KR20080091876A - 축전지 내부 파라미터의 순차적 측정방법 및 이의 측정장치 - Google Patents

축전지 내부 파라미터의 순차적 측정방법 및 이의 측정장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080091876A
KR20080091876A KR1020070034852A KR20070034852A KR20080091876A KR 20080091876 A KR20080091876 A KR 20080091876A KR 1020070034852 A KR1020070034852 A KR 1020070034852A KR 20070034852 A KR20070034852 A KR 20070034852A KR 20080091876 A KR20080091876 A KR 20080091876A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
relay means
battery
measuring
measurement
battery cell
Prior art date
Application number
KR1020070034852A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100914388B1 (ko
Inventor
김득수
Original Assignee
주식회사 파워트론
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 파워트론 filed Critical 주식회사 파워트론
Priority to KR1020070034852A priority Critical patent/KR100914388B1/ko
Publication of KR20080091876A publication Critical patent/KR20080091876A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100914388B1 publication Critical patent/KR100914388B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/02—Measuring effective values, i.e. root-mean-square values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/1659—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 to indicate that the value is within or outside a predetermined range of values (window)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/01—Subjecting similar articles in turn to test, e.g. "go/no-go" tests in mass production; Testing objects at points as they pass through a testing station
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health

Abstract

본 발명은 비상전원설비 또는 통신망전원설비등에 사용되는 수십개 이상의 직렬 연결된 축전지 시스템을 운전계통에서 분리하지 않고 상시 운전상태로 동작시키면서 축전지의 내부 임피던스 등 중요한 파라미터를 온라인으로 측정할 수 있도록 하는 축전지 진단장치에 있어서, 구성품의 일부를 이루고 있는 릴레이수단들의 고장여부를 매 측정단계마다 판단하여 릴레이수단들이 추가적 또는 연속적으로 파손되는 것을 방지하게 하는 것이다.
상기 릴레이수단들은 피측정 축전지의 수에 따라 수량이 증가되며 피측정 축전지를 측정수단이나 측정모듈에 연결(스위칭)되게 하는 역할을 하며, 소정의 릴레이수단을 온(ON)하기 위한 신호를 발생하기 직전에 모든 릴레이수단의 고장유무를 판단한 후 고장이 아닐 경우 해당 릴레이수단이 연결되게 온(ON) 선택제어신호를 발생하고, 상기 선택제어신호에 따라 연결되어진 릴레이수단을 통해 해당 축전지 셀의 특성을 측정하고, 상기 릴레이수단이 OFF되게 선택제어신호를 OFF하고 이후 모든 릴레이수단이 OFF되어 지는 휴지기간(dead time)중에 각 릴레이수단의 고장유무를 다시 판단하고, 만약 고장이 발견되면 즉시 다음 번의 릴레이수단을 온(ON)시키는 절차를 중지하여 각 축전지 셀의 측정단계마다 릴레이수단의 연속적인 파손을 방지할 수 있게 하는 방안을 제시한다.
축전지 셀, 스트링블럭, 릴레이수단, 측정모듈, 측정수단

