KR20080087705A - Device and detect method for battery impedance measuring - Google Patents

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KR20080087705A
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빈 선
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그랜드파워 테크놀러지 씨오., 엘티디.
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Abstract

An apparatus and a method for measuring internal resistance of a battery are provided to prevent a battery set from being affected by a measurement process by using a pulse signal simply generated by a switching circuit as a measurement signal. An apparatus for measuring internal resistance of a battery includes an exciting unit(1) and a measuring unit(2). The exciting unit outputs a pulse DC measurement signal having constant current effective value, duty cycle, and frequency to the battery. The measuring unit extracts a voltage feedback signal related to the constant duty cycle and frequency from output of the battery to calculate the inner resistance of the battery. The exciting unit has a pulse DC signal generating unit to output the pulse signal having the constant duty cycle and frequency and a DC power circuit to generate constant current having the constant effective value.

Description

충전전원장치 내부저항의 측정장치 및 그 측정방법{DEVICE AND DETECT METHOD FOR BATTERY IMPEDANCE MEASURING}Apparatus for measuring internal resistance of charging power supply and its measuring method {DEVICE AND DETECT METHOD FOR BATTERY IMPEDANCE MEASURING}

본 발명은 충전전원장치 내부저항의 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for measuring internal resistance of a charging power supply and a method of measuring the same.

충전전원장치는 과학기술연구, 생산, 대중생활, 교통 등 각 분야에서 광범위하게 응용되고 있으며, 전기-화학반응 등 물리학적, 화학적 및 생물학적 변화를 통하여 작동시에 저장된 화학에너지 또는 기타 형식의 에너지를 전기에너지로 전환하며 충전시에 전기에너지를 화학에너지 또는 기타형식의 에너지로 전환시켜 충전전원장치에 저장한다. 지금 제일 많이 사용되는 충전전원장치는 축전지이다.Rechargeable power supplies are widely applied in various fields such as science and technology research, production, public life, transportation, etc., and can store chemical energy or other forms of energy stored in operation through physical, chemical and biological changes such as electrochemical reactions. It converts into electrical energy and, when charging, converts electrical energy into chemical energy or other forms of energy and stores it in the charging power supply. The most popular charging power supply is the battery.

내부저항은 축전지의 성능을 반영하는 중요한 파라미터이다. 현재 축전지 내부저항를 측정하는 방법은 주로 직류측정법과 교류측정법이 있다.Internal resistance is an important parameter that reflects the performance of the battery. Currently, there are two methods of measuring internal resistance of a battery: direct current measurement and alternating current measurement.

직류측정법은 축전지에 대하여 단시간내에 대전류로 방전을 실시하여 축전지 방전시의 단부전압의 변화를 취득하여 내부저항을 측정한다. 직류측정법은 내부저항 측정과정에서 축전지에 대하여 순간의 대전류 방전을 실시해야 하므로 측정과정의 안전성이 높지 않은 결함이 존재한다. 축전지 중에 성능이 매우 낮은 축전지가 존재하는 경우, 직류측정법을 이용하여 축전지에 대하여 순간의 대전류 방전을 실시하면 시스템 에러가 쉽게 발생한다. 그리고 직류측정법을 이용하여 축전지 내부저항을 측정하려면 반드시 정적상태 또는 오프라인상태에서 진행하여야 하며 사용상태에서는 측정할 수 없다.The direct current measuring method discharges a large current in a short time with respect to a storage battery, acquires the change of the end voltage at the time of discharge of a battery, and measures an internal resistance. In the DC measurement method, instantaneous large current discharge should be performed on the battery during the internal resistance measurement, so there is a defect that the safety of the measurement process is not high. If a battery with very low performance is present in the battery, a system error occurs easily when instantaneous large current discharge is performed on the battery using direct current measurement. In order to measure the internal resistance of the battery using the direct current measurement method, it must be performed in the static or offline state and cannot be measured in the operating state.

