KR20090105773A - Measurement Device of Internal Impedance or it's effective value, And Method Thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 피측정물의 내부 임피던스 또는 이의 유효성분 측정연산 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 측정전류신호로써 비교적 생성이 용이한 정현파 전류가 포함된 맥류파 형상의 방전 전류를 생성케 하여 피측정물에 흐르게 하고 이에 대응된 내부 임피던스 전압신호를 측정하여 피측정물의 내부 임피던스 또는 이의 유효성분(또는 손실각)에 해당되는 요소를 연산할 수 있는 측정연산 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and a method for measuring the internal impedance of an object to be measured or an effective component thereof, and more particularly, to generate a pulse wave-shaped discharge current including a sinusoidal current which is relatively easy to generate as a measurement current signal. The present invention relates to a measurement computing device and a method for calculating an element corresponding to an internal impedance of an object to be measured or an effective component thereof (or loss angle) by flowing in water and measuring an internal impedance voltage signal corresponding thereto.
일반적으로, 산업용 축전지 시스템을 구성하고 있는 각 셀의 열화정도를 진단하기 위해서 내부 임피던스 또는 컨덕턴스 값을 측정하고 있으며, 이의 측정기술로는 교류전류 주입방식(AC current injection method), 순간 부하 방전방식 (Momentary Load Test DC Measurement), 방전시 축전지의 전상상태 전압강하와 부하전류의 상관관계를 통해 내부저항을 측정하는 직류 방전방식(DC Method), 및 펄스(Pulse) 방전상태에서 축전지의 전압과 전류의 상관관계를 통해 내부저항을 측정하는 Cadex Ohm Test 등이 있다. 상기 각 방식에 의해 측정된 내부 임피던스 또는 컨덕턴스 값은 그들의 측정방법 또는 측정신호주파수가 서로 상이하므로 상호간 차 이가 날 수 있고 장단점을 가지게 된다. In general, the internal impedance or conductance value is measured in order to diagnose the deterioration degree of each cell constituting the industrial storage battery system, and the measurement technique thereof is an AC current injection method or an instant load discharge method ( Momentary Load Test DC Measurement), DC method for measuring internal resistance through the correlation between the battery's normal phase voltage drop and the load current during discharge, and the voltage and current of the battery under pulse discharge. Cadex Ohm Test, which measures the internal resistance through correlation. Since the internal impedance or conductance values measured by the above methods are different from each other in their measuring method or measurement signal frequency, they may have mutual differences and have advantages and disadvantages.
직류 방전방식(DC Method)인 경우에는 측정방식이 비교적 간단하여 측정회로 구현이 용이하나 측정전류로써 1.0 C ~ 4.0 C 이상의 매우 큰 전류를 사용하여 방전하여야 측정시 정확도를 높일 수 있고, 특히 부동 충전중에는 충전장치로 부터 방전전류가 흐르게 되므로 측정시 이를 감안할 필요가 있다.In the case of DC method, the measurement method is relatively simple, so it is easy to implement the measurement circuit.However, it is necessary to discharge by using a very large current of 1.0 C ~ 4.0 C or more as the measurement current, so that the accuracy can be increased. During discharge, the discharge current flows from the charging device, which needs to be taken into account when measuring.
또한, 축전지 내부회로는 R-L-C 등가회로 요소 조합으로 등가화 할 수 있고 내부 임피던스 값은 Z= R+jX 로 표시할 수 있으며, 이의 크기는 R2 + X2의 제곱근을 취하여 계산되며 여기서 내부 임피던스 유효성분은 R 성분에 해당되는 값으로 표시된다. 또한, 내부 임피던스 값의 역수인 어드미턴스는 Y = G+jB 로 표시되며, 이때 G는 컨덕턴스로 표시되며 지멘스(Siemens) 단위를 사용한다.In addition, the internal circuit of the battery can be equalized by a combination of RLC equivalent circuit elements, and the internal impedance value can be expressed as Z = R + jX, the magnitude of which is calculated by taking the square root of R 2 + X 2 , where the internal impedance is effective. The component is represented by a value corresponding to the R component. Also, the admittance, which is the inverse of the internal impedance value, is expressed as Y = G + jB, where G is expressed as conductance and uses Siemens units.
오래 전부터 교류전류 주입방식(AC current injection method)에 의한 내부 임피던스 측정 방식이 일반적으로 채택되어 왔다. 상기 교류전류 주입방식은 측정전류신호로써 정현파 형상의 교류전류(IS)를 축전지와 같은 피측정물의 단자 양단에 입력시키고 내부 임피던스값에 대응되어 얻어지는 전압강하 성분(이하, 내부 임피던스전압(VIS) 이라고 함)을 측정하여 내부 임피던스값을 측정 및 연산하는 방식이다. For a long time, the internal impedance measurement method by AC current injection method has been generally adopted. The AC current injection method inputs a sinusoidal alternating current (I S ) as a measurement current signal to both ends of a terminal to be measured such as a battery and corresponds to an internal impedance value. The internal impedance value is measured and calculated by measuring the resulting voltage drop component (hereinafter referred to as internal impedance voltage V IS ).
상기 교류전류 주입방식에 대해 자세히 설명하자면, 정전류원 또는 내부 임피던스가 큰 전압원에서 정현파 교류전류(IS)를 생성하여 피측정물의 단자 양단에 교류 4단자망을 통해 입력시키면, 상기 피측정물의 단자에서 정현파 교류전류(IS)에 대응되어 정현파 형상의 내부 임피던스전압(VIS)신호가 측정된다. 상기 내부 임피던스전압(VIS)신호는 콘덴서로써 커플링된 연산증폭기를 통해 순수 교류신호로 변환 증폭되고, 정현파 교류전류(IS)신호는 전류센싱수단(분류기나 직류변환기)을 통해 전압신호로 변환되어 연산증폭기로 증폭된 후 상기 두 값이 A/D컨버터 및 CPU로 구성된 디지털 연산회로(임베디드 회로)로 입력된다.The AC current injection method will be described in detail. When a sinusoidal AC current I S is generated from a constant current source or a voltage source having a large internal impedance, and is input to both terminals of the EUT through an AC 4-terminal network, the terminal of the EUT is measured. In response to the sinusoidal AC current I S , a sinusoidal internal impedance voltage V IS signal is measured. The internal impedance voltage (V IS ) signal is converted and amplified into a pure AC signal through an operational amplifier coupled as a capacitor, and the sinusoidal AC current (I S ) signal is converted into a voltage signal through current sensing means (classifier or DC converter). After conversion and amplification by the operational amplifier, the two values are input to a digital computation circuit (embedded circuit) composed of an A / D converter and a CPU.
상기 디지털 연산회로에 탑재되어 있는 소정의 연산 프로그램이 수행되고 내부 임피던스 유효치는 의 수식원리에 따라 연산되어 진다. 여기서, VIS , RMS는 임피던스 전압(VIS)의 실효치이고 IS, RMS는 정현파 교류전류(IS)의 실효치이며, θ 는 임피던스전압(VIS)과 정현파 교류전류(IS)의 상호간 위상차 각이다.The predetermined arithmetic program mounted on the digital arithmetic circuit is performed and the internal impedance effective value is It is calculated according to the mathematical principle of. Where V IS , RMS are the effective values of the impedance voltage (V IS ), I S, RMS are the effective values of the sinusoidal AC current (I S ), and θ is the mutual value between the impedance voltage (V IS ) and the sinusoidal AC current (I S ). Phase difference angle.
이와 같이 교류전류 주입방식(AC current injection method)은 종래부터 많이 사용되어 왔고, 이에 관한 측정연산회로 또는 연산 알고리즘이 개발되어 있으므로 이미 입증된 측정회로나 연산알고리즘을 이용하여 내부 임피던스 및 이의 유효성분을 정확히 측정할 수 있는 장점이 있다. As described above, the AC current injection method has been widely used, and since a measurement operation circuit or a calculation algorithm has been developed for this, the internal impedance and its effective component can be obtained using a proven measurement circuit or calculation algorithm. It has the advantage of being able to measure accurately.
1. YUASA 기술기보 ; No.72, April 1992.1. YUASA Technical Report; No.72, April 1992.
2. 대한민국 특허 ; 출원번호 10-2006-0088525, 출원일자 2006.09.13일, 축 전지 내부 임피던스 유효성분 측정연산 장치 및 그 방법.2. Korean Patents; Patent Application No. 10-2006-0088525, filed on September 13, 2006, the device for measuring the internal impedance effective component of the storage battery and its method.
3. PCT 특허 ; PCT/KR2006/004845, WO/2007/0669113. PCT Patent; PCT / KR2006 / 004845, WO / 2007/066911
본 발명인에 의해 2006년 09월 13일에 출원되어 2007년 06월 13일에 공개된 대한민국 특허(출원번호 10-2006-0088525) 또는 PCT 특허 PCT/KR2006/004845 인 축전지 내부 임피던스 유효성분 측정연산 장치 및 그 방법에서는, 전술한 바와 같이, 종래부터 많이 사용되어진 교류전류 주입방식을 채택하고 할 경우에 있어서, 큰 정현파 교류전류(Is)를 생성하여야 하는 어려움이 있기 때문에, 이를 극복하기 위한 수단으로 정현파 교류전류(Is)를 사용하지 아니하고, 기본 측정주파수를 가진 PWM 형상의 측정신호를 피측정물에 주입하거나 PWM 형상의 전류로 방전케 하고, 측정신호를 필터링하기 위한 하드웨어적 필터수단이나 내장된 필터링 프로그램의 수행을 통해 정현파 성분의 측정전류신호 및 임피던스전압 신호를 얻음으로써, 기본 측정주파수에 대한 내부 임피던스 값 또는 이의 유효치를 측정.연산할 수 있도록 하는 방안을 제시하고 있다.Apparatus for measuring the internal impedance effective ingredient of a battery, which is filed on September 13, 2006, and published on June 13, 2007, by the inventor of the present invention, or a Korean Patent Application No. 10-2006-0088525 or PCT Patent PCT / KR2006 / 004845. And in the method, as described above, when adopting a conventionally used AC current injection method, there is a difficulty to generate a large sinusoidal AC current Is, a sine wave as a means for overcoming this Hardware filtering means or built-in filtering for injecting PWM measurement signal with basic measurement frequency into discharged object or discharging with PWM current, without using AC current (Is) By performing the program to obtain the measured current signal and the impedance voltage signal of the sine wave component, the internal impedance value of the fundamental measurement frequency or It suggests a method to measure and calculate its effective value.
또한, 본 발명인이 출원한 바 있는 대한민국 특허 제10-2003 -0028521호 및 10-2004 -0007050 호에서는, 상기의 측정연산 방법들을 이용하여 내부 임피던스 또는 이의 유효치를 연산할 경우에 있어서 충전 리플전류에 의한 고주파 리플전압의 영향을 배제할 수 있는 연산 알고리즘등을 포함한 방안들을 제시하고 있다.In addition, in Korean Patent Nos. 10-2003 -0028521 and 10-2004 -0007050 filed by the present inventors, when calculating the internal impedance or its effective value using the above measurement calculation methods, The schemes include algorithms to eliminate the effects of high frequency ripple voltage.
대용량의 축전지를 측정할 경우에는 축전지의 내부 임피던스값의 크기는 수 미리옴(mΩ) 단위의 매우 작은 값인 반면 측정시에 필요한 정현파 교류전류(IS)는 일반적으로 제한된 크기를 가지게 되므로, 축전지 단자에서 측정되어 지는 축전지 셀의 임피던스 전압(VIS)신호는 수 mV 이하 레벨이 되고 이는 충전시에 발생되는 충전전류에 의한 고조파 리플전압보다 훨씬 적은 값이 되어 내부 임피던스 측정값은 리플전압 노이즈의 영향을 쉽게 받을 수 있게 된다. When measuring a large capacity battery, the internal impedance value of the battery is very small in units of several milliohms (mΩ), while the sinusoidal AC current (I S ) required for measurement has a limited size. The impedance voltage (V IS ) signal of the battery cell measured at is below the level of several mV, which is much smaller than the harmonic ripple voltage caused by the charging current generated during charging, and the internal impedance measurement is influenced by the ripple voltage noise. You can easily get.