Description

릴레이수단 고장 방지방법{PROTECTION METHORD OF RELAY MEANS TROUBLE}
도 1 은 일반적인 축전지 측정 진단장치의 기능별 구성 연결도
도 2 는 일반적인 경우 측정수단과 릴레이수단의 연결도
도 3 는 본 발명에 있어서 각 릴레이수단이 온(on) 옵프(Off)되는 시간을 나타내는 선택제어신호의 타임도
도 4 는 본 발명에 있어서 축전지 셀의 단자와 연결되어 지는 차동증폭기회로의 출력파형
도 5 는 본 발명의 실시 예인 릴레이수단 고장 방지 방법을 내부 프로그램으로 구현하기 위한 흐름도
도 6 은 본 발명의 실시 예인 릴레이수단 고장 방지 방법을 나타내는 흐름도
축전지와 같이 노화정도에 따라 내부 임피던스가 증가하는 측정물의 열화정 도를 파악하기 위해서는 피측정 축전지를 방전하거나 측정신호를 주입한 후, 피측정 축전지에 흐르는 측정신호에 의한 내부 임피던스 전압강하성분(이하 임피던스 전압)을 측정하여 내부 임피던스 또는 컨덕턴스를 산출하고 축전지의 건전상태를 온 라인 상태에서 진단하는 방법이 보편화되어 있다.
유무선 통신서비스를 제공하는 회사에서는 통신망 전원의 1차 예비전원으로 중계소내에 수백개의 축전지설비를 가지고 있으며, Data처리용 전산센터 컴퓨터나 공장자동화설비 DCS시스템 등에 사용되고 있는 축전지도 대개 200여개 이상의 셀이 직렬 연결되어 상시 정전을 대비하여 부동충전 상태로 운전되고 있다.
이와 같이 부동충전 상태로 운전중인 축전지시스템의 건전상태를 진단하기 위하여, 4셀, 24셀 또는 64셀 이상단위로 축전지 셀의 특성을 측정할 수 있도록 필요한 수량의 릴레이수단들을 가진 기본 진단유니트를 축전지조 근방에 설치하고 상기 진단유니트에서 축전지 셀의 내부 임피던스 또는 저항성분, 셀 전압(VDC) 및 셀온도(T)등의 특성데이터를 측정하여 디지털신호로 변환한 후 상기 디지털 특성데이터신호들을 RS485와 같은 직렬통신 선로를 통해 데이터수집장치에 집결시켜고 상기에서 집결된 데이터를 중앙감시장치에 보내 상기 중앙감시장치에 연결된 액정표시장치, 쎄멀프린터를 통하여 출력시키거나 상기 중앙감시장치와 연결된 PC 모니터로써 각 축전지셀의 특성데이터를 감시분석할 수 있는 진단장치 시스템이 상용화되고 있다.
또한 다른 예로써, 4~8셀 단위로 축전지의 특성데이터를 측정하기 위한 측정 모듈이 4~8셀의 축전지조(스트링)마다 부착되고 데이터수집장치와 각 측정모듈은 RS485 직렬통신방식 또는 광선로 루프방식으로 연결된다. 상기 다수개의 측정모듈에서 측정되어 디지털신호로 변환된 각 축전지의 특성데이터는 광선로 혹은 RS485 직렬통신 선로를 통해 데이터수집장치에 수집 저장된다.
또한, 본 출원자가 2003년 04월 23일 대한민국에 출원한 바 있는 특허(출원출원번호;10-2003-0025823)에서는, 축전지조가 수백여개 이상 될 경우에는 다수개의 릴레잉유니트나 수 대의 릴레잉조합장치를 다수의 축전지조(스트링)에 각각 근접 설치하고 이들 상호간을 측정 진단유니트와 직렬 배치방식으로 연결함으로써 상호간 통신으로 수백여개 이상의 축전지셀을 모니터링할 수 있도록, 다수의 축전지 셀을 측정 진단유니트에 용이하게 스위칭하는 방안을 제시하고 있다.
도 2 는 일반적으로 축전지 진단장치 시스템이 기능별로 어떻게 연결 구성되어 있는 지를 보여 주고 있다. 피측정 축전지 시스템이 약 60개 이상으로 다수의 셀로 구성될 경우에는, 상기 진단장치 시스템의 기본단위인 진단유니트 또는 진단모듈은 보통 피측정 축전지 셀로 부터 임피던스 전압신호와 전류신호 및 온도(t)등의 데이터 신호를 스캔닝하게 하는 릴레잉유니트와, 입력된 신호를 디지털값으로 변환하여 상기 축전지셀의 내부 임피던스 또는 컨덕턴스값을 연산하는 기능을 가진 측정수단으로 구성되고, 또한 상기 측정모듈은 피측정 축전지 셀에 측정시 필요한 측정전류신호를 생성하거나 방전전류를 흐르게 하는 측정신호발생수단(전류/전압 발생회로로 구성될 수 있음)를 가지고 있다.
