) is composed of the sum of the noise ripple voltage (V RP ) and the impedance voltage (V IS ), and the noise ripple voltage (V RP ) is an arbitrary integer multiple of ω, the fundamental frequency of the commercial power supply. The frequency of the AC constant current I S is determined to be (n + 0.5) times the frequency ω, and a constant integral period T D (frequency) of (0.5 × ω) is determined. It is determined in the same manner as one period, and the period integration is performed using the integration period T D in a series of calculation processes, and only a DC value is easily obtained from an operation value composed of a sum of a DC component value and an AC component value. And an effective value calculation method of impedance that can be implemented by any electronic device or a programmed software algorithm. 축전지나 콘덴서와 같은 임의의 피측정물의 내부 임피던스 유효값를 측정하기 위하여 피측정물 내부에 교류정전류(IS)를 흘려주고 교류순시전압(VSM)을 측정하여 일련의 연산 과정을 통해 임피던스 유효치를 추정하는 방법을 적용함에 있어서,In order to measure the internal impedance effective value of an object under test such as a battery or a capacitor, AC constant current (I S ) is flowed inside the object under test and the AC instantaneous voltage (V SM ) is measured. In applying the estimation method, 측정되는 교류순시전압(VSM)이 상용전원의 기본 주파수 ω의 홀수(기수)배 차수 주파수들만으로 구성된 노이즈 리플전압(VRP)과 상기 교류정전류(IS)에 의해 생성된 임피던스 전압(VIS)으로 구성되고, 상기 교류정전류(IS)의 주파수는 상용전원 ω의 특정 짝수(우수)배 차수와 동일한 주파수로 결정하고, 일정 적분 주기 TD를 상기 전원의 기본 주파수 ω의 한 주기와 동일하게 결정하고, 일련의 연산 과정 중 상기 적분 주기 TD를 사용하여 주기 적분을 행함으로써 직류 성분값과 교류 성분값의 합(차)으로 구성된 각 연산값으로부터 직류성분값만을 용이하게 획득함을 특징으로 하고 임의의 전자장치나 프로그램화된 소프트웨어 알고리즘에 의해 구현될 수 있는 임피던스의 유효치 연산방법A is measured AC instantaneous voltage (V SM) is produced by the noise, the ripple voltage (V RP) and the alternating-current constant current (I S) consisting only of odd number (odd number) times-order frequency of the fundamental frequency ω of the commercial power supply impedance voltage (V IS And the frequency of the AC constant current I S is determined to be the same frequency as a specific even (excellent) order of the commercial power source ω, and the constant integral period T D is equal to one period of the fundamental frequency ω of the power source. In this case, only the direct current component value is easily obtained from each calculated value consisting of the sum (difference) of the direct current component value and the alternating current component value by performing periodic integration using the integration period T D in a series of calculation processes. Effective value calculation method of impedance that can be implemented by any electronic device or programmed software algorithm 축전지나 콘덴서와 같은 임의의 피측정물의 내부 임피던스 유효값를 측정하기 위하여 피측정물 내부에 교류정전류(IS)를 흘려주고 교류순시전압(VSM)을 측정하여 일련의 연산 과정을 통해 임피던스 유효치를 측정하는 방법을 적용함에 있어서,In order to measure the internal impedance effective value of an object under test such as a battery or a capacitor, AC constant current (I S ) is flowed inside the object under test and the AC instantaneous voltage (V SM ) is measured. In applying the measuring method, 측정되는 교류순시전압(VSM)이 상용전원의 기본 주파수 ω의 짝수(우수)배 차수 주파수들만으로 구성된 노이즈 리플전압(VRP)과 상기 교류정전류(IS)에 의해 생성된 임피던스 전압(VIS)으로 구성되고, 상기 교류정전류(IS)의 주파수는 상용전원의 ω의 특정 홀수(기수)배 차수와 동일한 주파수로 결정하고, 일정 적분 주기 TD를 상기 전원의 기본 주파수 ω의 한 주기와 동일하게 결정하고, 일련의 연산 과정 중 상기 적분 주기 TD를 사용하여 주기 적분을 행함으로써 직류성분값 및 교류성분값의 합으로 구성된 각 연산값으로부터 직류성분값만을 용이하게 획득함을 특징으로 하고 임의의 전자장치나 프로그램화된 소프트웨어 알고리즘에 의해 구현될 수 있는 임피던스의 유효치 연산 방법.A is measured AC instantaneous voltage (V SM) is produced by the noise, the ripple voltage (V RP) and the alternating-current constant current (I S) consisting only of even number (even number) times-order frequency of the fundamental frequency ω of the commercial power supply impedance voltage (V IS And the frequency of the AC constant current I S is determined to be the same frequency as the specific odd (odd) order of ω of the commercial power supply, and the constant integration period T D is equal to one period of the fundamental frequency ω of the power supply. The same decision is made, and by performing periodical integration using the integration period T D in a series of calculation processes, it is easy to obtain only a DC component value easily from each calculation value composed of a sum of a DC component value and an AC component value. A method of calculating the effective value of impedance that can be implemented by any electronic device or programmed software algorithm. 