전통적인 교류측정법은 축전지에 일정한 주파수의 교류 정전류신호를 제공하며 동시에 축전지가 상기 교류신호에 대한 전압 피드백 신호를 취득하여 축전지의 교류임피던스를 측정한다. 상기 교류측정법은 직류측정법에 존재하는 문제를 일정 정도 해결할 수 있다. 그러나 일반적인 교류측정법에 의한 축전지 내부저항측정에서 교류신호를 축전지에 주입하는 방법을 사용하였기에 측정과정에서 실제 시스템은 축전지에 대하여 교차 충전 및 방전을 실시한다. 이러한 방법을 실시하는 과정에서 측정신호는 축전지에 대하여 실제 간섭신호가 되어 축전지 시스템의 고조파(harmonic)를 증가시킨다. 또한 교류신호를 직접 축전지 시스템에 주입시킴으로써 그 신호는 축전지 시스템에 연결된 충전장치의 충전고조파의 방해를 받기 쉬우며 측정 정밀도에 영향을 준다. 그리고 교류 정전류신호를 발생하는 것도 쉽지 않다. Conventional alternating current measurement provides a constant frequency alternating current signal to the battery while the battery acquires a voltage feedback signal for the alternating current signal to measure the alternating current impedance of the battery. The AC measuring method can solve the problem existing in the DC measuring method to some extent. However, in the internal resistance measurement by the AC method, the AC signal is injected into the battery. In the measurement process, the actual system performs cross-charging and discharging of the battery. In the process of performing this method, the measurement signal becomes an actual interference signal to the battery, thereby increasing the harmonics of the battery system. In addition, by injecting an AC signal directly into the battery system, the signal is susceptible to charging harmonics of a charging device connected to the battery system and affects measurement accuracy. It is also not easy to generate an AC constant current signal.

본 발명의 목적은 간단하게 발생되는 측정신호를 이용하여 정밀한 측정결과를 얻을 수 있는 충전전원장치 내부저항을 측정할 수 있는 측정장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a measuring device capable of measuring internal resistance of a charging power supply device capable of obtaining precise measurement results using simply generated measurement signals.

본 발명의 다른 목적은 간단하게 발생되는 측정신호를 이용하여 정밀한 측정결과를 얻을 수 있는 충전전원장치 내부저항을 측정할 수 있는 측정방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a measuring method capable of measuring internal resistance of a charging power supply device capable of obtaining precise measurement results using a simply generated measurement signal.

본 발명은 측정대상의 충전전원장치에 대하여 일정 전류유효값, 듀티 사이클과 주파수를 가지는 펄스직류측정신호를 출력하는 여기부와, 상기 측정대상의 충전전원장치의 출력 중에서 상기 일정 듀티 사이클과 주파수와 관련되는 전압피드백신호를 추출하여 상기 측정대상의 충전전원장치의 내부저항을 계산하는 측정부를 포함하는 충전전원장치 내부저항의 측정장치를 제공한다.The present invention provides an excitation unit for outputting a pulsed DC measurement signal having a constant current effective value, a duty cycle and a frequency to a charging power supply to be measured, and the constant duty cycle and frequency among the outputs of the charging power supply to be measured. It provides a measuring device for the internal resistance of the charging power supply device including a measurement unit for extracting a voltage feedback signal of interest and calculates the internal resistance of the charging power supply of the measurement object.

본 발명은 또한 측정대상의 충전전원장치에 대하여 일정 듀티 사이클과 주파수를 가지는 펄스직류측정신호를 제공하는 단계와, 상기 측정대상의 충전전원장치의 출력전압에서 상기 듀티 사이클과 주파수와 관련되는 전압출력신호를 취득하여 상기 측정대상의 충전전원장치의 내부저항을 계산하는 단계를 포함하는 충전전원장치의 측정방법을 제공한다.The present invention also provides a pulsed DC measurement signal having a constant duty cycle and frequency for a charging power supply to be measured, and a voltage output related to the duty cycle and frequency at an output voltage of the charging power supply to be measured. It provides a measuring method of a charging power supply device including acquiring a signal and calculating an internal resistance of the charging power supply of the measurement target.

전통적인 교류신호를 이용하여 축전지의 교류내부저항을 측정하는 방법에 비해, 본 발명이 제공하는 측정장치와 측정방법은 간단하게 스위칭회로를 이용하여 생성할 수 있는 펄스신호를 측정신호로 이용하므로 전통적인 교류측정법에서 교류측정신호를 생성시키기 어려운 결함을 극복하여 측정과정이 축전지세트에 미치는 영향을 피할 수 있다. 동시에 검사부는 더욱 효과적으로 축전지 등 충전대상 전원 장치의 유효 피드백신호를 출력할 수 있으며, 순환측정과정에서 서로 다른 순환차수에서 피크업한 충전전원장치의 교류피드백 신호사이의 위상차가 측정결과에 미치는 영향을 효과적으로 제거하였으며, 아울러 충전장치의 충전전원시스템에 오버랩되는 간섭신호가 측정과정에 미치는 영향을 없앨 수 있으며, 충전전원장치의 내부저항의 정밀한 측정을 실현할 수 있다. 축전지가 어떠한 사용상태(충전, 방전, 오프라인)에 있어도 측정대상의 축전지에 대하여 교차, 일방향의 충전 또는 방전을 실시하는 것을 통하여 축전지세트중에 직렬연결되였거나 또은 단독으로 사용되는 축전지의 교류임피던스의 정밀한 측정을 실현할 수 있다.Compared to a method of measuring the AC internal resistance of a battery using a conventional AC signal, the measuring device and the method provided by the present invention simply use a pulse signal that can be generated using a switching circuit as a measurement signal. In the measurement method, the defect that makes it difficult to generate an AC measurement signal can be overcome to avoid the effect of the measurement process on the battery set. At the same time, the inspection unit can more effectively output the effective feedback signal of the charging target power supply such as the accumulator, and the effect of the phase difference between the AC feedback signals of the charging power supply peaking up at different circulation orders during the cyclic measurement process can affect the measurement result. Effectively eliminated, the interference signal overlapping the charging power system of the charging device can be eliminated in the measurement process, and accurate measurement of the internal resistance of the charging power supply device can be realized. Accurate alternating current impedance of accumulators connected in series or used solely in a battery set by performing cross and unidirectional charging or discharging of the target battery under any use condition (charging, discharging, or offline). Measurement can be realized.