공지된 바와 같이 상기 릴레잉유니트는 소정의 릴레이수단들의 군으로 구성되며, 상기 측정수단은 입력측 증폭기회로, A/D변환기, 메인프로쎄서유니트(MPU) 등으로 구성된다.
또한 각각의 릴레이수단을 통해 상기 측정수단의 입력회로가 부동충전중인 축전지 조(string)의 각 셀에 연결되게 되고, 또 다른 릴레이수단(#a, #b,...~ #m) 들을 통해 피측정 대상의 축전지 셀이 스트링 블럭별로 측정신호발생수단의 출력단에 연결되어 지게 된다.
측정하고자 하는 피측정 축전지 셀과 연결된 해당 릴레이수단에 MCU로 부터 선택제어신호(Select)가 인가되면 각각의 릴레이수단중 선택된 릴레이수단이 온(동작)되고, 측정신호발생수단으로 부터 축전지사이에 측정전류 또는 방전전류신호가 상기 릴레이수단을 통해 흐르게 된다. 따라서 측정수단의 입력회로에 축전지의 전압(V), 온도(t), 임피던스전압등의 측정데이터가 측정 케이블을 통해 입력될 수 있게 되고 MCU의 내장된 연산 프로그램에 의해 축전지 셀의 특성데이터가 온 라인으로 연산될 수 있게 된다.
위와 같이 축전지 내부 임피던스 또는 컨덕턴스, 온도, 단자전압등을 온 라인으로 측정하기 위하여 각각의 릴레이수단을 통해 측정수단의 입력회로가 축전지조 (string)의 각각의 셀에 순차적으로 연결되어 지고, 이때 각 릴레이수단의 선택제어단계에서 릴레이수단 중의 어느 하나가 고장으로 인하여 이의 회로연결수단(예로써 기계적인 구조인 경우 접점에 해당함)이 붙어 있거나 유착되어 있으면 선택제어신호가 OFF인 경우에도 상기 회로연결수단을 통해 측정수단의 입력측은 축전지 단자에 연결되어 지게 된다.
이러한 상태에서 또 다른 릴레이수단이 추가로 온(ON)되어 지면, 상기 고장난 릴레이수단의 회로연결수단과 새로 온(ON)되어 지는 릴레이수단의 회로연결수단을 통해 축전지 단자전압이 단락되게 되고 결과적으로 상기 릴레이수단들의 회로연결수단을 통해 축전지로 부터 단락전류가 흐르게 된다. 따라서 상기 단락전류로 인해 회로연결수단 및 이의 관련 회로가 소손되게 되고, 이때 측정단계가 진행되어 또 다른 릴레이수단이 추가적으로 온(ON)되게 되면 상기 회로연결수단등 연관회로가 추가적으로 소손되고 연속으로 파손되게 되는 것이다.
본 발명은, 측정단계에서 릴레이수단을 온(ON)시키기 위한 신호를 발생하기 직전에 모든 릴레이수단의 고장유무를 판단한 후 이상 및 고장이 없는 조건이면 첫 번째 릴레이수단이 연결되게 선택제어신호를 발생하고, 상기 선택제어신호에 따라 연결되어진 릴레이수단을 통해 해당된 축전지셀의 특성을 측정하고, 연결된 릴레이수단이 옵프(OFF)되게 선택제어신호를 OFF하고, 다음 번의 릴레이수단을 온(ON)하기 위한 신호를 발생하기 전에 각 릴레이수단의 고장유무를 판단함으로써 릴레이수단의 이상유무를 조기에 발견하고 더 나아가 이들이 연속적으로 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 릴레이수단의 고장유무가 판단되면 고장상태를 데이터수집장치에 집결시키고 상기에서 집결된 데이터를 중앙감시장치에 보내 상기 중앙감시장치에 연결된 액정표시장치나, 상기 중앙감시장치와 연결된 PC 모니터로써 모든 릴레이수단의 고장유뮤가 표시되게 된다.
본 발명은, 다수개의 축전지 내부 임피던스 등 중요한 파라미터를 순차적으로 측정할 수 있도록 구성된 축전지 노화진단장치에 있어서,
릴레이수단을 온(ON)하기 위한 신호를 발생하기 전에 릴레이수단의 고장유무를 판단하는 단계 (S201);