따라서 교류전류 주입방식에서는, 고조파 리플전압 노이즈의 영향을 줄이고 측정 정확도를 높이기 위해서 내부 임피던스 전압(VIS)신호를 큰 값으로 생성하여야 하며, 이와 같이 임피던스 전압(VIS)신호를 큰 값으로 생성하기 위해서는 수 암페아(Amps)이상의 큰 정현파 교류전류(Is)를 생성하여야 하므로, 비교적 큰 용량을 가진 정현파 전류생성회로 및 이의 제어전원이 필요하게 되고 이를 구현하는 데 있어 회로구성이 복잡하여 지고 또한 제조 가격이 상승하는 문제점이 있었다.Therefore, in the AC current injection method, in order to reduce the influence of harmonic ripple voltage noise and increase the measurement accuracy, the internal impedance voltage (V IS ) signal should be generated at a large value. Thus, the impedance voltage (V IS ) signal is generated at a large value. In order to generate a large sine wave AC current (Is) of several amps or more, a sinusoidal current generation circuit having a relatively large capacity and a control power supply thereof are required, and the circuit configuration is complicated to implement. There was a problem that the manufacturing price is rising.
본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 종래와 같이 정현파 교류전류를 생성하기 위한 복잡한 회로를 갖지 않으면서도 피측정물(예로, 축전지 열이나 단위 셀)에 대해서 정해진 주파수를 가진 정현파 형상을 가진 맥류파 전류가 흐르도록 방전시킴으로써 피측정물에 정현파 형상의 측정전류신호가 흐르게 할 수 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and does not have a complicated circuit for generating a sinusoidal alternating current as in the prior art, but has a sinusoidal shape having a predetermined frequency with respect to an object to be measured (for example, a battery column or a unit cell). By discharging so that an excitation pulse wave current flows, the measured current signal of a sine wave shape can flow to a to-be-tested object.
또한, 측정신호로써 구형파 측정전류신호를 사용치 아니하고 정현파 형상의 측정전류신호를 사용하므로써 측정전류신호를 필터링하기 위한 저역통과필터(LPF), 고역통과필터(HPF) 또는 대역통과필터등 각종 웨이브필터와 같은 하드웨어적으로 구성된 필터수단이 필요치 아니하며, 또한 연산시에 필터링 프로그램의 수행이 필요치 않는 장점을 가진다.In addition, various wave filters such as low pass filter (LPF), high pass filter (HPF), or band pass filter for filtering the measurement current signal by using the sine wave measurement current signal instead of the square wave measurement current signal as the measurement signal. There is no need for a hardware-configured filter means such as, and also has the advantage that the execution of the filtering program is not required during the operation.
또한, 교류전류 주입측정방식과 유사한 측정연산회로 및/또는 연산알고리즘을 사용하여 정현파 형상의 측정전류신호에 대응되어 발생하는 내부 임피던스 전압신호를 얻을 수 있으며 이를 기초로 하여 내부 임피던스 또는 이의 유효치를 정확히 측정할 수 있다.In addition, an internal impedance voltage signal generated corresponding to a sine wave-shaped measurement current signal can be obtained by using a measurement operation circuit and / or an algorithm similar to the AC current injection measurement method. It can be measured.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피측정물의 내부 임피던스 또는 이의 유효치 성분(또는 내부 저항성분인 ESR 값 ( ) 및 손실각 tanδ값)을 측정하는 연산방법은, 정현파 형상을 가진 맥류파 방전전류의 측정신호(정현파 맥류 형태의 측정전류신호)가 피측정물에 흐르도록 제어하는 단계; 상기 정현파 맥류 형태의 측정전류신호에 의해 발생되는 내부 임피던스 전압 신호를 구하는 단계; 및 상기 측정전류신호 및 내부 임피던스 전압신호 성분을 이용하여 내부 임피던스 또는 이의 유효치를 연산하는 단계;를 포함한다.To achieve the above object, the internal impedance of an object to be measured or an effective value thereof (or an ESR value of an internal resistance component) according to the present invention. And a loss angle tan δ), the method comprising: controlling a measurement signal of a sine wave discharge current having a sine wave shape (a measurement current signal in the form of a sine wave pulse wave) to flow through the object to be measured; Obtaining an internal impedance voltage signal generated by the measured current signal in the form of the sinusoidal pulse wave; And calculating an internal impedance or an effective value thereof using the measured current signal and the internal impedance voltage signal component.
또한, 상기 정현파 형상을 가진 맥류파 방전전류의 측정신호는, 피측정 축전지와 같은 피측정물을 방전시킴으로써 발생되는 직류전류가 포함되는 맥류파 형태의 파형인 것을 특징으로 한다.The pulsed wave discharge current measurement signal having the sinusoidal wave shape may be a pulse wave type waveform including a DC current generated by discharging a measurement target object such as a battery under measurement.
또한, 상기 정현파 형상의 맥류파 방전전류의 측정전류신호 발생방법은, 트랜지스터의 활성 동작 제어영역을 이용하여 선형적으로 출력전압이 제어되게 함을 특징으로 한다. In addition, the sine wave-shaped pulse wave discharge current measuring current signal generation method is characterized in that the output voltage is linearly controlled using the active operation control region of the transistor.
또한, 상기 정현파 형상의 맥류파 방전전류의 측정전류신호 발생방법은, 정현파 PWM 스위칭방식으로 제어되는 것을 더 포함 할 수 있다.In addition, the method for generating the measurement current signal of the sine wave discharge current of the sine wave shape may further include being controlled by the sine wave PWM switching method.
또한, 본 발명에 있어서 상기 맥류파 방전전류의 측정전류신호는 연산제어 회로의 MPU으로 부터 출력된 클럭펄스 신호와 동기되는 것을 특징으로 할 수 있다.Further, in the present invention, the measurement current signal of the pulse wave discharge current may be synchronized with a clock pulse signal output from the MPU of the operation control circuit.
또한, 본 발명은 상기 측정전류신호의 주파수는, 50/60Hz의 상용 전원주파수의 0.5배, (n + 0.5)배, 5Hz 또는 이의 정수배, 또는 10Hz 또는 이의 정수배 중 선택된 어느 하나와 같도록 정할 수 있음을 특징으로 할 수 있다.In addition, the present invention may be determined such that the frequency of the measured current signal is equal to any one selected from 0.5 times, 50 times (60 + 60) times the commercial power frequency, (n + 0.5) times, 5 Hz or an integer multiple thereof, or 10 Hz or an integer multiple thereof. It can be characterized by the presence.
또한, 상기 정현파 형상의 맥류파 방전전류의 발생방법은, 상용화된 오디오 암프 소자의 출력회로측 제어수단을 사용하여 선형적으로 전압이 제어되게 함을 특징으로 한다. The sinusoidal pulse wave discharge current generation method is characterized in that the voltage is linearly controlled using the output circuit side control means of a commercially available audio amp element.
또한, 상기 오디오 암프소자의 출력회로측 제어수단으로써 만족할 만한 크기의 출력전류신호를 얻을 수 없다면, 이의 출력측에 출력증폭수단(34)를 추가로 구성하여 출력전류 크기를 증폭시킬 수 있다.Further, if an output current signal having a satisfactory size cannot be obtained as the output circuit side control means of the audio amp element, an output amplification means 34 can be further configured on the output side thereof to amplify the output current magnitude.
또한, 본 발명의 상기 맥류파 방전회로(2)는, 임베디드 시스템(16)의 MPU로 부터 클럭펄스(19)를 받아 정현파 발생수단(31)에 의해 정현파가 발생되고, 상기 정현파를 선형증폭수단(33)으로 제어 또는 증폭시키거나, PWM 스위칭 제어수단(44)에 의해 출력전압을 PWM 제어시킴으로써 소정의 크기를 가지도록 맥류파 방전전류를 생성할 수 있는 기능을 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the pulse
또한, 본 발명에 있어서 내부 임피던스 또는 이의 유효치( 또는 내부 저항성 분인 ESR 값 ( ) 및 손실각 tanδ값)를 연산하는 단계에서는, 충전시 발생되는 고주파 리플전압의 영향을 배제할 수 있도록 하기 위하여 이미 공지된 측정 연산 알고리즘을 그대로 적용할 수 있다.In addition, in the present invention, the internal impedance or its effective value (or the ESR value which is the internal resistivity) ) And the loss angle tan δ), a known measurement algorithm may be applied as is so as to exclude the influence of the high frequency ripple voltage generated during charging.
고조파 충전전류의 영향을 배제하기 위하여, 측정전류신호 또는 교류전압(VSM)를 형성하는 모든 주파수 성분을 상호 가산 및 감산하거나 상호 가산 및 감산한 결과값 사이의 최대공약수를 구하여 상기 최대공약수의 주파수에 해당되는 주기 또는 상기 주기의 정수배로써 연산에 필요한 일정 적분주기(TD)를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In order to exclude the influence of the harmonic charging current, the frequency of the greatest common divisor is obtained by mutually adding and subtracting all the frequency components forming the measured current signal or the AC voltage (V SM ) or finding the greatest common divisor between the mutual addition and subtraction results. The method may include determining a constant integral period T D necessary for the calculation as a period corresponding to or an integer multiple of the period.
또한, 상기 측정전류신호의 주파수를 선정하는 단계; 및/또는 교류전압(VSM), 측정전류신호, 코싸인파 C1 및 싸인파 S1으로 부터 연산항 m1, m2, m3 및 m4를 각각 연산하는 단계; 교류전압(VSM) 또는 측정전류신호를 형성하는 모든 주파수 성분을 상호 가산 및 감산하거나 필터링되어 지는 모든 주파수 성분을 상호 가산 및 감산한 결과값 사이의 최대공약수를 구하여, 상기 최대공약수의 주파수에 해당되는 주기 또는 상기 주기의 정수배로써 연산에 필요한 일정 적분주기(TD)를 결정하는 단계; 및 상기 연산항 m1, m2, m3 및 m4를 상기 일정 적분주기(TD) 동안 적분하여 직류성분만으로 구성된 연산항 M1, M2, M3 및 M4를 각각 구하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, selecting a frequency of the measured current signal; And / or calculating the calculation terms m1, m2, m3 and m4 from the AC voltage V SM , the measured current signal, the cosine wave C1 and the sine wave S1, respectively; Add and subtract all frequency components forming an AC voltage (V SM ) or a measured current signal mutually, or obtain a maximum common divisor between the result values obtained by mutually adding and subtracting all frequency components to be filtered and corresponding to the frequency of the maximum common divisor. Determining a constant integral period (T D ) required for a calculation as a period or an integer multiple of the period; And calculating the calculation terms M1, M2, M3, and M4 composed of DC components only by integrating the calculation terms m1, m2, m3, and m4 during the predetermined integration period (T D ). .
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예로써, 피측정물의 내 부 임피던스 측정연산 장치는 피측정물의 내부 임피던스 또는 이의 유효치 요소 성분을 측정 연산함에 있어서, 정현파 전류가 포함된 맥류파 형상의 측정전류신호를 생성하는 맥류파 방전회로(2); 상기 피측정물에 흐르는 상기 맥류파 형상의 측정전류신호를 검출하는 전류센싱수단(4); 및 상기 측정전류신호 성분과 임피던스 전압(VIS)의 성분을 이용하여 내부 임피던스 또는 이의 유효치를 연산하는 측정연산회로(1);를 포함한다.In addition, according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the internal impedance measurement and calculation device of the measurement object is a pulse wave containing a sinusoidal current in the calculation operation of the internal impedance of the measurement object or its effective value component A pulse
또한, 본 발명에 있어서, 상기 측정연산회로(1)는 상기 축전지와 같은 피측정물의 단자전압(Vp)을 분압 또는 절연 증폭하기 위한 차동증폭회로(10)와; 상기 단자전압(Vp)으로부터 임피던스 전압(VIS)만을 여과시키는 직류커프링회로(11)와; 상기 임피던스 전압(VIS)으로부터 측정에 필요한 주파수 성분의 임피던스 전압 및 유사한 주파수 성분을 여과시키기 위한 필터수단(12); 및 상기 필터수단(12)으로부터 여과된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D변환기(15); 및 내장된 프로그램을 통해 내부 임피던스를 연산하는 MPU 및 이의 주변회로를 포함함을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the measurement operation circuit (1) includes a differential amplifier circuit (10) for dividing or insulating amplifying the terminal voltage (Vp) of the object to be measured, such as the battery; A DC coupling circuit (11) for filtering only the impedance voltage (V IS ) from the terminal voltage (Vp); Filter means (12) for filtering the impedance voltage and the similar frequency component of the frequency component necessary for the measurement from the impedance voltage (V IS ); And An A /
상기 필터수단(12)은 일반적으로 하드웨어로 구성된 필터회로만을 채택하여 이의 기능을 구현할 수 있으나, 이는 이에 한정되지 않고 하드웨어를 간략히 하거나 여과 효과를 극대화하기 위해 측정연산 장치 내부의 필터링 프로그램 수행을 통해 필터기능을 보조하거나 필터링 프로그램 수행만을 사용하여 이를 대신할 수 있다.The filter means 12 may generally implement the function by adopting only a filter circuit composed of hardware, but the present invention is not limited thereto, and the filter means 12 may simplify the hardware or perform a filtering program inside the measurement operation device to maximize the filtration effect. This can be done by subsidizing the function or by using only a filtering program.
