KR20160073770A - Apparatus and Method for Removing DC Offset, Charging and Discharging Testing Device with the Same - Google Patents

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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a direct current offset removing circuit to apply a constant current signal to a battery to be measured to give an impedance measurement function in a charging and discharging testing device which repeatedly tests the charging and discharging of the battery, to remove direct current, and to amplify and output a signal of alternating current voltage which is residual micro-voltage, a method, and a charging and discharging testing device including the direct current offset removing circuit. The charging and discharging testing device including the direct current offset removing circuit comprises: a testing battery capable of being charged and discharged with a constant capacity to generate charging current and discharging current; a charging and discharging tester to supply power for charging and discharging the testing battery by being electrically connected to the testing battery; an alternating current supply circuit to supply alternating current to the testing battery by being electrically connected to the testing battery; and the direct current offset removing circuit to produce reference voltage in which the direct current is removed by reducing the direct current voltage sensed from the testing battery with a constant size by being electrically connected to the testing battery, to produce a composite signal in which the direct current is removed by reducing the composite signal including the direct current voltage and the alternating current voltage sensed from the testing battery with a constant size, and to amplify and output the alternating current voltage in which the direct current is removed in the composite signal with a constant size based on the reference voltage.

Description

직류 오프셋 제거 회로 및 방법과 이를 구비한 충방전 시험기{Apparatus and Method for Removing DC Offset, Charging and Discharging Testing Device with the Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a DC offset removing circuit and method, and a charge /

본 발명은 직류 오프셋 제거 회로를 구비한 충방전 시험기에 관한 것으로서, 특히 충방전 반복 시험하는 충방전 시험기에서 임피던스 측정 기능을 부여하기 위해 측정 대상인 배터리의 정전류를 인가하고 직류 성분을 제거하여 남은 미소 전압인 교류 전압의 신호를 증폭하여 출력하는 직류 오프셋 제거 회로 및 방법과 이를 구비한 충방전 시험기에 관한 것이다.The present invention relates to a charge / discharge tester provided with a DC offset eliminating circuit. In particular, in order to give an impedance measuring function in a charging / discharging tester for repeated charging / discharging tests, a constant current of a battery to be measured is applied, And a charging / discharging tester having the DC offset removing circuit.

이차전지인 배터리는 수소이온 전지, 리튬이온 전지 및 리튬 폴리머 전지 등이 있으며 제조 후 충방전 과정을 거쳐야 전지의 성능이 완성된다.The secondary battery is a hydrogen ion battery, a lithium ion battery, and a lithium polymer battery. After the battery is charged and discharged, the performance of the battery is completed.

배터리는 생산 공정에서 충방전 시험기에 의해 여러 사이클 동안 충방전 과정을 반복해야 전지로 완성된다.The battery must be charged and discharged repeatedly for several cycles by a charge / discharge tester in the production process.

배터리는 충방전 과정을 반복하기 전에 열화 상태 등을 점검하기 위해 배터리에 정전류 신호를 공급하여 얻어진 결과 값으로 임피던스를 측정하여 배터리 상태를 추정하는 기술들이 제안되고 있다.There have been proposed techniques for estimating the state of the battery by measuring the impedance with a resultant value obtained by supplying a constant current signal to the battery to check the deterioration state or the like before repeating the charging and discharging process.

배터리의 내부 임피던스는 배터리의 수명과 밀접한 관련이 있으며 배터리 특성상 DC 성분이 동반될 수 밖에 없으며 정전류 신호 인가시 전압 변동폭이 적고 DC 오프셋 전압을 가지고 있어 일반적인 증폭 회로를 사용할 경우, DC 오프셋 전압까지 증폭되어 측정 범위를 벗어나기 때문에 측정이 불가능하다.The internal impedance of the battery is closely related to the lifetime of the battery. Due to the characteristics of the battery, the DC component is inevitably accompanied. When the constant current signal is applied, the voltage fluctuation is small and the DC offset voltage is used. Measurement can not be performed because the measurement range is out of range.