본 명세서에 사용한 기술용어 "충전전원장치"는 물리적, 화학적 및 생물학적 등의 변화를 통해 충전시에 전기에너지를 화학에너지 또는 기타 형식의 에너지로 변환시켜 충전전원장치에 저장할 수 있으며, 작동시에는 저장된 화학 또는 기타 형식의 에너지를 전기에너지로 변환시켜 출력할 수 있는 전원장치를 가리킨다. 충전전원장치의 대표적인 것은 축전지이지만 축전지에 한하는 것은 아니다. 여기서 사용하는 "축전지"는 광의상의 축전지를 가리키며 납산(lead-acid)축전기, 니켈-카드 뮴전지, 리튬전지, 니켈-수소전지, 리튬이온전지 등을 포함한다.As used herein, the technical term "charging power supply" can be converted into chemical energy or other forms of energy and stored in the charging power supply at the time of charging through changes in physical, chemical and biological, etc. Refers to a power supply that can convert chemical or other forms of energy into electrical energy and output it. Representative of the charging power supply device is a storage battery, but is not limited to a storage battery. As used herein, the term "storage battery" refers to a battery in a broad range and includes lead-acid capacitors, nickel-cadmium batteries, lithium batteries, nickel-hydrogen batteries, lithium ion batteries and the like.

아래 상세한 설명에서는 축전지 내부저항을 측정하는 과정을 실시예로 본 발명의 원리를 설명하는 것이지만, 본 기술분야의 기술자들은 여기서 공개한 내용에 따라 본 발명을 이용하여 기타 형태의 충전전원장치의 내부저항을 측정할 수 있다는 것을 명백하게 이해할 수 있다.In the following detailed description to explain the principle of the present invention by the embodiment of the process of measuring the battery internal resistance, those skilled in the art using the present invention according to the contents disclosed herein the internal resistance of other types of charging power supply device It can be clearly understood that can be measured.

아래에, 도면과 구체적인 실시예를 결합하여 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명할 것이다.In the following, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and specific embodiments.

도 1은 복수개 축전지를 직렬연결하여 이루어진 측정축전지세트의 내부저항을 측정하는 본 발명에 관한 충전전원장치 내부저항의 측정장치의 구성을 표시한 도면이다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이 상기 측정장치는 여기부(1)과 측정부(2)를 포함하며, 여기부(1)는 측정대상인 복수개 직렬연결된 축전지의 양단에 병렬연결되어 측정 축전지세트에 대하여 펄스직류측정신호를 출력한다. 상기 펄스직류측정신호는 일정 듀티 사이클과 주파수를 가지며 일정 유효전류값을 가진다. 1 is a view showing the configuration of a measuring device of the internal resistance of the charging power supply device according to the present invention for measuring the internal resistance of the measurement battery set made by connecting a plurality of batteries in series. As can be seen in the figure, the measuring device includes an excitation part 1 and a measuring part 2, which are connected in parallel to both ends of a plurality of series-connected accumulators to be measured and pulsed with respect to the measuring battery set. Output DC measurement signal. The pulse direct current measurement signal has a constant duty cycle and frequency and a constant active current value.