상기 릴레이수단의 고장이 없을 경우에 한해 해당 릴레이수단이 측정수단에 연결되게 온(ON)신호를 출력하는 단계 (S202);
상기 연결되어진 릴레이수단을 통해 해당 축전지셀의 특성을 측정하는 단계 (S203);
상기 연결된 릴레이수단이 OFF되게 선택제어신호를 OFF하고(S204), 다음번의 릴레이수단을 온(ON)하기 위한 신호를 발생하기 전에 다시 릴레이수단의 고장유무를 판단하는 단계(S205)를 포함한다.
또한, 상기 축전지 셀의 특성을 측정하는 단계에서 내부 임피던스 또는 컨덕턴스측정에 필요한 측정신호를 또 다른 릴레이수단을 통해 피측정 축전기에 스위칭하는 단계 (S208)를 더 포함할 수 있다.
추가적으로 상기 인지된 고장상태를 외부표시수단에 통보하는 단계 (S207)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 축전지 내부 임피던스/컨덕턴스, 온도, 단자전압등을 온 라인으로 측정하기 위하여 측정수단의 입력회로가 각각의 축전지 셀에 연결되도록 하는 릴레이수단의 고장유무를 판단하는 데 있어서,
축전지 셀 출력단자의 전압파형을 샘플링하는 단계;
상기 전압파형의 평균값 또는 실효값을 얻는 단계;
상기 평균값 또는 실효값을 소정의 기준치와 비교 판별하여 이상상태를 인지하는 단계를 포함한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
도 1는 다수개의 축전지 내부 임피던스 등 중요한 파라미터를 순차적으로 측정할 수 있는 일반적인 개념이 도입된 축전지 노화진단장치의 블럭별 연결도이고, 도 2는 축전지 노화진단장치에 있어서 각 릴레이수단과 측정수단의 기능별 연결도이고, 도 3는 각 릴레이수단의 온(on) 옵프(Off)시간을 나타내는 선택제어신호의 타임도이고, 도 4는 본 발명에 있어서 축전지 단자출력과 연결되어 지고 측정수단의 입력단 회로에 구성되어 지는 차동증폭기회로(5)의 출력단 파형이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예인 릴레이수단 고장 방지 방법을 구현하기 위한 내부 프로그램의 흐름도를 나타내며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예인 릴레이수단 고장 방지 방법을 나타내는 흐름도를 표시한다.
도 2에 표시된 바와 같이 일반적으로 축전지 측정 진단장치 또는 측정모듈은, 축전지 셀특성을 측정하는 측정수단(2)과 피측정 축전지들의 단자출력을 상기 측정수단(2)에 순차적으로 연결되게 스위칭하는 릴레잉유니트(1), 및 MPU(4)에 의해 상기 릴레잉유니트(1)의 구성품인 다수의 릴레이수단에게 선택제어신호를 발생 하는 스위칭제어수단(3)으로 구성되고,상기 릴레잉유니트(1)는 다수개의 릴레이수단들을 가지고 있다.
측정신호발생수단(6)은 내부 임피던스 측정에 필요한 측정전류신호가 피측정 축전지 또는 피측정 축전지 스트링블럭에 흐르도록 제어하고, 스위칭제어수단(3)은 상기 측정전류신호가 릴레이수단 #a, #b~ #m 를 통해 피측정 축전지 셀 또는 스트링블럭에 연결되도록 선택 제어한다.
피측정 축전지 또는 이의 스트링블럭에 상기 측정전류신호가 흐르게 됨에 따라 피측정 축전지 셀에는 내부 임피던스 전압이 발생 되고 동시에 측정코자 하는 축전지 셀에 연결되어 있는 릴레이수단 #1, #2,... ~#n 을 선택적으로 온(ON) 하여 해당 축전지 셀의 특성데이터 측정을 완료한다. 이후 측정전류신호의 동작을 중지시키고 해당 릴레이수단을 옵프(OFF)시킨 다음, 다음 번 측정대상에 해당되는 축전지 스트링블럭에 측정전류신호가 흐르도록 해당 릴레이수단을 온(ON) 시킨다.
