KR20140134520A - Power shield - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력 쉴드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타겟 시그널의 노이즈 차단을 위하여 쉴드 케이블의 쉴드 단에 정전류를 인가(forcing)하여 일정 자기장을 유지함으로써 외부 노이즈를 차단하는 새로운 전력 쉴드에 관한 것이다.
The present invention relates to a power shield, and more particularly, to a new power shield for blocking external noise by forcing a shielded end of a shielded cable to shield a noise of a target signal and maintaining a constant magnetic field.
일반적으로, 션트(shunt)는 기본적으로 전류를 측정하기 위해 사용하는 소자로서, 전기 전자 기기의 통전 회로상에 션트를 연결하여, 션트에 전류가 흐를 때에 생기는 저항값을 이용하여 전압을 측정하고, 전압 측정이 이루어짐으로 인하여 전류를 측정할 수 있게 한다. 션트 양단에 걸리는 전압을 측정하여 전류값으로 환산하여 전류를 측정하게 되는 것이다. 이때, 션트를 분류기라고 칭하기도 하는데, 션트는 기본적으로 부하에 비하여 저항이 충분히 낮은 저항으로서 예들 들어 전동기에 인가되는 전류를 측정할 수 있도록 전동기에 비하여 저항이 충분히 낮은 션트를 통전 회로상에 연결함으로써, 부하 전압 측정 및 궁극적인 부하 전류 측정이 이루어지도록 한다. 션트는 전류계의 전류 측정 범위를 확장하기 위한 표준 저항으로서 전류계와 배선되어, 전류계를 통해 부하 전류를 계측할 수 있도록 한다.Generally, a shunt is basically an element used for measuring a current. A shunt is connected to an energizing circuit of an electric / electronic apparatus, a voltage is measured using a resistance value generated when a current flows through the shunt, The voltage measurement makes it possible to measure the current. The voltage applied to both ends of the shunt is measured and converted into a current value to measure the current. At this time, the shunt may be referred to as a classifier. The shunt is basically a resistor having a sufficiently low resistance as compared with the load. For example, a shunt having a resistance sufficiently lower than that of the motor is connected to the energizing circuit so that the current applied to the motor can be measured , Load voltage measurement and ultimate load current measurement. The shunt is a standard resistor to extend the current measurement range of the ammeter and is wired with an ammeter to allow the load current to be measured through an ammeter.
한편, 이차 전지는 영구적이지는 않지만 반복적으로 전류를 충전하여 사용할 수 있으므로, 휴대폰, 피디에이, 엠피4와 같은 각종 전기 전자 기기의 전원으로 이차 전지를 많이 사용하는데, 예를 들어 이차 전지를 채용하는 배터리 시스템의 전류 측정을 위해 구성된 회로상에 션트를 탑재함으로써, 회로와 션트를 거쳐서 이차 전지 배터리 시스템에 인가되는 전류를 측정할 수 있도록 한다. 이차 전지는 휴대폰과 같은 전기전자 기기에도 채용되지만 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 주전원으로 채용되므로, 상기 션트를 이용하여 이차 전지에 대한 전류를 측정하는 작업이 중요시된다.On the other hand, although the secondary battery is not permanent, it can be used by charging current repeatedly. Therefore, a secondary battery is often used as a power source for various electric and electronic devices such as a mobile phone, a PDA, and an MFP 4. For example, By mounting a shunt on the circuit configured for current measurement in the system, the current applied to the secondary battery battery system can be measured through the circuit and shunt. Although the secondary battery is employed in electric and electronic devices such as mobile phones, it is employed as a main power source for a hybrid vehicle or an electric vehicle, so it is important to measure the current for the secondary battery using the shunt.
상기한 하이브리드 자동차를 비롯하여 전기자동차나 연료전지 자동차에서 사용하는 배터리 시스템은 다수의 단위 전지(이차 전지)를 직렬로 연결하여 전압을 만들고 이를 이용하여 높은 전력을 발생시킨다. 이러한 전력을 발생하기 위하여 배터리 시스템에는 수십 내지 수백 암페어(A) 정도의 전류가 흐르게 되는데, 이러한 배터리 시스템의 전류를 측정하는 방법으로는 션트 저항을 이용하여 전류를 측정하는 방법이 있다. 즉, 션트를 배터리 시스템의 회로상에 연결하여 전류 측정을 수행할 수 있게 되는 것이다.A battery system used in an electric vehicle or a fuel cell vehicle such as the above-described hybrid vehicle includes a plurality of unit cells (secondary cells) connected in series to generate a voltage and generate high power using the voltage. In order to generate such power, a current of several tens to hundreds of amperes (A) flows through the battery system. As a method of measuring the current of the battery system, there is a method of measuring the current using a shunt resistor. That is, the current measurement can be performed by connecting the shunt to the circuit of the battery system.