아울러, 대한민국 특허; 출원번호 10-2006-6088525호 에서 공지된 온라인 측정회로에 본 발명의 기술적 사상을 적용하여 본 발명의 또 다른 일 실시 예로써 사용할 수 있다. 즉, 다수개의 축전지로 구성되는 축전지 열의 각 축전지 셀 내부 임피던스 또는 이의 유효치를 실시간으로 측정 연산장치는, 정현파 형상을 가진 맥류파 방전전류를 각 축전지 열 또는 각 셀에 흐르게 하는 맥류파 방전회로(2)와; 축전지 열(31a~31n)에 설치된 전류센싱수단(5a~5n) 또는 상기 방전회로(2)의 출력단에 설치된 전류센싱수단(4)이나, 이들로 부터 측정전류신호를 검출하여 측정연산회로(1)로 스위칭하는 스윗칭수단(20)과; 상기 맥류파 방전회로의 출력전류를 상기 각 축전지 열(31a~31n)로 스윗칭시키는 전류연결수단(21); 및 상기 측정전류신호의 성분과 임피던스 전압(VIS)성분을 이용하여 공지의 연산 알고리즘에 의해 내부 임피던스 또는 이의 유효치를 연산하는 측정연산회로(1);를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, Korean patent; The present invention can be used as another embodiment of the present invention by applying the technical idea of the present invention to an on-line measuring circuit known in Korean Patent Application No. 10-2006-6088525. That is, in real time, the measurement calculation device of the internal impedance of each battery cell or its effective value of the battery string including a plurality of batteries includes a pulse wave discharge circuit for flowing a pulse wave discharge current having a sinusoidal shape to each battery column or each cell (2). )Wow; The current sensing means 5a to 5n provided in the
또한, 상기에서 각 축전지 열(31a~31n)에 흐르는 측정전류신호가 포함된 교류전류(IB)를 검출하는 전류센싱수단(5a~5n)을 더 포함할 수 있다. The apparatus may further include current sensing means 5a to 5n for detecting an alternating current I B including a measurement current signal flowing through each of the
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.The above objects, features, and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be.
상술한 바와 같이 본 발명은, 종래의 방법에서는 측정전류신호인 정현파 교류전류(Is)를 생성하기 위한 전류발생 전원회로를 구현하는 데 있어 회로가 복잡해 지고 제조가격이 상승하는 단점이 있었다. As described above, the present invention has a disadvantage in that the circuit becomes complicated and the manufacturing price increases in implementing the current generating power supply circuit for generating the sinusoidal AC current Is, which is a measurement current signal, in the conventional method.
본 발명은 교류전류 주입방식과 유사하게 측정연산 알고리즘을 사용하여 바람직한 측정결과를 얻을 수 있으면서, 정현파 전류 생성을 위한 전압원 또는 전류원이 필요하지 않게 되고 따라서 정현파 발생회로의 제어전원이 불요하게 되어 회로 구성이 간략화되는 장점이 있다.According to the present invention, it is possible to obtain a desirable measurement result by using a measurement operation algorithm similar to the AC current injection method, and does not require a voltage source or a current source for generating a sinusoidal current, thus eliminating the need for a control power supply of the sinusoidal wave generation circuit. This has the advantage of being simplified.
또한, 다수개의 축전지 셀을 온라인으로 측정할 경우, 축전지 열(스트링)에서 충전중에 발생되는 충전리플이 포함된 직류전류 파형을 분류기(Shunt)나 직류변환기(DC.CT)와 같은 전류센싱수단을 통해 감지하고, 정현파 형상의 맥류파 전류를 흐르게 하여 이에 의해 발생되는 임피던스 전압(VIS)신호를 얻을 수 있으며, 연산 알고리즘을 통해 내부 임피던스 또는 이의 유효치(저항성분)를 정확히 계산할 수 있는 효과가 있다.In addition, when a plurality of battery cells are measured online, a current sensing means such as a shunt or a direct current converter (DC.CT) may be used to convert a DC current waveform including a charge ripple generated during charging in a battery string (string). Through the pulse wave current in the sinusoidal shape to obtain the impedance voltage (V IS ) signal generated by this, and through the calculation algorithm has the effect of accurately calculating the internal impedance or its effective value (resistance component) have.
아울러, 본 발명은 상기 맥류파 방전회로(2)가 차지하는 면적이 적게 설계될 수 있음으로 하여 내부 임피던스 측정연산 장치의 외형크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can be designed so that the area occupied by the pulse wave discharge circuit (2) can be designed to reduce the external size of the internal impedance measurement and calculation device.
도 1은 본 발명의 맥류파 형상의 방전전류에 의한 내부 임피던스 측정방법의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a method for measuring internal impedance by a pulse wave-shaped discharge current of the present invention.
도 2는 본 발명의 대표적 실시 예로써 맥류파 형상의 방전전류에 의한 내부 임피던스 측정방식의 구성도이다.2 is a configuration diagram of an internal impedance measurement method by a discharge current of a pulse wave shape as a representative embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예인 온 라인 측정장치에 적용한 구성도이다. 3 is a configuration diagram applied to an on-line measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4은 본 발명의 측정연산회로의 일 실시 예이다. 4 is an embodiment of a measurement operation circuit of the present invention.
도 5는 본 발명에 있어서 맥류파 형상의 방전전류 파형 및 맥류파 방전회로의 출력 전압파형이다.5 is a pulse wave-shaped discharge current waveform and an output voltage waveform of the pulse wave discharge circuit in the present invention.
도 6는 본 발명의 일 실시 예인 맥류파 형상의 방전회로의 개략도이다.,6 is a schematic diagram of a pulse wave-shaped discharge circuit as an embodiment of the present invention.
도 7는 본 발명에 있어서 맥류파 방전회로의 또 다른 일 실시 예이다.7 is another embodiment of the pulse wave discharge circuit according to the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시 예로써 PWM 스위칭 제어방식을 이용한 맥류파 발생회로의 회로도이다.8 is a circuit diagram of a pulse wave generating circuit using a PWM switching control method according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시 예인 맥류파 형상의 또 다른 방전회로의 개략도.9 is a schematic diagram of another discharge circuit of a pulse wave shape which is an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명에 있어서 또 다른 일 실시 예인 구형파 클럭펄스 입력형인 맥류파 방전회로이다.10 is a pulse wave discharge circuit of a square wave clock pulse input type according to another embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명에 있어서 정현파 형상의 맥류 방전전류의 제어 단계이다.Fig. 11 is a control step of the sine wave discharge current in the sine wave shape in the present invention.
상기 도 1 에서 보인 바와 같이, 맥류파 방전회로가 작동되어 피측정 대상의 축전지 셀에 정현파 전류가 포함된 맥류파 형상의 방전전류(ISD)가 흐르게 되면, 상기 축전지 셀의 단자전압(Vp)에는 맥류파 방전전류(ISD)중에 포함된 정현파 측정전류신호에 대하여 임피던스전압(VIS)신호가 생성되고, 축전지 셀의 무부하시 내부 전압(VE)위에 상기 임피던스 전압(VIS)성분이 중첩되는 형태로 포함된다. As shown in the Figure 1, the aneurysm when the wave discharge circuit is operated the discharge current (I SD) that contains the sine-wave current to the battery cell of the measurement target pulsating wave-like flow, the terminal voltage (Vp) of the battery cells The impedance voltage (V IS ) signal is generated with respect to the sine wave measurement current signal included in the pulse wave discharge current (I SD ), and the impedance voltage (V IS ) component is formed on the internal voltage (V E ) at no load of the battery cell. Included in overlapping form.
이때 맥류파 방전전류(ISD)중에 포함된 직류 평균전류는, 내부 임피던스전 압(VIS)신호를 생성하는 데 기여치 못하고 단지 축전지 셀의 무부하시 충전 내부 전압(VE)을 저하시키는 결과를 가져 오게 되므로 상기 직류 평균전류를 최소화해야 필요가 있다.At this time, the DC average current included in the pulse wave discharge current (I SD ) does not contribute to generating the internal impedance voltage (V IS ) signal, but results in lowering the charge internal voltage (V E ) at no load of the battery cell. Since it is necessary to minimize the DC average current.
한편, 축전지 셀의 단자전압(Vp)인 충전 내부 전압(VE)위에 중첩되는 형태로 포함된 내부 임피던스전압(VIS)신호는 직류커프링회로를 통해 직류성분이 제거되고 정현파 형상의 순수한 임피던스 전압(VIS')성분을 얻게 되고 이를 정적한 크기로 증폭한 후에 A/D 변환기에 입력시키는 것이 바람직하다.On the other hand, the internal impedance voltage (V IS ) signal included in the form of superimposed on the charging internal voltage (V E ), which is the terminal voltage (Vp) of the battery cell, the DC component is removed through the DC coupling circuit and the pure impedance of the sine wave shape It is desirable to obtain a voltage (V IS ' ) component and amplify it to a static magnitude before inputting it to the A / D converter.
또한, 맥류파 방전전류(ISD)내에 정현파 측정전류신호의 크기가 비교적 큰 경우에는 이를 직접 A/D변환기에 입력시켜 연산 프로그램 실행 단계에서 순수한 정현파 측정전류신호의 크기를 연산해 낼 수 있으나, 맥류파 방전전류(ISD)내에 정현파 측정전류신호의 크기가 적은 경우에는 직류성분을 제거한 후에 순수한 정현파 교류성분(IS')만을 얻어 이를 정적한 크기로 증폭한 후에 A/D 변환기에 입력시키는 것이 바람직하다.In addition, if the magnitude of the sine wave measurement current signal in the pulse wave discharge current (I SD ) is relatively large, it can be directly inputted to the A / D converter to calculate the magnitude of the pure sine wave measurement current signal in the calculation program execution step. If the sine wave measurement current signal is small in the pulse wave discharge current (I SD ), after removing the DC component, only the pure sinusoidal AC component (I S ' ) is amplified to a static magnitude and inputted to the A / D converter. It is preferable.
상기에서 얻어지는 맥류파 방전전류(ISD)내에 포함된 정현파 형상의 측정전류신호(IS')와 순수한 임피던스 전압(VIS')신호는 A/D컨버터로 입력되어 디지털 값으로 변환된다. 변환된 디지털 값을 기초로 하여 CPU 내에 내장되어 있는 연산프로그 램이 실행되고, mΩ =× 103 의 수식원리에 따라, 상기 맥류파 방전전류(ISD)의 측정전류신호 주파수에 해당되는 내부 임피던스 또는 유효성분 값이 연산될 수 있게 된다.The sinusoidal measurement current signal I S ' and the pure impedance voltage V IS' signal included in the pulse wave discharge current I SD obtained above are input to an A / D converter and converted into digital values. Based on the converted digital value, the operation program built in the CPU is executed and mΩ = According to the mathematical principle of × 10 3 , the internal impedance or the effective component value corresponding to the measurement current signal frequency of the pulse wave discharge current I SD can be calculated.
이하 본 발명의 구체적 실시 예에 대해서 자세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 대표적 실시 예로써, 맥류파 형상의 방전전류에 의한 내부 임피던스 측정방식의 기본적 구성도이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail. Figure 2 is a representative embodiment of the present invention, the basic configuration of the internal impedance measurement method by the discharge current of the pulse wave shape.