파워 최적화 및 기저파 주파수 상관성 최적화의 원칙에 따라 상기 펄스직류측정신호의 듀티 사이클과 주파수를 선택한다. 너무 높은 듀티 사이클과 주파수는 동일한 전류 파고값에 있어서 전류의 유효값을 높이고 측정과정 중 시스템의 전력소비를 증가시키며 측정장치의 정밀도에 영향을 주고 시스템의 코스트를 증가시킨다. 듀티 사이클과 주파수가 너무 낮으면, 측정신호에 대한 축전지의 피드백 신호의 진폭을 저하시킬 수 있으며 시스템 측정의 난이도를 증가시킨다. 예를 들면, 납산축전지에 대하여 수십~수백헤르츠(Hz)의 주파수를 구비한 신호를 선택이용할 수 있으며, 니켈-수소, 니켈-카드뮴 등 기타 종류의 축전지에 대하여 상대적으로 높은 주파수의 신호를 사용한다.The duty cycle and frequency of the pulsed DC measurement signal are selected according to the principles of power optimization and base wave frequency correlation. Too high a duty cycle and frequency will increase the effective value of the current at the same current peak value, increase the power consumption of the system during the measurement process, affect the accuracy of the measuring device and increase the cost of the system. If the duty cycle and frequency are too low, the amplitude of the feedback signal of the battery to the measurement signal can be reduced, increasing the difficulty of system measurement. For example, signals with frequencies of tens to hundreds of hertz (Hz) can be selected for lead-acid batteries, and signals with higher frequencies are used for other types of batteries such as nickel-hydrogen and nickel-cadmium. .

펄스직류측정신호의 유효전류값의 선택은 측정신호에 대한 측정대상 축전지의 피드백 신호의 진폭에 영향을 준다. 유효전류값이 너무 크면 전력소비가 증가하며, 너무 작으면 피드백 신호의 측정난이도가 증가한다.The selection of the effective current value of the pulsed DC measurement signal affects the amplitude of the feedback signal of the battery under measurement with respect to the measurement signal. If the effective current value is too large, the power consumption increases. If it is too small, the measurement difficulty of the feedback signal increases.

본 기술분야의 기술자들은 상술한 내용에 근거하여 상이한 구체적 측정상태 및 요구에 대하여 통상적인 방법으로 구체적인 듀티 사이클과 주파수 및 전류유효값을 확정할 수 있음을 이해할 수 있다.Those skilled in the art can understand that specific duty cycles and frequency and current effective values can be determined in a conventional manner for different specific measurement conditions and requirements based on the foregoing description.

도 1에 표시한 구체적 실시예에서, 여기부(1)는 펄스직류신호발생회로와 직류전원회로로 이루어지고, 상기 직류전원회로의 양단은 각각 측정 축전지세트의 양단에 연결되여 있으며, 펄스직류신호 발생회로의 출력단은 직류전원회로의 제어단에 연결되어 있다. 상기 실시예에서 펄스직류신호발생회로는 스위칭 회로이며 일정 듀티 사이클과 주파수를 구비한 펄스신호를 발생한다. 상기 직류전원회로는 일정 유효값을 구비한 정전류를 발생하며 펄스신호의 제어하에서 일정 듀티 사이클과 주파수를 구비한 펄스직류측정신호를 출력한다.In the specific embodiment shown in FIG. 1, the excitation section 1 is composed of a pulsed DC signal generating circuit and a DC power supply circuit, and both ends of the DC power supply circuit are respectively connected to both ends of the measurement battery set, and the pulsed DC signal The output terminal of the generation circuit is connected to the control terminal of the DC power supply circuit. In this embodiment, the pulse direct current signal generating circuit is a switching circuit and generates a pulse signal having a constant duty cycle and frequency. The DC power supply circuit generates a constant current having a constant effective value and outputs a pulse DC measurement signal having a constant duty cycle and frequency under the control of the pulse signal.

본 분야의 기술자들은 펄스직류신호발생회로와 직류전원회로를 조합하여 펄스직류측정신호를 발생하는 것은 본 발명의 한 실시방식으로도 기타 펄스직류측정신호를 발생할 수 있는 구성을 본 발명의 여기부로 사용할 수 있다는 것을 명확하게 이해할 것이다.Those skilled in the art can use the configuration that can generate the pulse DC measurement signal by combining the pulse DC signal generation circuit and the DC power supply circuit to generate other pulse DC measurement signals as an excitation part of the present invention. Will understand clearly.