이와 같이, 해당 축전지 셀의 임피던스 전압신호와 전류신호 및 온도(t)등의 특성신호를 측정하기 위해 측정전류신호가 흐르는 피측정 축전지 스트링 블럭을 구성하는 각 축전지 셀에 각 릴레이수단이 순차적으로 연결되도록 온(ON)되게 되고, 각 릴레이수단의 안정된 동작이 확보될 수 있도록 도 3에 보인 바와 같이 다음 번 릴레이수단이 온(ON)되기 전에 모든 릴레이수단을 전부 옵프(OFF)시킬 수 있는 휴지기간(Dead time)를 가지도록 제어된다.
상기 각 릴레이수단은 스위칭제어수단(3)에 의해 MPU(4)에서 발생되는 선택(Select)제어신호에 의해 다수의 축전지 셀 중 측정해야 할 피측정 축전지 셀을 선택하고, 이때 상기 측정전류신호도 릴레이수단 #a, #b ...~ #m 를 통하여 내부 임피던스 측정을 위해 선택되어 지는 피측정 축전지 셀의 스트링 블럭에 공급된다.
이러한 측정 과정에서, 릴레이수단의 온(ON) 선택(Select)제어신호가 발생되지 않는 구간인 데도, 만약 측정신호발생수단(6) 또는 어떤 릴레이수단 등의 고장으로 인하여 릴레이수단 #1, #2,... ~#n 중의 임의 회로연결수단이 연결되어 있거나 또는 릴레이수단 #a, #b ...~ #m 중의 임의 회로연결수단이 축전지 단자 출력에 연결되어 지면, 측정을 위해 선택된 릴레이수단이 온되어 질 때 연결되어진 릴레이수단들의 회로연결수단을 통해 축전지 시스템의 스트링을 따라 폐루브가 형성되어 축전지 출력이 단락(Short)상태가 되고 단락된 폐루브 회로를 통해 허용된 크기 이상의 전류(단락전류)가 흐르게 되므로 상기 단락전류에 의해 상기 회로연결수단이 융착되거나 폐루브된 회로의 일부가 소손되는 고장이 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 고장을 방지하기 위해서, 각 릴레이수단(#1,#2,..~#n 또는 #a, #b,...~ #m )중 측정코저 하는 피측정 축전지 셀에 연결될 릴레이수단을 온(ON)하기 위한 선택제어신호의 발생 직전인 휴지기간(Dead time) 동안에 모든 릴레이수단의 고장유무 및 이의 회로연결수단 이상유무를 판단한 후에 이상이 없다고 판단(S201)될 때에 한해, 소정의 릴레이수단이 연결되게 온(ON) 선택제어신호를 발생한다(S202). 이후 이에 따라 연결되어진 릴레이수단을 통해 해당된 축전지 셀의 특성을 측정하고(S203) 연결된 릴레이수단이 옵프(OFF)되게 선택제어신호를 OFF하고(S204), 다음 번의 릴레이수단을 온(ON)하기 위한 신호를 발생하기 전 휴지기간(Dead time)에 각 릴레이수단의 고장유무를 또 판단하고(S205), 고장이 발견되면 즉시 다음 번의 릴레이수단을 온(ON)하는 절차를 정지하는 등 측정단계의 진행을 중지(S206)하여 릴레이수단의 추가적인 파손을 방지한다.
상기에서와 같이 임의 릴레이수단 또는 이의 회로연결수단에 고장 오류가 발생되어 있다면 이를 검출하여 이상 유무를 판단하고 이상(고장)일 경우에는 다음 번 릴레이수단이 온 되지 못하게 측정모듈의 동작을 정지시키고, 오류 플랙을 Set하여 데이터수집장치나 서버에 전송할 수 있게 된다.(S207)
이하 일 실시 예로써, 각 릴레이수단의 선택제어신호가 인가되기 전에 모든 릴레이수단이 정상인지 또는 이상이 있는 지 확인하는 방법에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 측정수단의 입력 회로단에 형성되어 있는 차동증폭기회로(5)의 출력단 파형의 일 실시 예를 표시하고 있다. 모든 릴레이수단이 Off되어 있는 기간중에는 측정수단의 차동증폭기회로(5) 출력단 파형은 상기 차동증폭기회로(5)의 입력측이 축전지 출력단자과 연결되지 않고 개로(open)되어 있으므로 도 4의 오른쪽 파형과 같이 임의의 주파수를 가지면서 진동하는 교류전압 맥류전압파형과 같게 되며, 만약 릴레이수단이 고장 또는 이상으로 인하여 릴레이수단의 회로연결수단이 어느 하나라도 붙어 있게 되거나 소손으로 인해 유착되어 있다면 모든 릴레이수단이 옵프(Off)되는 휴지기간(Dead time)중에도 상기 차동증폭기회로(5)의 출력단 전압파형은 축전지 출력단자가 차동증폭기회로(5)의 반전 또는 비반전 입력단에 연결되어 지게 되므로 도 4의 왼쪽 파형과 같이 소정의 일정 직류(DC)전압 레벨을 가지게 측정된다.