한편, 션트는 전류를 측정할 때 사용하는 표준 저항이라 할 수 있어서, 션트 저항(표준 저항)이 될 수 있는 데로 작아야만 전류 측정시의 왜곡이 없이 정밀한 전류 측정이 가능하다.On the other hand, the shunt can be regarded as a standard resistor used for current measurement, so that it can be a shunt resistor (standard resistance), so that accurate current measurement can be performed without distortion in current measurement.
그런데, 션트와 같은 전류 측정부는 전원 인가단에 회로기판, 전선 등의 많은 부품들에 의해 연결되어, 전류 측정부에 센싱 신호가 들어올 때까지 신호의 잡음(NOISE)이 중요한 요인이 된다. 즉, 전류 측정부까지 센싱 신호가 전송될 때까지 센싱 신호선에 외부로부터의 잡음(노이즈)가 유입되어 센싱 정밀도(전류 센싱 정밀도 등)을 저하시키게 된다.
However, a current measuring unit such as a shunt is connected to a power supply terminal by many parts such as a circuit board and an electric wire, and the noise of the signal becomes an important factor until a sensing signal is input to the current measuring unit. In other words, noise (noise) from the outside flows into the sensing signal line until the sensing signal is transmitted to the current measuring unit, thereby lowering the sensing accuracy (current sensing precision, etc.).
본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 타겟 시그널의 노이즈 차단을 위하여 쉴드 케이블의 쉴드 단에 정전류를 인가(forcing)하여 일정 자기장을 유지함으로써 외부 노이즈를 차단하는 새로운 전력 쉴드를 제공하는 것에 주요 목적이 있다. 본 발명은 전류 플로우 회로상에 용이하게 노이즈 차폐용 자기장 쉴드를 형성하여 센싱 신호선에 외부의 노이즈가 간섭되는 현상을 방지함으로써, 고정밀 센싱 효율(전류 센싱 효율 등)을 보장할 수 있는 새로운 개념의 전력 쉴드를 제공하고자 하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been developed in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a shielding apparatus for shielding noise of a target signal by forcing a shielded end of a shielded cable, The main purpose is to provide a new power shield. The present invention relates to a novel concept that can prevent a phenomenon in which external noise is interfered with a sensing signal line by forming a magnetic shield for noise shielding on a current flow circuit, thereby ensuring high-precision sensing efficiency (current sensing efficiency, etc.) It is intended to provide a shield.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 전류 플로우 회로상에 신호를 전송하도록 설치된 센싱 신호선과; 상기 센싱 신호선의 외주면 위치에 구비되어 정전류 인가시 자기장을 발생시켜 노이즈 차폐 쉴드부를 형성하는 쉴드 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 쉴드가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including: a sensing signal line configured to transmit a signal on a current flow circuit; And a shield cable disposed at an outer circumferential surface of the sensing signal line to generate a magnetic field when a constant current is applied to form a noise shielding portion.
상기 쉴드 케이블은 상기 센싱 신호선의 외주면 위치에 일정 횟수 권선된 노이즈 차폐 쉴드부(쉴드부)를 구비한 것을 특징으로 한다.The shield cable may include a noise shielding portion (shield portion) that is wound a predetermined number of times on the outer circumferential surface of the sensing signal line.
상기 센싱 신호선의 외주면 위치에 저항기가 구비된 것을 특징으로 한다.And a resistor is provided at an outer circumferential surface of the sensing signal line.
상기 쉴드 케이블에 정전류 인가를 위한 전원부가 연결되고, 상기 전원부와 상기 쉴드 케이블 사이에 상기 저항기가 연결된다.A power source for applying a constant current is connected to the shield cable, and the resistor is connected between the power source and the shield cable.
상기 쉴드 케이블의 상기 전원부와 연결된 단부와 반대되는 단부는 접지부로 연결된다.The end of the shield cable opposite to the end connected to the power source is connected to the ground.
상기 센싱 신호선은 전류 측정부에 연결되며, 상기 전류 측정부는 전지 충방전 회로상의 션트인 것을 특징으로 한다.
The sensing signal line is connected to the current measuring unit, and the current measuring unit is a shunt on the battery charge / discharge circuit.