다시 말해, 배터리 임피던스의 측정은 배터리 특성상 작은 임피던스 성분을 지니고 있어 정전류 신호 인가시 전압 변동폭이 적고 DC 오프셋 전압을 가지고 있어 일반적인 증폭 회로를 사용할 경우 DC 오프셋 전압까지 증폭되어 원하는 부분의 소신호를 측정하기 불가능하다.In other words, the measurement of the battery impedance has a small impedance component due to the characteristics of the battery. Therefore, when the constant current signal is applied, the voltage fluctuation is small and the DC offset voltage is used. When a general amplification circuit is used, the DC offset voltage is amplified to measure a small- impossible.

배터리는 용량이 커질수록 배터리 임피던스가 낮아지기 때문에 대전류 신호를 인가하게 되고, 대전류를 공급하기 위해 설비 용량이 커지는 단점이 발생하며, 인가되는 대전류로 인해 배터리의 특성 변화가 발생되어 측정하고자 하는 신호의 왜곡이 발생되는 문제점이 발생한다.As the capacity of the battery increases, the impedance of the battery is lowered, so that a large current signal is applied. In addition, a large capacity of the battery increases in order to supply a large current. A problem occurs.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 정밀 측정 계측기는 AC 커플링(Coupling) 회로를 구성하여 DC 성분을 제거하여 미소 전압을 측정하는 방법을 이용한다.To solve these problems, the precision measuring instrument uses an AC coupling method to remove DC components and measure the microvoltage.

그러나 AC 커플링 회로는 DC 성분이 제거되지만 10Hz 이하의 저주파수 대역에서 신호의 왜곡을 동반할 수 밖에 없어 정밀 측정 계측기에 적용하기 불가능한 문제점이 있었다.However, the AC coupling circuit is disadvantageous in that it can not be applied to a precision measuring instrument because the DC component is removed but the signal is distorted in a low frequency band of 10 Hz or less.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 배터리의 충방전을 반복 시험하는 충방전 시험기에서 임피던스 측정 기능을 부여하기 위해 측정 대상인 배터리에 정전류 신호를 인가하고 직류 성분을 제거하여 남은 미소 전압인 교류 전압의 신호를 증폭하여 출력하는 직류 오프셋 제거 회로 및 방법과 이를 구비한 충방전 시험기를 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a charging / discharging tester for repeatedly testing the charging / discharging of a battery, in which a constant current signal is applied to a battery to be measured and an AC voltage And a charge / discharge tester provided with the circuit.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 직류 오프셋 제거 방법은,According to an aspect of the present invention, there is provided a method of removing a DC offset,

충전 전류와 방전 전류를 발생하기 위해서 일정 용량의 충전이 가능한 실험전지의 소정의 신호 크기나 주파수를 갖는 직류 전압을 감지하는 단계;Sensing a DC voltage having a predetermined signal size or frequency of an experimental cell capable of being charged with a predetermined capacity in order to generate a charging current and a discharging current;

직류 전압을 제1 아날로그 디지털 컨버터에서 측정하고 역전압으로 변환하여 제1 디지털 아날로그 컨버터로 출력하며, 직류 전압의 역전압을 가산시켜 직류 성분을 제거한 기준 전압을 생성하는 단계;Generating a reference voltage by removing a DC component by adding a reverse voltage of the DC voltage to the DC voltage, measuring the DC voltage in the first analog digital converter, converting the DC voltage into a reverse voltage and outputting it to the first digital analog converter,

실험전지의 소정의 신호 크기를 갖는 직류 전압과 소정의 신호 주파수를 갖는 교류 전압을 포함한 합성 신호로 된 인가 신호를 감지하는 단계; 및Sensing an application signal of a composite signal including a DC voltage having a predetermined signal amplitude and an AC voltage having a predetermined signal frequency; And

합성 신호를 제2 아날로그 디지털 컨버터에서 측정하고 역전압으로 변환하여 제2 디지털 아날로그 컨버터로 출력하며, 합성 신호의 역전압을 가산시켜 직류 성분을 제거한 교류 전압을 생성한 후 교류 전압을 일정 크기로 증폭하여 출력하는 단계를 포함한다.The synthesized signal is measured by a second analog digital converter, converted into a reverse voltage, and output to a second digital analog converter. The reverse voltage of the synthesized signal is added to generate an alternating voltage from which the direct current component is removed. And outputting.