따라서, 다음 번의 릴레이수단을 온(ON)하기 위한 신호를 발생하기 전인 모든 릴레이수단이 OFF 되어 지는 휴지기간(Dead time)에 상기 차동증폭기회로(5)의 출력단 파형을 측정하여 이의 평균치 또는 실효치를 구하고 이 결과값이 소정의 값 이상으로 얻어 지게 되면 상기 릴레이수단이 어느 하나라도 이상 또는 고장을 가지고 있다고 판단할 수 있게 되는 것이다.
위와 같은 기술적 이론을 바탕으로 측정수단(2)의 입력회로인 차동증폭기회로(5)의 출력단의 파형을 측정하여 얻은 신호를 공지의 연산증폭기나 비교회로로 구성된 하드웨어회로를 이용하여 이의 평균치와 실효치를 얻을 수 있으나, 현실적으로 이의 구성회로가 복잡하게 된다.
본 발명의 일 실시 예에서와 같이 측정모듈의 MPU(4)에 내장된 연산프로그램의 수행을 통해 이의 평균치 또는 실효치를 연산하여 얻을 수 있고 이의 크기를 분석하여 임의의 릴레이수단이 이상 또는 고장인지를 판정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예인 릴레이수단 고장 방지방법을 구현하기 위한 내부 프로그램의 흐름도를 나타내며 이를 구체적으로 설명하면 아래과 같다.
측정이 시작되면 릴레이수단 또는 이의 회로연결수단의 이상유무를 체크하기 위한 연산루프로 들어가며 카운터 n을 0으로 한다.(S101)
차동증폭기회로의 출력단 파형을 측정하기 위해 상기 파형의 한 주기 동안 전압을 A/D 변환기로 입력하여 저장하고 이를 N 회가 될 때까지 반복한다.(S102)
상기 저장된 전압파형으로 우선 평균치를 연산하고 이어서 실효치를 연산한다. 연산을 간단하게 하기 위한 방법으로 설계자의 판단에 따라 상기 저장된 전압 파형의 평균치나 실효치중 어느 한 가지만을 연산하여 릴레이수단의 고장유무를 판단할 수 있으나 릴레이수단 또는 이의 회로연결수단의 고장상태에 따라 상기 차동증폭기회로의 전압파형의 레벨 또는 상태가 각각 다르게 될 수 있으므로 이를 고려해야 할 필요가 있다.
평균치와 실효치가 한 가지 값이라도 소정의 설정치(M1, M2)를 넘으면 측정모듈의 동작을 정지시키고 해당 이벤트 비트를 세트시킨다.(S103)
해당 비트는 데이터수집장치나 서버에 전송되어 릴레이수단의 이상 또는 고장유무 상태를 알리게 된다. 또한 설계자의 판단에 따라 상기 평균치 또는 실효치의 값이 소정의 기준 설정치(M1, M2)를 넘으면 릴레이수단의 이상으로 판단하여 측정모듈의 동작을 정지시킬 수 있으나, 릴레이수단의 고장상태에 따라 이의 전압파형의 레벨 또는 상태가 각각 다르게 될 수 있으므로 또한 이를 고려해야 할 필요가 있다.
평균치와 실효치가 한 가지 값이라도 소정의 기준 설정치(M1, M2)를 넘지 않으면 측정할 축전지셀의 선택을 위해 해당 릴레이수단을 동작시키고 이어 측정단계를 계속하여 진행하게 되는 것이다.(S104)
상기에서 이상이 발견되면 즉시 다음 번 릴레이수단이 온 되지 못하게 측정모듈의 동작을 정지시키고, 오류 플랙을 셋트하여 데이터수집장치나 서버에 전송한다.(S105)
만약, 릴레이수단의 고장이 수정되면 해당 릴레이수단의 비트를 리셋시킨 후 다시 측정단계를 개시할 수 있다.