전류센싱수단(4)이 맥류파 방전회로(2)의 출력측에 연결되며, 상기 맥류파 방전회로(2)가 작동되면 피 측정대상의 축전지 열 또는 단위 셀이 방전되어 4단자 회로망의 소스단자를 통해 상기 피측정 축전지 열이나 단위 셀에 맥류파 방전전류(ISD)가 흐르게 되고, 상기 전류센싱수단(4)에서 상기 맥류파 방전전류(ISD)의 크기가 감지되고 또한 4단자 회로망의 센싱단자를 통해 내부 임피던스전압(VIS) 신호가 감지되어 측정연산회로(1)에서 내부 임피던스 또는 유효성분 값이 연산된다.The current sensing means 4 is connected to the output side of the pulse
상기에서는 주로 축전지와 같은 피측정물을 대상으로 설명하고 있지만, 전해 콘덴사와 같은 또 다른 피측정물을 대상으로 이에 적합한 측정요소를 측정할 수 있도록 측정회로 및 연산방법을 쉽게 생각해 낼 수 있다. 또한 본 발명의 기술적 기본 사상을 사용하여 통상 수준의 변형이나 설계변경을 통해 휴대용 측정기에 적용하거나 온 라인 측정장치에 적합하도록 다소의 변형을 가하여 측정회로를 설계할 수 있다. In the above description, mainly the measurement object such as a storage battery, but the measurement circuit and the calculation method can be easily conceived to measure a measurement element suitable for another measurement object such as electrolytic condensate. In addition, by using the technical basic idea of the present invention can be applied to a portable measuring device through a normal level of deformation or design change or by applying a slight modification to be suitable for the on-line measuring device, the measuring circuit can be designed.
본 발명의 일 실시 예인 도 3과 같이, 본 발명의 기술적 사상을 온-라인 측정장치에 도입할 수 있으며 이 경우에는, 맥류파 방전회로(2)에서 생성된 정현파 형상의 맥류파 방전전류가 전류연결수단(21)을 통해 각 피측정 축전지 유니트 또는 축전지 셀에 흐르도록 제어되고 맥류파 방전회로(2) 출력단 또는 각 축전지 열의 사이에 블럭별로 설치되는 전류센싱수단(4 또는 5a ~ 5n)으로 부터 측정전류신호를 감지할 수 있게 회로를 구성할 수 있다. As shown in FIG. 3, an embodiment of the present invention, the technical idea of the present invention can be introduced into an on-line measuring device. In this case, the sinusoidal pulse wave discharge current generated in the pulse
각 축전지 열의 사이에 블럭별로 설치되어 있는 전류센싱수단에 의해 센싱되는 측정전류신호(도 3 에서는 전류센싱수단(5a ~ 5n)에서 측정전류신호를 센싱할 경우에는 충전전류(ICH)가 포함되어 있으므로 이를 교류전류(IB)로 표시하였다.)속에는, 충전장치에 의해 공급되어 지는 충전전류(ICH), 충전리플전압에 따라 흐르게 되는 충전 리플전류(IRP), 및 맥류파 방전회로(2)로 부터 4 단자망의 소스단자를 통해 흐르게 되는 상기 맥류파 방전전류(ISD)가 포함되어 있다. The measured current signal sensed by the current sensing means provided for each block between each row of batteries includes a charging current I CH when sensing the measured current signal by the current sensing means 5a to 5n in FIG. 3. Therefore, this is indicated as an alternating current (I B ).), The charging current (I CH ) supplied by the charging device, the charging ripple current (I RP ) flowing according to the charging ripple voltage, and the pulse wave discharge circuit ( The pulse wave discharge current I SD flowing from the source terminal of the 4-terminal network from 2) is included.
따라서 충전전류(ICH)나 충전시 발생되는 충전 리플전류(IRP)의 영향을 배제할 수 있도록 하는 다각적인 연산 알고리즘의 새로운 구현이나 이미 공지된 리플 제거 연산 알고리즘을 채용할 수가 있다. Therefore, a new implementation of a multi-faceted algorithm or a known ripple cancellation algorithm can be employed to eliminate the influence of the charging current I CH or the charging ripple current I RP generated during charging.
스윗칭수단(20)은 측정연산회로(1)와 연결되고 전류연결수단(21)과 연동 제어되어 측정전류신호를 전류센싱수단(4, 또는 5a~5n)로부터 감지하여 측정연산회로(1)에 인가하며, 인베디드 시스템(16)의 MPU에 의해 온/오프(On/Off)되게 구성함 이 바람직하다. 상기 스윗칭수단(20) 및/또는 전류연결수단(21)은 Analog 스위치등을 포함한 릴레이수단으로 구성될 수 있다.The switching means 20 is connected to the measurement operation circuit 1 and controlled in conjunction with the current connection means 21 so as to sense the measurement current signal from the current sensing means 4 or 5a to 5n and the measurement operation circuit 1. It is preferably applied to the on / off (On / Off) by the MPU of the embedded system (16). The switching means 20 and / or the current connection means 21 may be configured as a relay means including an analog switch.
상기 맥류파 방전회로(2)가 작동되어 피측정 축전지 열이 방전됨에 따라 측정전류신호인 맥류파 방전전류(ISD)가 흐르게 되는 데, 상기 측정전류신호가 필요이상으로 큰 경우에는 피 측정대상의 축전지에 나쁜 영향을 줄 수 있다.As the pulse
따라서 축전지 셀의 특성에 따라 사전에 설정된 크기로 제한되어 흐를 수 있도록 맥류파 방전회로(2)의 출력전압을 정현파 PWM 스위칭제어방식이나 선형전압 제어방법을 채택하여 출력전류의 크기를 제어하여야 함이 바람직 하다.Therefore, the output voltage of the pulse
또한, 정현파 맥류형태의 측정전류신호에 의해 성성된 임피던스 전압(VIS)중에는 충전 고조파 리플전류의 영향으로 측정신호 주파수 성분에 비해 타 고조파 성분이 상대적으로 크게 포함되게 되는 경우에도, 공지된 푸리에 급수변환이나 특정 대역의 주파수 성분을 차단(여과)하기 위한 필터수단을 이용하지 않고, 필터링 프로그램을 포함하는 연산 알고리즘을 이용하여 측정전류신호의 주파수 성분에 해당되는 임피던스 유효성분을 연산할 수 있다.Also, Among the impedance voltage (V IS ) generated by the measured current signal in the form of sinusoidal pulse wave, charge Even when the harmonic ripple current causes other harmonic components to be included relatively large compared to the measured signal frequency components, without using a known Fourier series conversion or filter means for blocking (filtering) the frequency components of a specific band, An impedance effective component corresponding to a frequency component of the measured current signal may be calculated using an algorithm including a filtering program.
도 4는 상기 측정연산회로(1)의 바람직한 실시 예로써, 상기 정현파 형상의 맥류 방전전류(ISD)는 분류기, 분류기기능의 저항 또는 홀소자 형태의 직류 전류센싱변류기(DC CT)와 같은 전류센싱수단(4, 또는 5a~5n)에 의해 측정된다. 4 is a preferred embodiment of the measurement and operation circuit 1, wherein the sine wave discharge current (I SD ) is a current such as a classifier, a resistor of a classifier function, or a DC current sensing current transformer (DC CT) in the form of a Hall element. It is measured by the sensing means 4 or 5a-5n.
또한, 상기 전류센싱수단(4, 또는 5a~5n)을 통해 얻어진 상기 정현파 형상의 맥류 방전전류(ISD)는 차동증폭회로(8)를 통해 버퍼링되거나 증폭되는 것이 바람직 하다. 상기 차동증폭회로(8)을 통해 버퍼링되거나 증폭된 신호는 임베디드 시스템의 A/D컨버터(15)로 입력된다. In addition, the sinusoidal pulse current discharge current I SD obtained through the current sensing means 4 or 5a to 5n is preferably buffered or amplified through the
상기 정현파 형상의 맥류 방전전류(ISD)에는 직류방전 성분이 포함되어 있기 때문에 직류 커프링회로(9)를 통해 직류 충전전류 성분을 제거되도록 하는 편이 측정전류신호의 크기를 보다 정확하게 연산할 수 있으므로 바람직하다. Since the sine wave discharge current (I SD ) of the sinusoidal wave shape includes a DC discharge component, it is possible to more accurately calculate the magnitude of the measured current signal by removing the DC charging current component through the
만약, 상기 전류센싱수단(4, 또는 5a~5n)을 통해 측정된 정현파 형상의 맥류 방전전류(ISD)에 직류전류성분이 미세하게 포함되어 있다면, 상기 직류 커프링회로(9)를 사용하지 않고 측정전류신호를 A/D변환기에 바로 입력하여 연산프로그램을 통해 임피던스 유효값 연산과정에서 직류전류성분이 완전히 제거되는 효과를 가지도록 할 수도 있다.If the DC current component is minutely included in the sine wave discharge current I SD measured by the current sensing means 4 or 5a to 5n, the
또한, 내부 임피던스 연산시 프로그램의 복잡성을 피하고 정확도를 높이기 위해 상기 측정 연산단계에서 필요한 측정전류신호의 주파수는 임베디드 시스템(16)내의 MPU에 의해 생성되는 클럭펄스(19)의 주파수 또는 이를 분주하여 생성된 주파수 신호와 동기 제어되게 구성되어 지는 것이 바람직하다.In addition, the frequency of the measurement current signal required in the measurement operation step in order to avoid the complexity of the program during the internal impedance calculation and to increase the accuracy is generated by the frequency of the
또한, 축전지 셀의 단자전압(Vp)에는 상기 정현파 형상의 맥류 방전전류의 측정전류신호가 흐름에 따라 축전지의 내부 전압(VE)위에 임피던스 전압(VIS) 성분이 중첩되어 얻어진다. In addition, the terminal voltage Vp of the battery cell is obtained by superimposing an impedance voltage V IS component on the internal voltage V E of the battery as the measured current signal of the sine wave discharge current of the sine wave shape flows.
여기서 상기 단자전압(Vp) 크기에 비교하여 상기 임피던스 전압(VIS) 성분이 아주 미세하므로 신호증폭과정에서 상기 임피던스 전압(VIS) 성분이 포화되지 않도록 직류 커프링회로(11)를 통해 직류성분을 신호증폭전에 완전하게 제거하는 것이 매우 바람직하다.Since the impedance voltage V IS component is very fine compared to the terminal voltage Vp, the DC component through the
이때, 상기 단자전압(Vp)은 전압분배수단이나 입력회로 절연기능을 가진 차동증폭회로(10)에서 적정한 신호레벨로 변환된 후 상기 직류 커프링회로(11)에 의해 직류성분이 완전히 제거될 수 있으며, 일반적으로 상기 직류 커프링회로(11)는 저항과 커패시터를 가진 연산증폭기로 구성될 수 있다.At this time, the terminal voltage (Vp) is converted to an appropriate signal level in the voltage amplifier means or the differential amplifier circuit having an input circuit isolation function and then the DC component can be completely removed by the DC cuffing circuit (11). In general, the
본 발명의 일 실시 예로써, 상기 교류레벨로 변환된 임피던스 전압(VIS) 신호는 공지의 필터수단(12)을 통해 상기 측정전류신호 주파수성분과 유사한 대역의 주파수만 통과되고 증폭회로군(13)에서 A/D변환기(15)에 입력될 수 있는 최적의 신호레벨로 증폭되도록 함이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, the impedance voltage (V IS ) signal converted into the AC level is passed through a known filter means 12 only a frequency of a band similar to the frequency component of the measured current signal, and the
상기 맥류파 방전전류에 포함된 정현파 성분의 측정전류신호와 이에 대응되어 발생되는 내부 임피던스전압(VIS) 신호는 A/D변환기(15)에서 디지털신호로 변환되고 MCU(Micro Controller Unit)의 연산 프로그램 알고리즘 수행에 의해 내부 임피던스 유효성분 값이 연산되게 되는 것이다. The measured current signal of the sine wave component included in the pulse wave discharge current and the internal impedance voltage V IS signal corresponding thereto are converted into a digital signal by the A /
또한, 상기 A/D변환기(15)는 입력측에 복수의 아날로그(Analog) MUX를 가지고 있어, 상기 맥류 방전전류의 측정신호와 임피던스 전압(VIS)신호는 상기 A/D변환기(15)의 입력채낼인 MUX에 입력된다. 부수적으로 축전지 셀전압을 측정하기 위해 차동증폭기회로(10)의 출력은 직류필터(14)를 통해 A/D변환기(15)의 입력채낼인 MUX에 입력되게 함이 바람직하다.In addition, the A /
또한, 상기 축전지 셀의 임피던스 전압(VIS) 신호를 측정하는 차동증폭회로(10), 직류커프링회로(11) 및 필터수단(12)은 대한민국의 실용신안 출원번호 제20-2003-0037800호 및 특허출원번호 제10-2004-0099962호의 해당 기술요지를 참고하여 또 다른 실시 예를 구성할 수 있다. In addition, the
또한, 특허출원번호 제10-2003-0025823호 등 공지된 기술을 응용하여 증폭회로군(13), A/D변환기(15)의 조합 구성을 포함한 임베디드 시스템(16)에 대한 또 다른 실시 예를 구성할 수 있다.In addition, another embodiment of the embedded
또한, 상기의 필터수단(12)은 캐패시터, 저항소자 및 연산증폭기등을 가진 하드웨어회로로 구성하거나 SCF와 같은 집적회로 소자를 사용하여 구성할 수 있으며, 대역폭이 매우 좁은 특성을 가지는 협대역 대역통과 필터특성을 가지도록 설계하여 지정된 공진주파수 fr에서만 최대 이득이 얻어지고 기본 주파수이외의 주파수에 대한 감쇄특성을 최대가 되도록 설계함으로써 임피던스 연산시에 고조파 노이즈나 충전리플전류에 대한 영향을 최소화할 수 있다. In addition, the filter means 12 may be composed of a hardware circuit having a capacitor, a resistance element, an operational amplifier, or an integrated circuit element such as an SCF, and has a narrow bandwidth bandpass having a very narrow bandwidth. Designed to have the filter characteristic, the maximum gain is obtained only at the designated resonant frequency fr, and the attenuation characteristic for frequencies other than the fundamental frequency is designed to be the maximum, thereby minimizing the influence on harmonic noise or charging ripple current during impedance calculation. .