본 발명의 특징에 따른 직류 오프셋 제거 방법은,A method of removing a DC offset according to an aspect of the present invention includes:

충전 전 개방 회로 전압(Open Circuit Voltage, OCV) 상태에서 실험전지의 소정의 신호 크기를 갖는 직류 전압을 감지하는 단계;Sensing a DC voltage having a predetermined signal size of the test cell in an open circuit voltage (OCV) state before charging;

직류 전압을 역전압으로 변환하고, 직류 전압의 역전압과 상기 감지된 직류 전압을 가산하여 제1 직류 성분을 제거한 제1 직류 전압을 생성하여 출력하는 단계;Generating a first DC voltage by removing a first DC component by adding a reverse voltage of the DC voltage and the sensed DC voltage, and outputting the generated first DC voltage;

제1 직류 전압을 역전압으로 변환하고, 제1 직류 전압의 역전압을 가산시켜 직류 성분이 제거된 기준 전압으로 설정하는 단계;Converting the first DC voltage to a reverse voltage and adding a reverse voltage of the first DC voltage to set the DC voltage as a reference voltage from which the DC component is removed;

충방전 후 개방 회로 전압(Open Circuit Voltage, OCV) 상태에서 실험전지의 소정의 신호 크기를 갖는 제2 직류 전압을 감지하는 단계; 및Sensing a second DC voltage having a predetermined signal size of the test cell in an open circuit voltage (OCV) state after charging and discharging; And

기준 전압에 감지된 제2 직류 전압을 가산하여 충방전에 따른 전압 변화량을 생성한 후, 일정 크기로 증폭하여 출력하는 단계를 포함한다.Adding the second DC voltage sensed by the reference voltage to generate a voltage change amount according to charging and discharging, and amplifying and outputting the voltage to a predetermined magnitude.

본 발명의 특징에 따른 직류 오프셋 제거 회로는,In the DC offset removing circuit according to the present invention,

충전 전류와 방전 전류를 발생하기 위해서 일정 용량의 충방전이 가능한 실험전지와 연결되어 실험전지의 소정의 신호 크기나 주파수를 갖는 직류 전압을 감지하거나 직류 전압과 교류 전압을 포함한 합성 신호를 감지하는 전압감지부;In order to generate charge current and discharge current, it is connected to an experimental cell capable of charging / discharging with a certain capacity, and detects a DC voltage having a predetermined signal size or frequency of an experimental cell, or detects a synthesized signal including DC voltage and AC voltage Sensing unit;

전압감지부로부터 입력되는 실험전지의 직류 전압 또는 합성 신호를 아날로그 디지털 컨버터로 측정하고 측정한 직류 전압 또는 합성 신호를 역전압으로 변환하여 디지털 아날로그 컨버터로 출력하는 콘트롤러;A controller for measuring a DC voltage or a synthesized signal of the experimental battery inputted from the voltage sensing unit with an analog digital converter and converting the measured DC voltage or the synthesized signal into a reverse voltage and outputting it to a digital analog converter;

콘트롤러의 디지털 아날로그 컨버터에서 직류 전압의 역전압을 가산시켜 직류 성분을 제거하며 역전압의 합성 신호를 가산시켜 직류 성분을 제거하는 가산부; 및An adder for removing a direct current component by adding a reverse voltage of a direct current voltage in a digital analog converter of the controller and adding a reverse signal of the synthesized signal to remove a direct current component; And

가산부로부터 출력된 전압 성분을 증폭하여 직류 성분이 제거된 교류 전압을 일정 크기로 증폭하여 출력하는 증폭부를 포함한다.And an amplifying unit for amplifying the voltage component output from the adding unit and amplifying the AC voltage from which the DC component has been removed to a predetermined magnitude.