도 1에 도시한 바와 같이, 측정부(2)는 측정축전기세트 중의 각 축전지의 양 단에 병렬연결되며 각 축전지의 출력을 수신하여 그 중에서 상기 일정 듀티 사이클과 주파수에 관련되는 신호를 추출한다. 도 1에 표시한 구체적 실시예에서 측정부(2)는 심플링회로, 검파회로(촙-웨이브(chop-wave)회로와 대역통과필터회로로 이루어짐), 아날로그-디지털변환회로 및 마이크로프로세서(단일 칩 마이크로 컴퓨터)를 포함한다. 심플링회로는 각 축전지의 양단에 연결되어 있으며, 심플링회로의 출력단은 촙-웨이브회로의 입력단과 연결되며, 촙-웨이브회로의 출력단은 대역통과필터회로의 입력단에 연결되며, 대역통과필터회로의 출력단은 아날로그-디지털변환회로의 입력단에 연결되며, 아날로그-디지털 변환회로의 출력단은 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 입력단에 연결된다.As shown in FIG. 1, the measuring unit 2 is connected in parallel to both ends of each of the batteries in the measurement capacitor set, receives the output of each battery, and extracts a signal related to the predetermined duty cycle and frequency therefrom. In the specific embodiment shown in Fig. 1, the measuring unit 2 includes a simulating circuit, a detection circuit (composed of a chop-wave circuit and a band pass filter circuit), an analog-digital conversion circuit, and a microprocessor (single unit). Chip microcomputer). The simulating circuit is connected to both ends of each battery, and the output terminal of the simulating circuit is connected to the input of the shock wave circuit, and the output of the shock wave circuit is connected to the input terminal of the band pass filter circuit, and the band pass filter circuit. The output terminal of is connected to the input terminal of the analog-to-digital conversion circuit, and the output terminal of the analog-to-digital conversion circuit is connected to the input terminal of the single chip microcomputer.

상기 실시예 중에서 디지털 방식으로 처리하기에 심플링회로, 아날로그-디지털변환회로와 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 구비한다. 단일 칩 마이크로 컴퓨터는 임의 형식의 마이크로프로세서일 수도 있고 컴퓨터일 수도 있는데 계산기능만 구비하면 된다. 또는 아날로그신호를 직접 이용할 수도 있다. 이러한 경우에는 심플링회로, 아날로그-디지털변환회로와 단일 칩 마이크로 컴퓨터가 필요하지 않으며 본 기술분야의 공지방식을 이용하여 여기부(1)에서 출력되는 펄스직류측정신호와 측정부(2)에서 출력되는 전압신호부터 직접 필요한 내부 저항신호를 얻을 수 있다.In the above embodiments, the digital processing is provided with a simplicity circuit, an analog-to-digital conversion circuit, and a single chip microcomputer. Single-chip microcomputers can be any type of microprocessor or computer, all that is needed is a computing function. Alternatively, analog signals can be used directly. In this case, a simple circuit, an analog-to-digital conversion circuit, and a single-chip microcomputer are not required. The pulsed DC measurement signal and the output from the measurement unit 2 output from the excitation unit 1 using a known method in the art. The required internal resistance signal can be obtained directly from the voltage signal.

상술한 구성회로는 모두 본 기술분야의 공지기술을 사용할 수 있으므로 그의 구조 및 기능에 대하여 상세한 기재는 생략한다. 하지만 측정신호 중에서 희망하는 듀티 사이클과 주파수를 구비한 신호를 추출하는 것은 공지기술이며 상술한 구체예는 본 발명의 발명목적을 설명하기 위한 것이지 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 본 발명의 주요 내용은 신호를 추출하는 것이 아니므로 측정신호를 처리하여 희망하는 듀티 사이클과 주파수를 구비한 신호를 추출할 수 있는 회로 또는 장치는 모두 본 발명의 측정부로 사용될 수 있다.Since the above-described configuration circuits can all use well-known techniques in the art, detailed descriptions of the structure and function thereof are omitted. However, it is well known to extract a signal having a desired duty cycle and frequency from the measured signals, and the above-described embodiments are intended to explain the purpose of the present invention, but not to limit the present invention. Since the main contents of the present invention are not to extract a signal, any circuit or device capable of processing a measurement signal and extracting a signal having a desired duty cycle and frequency may be used as the measurement unit of the present invention.

도 2는 단일 축전지의 내부저항을 측정하는 본 발명에 관한 충전전원장치 내부저항의 측정장치의 구성을 표시한 도면이다. 도시한 바와 같이 그 구성은 도1의 구성과 비슷하며 다만 여기부(1)와 측정부(2)가 각각 축전지의 양극과 음극사이에 병렬연결된 것이 차이점이다.2 is a view showing the configuration of a measuring device for internal resistance of a charging power supply device according to the present invention for measuring internal resistance of a single storage battery. As shown, the configuration is similar to that of FIG. 1 except that the excitation section 1 and the measurement section 2 are connected in parallel between the positive electrode and the negative electrode of the battery, respectively.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 충전전원장치 내부저항을 측정하는 방법에 있어서 실제 측정시 여기부(1)의 펄스직류신호발생회로를 통하여 일정 듀티 사이클과 주파수를 구비한 펄스신호를 발생하며, 동시에 여기부(1)의 직류전원회로를 제어하여 유효값이 일정한 전류신호를 발생하며, 상기 두 신호의 조화를 이용하여 펄스직류측정신호를 출력함으로써 측정대상의 축전지(도 2) 또는 축전지세트(도 1)에 제공하며 측정축전지(또는 축전지세트)에 대하여 교차적으로 유효값이 일정한 전류신호를 주입하거나 추출한다.1 and 2, in the method for measuring the internal resistance of the charging power supply apparatus of the present invention, a pulse signal having a constant duty cycle and frequency is generated through a pulse direct current signal generating circuit of the excitation unit 1 during actual measurement. And simultaneously control the DC power supply circuit of the excitation section 1 to generate a current signal having a constant effective value, and output a pulsed DC measurement signal using the harmony of the two signals to generate the storage battery (Fig. 2) or It is provided in the battery set (FIG. 1), and a current signal having a constant effective value is injected or extracted with respect to the measuring battery (or battery set).