청구항 2항에 있어서,The method according to claim 2, 피측정물에 공급하는 정전류(IS)의 주파수 ωIS는 고주파 리플전압(VRP )을 구성하는 모든 고조파 전압의 주파수와 상이하게 선정하되, 상기 정전류(IS)의 주파수 ωIS를 선정하기 위해 상기 고주파 리플전압(VRP)를 구성하는 각 고조파 중 임의의 인접된 2개 고조파의 주파수 평균값과 같도록 정전류(IS)의 주파수 ωIS 를 선정하고, 상기 교류 순시전압(VSM)을 구성하는 모든 고조파 성분의 주파수를 상호 가산 및 감산하고, 그 가산 및 감산 연산의 결과값 사이의 최대공약수를 구하고, 일정 적분 주기 TD(주파수)를 상기 최대 공약수로 결정하고, 상기 적분 주기 TD를 최소화하여 프로그램화된 소프트웨어 알고리즘에 의한 연산시간을 최소화 함을 특징으로 하는 임피던스의 유효치 연산 방법.The frequency ω IS of the constant current (I S ) supplied to the object to be measured is selected differently from the frequencies of all harmonic voltages constituting the high frequency ripple voltage (V RP ), but the frequency ω IS of the constant current (I S ) is selected. The frequency ω IS of the constant current I S is selected to be equal to the frequency average value of any two adjacent harmonics among each harmonic constituting the high frequency ripple voltage V RP , and the AC instantaneous voltage V SM is selected. Frequently adding and subtracting the frequencies of all the harmonic components constituting each other, obtaining a maximum common divisor between the results of the addition and subtraction operation, determining a constant integral period T D (frequency) as the maximum common divisor, and integrating the period T D Method for calculating the effective value of the impedance, characterized in that to minimize the operation time by the programmed software algorithm to minimize the. 청구항 1항, 2항, 3항, 4항 또는 5항에 있어서,The method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, 임의의 전자장치는 클록 발생기(107)로부터 생성되는 기본 CLOCK을 MPU(101)로 입력시켜 상기 MPU(101) 연산동작에 필요한 기본 CLOCK으로 삼고, 상기 기본 CLOCK을 분주하고, 상기 분주된 CLOCK을 정전류원(102)으로 입력하여 교류 정전류(IS)의 주파수를 만드는 기준으로 하고, 기본 CLOCK 및 교류 정전류(IS)의 주파수를 만드는 클록 발생회로를 단일화 하여 개별적 특성에 따른 미소한 오차를 최소화하는 것을 특징으로 하는 임피던스의 유효치 연산 방법.Any electronic device inputs the basic clock generated from the clock generator 107 to the MPU 101 to make the basic clock necessary for the operation of the MPU 101, divides the basic clock, and divides the divided clock into a constant current. It is a standard to make the frequency of AC constant current (I S ) by inputting to the circle 102 and minimizes the small error according to individual characteristics by unifying the clock generation circuit which makes the basic clock and the frequency of AC constant current (I S ). An effective value calculation method of impedance, characterized by the above-mentioned. 청구항 1항, 2항, 3항, 4항 또는 5항에 있어서,The method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, 프로그램화된 소프트웨어 알고리즘은 MPU(101)의 초기화 과정을 통해 MPU(101)의 카운터 등의 모든 내부 변수를 초기화시키고, MPU(101)의 일련의 명령에 의해 정전류(IS)를 만드는 정전류원(102)이 동작되어 정전류(IS)가 피측정물(103)에 유입되고, 정전류(IS) 및 교류순시전압(VSM)이 A/D변환기(104)로 입력되고, 상기 정전류(IS) 및 교류순시전압(VSM)신호와 동기된 싸인값 및 코싸인값을 읽고, 상기 A/D변환기(104)를 통해 디지털로 변환되어 입력된 교류순시전압(VSM)을 소정의 적분주기(TD) 동안 각 샘플링 시점(n-i, …, n, n+1)마다 읽고, 일련의 연산 과정을 행하고, 상기 연산 결과를 직전에 연산되어 저장된 값에 해당 값을 각각 누적시키고, 샘플링 시점이 증가되어 소정의 적분주기(TD)에 해당하는 시간(또는 샘플링 N회)에 도달되었는가를 검사하여 아닌 경우 이 단계를 반복 수행하고 도달되면 반복 수행을 중단하고, 정전류(IS)를 만드는 정전류원(102)의 동작을 중지시키고, 상기 수행과정을 통하여 지금까지 소정의 주기(TD)동안에 누적되어 연산된 평균값을 계산함을 특징으로 하는 임피던스의 유효치 연산 방법.The programmed software algorithm initializes all internal variables such as a counter of the MPU 101 through an initialization process of the MPU 101, and generates a constant current I S by a series of instructions of the MPU 101 ( 102 is operated so that the constant current I S flows into the measurement object 103, the constant current I S and the AC instantaneous voltage V SM are input to the A / D converter 104, and the constant current I S) and AC instantaneous voltage (V SM) signal synchronized with sine value and a nose reading a signed value, predetermined integral to the a / D converter 104, an AC instantaneous voltage (V SM) input is converted to digital through During each period T D , each reading is performed at each sampling time point ni, ..., n, n + 1, a series of calculation processes are performed, and the corresponding calculation result is accumulated immediately before the calculation result is stored. Is not increased by checking whether the time corresponding to the predetermined integration period T D (or sampling N times) is reached. Repeat this step, and if it reaches, stops repeating, stops the operation of the constant current source 102 to produce a constant current (I S ), and accumulates and accumulates for a predetermined period (T D ) so far. Method for calculating the effective value of the impedance, characterized in that for calculating the average value. 청구항 1항, 2항, 3항, 4항 또는 5항에 있어서,The method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, 일련의 연산 과정중 임피던스 전압(VIS)의 위상각 와 교류정전류(IS)의 위상 각은 상기 두 각이 90도에 근접되지 않고 가능한 45도 또는 135도 값에 근접되도록 값이 선정되는 것을 특징으로 하는 임피던스 유효치 연산방법.Phase angle of impedance voltage (V IS ) during a series of calculations And phase of AC constant current (I S ) The angle is such that the two angles are not as close to 90 degrees but as close to 45 or 135 degrees as possible. The impedance effective value calculation method, characterized in that the value is selected.
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