본 발명의 특징에 따른 직류 오프셋 제거 회로를 구비한 충방전 시험기는,A charge / discharge tester provided with a DC offset removing circuit according to a feature of the present invention,

충전 전류와 방전 전류를 발생하기 위해서 일정 용량의 충방전이 가능한 전지인 실험전지;An experimental battery which is a battery capable of charging / discharging at a constant capacity in order to generate a charging current and a discharging current;

실험전지와 전기적으로 연결되어 있고 실험전지의 충전과 방전을 위한 전력을 공급하는 충방전 시험기;A charge and discharge tester electrically connected to the test cell and supplying power for charging and discharging the test cell;

실험전지와 전기적으로 연결되어 교류 전류를 실험전지로 공급하는 교류 전류 공급 회로; 및An alternating current supply circuit electrically connected to the experimental cell to supply an alternating current to the experimental cell; And

실험전지와 전기적으로 연결되고 실험전지로부터 감지한 직류 전압을 일정 크기로 감산시켜 직류 성분을 제거한 기준 전압을 생성하고, 실험전지로부터 감지된 직류 전압과 교류 전압을 포함한 합성 신호를 일정 크기로 감산시켜 직류 성분을 제거한 합성 신호를 생성하며 기준 전압을 기준으로 합성 신호에서 직류 성분이 제거된 교류 전압을 일정 크기로 증폭하여 출력하는 직류 오프셋 제거 회로를 포함한다.The DC voltage sensed from the test cell is electrically connected to the test cell and subtracted to a predetermined magnitude to generate a reference voltage from which the DC component is removed. The synthesized signal including the DC voltage and the AC voltage sensed from the test cell is subtracted And a DC offset eliminating circuit for generating a synthesized signal from which the DC component is removed and amplifying the AC voltage having the DC component removed from the synthesized signal based on the reference voltage to a predetermined magnitude.

전술한 구성에 의하여, 본 발명은 배터리에 작은 전류를 인가하여 미소 신호를 측정할 수 있어 측정 장비의 소형 경량화가 가능하며 10Hz 이하의 저주파 영역에서도 적용이 가능하여 주파수에 관계없이 사용 가능한 장점이 있다.According to the present invention, a small current can be applied to a battery to measure a minute signal, thereby making it possible to reduce the size and weight of a measuring instrument, and can be applied to a low frequency range of 10 Hz or less, .

본 발명은 오프셋 제거회로를 이용하여 적은 전류를 가하여 측정된 미소신호의 해상도를 극대화하고 적은 신호를 가하였기 때문에 배터리에 미치는 영향을 최소한으로 줄여 측정 오차를 줄이는 효과가 있다.The present invention maximizes the resolution of a small signal measured by applying a small current using an offset eliminating circuit and applies a small signal to reduce the influence on the battery to a minimum, thereby reducing a measurement error.

본 발명은 실험전지와 실험전지에 충전과 방전을 위한 전력을 공급하는 서포팅전지를 직렬로 연결하여 실험전지의 방전 시 서포팅전지에서 에너지를 저장할 수 있어 전력 변환 효율을 크게 높이고 이에 따라 열 배출량을 대폭 감소시키는 효과가 있다.The present invention relates to an experimental battery and a supporting battery for supplying power for charging and discharging to an experimental battery and a supporting battery in series to store energy in a supporting battery during discharging of an experimental battery, thereby greatly increasing power conversion efficiency, .