위와 같이 축전지 내부 임피던스 또는 컨덕턴스, 온도, 단자전압등을 온 라인으로 측정하기 위하여 측정수단의 입력회로가 각각의 릴레이수단을 통해 축전지조 (string)의 각각의 셀에 순차적으로 연결되는 데, 각 릴레이수단의 선택제어단계에서 릴레이수단의 어느 하나가 고장 또는 소손으로 인하여 이의 회로연결수단(기계적인 구조인 경우 보통 접점에 해당)이 붙어 있거나 유착되어 있으면 이를 즉시 발견하여 측정모듈의 동작을 정지케 할 수 있으며, 또한 이러한 이상상태가 감지되면의 경우에 릴레이수단이 추가적으로 온(ON)되는 것을 방지함으로써 회로연결수단등 관련회로가 소손되고 릴레이수단이 추가적 또는 더 나아가 연속적으로 파손되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 다수개의 축전지 내부 임피던스 등 중요한 파라미터를 순차적으로 측정할 수 있도록 구성된 축전지 진단장치에 있어서,
    릴레이수단을 온(ON)하기 위한 신호를 발생하기 전에 릴레이수단의 고장유무를 판단하는 단계;
    릴레이수단의 고장이 없을 경우에 한해 해당 릴레이수단이 측정수단에 연결되게 하는 단계;
    상기 연결되어진 릴레이수단을 통해 해당 축전지셀의 특성을 측정하는 단계;
    연결된 릴레이수단을 옵프(OFF)되게 제어한 후 다음 릴레이수단을 온(ON)하기 전에 다시 릴레이수단의 이상유무를 판단하는 단계를 포함하는 릴레이수단 고장 방지방법.
  2. 축전지 내부 임피던스 또는 컨덕턴스, 온도, 단자전압등을 측정하기 위한 측정회로가 각각의 축전지 셀에 연결되도록 하는 릴레이수단의 이상유무를 판단하는 방법에 있어서,
    축전지셀의 출력단자 전압파형을 샘플링하는 단계;
    상기 샘플링된 전압파형의 평균값 또는 실효값을 얻는 단계;
    상기 평균값 또는 실효값을 소정의 기준치와 비교 판별하여 이상상태를 인지 를 판단하는 단계를 포함하는 릴레이수단 고장 방지방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    축전지셀의 특성을 측정하는 단계에서 측정에 필요한 측정신호를 또 다른 릴레이수단을 통해 피측정 축전기에 스위칭하는 단계를 더 포함하는 릴레이수단 고장 방지방법.
  4. 제 1항 내지 제 2항에 있어서,
    상기 릴레이수단의 이상유무를 판단하는 방법 또는 단계는,
    측정단계가 개시되면 내부 카운터 n을 0으로 하는 단계;
    피측정 축전지 출력단 파형을 측정하여 한 주기 동안 전압을 A/D 변환기로 입력하여 저장하고 이를 N 회가 될 때까지 계속하는 단계;
    상기 저장된 전압파형으로 부터 평균치 또는 실효치를 연산하는 단계; 및 상기 평균치 또는 실효치가 소정의 설정치를 초과하는 지를 판단하는 단계를 포함하는 릴레이수단 고장 방지방법.
KR1020070034852A 2007-04-10 2007-04-10 축전지 내부 파라미터의 순차적 측정방법 및 이의 측정장치 KR100914388B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070034852A KR100914388B1 (ko) 2007-04-10 2007-04-10 축전지 내부 파라미터의 순차적 측정방법 및 이의 측정장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070034852A KR100914388B1 (ko) 2007-04-10 2007-04-10 축전지 내부 파라미터의 순차적 측정방법 및 이의 측정장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080091876A true KR20080091876A (ko) 2008-10-15
KR100914388B1 KR100914388B1 (ko) 2009-08-28