상이한 펄스신호방식에 따라 측정부(2)는 그에 대응되는 신호추출방식을 사용한다. 이 신호를 사용하여 펄스신호주파수와 관련되는 축전지의 특성임피던스를 측정한다. 측정부의 심플링회로를 이용하여 측정축전지 중의 각 축전지에 대하여 유효값이 일정한 전류신호를 주입 또는 추출할 때의 전압신호변화를 취득함과 동시에, 촙-웨이브회로와 대역통과필터회로 및 아날로그-디지털변환회로를 이용하여 간섭신호와 산란신호를 효과적으로 필터링하며, 진폭이 너무 크고 주파수 특성이 여 기부에서 발생한 펄스여기신호와 큰 차이가 있는 무용신호를 제거하며 그 중의 제어신호 주파수와 관련있는 피드백신호를 추출하며, 피드백신호를 단일 칩 컴퓨터에 전송하여 처리하며 주입신호 주파수와 관련되는 축전지 교류임피던스값을 계산한다.According to a different pulse signal method, the measurement unit 2 uses a signal extraction method corresponding thereto. This signal is used to measure the characteristic impedance of the battery in relation to the pulse signal frequency. By using the measuring circuit's simplification circuit, it acquires the change of the voltage signal at the time of injecting or extracting a current signal having a constant effective value for each battery in the measuring battery, and also performs the wave-wave circuit, the band pass filter circuit and the analog-digital The conversion circuit effectively filters out the interference signal and scattering signal, and removes the dance signal which is too large in amplitude and the frequency excitation signal from the excitation signal generated at the base and the feedback signal related to the control signal frequency. The feedback signal is transmitted to a single chip computer for processing, and the battery AC impedance associated with the injection signal frequency is calculated.

본 발명의 다른 실시방식에 의하면 여기부는 듀티 사이클과 주파수가 서로 관련되는 펄스직류측정신호를 출력하고, 측정부가 측정대상인 축전지 또는 축전지세트의 출력 중에서 상기 듀티 사이클과 주파수와 관련되는 신호를 각각 추출하며, 이러한 신호에 근거하여 측정대상인 축전지 또는 축전지세트의 내부저항을 계산하여 내부저항의 측정정도를 더욱 향상시킬 수 있다.According to another exemplary embodiment of the present invention, the excitation unit outputs a pulse DC measurement signal having a duty cycle and a frequency associated with each other, and extracts a signal related to the duty cycle and the frequency from the output of the battery or the battery set as the measurement unit, respectively. Based on these signals, the internal resistance of the battery or the battery set to be measured can be calculated to further improve the measurement accuracy of the internal resistance.

본 발명의 또 다른 실시방식에 의하면 도 1에 표시한 경우에 측정대상인 축전지세트를 적어도 두 조로 나누고 각 축전지조는 적어도 한 개 축전지로 이루어진다. 이 실시예에서는 한 개 또는 복수개 여기부를 이용하여 듀티 사이클과 주파수가 동일하거나 상이한 복수의 펄스직류측정신호를 각 축전지조에 각각 제공하여 내부저항의 측정정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.According to yet another embodiment of the present invention, in the case shown in FIG. 1, the battery set to be measured is divided into at least two sets, and each battery group includes at least one storage battery. In this embodiment, by using one or a plurality of excitation portions, a plurality of pulse direct current measurement signals having the same or different duty cycles and frequencies can be provided to each of the battery tanks to further improve the measurement accuracy of the internal resistance.