상기와 같이 구성된 필터수단(12)을 통해 임피던스 전압(VIS)성분 유사한 주파수 성분만을 여과시킴으로써, 상기 측정주파수 성분에 해당되는 내부 임피던스 또는 이의 유효치가 실효치 연산 수식원리에 따라 용이하게 연산되어 질 수 있다.Configured as above By filtering only the frequency component similar to the impedance voltage V IS component through the filter means 12, the internal impedance corresponding to the measured frequency component or its effective value can be easily calculated according to the effective calculation formula.
또한, 상기와 같이 구성된 필터수단(12)을 사용치 않고 푸리에 급수변환(FT)을 통해 측정 주파수 성분의 파형만을 정확히 연산하여 내부 임피던스값을 산출할 수도 있으나 이는 고속의 A/D컨버터가 필요하고 연산시간이 많게 소요되어 현실적으로는 푸리에 급수변환을 이용하는 것이 실효성을 갖지 못하게 된다. 따라서 상기 푸리에 급수변환을 통하지 않고, 공지된 웨이브 필터수단이나 동기검파 연산 알고리즘을 이용하여 내부 임피던스 유효성분을 효과적으로 연산하는 것이 바람직하다.Also configured as above It is possible to calculate the internal impedance by precisely calculating only the waveform of the measured frequency component through Fourier series conversion (FT) without using the filter means 12. However, this requires a high speed A / D converter and requires a lot of computation time. In reality, the Fourier series transformation is not effective. Therefore, it is preferable to efficiently calculate the internal impedance effective component using a known wave filter means or a synchronous detection algorithm without performing the Fourier series transformation.
도 5는 맥류파 방전회로의 출력 전압파형과 상기 방전회로를 통해 출력되는 맥류파 방전전류(ISD)의 파형을 나타 내고 있다. 도 5에서 보인 바와 같이 맥류파 방전회로는 하(-)반주기 동안에 정현파의 왜곡을 배제할 수 있도록 현실적으로는 약간의 직류 방전전류( △ II)를 갖게 제어되는 것이 일반적이나 상기 정현파 하(-)반주기의 순시치가 0 에 근접되도록 제어되어야 상기 맥류파 방전회로(2)의 열발생을 최소화할 수 있다.5 shows the output voltage waveform of the pulse wave discharge circuit and the waveform of the pulse wave discharge current I SD outputted through the discharge circuit. As shown in FIG. 5, the pulse wave discharge circuit is generally controlled to have a slight DC discharge current Δ I I so as to exclude the sinusoidal distortion during the half cycle. The instantaneous value of the half cycle must be controlled to be close to zero to minimize the heat generation of the pulse
더욱 자세하게 설명하자면, 상기 맥류파속에 포함되어진 직류 방전전류(IDC)는 내부 임피던스 전압신호를 만드는 데 기여치 못하는 성분이므로 거의 영(0)이 되게 제어하여야 맥류파 방전회로의 출력증폭수단(34)이나 방전부하(RL)의 열 발생을 줄이고 이에 따른 제어손실을 최소화할 수 있다. More specifically, since the DC discharge current I DC included in the pulse wave flux is a component that does not contribute to the generation of an internal impedance voltage signal, the output amplification means 34 of the pulse wave discharge circuit must be controlled to almost zero (34). ) And heat generation of the discharge load (R L ) can be reduced and the control loss is minimized accordingly.
따라서 도 5 에서 정현파 전류의 순시피크치가 2 +△II 가 되면 상기 맥류파 전류의 평균치는 1+△II 크기에 해당되므로, 순수 방전전류( △ II) 에 해당되는 전류크기는 거의 영(0)이 되도록 제어하는 것이 바람직하다.Therefore, when the instantaneous peak value of the sine wave current is 2 + Δ I I in FIG. 5, since the average value of the pulse wave current corresponds to 1+ Δ I I , the pure discharge current Δ I I It is preferable to control the current size corresponding to almost zero.
이하 본 발명의 일 실시 예로서, 맥류파 방전회로의 상세한 구성과 이의 동 작에 대하여 설명한다. Hereinafter, a detailed configuration of the pulse wave discharge circuit and its operation will be described as an embodiment of the present invention.
도 6는 본 발명의 맥류파 방전회로에 대한 일 실시 예이고,Figure 6 is an embodiment of the pulse wave discharge circuit of the present invention,
도 7는 본 발명에 있어서 맥류파 형상의 방전회로의 또 다른 구체적 일 실시 예이다.7 is another specific embodiment of the pulse wave-shaped discharge circuit in the present invention.
도 8은 본 발명에 있어서 맥류파 방전회로의 PWM 스위칭 제어기능이 도입된 또 다른 일 실시 예이다.8 is another embodiment in which the PWM switching control function of the pulse wave discharge circuit is introduced in the present invention.
맥류파 방전회로(2)는 정현파 발생수단(31)과 선형증폭수단(33)을 기본적으로 포함하여 구성되고 측정전류신호의 크기를 고려하여 출력증폭수단(34)을 더 포함하여 구성할 수 있다. The pulse
여기서, 선형증폭수단(33) 또는/및 출력증폭수단(34)은, 설계자의 기술적 판단에 따라 삼각파발생회로(41), 변조회로(42), 구동회로(43), PWM 스위칭 제어수단(44) 및 정현파 필터수단(45)를 포함하는 PWM 스위칭 제어회로로써 대치하여 이의 기능을 구성할 수 있다.Here, the linear amplifying means 33 or / and the output amplifying means 34, the triangle
또한, 맥류파 방전회로의 입력 제어부와 피측정물 회로의 전기적 절연을 목적으로 신호절연수단(32)가 더 포함될 수 있다.In addition, the signal isolating means 32 may be further included for the purpose of electrically insulating the input control unit of the pulse wave discharge circuit and the circuit under test.
정현파 발생수단(31)은 측정연산회로(1)의 MPU로 부터 발생된 클럭신호에 의해 정현파를 발생시키는 기능을 가진다. 일반적으로는 공지의 수동소자로 구성되는 자려식 클럭 발생기에 의하여 필요한 주파수를 발생시켜 상기 클럭에 해당되는 신호를 만들 수 있으나, 본 발명의 일 실시 예에서는, 측정연산회로(1)의 MPU의 기본클럭과 정현파 발생수단(31)에서 발생되어 지는 정현파가 동기되어야 상기 MPU에서 내부 임피던스 값을 연산시에 용이하게 되므로 선정된 측정전류신호 주파수의 수배 내지 수십배의 해당되는 클럭신호를 측정연산회로(1)으로 부터 받아 이를 이용하여 정현파 측정전류신호를 발생시키는 것이 바람직하다.The sinusoidal wave generating means 31 has a function of generating a sinusoidal wave by a clock signal generated from the MPU of the measurement computation circuit 1. In general, a signal corresponding to the clock can be generated by generating a required frequency by a self-contained clock generator composed of a known passive element. However, in one embodiment of the present invention, the basic of the MPU of the measurement operation circuit 1 Since the sine wave generated by the clock and the sinusoidal wave generating means 31 is synchronized to facilitate the calculation of the internal impedance value in the MPU, the corresponding clock signal of several times to several tens of the selected measurement current signal frequency is measured. It is preferable to generate the sinusoidal wave measurement current signal using it.
이때, MPU로 부터 출력되는 클럭펄수 또는 MPU의 기본펄스 제어신호가 출력된 후, 정현파가 즉시 생성되고 최대한 빨리 정현파가 정상상태의 크기로 복구될 수 있도록 콘덴서(C1) 및 저항(R4, 또는 R 과 R4의 병렬저항)을 적절히 선택한다. At this time, after the clock pulse output from the MPU or the basic pulse control signal of the MPU is output, the capacitor C1 and the resistor R4 or R so that the sine wave is immediately generated and the sine wave can be restored to its normal size as soon as possible. And parallel resistance of R4) are selected properly.
또한 상기 정현파 발생수단(31)의 제어전원은 측정연산회로(1)의 것과 동일 전원을 사용하는 것(보통 +12~+5V)이 바람직하고, 선형증폭수단(33) 및/또는 출력증폭수단(34)의 동작전원은 일반적으로 피측정물 회로(예로, 축전지 열이나 축전지 셀단위 묶음)의 전체 + - DC 전압인 VB + 와 VB - 에 연결되게 되므로, 입력측 제어회로부와 상기 피측정물의 회로와의 전기적 절연을 위하여 정현파 발생수단(31)의 출력은 포토카플러와 같은 신호절연수단(32)을 거쳐 상호간 전기적으로 절연되는 것이 바람직하다.In addition, the control power supply of the sine wave generating means 31 preferably uses the same power supply as that of the measurement operation circuit 1 (usually +12 to + 5V), and the linear amplification means 33 And / or the operating power supply of the output amplifier means (34) is generally measured object circuit (eg, a battery or a storage battery cell unit packed column) of the full + - and the DC voltage V B + V B - so to be connected to, to the input side control circuit portion and the to-be-output of the measured sine-wave generating means (31) for electrical insulation of the water circuit which is photo coupler and insulated from each other electrically through the same signal isolation means 32 desirable.
또한, 상기 신호절연수단(32)의 출력단(광트랜지스터의 출력측)은 비교적 정격전압이 낮으므로 전압제한기능이나 정전압제어기능을 가지는 전압제한수단(37)을 통해 동작전원(VB + 와 VB - )을 분배하거나 강압시켜 상기 신호절연수단(32)의 출력단에 연결되게 하는 것이 바람직하다.In addition, since the output terminal (output side of the optical transistor) of the signal insulating means 32 has a relatively low rated voltage, the voltage limiting means 37 having a voltage limiting function or a constant voltage control function is provided. Operating power (V B + and V B - or by decreasing the distribution) is preferred to be connected to an output of said signal isolation means (32).