본 발명의 전력 쉴드는 본 발명에서는 센싱 신호선으로부터 센싱 신호(센싱 데이터)가 들어올 때에 쉴드 케이블의 전류가 도통하면서 자기장이 발생하고 특히 노이즈 차폐 쉴드부에는 높은 자기장이 생성되어서 외부 노이즈보다 상대적으로 높은 주파수의 노이즈를 신속하게 가하기 때문에, 다른 외부의 노이즈 신호가 센싱 신호선으로 들어오는 현상(noise interfere)이 방지되고, 이로 인하여 센싱 신호선에 비정상적인 센싱 데이터가 유입되는 것을 원천적으로 차단하여 궁극적으로 센싱 정밀도(예를 들어, 션트를 이용한 전류 측정 정밀도 등)를 향상키는 장점을 가지게 된다. 다시 말해, 본 발명은 전류 플로우 회로상에 용이하게 노이즈 차폐용 자기장 쉴드를 형성하여 센싱 신호선에 외부의 노이즈가 간섭되는 현상을 방지함으로써, 고정밀 센싱 효율(전류 센싱 효율 등)을 보장할 수 있게 된다.
In the power shield according to the present invention, when a sensing signal (sensing data) is inputted from a sensing signal line, a current flows through the shield cable and a magnetic field is generated. Especially, a high magnetic field is generated in the noise shielding portion, Noise interference is prevented from being introduced to the other external noise signal to the sensing signal line. As a result, abnormal sensing data is prevented from flowing into the sensing signal line, and ultimately, the sensing accuracy (for example, For example, current measurement accuracy using a shunt, etc.). In other words, according to the present invention, a magnetic shield for noise shielding is formed on a current flow circuit to prevent a noise from interfering with external noise to the sensing signal line, thereby ensuring high-precision sensing efficiency (current sensing efficiency, etc.) .
도 1은 본 발명에 의한 전력 쉴드의 구조를 개략적으로 보여주는 회로도1 is a circuit diagram schematically showing a structure of a power shield according to the present invention;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The objects, features and advantages of the present invention will be more readily understood by reference to the accompanying drawings and the following detailed description. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되고나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."
또한, 본 발명에서 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
It is to be understood that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the exemplary embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 전력 쉴드는 외부 노이즈 차단을 위한 쉴드 케이블(20)의 노이즈 차폐 쉴드부(22)(쉴드부)에 전류를 인가하는 것이며, 이러한 전력 쉴드 케이블(20)에 전류 인가로 인한 자기장 발생으로 높은 주파수의 노이즈를 미리 줌으로써 센싱 신호선(10)으로 전송되는 센싱 데이터에 외부 노이즈가 간섭되는 현상(noise interfere)을 방지하므로, 전류 센싱 등의 높은 정밀도를 보장하는 효과를 가지는 발명이다. 즉, 센싱 신호(센싱 데이터) 대비 상대적으로 높은 노이즈를 쉴드 케이블(20)에 미리 부여함으로써 외부의 노이즈가 센싱 신호선(10)으로 들어오는 현상을 방지한 것이기 때문에, 센싱 정밀도(전류 센싱 정밀도 등)를 보장할 수 있다.Referring to the drawings, a power shield according to an embodiment of the present invention applies a current to a noise shielding portion 22 (shield portion) of a
본 발명은 전류 플로우 회로상에 신호를 전송하도록 설치된 센싱 신호선(10)을 구비한다. 전류 플로우 회로는 전지 충방전 장치와 같은 전류 수용측에 전류가 도통하도록 회로적으로 구현되는데, 전류 플로우 회로를 구현하기 위해 회로기판이 구비될 수 있고, 상기 센싱 신호선(10)은 회로기판상에 센싱 신호를 전송시키도록 연결된 구조를 가질 수 있다.The present invention has a sensing signal line (10) installed to transmit a signal on a current flow circuit. The current flow circuit is implemented in a circuit such that a current flows on the current receiving side, such as a battery charge / discharge device. A circuit board may be provided to implement a current flow circuit, and the