본 발명의 또 한 실시방식에 의하면 여기부가 펄스직류측정신호를 발생하는 동시에 제어신호도 발생한다. 상기 제어신호는 펄스신호발생기가 일정 듀티 사이클(일반적으로 30% 내지 70%)을 구비하고 주파수가 측정하려는 축전지의 특성임피던스의 주파수의 배수(1/3, 1/2, 1, N를 포함, 즉 동일한 주파수, 분할주파수 및 배수주파수를 포함)인 펄스신호를 발송하는 것을 통하여 발생할 수 있다. 신호레벨이 1인 경우에 연결된 축전지에 대하여 방전 또는 충전을 실시하며, 신호레벨이 0 인 경우에 방전 또는 충전을 정지한다.According to another embodiment of the present invention, the excitation unit generates a pulse direct current measurement signal and at the same time generates a control signal. The control signal includes a multiple of the frequency (1/3, 1/2, 1, N) of the characteristic impedance of the battery whose pulse generator has a certain duty cycle (typically 30% to 70%) and whose frequency is to be measured. That is, it can occur through the sending of a pulse signal (including the same frequency, division frequency and multiple frequency). When the signal level is 1, the connected battery is discharged or charged. When the signal level is 0, the discharge or charging is stopped.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will belong to the scope of the present invention.

도 1은 복수개 축전지를 직렬연결하여 구성된 측정축전지 세트의 내부저항을 측정하는 본 발명에 관한 충전전원장치 내부저항의 측정장치의 구성을 표시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a measuring device of the internal resistance of the charging power supply device according to the present invention for measuring the internal resistance of the measurement battery set configured by connecting a plurality of batteries in series.

도 2는 단일 축전지의 내부저항을 측정하는 본 발명에 관한 충전전원장치 내부저항의 측정장치의 구성을 표시한 도면이다.2 is a view showing the configuration of a measuring device for internal resistance of a charging power supply device according to the present invention for measuring internal resistance of a single storage battery.

Claims (10)