상기 정현파 발생수단(31)에서 얻어진 정현파는 커프링 콘덴사를 거쳐 연산증폭기(36)의 비반전단자에 입력되고 상기 연산증폭기(36)의 반전단자에는 기준전 압이 입력되어 상기 정현파 신호가 증폭된다. The sinusoidal wave obtained by the sinusoidal wave generating means 31 is input to the non-inverting terminal of the
상기 연산증폭기(36)의 출력은 출력 트랜지스터의 입력(NPN 트랜지스터인 경우에는 베이스, FET 인 경우에는 게이트)단자에 달링톤(Darlington) 증폭회로 형태로 연결되어 출력전류가 증폭되므로, 적정한 크기의 정현파 전류를 가진 맥류파형을 얻을 수 있게 되고 이에 대응한 크기의 내부 임피던스전압 신호를 얻을 수 있게 되는 것이다.The output of the
일 실시예로써, 연산증폭기(36)의 비반전 단자(+)입력측에 더해지는 전압레벨을 가변저항(VR)으로써 조정함으로써 도 5에 표시된 순수 방전전류(△II)에 해당되는 량을 영(0)으로 제어.조정할 수 있다. 순수 방전전류(IDC)에 해당되는 량은 동작전원(VB+ 와 VB-)의 크기에 따라 변화되게 된다.As one embodiment, the amount of the voltage level which is added to the non-inverting terminal (+) input of the
도 9 내지 도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시 예를 나타 내고 있다. 도 9는 또 다른 맥류파 형상의 방전회로의 개략도이고, 도 10은 구형파 클럭펄스 입력형인 맥류파 방전회로이다. 9 to 10 show another embodiment of the present invention. 9 is a schematic diagram of another pulse wave-shaped discharge circuit, and FIG. 10 is a pulse wave discharge circuit of a square wave clock pulse input type.
인베디드 시스템(16)내의 MPU에서 출력되는 클럭펄스(19)는 정현파와 동일한 주파수를 가진 구형파 형상으로 발생되어 지고, 공지의 신호절연수단(32)에 의해 전기적으로 절연되어 구형파-정현파 변환수단(40)에 입력된다. The
구형파-정현파 변환수단(40)은 공지의 대역 능동필터와 거의 동일하게 능동소자인 연산증폭기(36), 및 수동소자인 저항 R13, 저항 R14, 저항 R15, 콘덴서 C11 및 콘덴서 C12 들로 구성되고, 따라서 밴드패스 필터와 같은 특성을 가지며 상기 구형파-정현파 변환수단(40)에 의해 변환되어 출력되는 정현파 출력신호는 상기 구형파 클럭펄스와 동기되게 된다.Square-sine
수동소자인 저항 R13, 저항 14, 저항 R15, 콘덴서 C11 및 콘덴서 C12를 적절히 선정함으로써 상기 구형파의 기본 주파수에 대해 감쇄율이 최소화 되도록(기본 주파수성분에 대해서 최대 출력)하는 대역 능동필터의 공진 특성을 얻을 수 있다.By appropriately selecting the passive components resistors R13, 14, R15, condenser C11 and condenser C12, the resonance characteristics of the band active filter can be obtained so that the attenuation ratio is minimized with respect to the fundamental frequency of the square wave (maximum output for the fundamental frequency component). Can be.
이와 같이 신호절연수단(32)에서 전기적으로 절연된 구형파 클럭펄스는 구형파-정현파 변환회로(40)에 의해 상기 구형파 클럭펄스 신호와 동기된 정현파 전류신호로 변환되어 출력되고, 이렇게 하여 출력증폭수단(34)을 통해 필요한 크기의 정현파 형상의 방전전류가 흐르도록 작동되는 것이다.As such, in the signal insulating means 32 The electrically insulated square wave clock pulse is converted into a sinusoidal current signal synchronized with the square wave clock pulse signal by the square wave-sinusoidal
또한, 피측정물(축전지일 경우에는 축전지 열 또는 셀단위의 묶음)의 DC 전압인 회로 동작전원(VB+ 와 VB-)이 최소인 상태에서도 연산증폭기(36)에 의해 증폭되어 출력되어 지는 정현파 출력파형이 포화 (Clamping) 되지 않도록 하기 위해, 제 1 저항(R11)과 제 2 저항 (R12)에 의해 상기 회로 동작전원(VB+ 와 VB-)을 분압시켜 이의 분압된 전압을 구형파-정현파 변환수단(40)의 입력단에 입력되게 한다. In addition, the circuit operating power supply (V B + and DC voltage) of the measured object (in the case of a battery, a battery cell or a bundle of cells). In order to prevent the sinusoidal output waveform amplified and outputted by the
상기 회로 동작전원(VB+ 와 VB-)의 분압된 전압을 신호절연수단(32)의 제어전압으로 사용하게 되므로 상기 신호절연수단(32)의 사용전압규격을 낮은 것을 사용할 수 있는 장점이 있다. The circuit operating power (V B + and Since the divided voltage of V B- ) is used as a control voltage of the signal insulation means 32, it is advantageous to use a lower voltage specification of the signal insulation means 32.
일반적인 대역 능동필터 회로는 상기 연산증폭기(36)의 비반전 입력단이 부(-) 제어전원에 연결되어 있어 이의 출력파형이 순수한 교류성분이 되나, 상기 구형파-정현파 변환수단(40)은 상기 연산증폭기(36)의 비반전 입력단과 저항 R14의 공통연결점에 필요한 크기의 전압레벨신호 (예로써, 연산증폭기의 제어전원이나 피측정 회로 동작전원(VB+ 와 VB-)을 분압하여 얻어지는 전압레벨신호)를 인가하여 상기 정현파 신호의 상/하 주기 중심점의 전압레벨이 피측정물의 회로 동작전원의 중앙점(동작전원의 50%)에 위치하도록 쉬프트되게 하며, 이로써 정현파 맥류형태의 파형이 얻어 지게 된다. In the general band active filter circuit, the non-inverting input terminal of the
본 발명의 실시 예에서는, 상기 피측정물의 회로 동작전원 (VB + 와 VB -)을 가변저항(VR10) 또는 고정저항으로 분압하여 이를 연산증폭기(36)의 비반전 입력단에 인가시킴으로써, 상기 정현파의 상/하 주기 중심점 전압레벨이 피측정 회로 동작전원 (VB + 와 VB -)의 중앙점(동작전원 크기의 50%)과 일치되도록 제어되고 도 5에 표시된 순수 방전전류에 해당되는 량( △ II)을 거의 영(0)으로 제어할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the circuit operating power (V B + and V B -), the potentiometer (VR10) or fixed resistor divided by by applying them to the non-inverting input terminal of the
이와 같이 피측정 회로 동작전원(VB+ 와 VB-)의 크기에 따라서 구형파-정현파 변환회로(40)에 입력되는 전압의 크기가 조절되어 정현파의 중심점 전압레벨이 자동적으로 조절되게 되므로 피측정물의 회로 동작전원의 크기가 변화되더라도 연산증폭기(36), 출력증폭수단(34) 및/또는 방전부하(RL)의 열을 최소화할 수 있게 되는 것이다.In this way, the operating voltage of the circuit under test (V B + and Since the voltage input to the square-sine
아날로그 신호인 정현파 신호를 광소자를 사용한 신호절연수단(32)으로 전기적으로 절연시키게 되면 주변온도에 의해 신호절연수단(32)의 활성동작영역에서 출 력전류비 전달특성이 변화하여 정현파의 출력 크기가 주위 온도에 따라 영향을 받아 변화하게 될 수 있다. 그러나 도 10과 같은 실시 예에서와 같이 디지털 신호인 구형파 클럭펄스 신호를 상기 신호절연수단(32)에 의해 전기적으로 절연시키는 경우에 있어서는, 상기 광소자를 사용한 신호절연수단(32)의 출력전류비 전달특성이 변화되더라도 디지털신호는 활성동작영역을 사용치 않으므로 주위 온도변화에 따라 정현파 출력의 크기가 변화되는 것을 방지할 수 있다.When the sine wave signal, which is an analog signal, is electrically insulated by the signal isolating means 32 using the optical element, the output current ratio transmission characteristic of the sine wave is changed in the active operation region of the signal isolating means 32 due to the ambient temperature. It may change depending on the ambient temperature. However, in the case where the square wave clock pulse signal, which is a digital signal, is electrically insulated by the signal isolating means 32 as in the embodiment as shown in FIG. 10, the output current ratio of the signal isolating means 32 using the optical element is transmitted. Even if the characteristic is changed, the digital signal does not use the active operation region, so that the magnitude of the sine wave output can be prevented from changing with the ambient temperature.
이와 같이, 절연된 정현파 출력신호는 전력증폭회로 기능을 가진 선형증폭수단(33) 또는 출력증폭수단(34)을 통해 전류크기가 증폭되고, 피측정물(예로 축전지 열이나 축전지 셀묶음)의 회로 동작 전압(VB + 와 VB -)이 선형증폭수단(33) 또는 출력증폭수단(34)과 같은 전력증폭회로의 출력단에 부하 역할을 하도록 연결되어 구성되므로, 맥류파 방전회로(2)는 피측정물(예로 축전지 열이나 축전지 셀)의 전원이 정현파 형상의 맥류파 전류형태로 방전되게 제어되고, 방전되어 지는 정현파 형상의 맥류파 전류신호에 의하여 내부 임피던스 전압 신호가 얻어 질 수 있다.In this way, the isolated sinusoidal output signal is amplified in current magnitude through the linear amplifying means 33 or the output amplifying means 34 having a power amplifying circuit function, and the circuit of the measured object (for example, a battery string or a battery cell bundle). Operating voltage (V B + and V B -) are so linear amplifier means (33) or an output amplifier means (34) and the configuration is connected to the load acts on the output terminal of the power amplification circuit as, pulsating
또한, 상기 연산증폭기(36)의 기능을 가지는 상용화된 오디오 암프소자의 출력회로 제어소자에 의해 상기 정현파 형상의 맥류파 방전전류의 출력이 증폭되고 선형적으로 제어되게 함이 더욱 바람직할 수 있다. Further, it may be more preferable that the output of the sinusoidal pulse wave discharge current is amplified and linearly controlled by an output circuit control element of a commercially available audio amplifier element having the function of the
즉, 일반적인 연산증폭기 소자는 이의 제어전압이 대개 + - 15V 이하이므로 피측정물인 축전지 열의 전체 전압이 15V를 초과할 경우(예로 2V 축전지가 6개이상으로 연결될 경우)에는 일반적인 연산증폭기 소자를 사용할 수 없으므로, 상용화되 어 있은 오디오 파워암프(Audio Power Amplifier) 소자를 선형증폭수단(33) 또는 구형파-정현파변환수단(40)의 연산증폭기 소자로 채택하는 것이 매우 바람직하다. That is, the general operational amplifier element is usually less than +-15V, so if the total voltage of the battery column to be measured exceeds 15V (for example, when 2V batteries are connected to 6 or more), the general operational amplifier element can be used. Therefore, it is highly desirable to adopt a commercially available audio power amplifier element as the operational amplifier element of the linear amplifying means 33 or the square-wave sine
상기 오디오 파워암프 소자는 출력 방전전류량을 적절히 증폭하여 처리할 수 있도록 전류증폭기능을 갖는 출력증폭수단(34)의 기능을 더 가질 수 있으며 현재 수십 W급이 이미 상용화되어 있다. The audio power amplifier device may further have a function of an output amplifying means 34 having a current amplifying function so as to properly amplify and process the amount of output discharge current, and several tens of W class is already commercialized.
또한 상기 오디오 암프소자의 출력회로측 제어소자만으로써 만족할 만한 크기의 출력전류신호를 얻을 수 없다면, 선형증폭수단(33) 또는 구형파-정현파 변환수단(40)의 출력측에 출력증폭수단(34)를 추가로 연결 구성하여 출력전류를 필요한 크기로 증폭시킬 수 있다.An output amplifier means (34) to the output side of the sine wave conversion means (40) and the output circuit can not get the output current signal of satisfactory size by side control devices only, linear amplification means (33) or a square wave of the audio Amphoe element Additional connections can be made to amplify the output current to the required size.
상기 출력증폭수단(34)의 출력 트랜지스터 에미터단자(MOS FET인 경우 소스단자)에 연결된 부하저항(RL)은 상기 출력 트랜지스터가 활성 영역에서 작동시에 열적 손실을 최소화할 수 있도록 손실전압(VL)에 해당된 영역을 최소화할 수 있게 설계하는 것이 바람직하다. The load resistor R L connected to the output transistor emitter terminal (source terminal in the case of a MOS FET) of the output amplifying means 34 has a loss voltage (A) so as to minimize thermal loss when the output transistor is operated in an active region. It is desirable to design so that the area corresponding to V L ) can be minimized.