상기 쉴드 케이블(20)은 센싱 신호선(10)의 외주면에서 일정 간격 이격되도록 배치되어서 센싱 신호선(10)을 차폐(외부의 노이즈로부터 차폐)시키도록 형성된 것이다. 쉴드 케이블(20)의 한쪽 단에는 전원부(36)가 연결되어 정전류가 쉴드 케이블(20)에 인가되도록 한다. 또한, 쉴드 케이블(20)의 다른 쪽 단에는 접지부(38)가 연결된다. 전원부(36)에서 쉴드 케이블(20)로 전류가 흐르면서 자기장이 발생된다. 이때, 쉴드 케이블(20)은 센싱 신호선(10)의 외주면 위치에 일정 횟수 권선된 노이즈 차폐 쉴드부(22)(쉴드부)를 구비하여, 이러한 노이즈 차폐 쉴드부(22)에 전류가 흐르면서 상대적으로 높은 자기장이 집중적으로 발생하므로, 외부 노이즈가 센싱 신호선(10)으로 들어오는 것을 차단하게 되며, 이러한 노이즈 차폐 쉴드부(22)의 기능으로 인하여 고정밀 센싱 효율(전류 센싱 효율 등)을 보장할 수 있게 된다. 그리고, 상기 센싱 신호선(10)은 전류 측정부에 연결되어 센싱 데이터를 바탕으로 측정값을 검출하게 되는데, 상기 전류 측정부는 전지 충방전 회로상의 션트가 될 수 있으며, 션트를 이용하여 전류 측정이 이루어지도록 할 수 있다.The
또한, 상기 쉴드 케이블(20)에 연결된 접지부(38)는 전류 플로우 회로상에 고전압으로 인한 과부하를 방지하고 누설 사고 등을 방지하여 전류 플로우 회로를 보호하는 기능을 하게 된다. 그리고, 상기 센싱 신호선(10)의 외주면 위치에 저항기(30)가 구비되는데, 저항기(30)도 외부 노이즈가 센싱 신호선(10)으로 들어오는 것을 방지하는 차폐 저항의 기능을 하게 된다.The
따라서, 본 발명에서는 센싱 신호선(10)으로부터 센싱 신호(센싱 데이터)가 들어올 때에 쉴드 케이블(20)의 전류가 도통하면서 자기장이 발생하고 특히 노이즈 차폐 쉴드부(22)에는 높은 자기장이 생성되어서 외부 노이즈보다 상대적으로 높은 주파수의 노이즈를 신속하게 가하기 때문에, 다른 외부의 노이즈 신호가 센싱 신호선(10)으로 들어오는 현상(noise interfere)이 방지되고, 이로 인하여 센싱 신호선(10)에 비정상적인 센싱 데이터가 유입되는 것을 원천적으로 차단하여 궁극적으로 센싱 정밀도(예를 들어, 션트를 이용한 전류 측정 정밀도 등)를 향상키는 장점을 가지게 된다.
Therefore, in the present invention, when a sensing signal (sensing data) is input from the
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is to be understood that the terms "comprises", "comprising", or "having" as used in the foregoing description mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary, But should be construed as further including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
10. 센싱 신호선 20. 쉴드 케이블
22. 노이즈 차폐 쉴드부 30. 저항기
36. 전원부 38. 접지부10.
22.
36.
Claims (6)
상기 센싱 신호선(10)의 외주면 위치에 구비되어 정전류 인가시 자기장을 발생시켜 노이즈가 차단되도록 하는 노이즈 차폐 쉴드부(22)가 구비된 쉴드 케이블(20);을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 쉴드.
A sensing signal line (10) installed to transmit a signal on a current flow circuit;
And a shield cable (20) provided at a position of an outer circumferential surface of the sensing signal line (10) and having a noise shielding shield portion (22) for generating a magnetic field when a constant current is applied to block noise.
상기 쉴드 케이블(20)은 상기 센싱 신호선(10)의 외주면 위치에 일정 횟수 권선된 노이즈 차폐 쉴드부(22)를 구비한 것을 특징으로 하는 전력 쉴드.
The method according to claim 1,
Wherein the shield cable (20) comprises a noise shielding shield (22) wound around the sensing signal line (10) at a predetermined number of times.
상기 센싱 신호선(10)의 외주면 위치에 저항기(30)가 구비된 것을 특징으로 하는 전력 쉴드.
The method according to claim 1,
And a resistor (30) is provided on the outer circumferential surface of the sensing signal line (10).
상기 쉴드 케이블(20)에 정전류 인가를 위한 전원부(36)가 연결되고, 상기 전원부(36)와 상기 쉴드 케이블(20) 사이에 상기 저항기(30)가 연결된 것을 특징으로 하는 전력 쉴드.
The method of claim 3,
Wherein a power supply unit for applying a constant current is connected to the shield cable and the resistor is connected between the power supply unit and the shield cable.
상기 쉴드 케이블(20)의 상기 전원부(36)와 연결된 단부와 반대되는 단부는 접지부(38)로 연결된 것을 특징으로 하는 전력 쉴드.
5. The method of claim 4,
Wherein an end of the shield cable (20) opposite to an end connected to the power supply unit (36) is connected to the ground unit (38).
상기 센싱 신호선(10)은 전류 측정부에 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 전력 쉴드.The method according to claim 1,
And the sensing signal line (10) is connected to the current measuring unit.
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