Family

ID=40152220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070034852A KR100914388B1 (ko) 2007-04-10 2007-04-10 축전지 내부 파라미터의 순차적 측정방법 및 이의 측정장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100914388B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101204512B1 (ko) * 2011-07-11 2012-11-27 한국과학기술원 전기구동 이동체의 릴레이 오류 및 릴레이 제어오류 검출 시스템 및 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101926195B1 (ko) * 2012-07-09 2019-02-26 에스케이이노베이션 주식회사 병렬 팩 배터리 시스템의 릴레이 융착 관리 장치 및 그 방법
KR101692754B1 (ko) 2015-07-13 2017-01-04 엔텍월드(주) 버스 방식 축전지 셀 성능 측정 장치 및 이를 이용한 축전지 셀 성능 향상 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57189073A (en) 1981-05-18 1982-11-20 Nissan Motor Co Ltd Checker for relay
KR960015557B1 (ko) * 1994-09-27 1996-11-18 삼성전자 주식회사 개별전위 측정장치
JP3945630B2 (ja) * 2002-01-10 2007-07-18 パナソニック・イーブイ・エナジー株式会社 電池電源装置のリレー接点溶着検査方法
JP2006307789A (ja) 2005-04-28 2006-11-09 Denso Corp メインリレー故障診断方法及び電子制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101204512B1 (ko) * 2011-07-11 2012-11-27 한국과학기술원 전기구동 이동체의 릴레이 오류 및 릴레이 제어오류 검출 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100914388B1 (ko) 2009-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5710503A (en) On-line battery monitoring system with defective cell detection capability
US20120049627A1 (en) Current collecting box for photovoltaic power generation
JP2006343267A (ja) 直流回路の絶縁抵抗測定器、静電容量測定器、絶縁抵抗測定方法および静電容量測定方法
US20170214362A1 (en) Method and system of fault detection and localisation in DC-systems
JP5263819B2 (ja) 蓄電池監視システム
KR20120027181A (ko) 태양광 발전기 고장 진단 방법
EP3352372B1 (en) Test device
TWI676807B (zh) 電漿電源裝置的自我診斷模組及自我診斷方法
JP5196589B2 (ja) 故障診断システム、故障診断装置、故障診断方法、プログラム及び記憶媒体
KR100914388B1 (ko) 축전지 내부 파라미터의 순차적 측정방법 및 이의 측정장치
WO2016199445A1 (ja) 太陽光発電システムの検査方法および検査装置
CN110389287A (zh) 一种高压开关柜内绝缘放电的预警方法和系统
JP5463469B2 (ja) 太陽電池アレイの検査装置
JP6665767B2 (ja) 検査支援装置およびその制御方法、検査システム、並びに制御プログラム
JP5451183B2 (ja) 電気的試験システム及び電気的試験方法
CN115561663A (zh) 一种用于评估电源模块可靠性的方法及测试系统
CN210270227U (zh) 一种可实现自诊断的智能基测箱
JP6428396B2 (ja) 太陽光発電システムの検査方法および検査装置
US10197637B2 (en) Method and system for performing diagnostics and monitoring a DC subsystem
CN107102235B (zh) 一种gis母线接头的电接触状态判别方法和装置
KR100545753B1 (ko) 무정전 전원장치의 축전지 감시 장치
KR101208045B1 (ko) 배전자동화 제어함용 축전지 불량 검출 방법
JP3962992B2 (ja) 非接地電源の絶縁検出装置
CN112034361A (zh) 用于在电储能系统中探测错误的方法
Shore et al. Battery optimization services

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120820

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130820

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140820

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150820

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160822

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170821

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180820

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190820

Year of fee payment: 11