활성 영역 동작에 의한 열적 손실을 최소화 할 수 있기 위해서는 연산증폭기(36)의 출력의 크기 또는 출력측 연결저항 또는 출력증폭수단(34)의 증폭도(Hfe)를 적절히 조정함으로써 피측정물회로의 동작전압(VB +)과 정현파 출력전압의 최대치와의 차에 해당된 손실전압(VL)을 최소화되게 조정할 수 있다.In order to minimize the thermal loss due to the active area operation, the operation of the circuit under test can be performed by appropriately adjusting the magnitude of the output of the
본 발명의 일 실시 예에서는 원형회로로써, 현재 상용화되어 있는 20W급 오 디오 파워암프가 사용되고 있고 이는 최대 동작전압이 16~60V 이고 전류제한치는 3A 정도이다. 이의 상용화 된 모델으로서는 LM1875 또는 LM4755 등과 같은 동등 특성을 가지는 오디오 파워암프 소자들이 주로 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention as a circular circuit, currently commercialized 20W class An audio power amp is used, which has a maximum operating voltage of 16V to 60V and a current limit of around 3A. As commercialized models thereof, audio power amplifier devices having equivalent characteristics such as LM1875 or LM4755 may be mainly used.
또한, 또 다른 실시 예로써 PWM 스위칭 제어방식을 채용하여 정현파 형상의 방전전류를 발생시킬 수 있다. 도 8 은 PWM 스위칭 제어방식을 채용한 개념적인 회로를 표시한다. In addition, as another embodiment, a PWM switching control method may be employed to generate a sinusoidal discharge current. 8 shows a conceptual circuit employing a PWM switching control scheme.
PWM 스위칭 제어방식에서는, 정현파 발생수단(31)에서 얻어지는 정현파 신호와 공지의 삼각파 발생회로(41)로 부터 얻어지는 삼각파 신호를 변조회로(42)에서 상호 비교하여 정현파 PWM 스위칭 제어신호를 만들고, 베이스 구동회로(43)을 통해 PWM 스위칭 제어수단(44)의 반도체 스위칭소자 입력측에 스위칭 제어신호를 인가함으로써 반도체 스위칭소자를 스위칭 제어하고 PWM 출력 파형을 만들어 정현파와 유사한 전류형태의 출력전류을 생성하는 것이다. In the PWM switching control system, the sinusoidal wave signal obtained from the sinusoidal wave generating means 31 and the triangle wave signal obtained from the known triangle
정현파 필터수단(45)는 상기의 PWM 스위칭 출력 파형이 가급적 정현파형상과 거의 유사하게 스위칭에 의한 고조파 전류를 함유하지 않도록 필터링하는 역할을 한다.The sinusoidal filter means 45 serves to filter the PWM switching output waveform so that it does not contain harmonic currents by switching, as closely as possible to the sinusoidal waveform.
또한, MPU 에서 발생되는 기본 클럭신호를 이용하여 상기의 삼각파 발생회로(41)에서 필요한 삼각파를 만들고, 또한 상기 기본 클럭신호를 다시 분주회로(46)로 분주하여 정현파 발생수단(31)에서 정현파 주파수를 생성하도록 제어하는 것이 바람직하다.In addition, by using the basic clock signal generated from the MPU to make the triangular wave required in the triangular
상기에서 PWM 스위칭파형을 만들어 정현파와 유사한 전류 형태의 출력전류을 생성하기 위해서 반도체 소자를 높은 주파수로 스위칭하게 되면 스위칭 손실이 증가하게 된다. PWM 스위칭파형을 이용하여 맥류파 방전회로(2)의 설계시에는, 현재 상용화된 반도체 스윗칭소자의 특성을 감안하여 PWM 펄스의 변조 주파수를 10Khz 내지 40Khz 범위내에서 적절하게 정함으로써 스위칭 손실이나 제어특성을 최적으로 결정하여야 할 필요가 있다. Switching the semiconductor device at a high frequency in order to generate a PWM switching waveform to generate an output current in the form of a sinusoidal wave increases the switching loss. When designing the pulse
도 6 내지 도 10의 상기와 같은 실시 예들에 있어서, 맥류파 방전회로(2)의 최종 출력회로단에 분류기 또는 전류센서와 같은 전류측정수단(35)을 설치하여 여기에서 출력방전 전류량을 감지하여 MPU로 입력시키고, 또한 이의 신호를 정현파 발생수단(31)이나 선형증폭수단(33), 또는 구형파-맥류파 발생수단(40)으로 부궤환(39)시켜 출력 방전전류량이 일정하게 되도록 피드백 제어하는 것이 더욱 바람직하다.In the above embodiments of FIGS. 6 to 10, current measuring means 35 such as a classifier or a current sensor is installed at the final output circuit terminal of the pulse
전술한 바와 같이, 정현파 형상의 맥류파 측정전류신호를 피측정물에 흐르게 하여 내부 임피던스전압(VIS) 신호를 얻을 수 있다. 또한 상기 정현파 맥류 형상의 측정전류신호를 전류센싱수단을 통해 감지하고, 상기 측정전류신호 및 충전 리플전류성분에 의해 발생되어지는 고주파 리플전압속에 포함된 내부 임피던스전압(VIS) 신호 및 이와 유사한 주파수의 성분으로 부터 공지된 동기검파 연산 알고리즘을 사용하여 피측정물의 내부 임피던스 또는 이의 유효치를 정확히 계산할 수 있다.As described above, an internal impedance voltage V IS signal can be obtained by flowing a sinusoidal pulse wave measurement current signal through the object under test. In addition, the sensing current signal of the sinusoidal pulse ripple shape is detected by the current sensing means, and included in the high frequency ripple voltage generated by the measurement current signal and the charging ripple current component From the internal impedance voltage (V IS ) signal and similar frequency components, known synchronous detection algorithms can be used to accurately calculate the internal impedance of the workpiece or its effective value.
또한, 상기에서 설명한 바 있는 기술적 사상을 그대로 이용하여, 전력변환장치 부품중 쉽게 노화가 진행될 수 전해커패시터의 노화 여부를 진단할 수 있는 방 안으로써 상기 정현파 형상의 맥류파 측정전류신호가 전해커패시터로 부터 흐르도록 하고 이에 의해 유기되는 내부 임피던스 전압신호 성분을 이용하여 전해 커패시터의 내부 임피던스 또는 이의 유효치를 계산하여 얻은 후 이로 부터 내부 저항성분인 ESR 값 ( ) 및 손실각 tanδ값을 연산할 수 있다.In addition, by using the above-described technical spirit as it is, the sine wave pulse current measurement current signal of the sine wave shape as an electrolytic capacitor as a method for diagnosing the aging of the electrolytic capacitor that can be easily aging of the power converter components. The internal impedance of the electrolytic capacitor, or its effective value, is calculated using the internal impedance voltage signal component induced by ) And the loss angle tan δ can be calculated.
이하, 공지되어 있는 동기검파 연산 알고리즘을 본 발명의 일 실시 예로써 적용할 수 있는 지에 대하여 살펴 본다. 상기 동기검파 연산의 기본 원리는, 임의의 주파수 또는 이의 정수배 주파수를 가진 정현파 함수에 대하여 일정 적분주기(TD)를 결정하여 이의 적분주기(TD)를 가지고 주기 적분을 하게 되면 식(1) 내지 식(2)에서 보인 바와 같이 어떠한 임의 차수의 고조파 성분에 대해서도 이의 주기 적분결과는 반듯이 영(0)이 되게 되는 것이고 이러한 원리를 이용하여 연산과정에서 나타나는 모든 정현파 교류성분항을 제거할 수 있다는 것이다.Hereinafter, a description will be made of whether a known synchronous detection algorithm can be applied as an embodiment of the present invention. The basic principle of the synchronous detection operation is to determine a constant integral period T D for a sine wave function having an arbitrary frequency or an integral frequency thereof, and perform periodic integration with its integral period T D. As shown in Eq. (2), for any arbitrary harmonic component, its periodic integration result is zero, and this principle can be used to eliminate all sinusoidal AC component terms appearing in the calculation process. will be.
(1) (One)
(2) (2)
이러한 수식적 원리를 이용하여 상기 측정전류신호의 주파수를 상용 전원의 주파수(60Hz 또는 50Hz) ω의 임의의 배수가 되게 결정하고, 각 연산항 m1, m2, m3 및 m4를 연산하고, 상기 연산결과를 일정 적분주기(TD)로 적분함으로써 직류성분을 제외한 모든 교류성분 항이 영(0)이 되게 하여 직류성분만으로 구성된 M1,M2,M3 및 M4항을 구함으로써, 동기 검파법에 의한 연산과정에 통해 정확하며 간단하게 임피던스 유효치를 연산할 수 있다.Using this mathematical principle, the frequency of the measured current signal is determined to be an arbitrary multiple of the frequency (60 Hz or 50 Hz) ω of the commercial power supply, and each calculation term m 1 , m 2 , m 3 and m 4 is calculated. By integrating the calculation result with a constant integral period T D , all AC component terms excluding DC components are zero, and M 1 , M 2 , M 3, and M 4 terms consisting of DC components are obtained. Through the calculation process by the synchronous detection method, the impedance effective value can be calculated accurately and simply.
더욱 상세하게는 설명하자면, 고주파 리플전압(VRP)이 혼합되어 있는 내부 임피던스전압 신호인 교류전압(VSM), 측정전류신호, 코싸인파 C1 및 싸인파 S1으로부터 연산항 m1, m2, m3 및 m4를 각각 연산하고, 상기 교류전압(VSM) 또는 측정전류신호를 형성하는 모든 주파수 성분을 상호 가산 및 감산하여 이의 결과값 사이의 최대공약수를 구하고 상기 최대공약수의 주파수에 해당되는 주기 또는 상기 주기의 정수배로써 연산에 필요한 일정 적분주기(TD)를 결정하고, 상기 연산항 m1, m2, m3, 및 m4 를 상기 일정 적분주기(TD) 동안 적분하게 되면 상기 적분결과로 얻어진 값은 상기 식(3) 내지 식(6)의 직류성분에 적분주기(TD)를 곱한 값으로 나타나므로, 이후 결과값을 적분주기(TD)로 나누어 아래 식(3) 내지 식(6)과 같이 표시될 수 있는 식 M1, M2, M3 및 M4 를 구할 수 있다.More specifically, the calculation term m1, m2, m3 from the AC voltage (V SM ), the measured current signal, the cosine wave C1 and the sine wave S1, which are internal impedance voltage signals in which the high frequency ripple voltage V RP is mixed. and calculating the m4, respectively, of all frequency components forming the alternating voltage (V SM) or the measured current signal mutual addition and a subtraction to obtain the greatest common divisor between a result of the value interval corresponding to the frequency of the greatest common divisor or the When the constant integral period T D necessary for the operation is determined as an integer multiple of the period, and the operation terms m1, m2, m3, and m4 are integrated during the constant integration period T D , the value obtained as the integral result is Since the DC component of equations (3) to (6) is multiplied by the integral period (T D ), the resultant value is then divided by the integral period (T D ), as shown in equations (3) to (6) below. which may be the indication M 1, M 2, M 3 and M 4 Can.
(3) (3)
(4) (4)
(5) (5)
(6) (6)
상기의 식(3) 내지 식(6)을 이용하여 하기 식(7)를 계산하게 되면 식(7)의 결과치는 내부 임피던스 유효치와 같아짐에 따라, 하기 식(7)를 이용하여 간단하게 내부 임피던스 유효치를 구할 수 있다.When the following equation (7) is calculated using the above equations (3) to (6), the result value of the equation (7) is equal to the effective value of the internal impedance, so that the following equation (7) can be used simply. The effective internal impedance can be found.
(7) (7)
이때, 2A는 피측정물의 임피던스 전압(VIS) 파형의 최대치이고 2B는 정현파 교류전류의 최대치가 된다. 따라서, 는 임피던스 전압(VIS) 파형의 실효값이며 는 정현파 교류전류의 실효값로 표시될 수 있다.At this time, 2A is the maximum value of the impedance voltage (V IS ) waveform and 2B is the maximum value of the sinusoidal AC current. therefore, Is the effective value of the impedance voltage (V IS ) waveform Can be expressed as the effective value of the sinusoidal AC current.