측정대상의 충전전원장치에 대하여 일정 전류유효값, 듀티 사이클과 주파수를 가지는 펄스직류측정신호를 출력하는 여기부; 및,An excitation unit for outputting a pulsed DC measurement signal having a constant current effective value, a duty cycle, and a frequency to the charging power supply to be measured; And, 상기 측정대상의 충전전원장치의 출력 중에서 상기 일정 듀티 사이클과 주파수와 관련되는 전압피드백신호를 추출하여 상기 측정대상의 충전전원장치의 내부저항을 계산하는 측정부;를A measurement unit configured to extract a voltage feedback signal related to the predetermined duty cycle and frequency from the output of the charging power supply of the measurement target and calculate an internal resistance of the charging power supply of the measurement target; 구비하는 것을 특징으로 하는 충전전원장치 내부저항의 측정장치.Apparatus for measuring the internal resistance of the charging power supply characterized in that it comprises. 제1항에 있어서, 상기 여기부는 The method of claim 1, wherein the excitation portion 상기 일정 듀티 사이클과 주파수를 구비한 펄스신호를 출력하는 펄스직류신호 발생회로와,A pulse direct current signal generating circuit for outputting a pulse signal having the predetermined duty cycle and frequency; 상기 펄스직류신호 발생회로의 출력을 수신하여 일정 유효값을 구비한 정전류를 생성하는 직류전원회로를 포함하며,A DC power supply circuit which receives the output of the pulsed DC signal generating circuit and generates a constant current having a predetermined effective value, 상기 직류전원회로의 출력은 상기 펄스직류측정신호로서 상기 측정대상의 충전전원장치에 제공되는 것을 특징으로 하는 충전전원장치 내부저항의 측정장치.The output of the DC power supply circuit is a pulsed current measurement signal is provided to the charging power supply of the measurement target, characterized in that the charging power supply device internal resistance measuring device. 제1항에 있어서, 상기 측정부는The method of claim 1, wherein the measuring unit 상기 측정대상의 충전전원장치의 출력전압에 대하여 심플링을 진행하는 심플링회로; A simulating circuit for simulating the output voltage of the charging power supply of the measurement target; 상기 심플링회로에서 출력하는 전압심플링신호를 수신하며 상기 전압심플링신호에 대하여 검파를 진행하여 상기 일정 듀티 사이클과 주파수와 관련되는 전압신호를 추출하는 검파회로;A detection circuit configured to receive a voltage simpling signal output from the simulating circuit and to detect the voltage simpling signal to extract a voltage signal associated with the predetermined duty cycle and frequency; 상기 검파회로에서 출력하는 전압신호를 수신하여 그 전압신호를 디지털전압신호로 변환하는 아날로그 디지털변환회로; 및An analog to digital conversion circuit for receiving a voltage signal output from the detection circuit and converting the voltage signal into a digital voltage signal; And 상기 디지털전압신호를 수신하고 상기 여기부의 펄스직류신호에 근거하여 상기 측정대상의 충전전원장치의 내부저항을 계산하는 마이크로 프로세서;를A microprocessor for receiving the digital voltage signal and calculating an internal resistance of the charging power supply of the measurement target based on the pulsed DC signal of the excitation unit; 구비하는 것을 특징으로 하는 충전전원장치 내부저항의 측정장치.Apparatus for measuring the internal resistance of the charging power supply characterized in that it comprises. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 검파회로는 촙-웨이브회로와 대역통과필터회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전전원장치 내부저항의 측정장치.The detection circuit is a measuring device for the internal resistance of the charging power supply, characterized in that it comprises a V-wave circuit and a band pass filter circuit. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 여기부는 듀티 사이클과 주파수가 서로 관련되는 복수개 펄스직류신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 충전전원장치 내부저항의 측정장치.Wherein the excitation section outputs a plurality of pulsed direct current signals having a duty cycle and a frequency associated with each other. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 측정부는 복수개 입력단을 구비하며, 복수개 충전전원장치로 이루어진 측정대상의 충전전원장치세트중의 각 충전전원장치의 출력을 각각 수신할 수 있는 것을 특징으로 하는 충전전원장치 내부저항의 측정장치.The measuring unit includes a plurality of input terminals, the measuring apparatus of the internal resistance of the charging power supply, characterized in that for receiving the output of each of the charging power supply of the set of the charging power supply of the measurement target consisting of a plurality of charging power supply. (a)측정대상의 충전전원장치에 대하여 일정 듀티 사이클과 주파수를 가지는 펄스직류측정신호를 제공하는 단계; 및(a) providing a pulsed DC measurement signal having a predetermined duty cycle and frequency to the charging power supply to be measured; And (b)측정대상의 충전전원장치의 출력전압에서 상기 듀티 사이클과 주파수와 관련되는 전압출력신호를 취득하여 상기 측정대상의 충전전원장치의 내부저항을 계산하는 단계; (b) calculating an internal resistance of the charging power supply to be measured by acquiring a voltage output signal related to the duty cycle and the frequency from the output voltage of the charging power supply to be measured; 포함하는 것을 특징으로 하는 충전전원장치 내부저항의 측정방법.Method of measuring the internal resistance of the charging power supply comprising a. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 측정대상의 충전전원장치는 복수개 충전전원장치를 직렬연결하여 이루어진 충전전원장치세트이며, 상기 (a)단계를 실행하기 전, 상기 충전전원장치세트를 적어도 두 조로 분할하며 각 충전전원장치조에는 적어도 한 개의 충전전원장치를 포함하며,The charging power supply to be measured is a set of charging power supplies formed by connecting a plurality of charging power supplies in series. Before performing step (a), the charging power supply unit is divided into at least two sets. At least one charging power supply, 상기 (a)단계에서 각 충전전원장치조에 대하여 일정 듀티 사이클과 주파수를 구비한 펄스직류신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 충전전원장치 내부저항의 측정방법.And measuring a pulse direct current signal having a predetermined duty cycle and frequency for each charging power supply group in step (a). 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 (a)단계에서는 일정 듀티 사이클을 구비하고 주파수가 측정하려는 내부 저항의 특성임피던스 주파수의 배수인 제어신호를 발생하여 상기 충전전원장치가 방전 또는 충전을 진행 또는 정지하도록 제어하며, 상기 측정대상의 충전전원장치에 대하여 유효값이 일정한 전류신호를 교차 주입 또는 추출하는 것을 특징으로 하는 충전전원장치 내부저항의 측정방법.In the step (a), the charging power supply unit has a predetermined duty cycle and generates a control signal which is a multiple of the characteristic impedance frequency of the internal resistance to be measured so as to control the charging power supply to proceed or stop discharging or charging. A method of measuring internal resistance of a charging power supply, characterized in that the cross-injection or extraction of a current signal having a constant effective value for the charging power supply is performed. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 측정대상의 충전전원장치는 복수개 충전전원장치를 직렬연결하여 이루어진 충전전원장치세트이며, 상기 (b)단계에서 각 충전전원장치의 출력전압부터 상기 듀티 사이클과 주파수와 관련되는 전압출력신호를 추출하여 각 충전전원장치의 내부저항을 계산하는 것을 특징으로 하는 충전전원장치 내부저항의 측정방법.The charging power supply of the measurement target is a set of charging power supply is made by connecting a plurality of charging power supply in series, and extracting the voltage output signal related to the duty cycle and frequency from the output voltage of each charging power supply in step (b) Method for measuring the internal resistance of the charging power supply characterized in that for calculating the internal resistance of each charging power supply.
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