또한, 임피던스 유효저항을 연산하기 위하여 소요되는 연산시간을 줄이기 위해서는 상기 가.감산 연산한 결과 값 사이의 최대공약수가 최소화 되어야 되므로, 피측정물에 공급되는 측정전류신호의 주파수를 고주파 리플전압(VRP)을 구성하는 임의의 모든 고조파 전압의 주파수와 상이하게 선정하되, 설계자의 결정에 의해 1차적으로 주파수대역을 선택하고 고주파 리플전압(VRP)을 구성하는 각 고조파를 크기 순서대로 정렬하며 1차적으로 선택된 범위 내에서 상기 측정전류신호의 주파수를 임의의 인접된 2개 고조파의 주파수 평균값과 같도록 선정해야 적분주기(TD)를 최소로 줄일 수 있다. 물론, 상기에서 선정된 주기의 정수배로 상기 적분주기(TD)를 정하여 적분하게 되면 연산량이 증가하게 되나 측정연산시 오차를 감소시킬 수 있는 장점이 있게 되는 것이다.In addition, in order to reduce the calculation time required to calculate the impedance effective resistance, the maximum common factor between the results of the subtraction subtraction calculation should be minimized. Therefore, the frequency of the measurement current signal supplied to the measurement target is set to a high frequency ripple voltage (V). RP ) is selected to be different from the frequency of any harmonic voltage constituting the RP ), but the frequency band is primarily selected by the designer's decision, and each harmonic constituting the high frequency ripple voltage (V RP ) is arranged in order of magnitude 1 The integrating period T D can be reduced to a minimum by selecting the frequency of the measured current signal to be equal to the frequency average value of two adjacent harmonics within the selected range. Of course, if the integral period T D is integrated by the integral multiple of the selected period, the amount of calculation increases, but there is an advantage that the error in the measurement operation can be reduced.
또한, 일반적으로 상용 전원의 주파수는 60Hz 또는 50Hz로 사용되고 있다. 따라서, 상기에서 설명한 기술적 사상에 따라 피측정물에 공급되는 측정신호의 기본 주파수를 5Hz 또는 10Hz의 임의 배수로 정하게 되면, 상용 전원의 주파수에 관계없이 임피던스 전압 또는 정현파 교류전류를 구성하는 모든 교류성분의 주파수를 상호 가산 및 감산하여 그 가산 및 감산의 결과값의 최대공약수가 5Hz 또는 10Hz로 결정되어 지게 되어 5Hz 또는 10Hz에 해당되는 주기 또는 상기 주기의 정수배로 주기적분을 하게 되면, 모든 교류성분 항이 영(0)이 되어 직류성분만으로 구성된 M1,M2,M3 및 M4항을 얻을 수 있으므로, 상용 전원의 주파수가 60Hz 또는 50Hz에 관계없이 동일한 주파수의 측정전류신호를 사용할 수 있게 된다. In addition, the frequency of a commercial power supply is generally used at 60 Hz or 50 Hz. Therefore, when the fundamental frequency of the measurement signal supplied to the object under test is set to an arbitrary multiple of 5 Hz or 10 Hz according to the above-described technical concept, all AC components constituting the impedance voltage or the sinusoidal AC current are independent of the frequency of the commercial power supply. By adding and subtracting frequencies mutually, the maximum common divisor of the result of addition and subtraction is determined to be 5Hz or 10Hz, and if the period is integrated over a period corresponding to 5Hz or 10Hz or an integer multiple of the period, all AC component terms are zero. Since M 1 , M 2 , M 3, and M 4 terms consisting of direct current components can be obtained (0), it is possible to use a measurement current signal of the same frequency regardless of the frequency of the commercial power supply at 60 Hz or 50 Hz.
그럼, 이하 관련도면을 참조하여 본 발명에 따른 내부 임피던스 또는 이의 유효성분 측정연산 방법에 대하여 상세히 설명한다.Then, the internal impedance according to the present invention or the effective component measurement calculation method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 11은 본 발명에 따른 내부 임피던스 또는 이의 유효성분(내부 저항 또는 손실각) 측정연산 방법의 흐름을 나타낸 순서도이다.11 is a flow chart showing the flow of the method of measuring the internal impedance or its effective component (internal resistance or loss angle) according to the present invention.
우선, 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 측정연산 방법은, 정현파 형상의 맥류 방전전류의 측정전류신호가 피측정물에 흐르도록 선형전압 제어방법이나 정현파 PWM 스위칭제어방식에 의해 방전전류를 제어한다 (S301).First, as shown in Fig. 11, the measurement operation method according to the present invention uses a linear voltage control method or a sinusoidal PWM switching control method so that the measured current signal of the sine wave discharge current in a sine wave shape flows to the object to be measured. To control (S301).
이때, 상기 정현파 형상의 맥류 방전전류의 측정전류신호의 주파수는 50/60Hz의 상용 전원주파수의 0.5배, (n + 0.5)배, 5Hz 또는 이의 정수배, 또는 10Hz 또는 이의 정수배 중 선택된 어느 하나와 같도록 정하여지는 것이 바람직하다.At this time, the frequency of the measured current signal of the pulse wave discharge current of the sinusoidal shape is equal to any one selected from 0.5 times, (n + 0.5) times, 5 Hz or an integer multiple thereof, or 10 Hz or an integer multiple thereof of the commercial power frequency of 50/60 Hz. It is preferable that it is set.
또한, 상기 출력 제어된 정현파 형상의 맥류 방전전류의 측정신호를 상기 피측정물에 공급한다(S302).In addition, the measurement signal of the pulse current discharge current of the output controlled sinusoidal wave shape is supplied to the measured object (S302).
그런 다음, 상기 정현파 형상의 맥류 방전전류의 측정신호에 의해 검출된 피측정물의 내부 임피던스 전압 성분 및 이와 유사한 주파수 성분을 통과시킨다 (S303).Then, the internal impedance voltage component and the similar frequency component of the measured object detected by the sine wave-shaped pulse current discharge current measurement signal are passed (S303).
그 다음으로, 상기 측정전류신호 및 임피던스 전압 신호 성분을 이용하여 내부 임피던스 또는 이의 유효치(또는 손실각)를 연산한다 (S304).Next, the internal impedance or its effective value (or loss angle) is calculated using the measured current signal and the impedance voltage signal component (S304).
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예 들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능 할 것이며, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. 또한 본 발명의 바람직한 실시 예에서 구체적으로 제시되지 않더라도 본 발명에서 제시된 기술적 사상을 이용하여 축전지나 전해 콘덴사 등과 같은 피측정물의 내부 저항이나 내부 임피던스값을 측정하여 연산할 수 있는 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and various substitutions, modifications, and changes within the scope without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It will be possible, and such substitutions, changes and the like should be regarded as falling within the scope of the following claims. In addition, even if not specifically presented in the preferred embodiment of the present invention can be calculated by measuring the internal resistance or internal impedance value of the object to be measured, such as a battery or electrolytic condensate using the technical idea presented in the present invention.
본 발명은 교류전류 주입방식과 유사한 측정연산 알고리즘을 사용하여 바람직한 측정결과를 얻을 수 있으면서 정현파 전류 생성을 위한 전압원 또는 전류원이 필요하지 않게 되고, 따라서 정현파 발생회로의 제어전원이 불요하게 되어 회로 구성이 간략화되는 장점을 가지기 된다. The present invention eliminates the need for a voltage source or a current source for generating sinusoidal currents by using a measurement algorithm similar to the AC current injection method, thus eliminating the need for a control power supply for the sinusoidal wave generation circuit. It has the advantage of being simplified.
따라서 동일 크기의 하드웨어회로를 가지면서도 측정연산회로를 고급화할 수 있으므로, 측정전류신호와 임피던스 전압신호와의 위상차인 cosθ을 측정하지 않고 내부 등가회로에 의한 수식적 결과에 의하여 구해진 3개의 4차 연립 방정식으로 부터 3개의 미지수항 Rs, Ro, Xc으로 표시되는 축전지 등가회로의 요소별 내부 저항 또는 캐패시터 성분값들을 구할 수 있는 하드웨어 회로를 용이하게 구성할 수 있는 장점도 가질 수 있다.Therefore, it is possible to improve the measurement operation circuit while having the same size hardware circuit. Therefore, three quaternary systems obtained by the formal result obtained by the internal equivalent circuit without measuring cosθ, which is the phase difference between the measured current signal and the impedance voltage signal, are measured. From the equation, it is also possible to easily construct a hardware circuit that can obtain the internal resistance or capacitor component values of each element of the battery equivalent circuit represented by three unknown terms Rs, Ro, and Xc.
또한, 상기 정현파 형상의 맥류파 측정전류신호가 전해 커패시터로 부터 흐르도록 하고 이에 의해 유기되는 내부 임피던스 전압신호 성분을 이용하여 전력변환장치 등에 사용되는 전해 커패시터의 내부 저항성분인 ESR 값 ( ) 및 손실각 tanδ값을 연산할 수 있다.In addition, the sine wave-shaped pulse wave measurement current signal flows from the electrolytic capacitor, and by using the internal impedance voltage signal component induced therein, the ESR value (the internal resistance component of the electrolytic capacitor used in the power conversion device, etc.) ) And the loss angle tan δ can be calculated.
또한, 본 발명의 기술적 사상을 이용하여 종래와 유사한 교류전류 주입방식과 유사한 측정회로나 이미 공지된 측정 연산알고리즘을 적용함으로써 축전지의 내부 등가회로의 R-L-C 직렬회로 성분요소들을 모두 연산할 수 있으므로 산업적 이용 가능성이 높을 것 이다. In addition, it is possible to use all the RLC series circuit components of the internal equivalent circuit of the battery by applying a measuring circuit similar to the conventional alternating current injection method or a known measuring operation algorithm using the technical idea of the present invention. It will be more likely.
또한 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 구체적으로 제시되지 않고 있지만, 본 발명에서 제시된 기술적 사상을 이용하여 전해 콘덴사 등과 같은 내부 저항 또는 손실각을 측정하여 피측정물의 노화상태를 분석할 수 있는 것이다.In addition, although not specifically presented in a preferred embodiment of the present invention, it is possible to analyze the aging state of the object to be measured by measuring the internal resistance or the loss angle, such as electrolytic condensate using the technical idea presented in the present invention.
도 1은 본 발명의 맥류파 형상의 방전전류에 의한 내부 임피던스 측정방법의 개념도. 1 is a conceptual diagram of a method for measuring internal impedance by discharge current of a pulse wave shape of the present invention.
도 2는 본 발명의 대표적 실시 예로써 맥류파 형상의 방전전류에 의한 내부 임피던스 측정방식의 구성도.Figure 2 is a schematic diagram of the internal impedance measurement method by the discharge current of the pulse wave shape as a representative embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예인 온 라인 측정장치에 적용한 구성도 3 is a configuration diagram applied to an on-line measuring apparatus according to an embodiment of the present invention
도 4은 본 발명의 측정연산회로의 일 실시 예.Figure 4 is an embodiment of the measurement operation circuit of the present invention.
도 5는 본 발명에 있어서 맥류파 형상의 방전전류 파형 및 맥류파 방전회로의 출력전압 파형.5 is a pulse wave-shaped discharge current waveform and an output voltage waveform of a pulse wave discharge circuit in the present invention.
도 6는 본 발명의 일 실시 예인 맥류파 형상의 방전회로의 개략도.6 is a schematic diagram of a pulse wave-shaped discharge circuit according to an embodiment of the present invention.
도 7는 본 발명에 있어서 맥류파 방전회로의 또 다른 일 실시 예.Figure 7 is another embodiment of the pulse wave discharge circuit in the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시 예로써 PWM 스위칭 제어방식을 이용한 맥류파 발생회로의 회로도.8 is a circuit diagram of a pulse wave generating circuit using a PWM switching control method according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시 예인 맥류파 형상의 또 다른 방전회로의 개략도.9 is a schematic diagram of another discharge circuit of a pulse wave shape which is an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명에 있어서 또 다른 일 실시 예인 구형파 클럭펄스 입력형인 맥류파 방전회로.10 is a pulse wave discharge circuit of a square wave clock pulse input type according to another embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명에 있어서 정현파 형상의 맥류 방전전류의 제어 단계11 is a step of controlling the sine wave discharge current of the sinusoidal shape in the present invention
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