본 발명은 실험전지와 실험전지에 충전과 방전을 위한 전력을 공급하는 서포팅전지를 직렬로 연결하여 실험전지의 방전 시 서포팅전지에서 에너지를 저장할 수 있어 적은 전력 용량으로 충방전 실험이 가능한 효과가 있다.The present invention is capable of storing energy in a supporting battery during discharge of an experimental battery by connecting an experimental battery and a supporting battery that supplies power for charging and discharging to an experimental battery in series to enable a charge / discharge experiment with a small power capacity .

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 충방전 시험기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 충방전 시험기의 기능별 개념을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 콘트롤러 측면에서 충방전 시험기의 구성 장치를 모니터링하는 개념을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 DC 오프셋 제거 회로가 구비된 충방전 시험기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 DC 오프셋 제거 회로의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 DC 오프셋 제거 회로의 각 지점에서의 출력 신호를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 소신호인 교류 전압을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 DC 오프셋 제거 회로의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.1 is a view showing a configuration of a charge-discharge tester according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a functional conceptual view of a charge-discharge tester according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a concept of monitoring a constituent device of a charge / discharge tester in terms of a controller according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of a charge / discharge testing apparatus provided with a DC offset removing circuit according to an embodiment of the present invention.
5 is a detailed circuit diagram of a DC offset removing circuit according to the first embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing output signals at respective points of the DC offset cancellation circuit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating an AC voltage as a weak signal according to an embodiment of the present invention.
8 is a detailed circuit diagram of a DC offset removing circuit according to the second embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 발명의 충방전 시험기는 100A의 용량을 기준으로 충전 전류와 방전 전류를 발생한다고 가정한다.It is assumed that the charging / discharging tester of the present invention generates a charging current and a discharging current based on a capacity of 100A.

본 발명은 배터리 임피던스 측정에 사용되어지고 이에 한정하지 않으며 DC 부하의 측정, 소신호의 증폭 및 임피던스가 적고 다양한 부하의 측정에 적용이 가능하다.The present invention is used for measuring battery impedance, and is not limited thereto. The present invention can be applied to measurement of DC load, amplification of small signals, impedance measurement, and measurement of various loads.

배터리 전압은 대략적으로 2.7-4.2V 5Ah 배터리일 경우, 3A 정전류 구동시 3mV 정도의 전압이 변화하기 때문에 전압 변동을 측정하기 위해 본 발명의 DC 오프셋 제거 회로를 적용한다.The DC offset elimination circuit of the present invention is applied to measure the voltage fluctuation since the battery voltage is about 2.7-4.2V for a 5Ah battery and a voltage of about 3mV for a 3A constant current drive changes.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 충방전 시험기의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 충방전 시험기의 기능별 개념을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a configuration of a charge-discharge tester according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a functional concept of a charge-discharge tester according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 충방전 시험기는 실험전지(100), 서포팅(Supporting) 전지(200), 충전용 컨버터(300) 및 방전용 컨버터(400)를 포함한다.The charging / discharging tester according to the embodiment of the present invention includes an experimental battery 100, a supporting battery 200, a charging converter 300, and a discharging converter 400.

실험전지(100)와 서포팅전지(200)는 직렬로 연결되어 있는 구조이다.The experimental cell 100 and the supporting cell 200 are connected in series.

서포팅전지(200)는 실험전지(100) 용량의 최소 2.5배 이상인 전지로 구성한다.The supporting battery 200 is composed of a battery at least 2.5 times the capacity of the experimental battery 100.

실험전지(100)는 100A의 충전 전류와 방전 전류를 발생하기 위해서 3.7V, 100AH의 용량인 리튬 이온 전지로 구성된다.The experimental battery 100 is composed of a lithium ion battery having a capacity of 3.7V and 100AH in order to generate a charging current of 100A and a discharging current.

서포팅전지(200)는 실험전지(100)의 충전과 방전을 위한 전력을 공급하는 전원 장치로서 100A의 충전 전류와 방전 전류를 발생하기 위해서 3.7V, 200AH의 용량인 리튬 이온 전지로 구성된다.The supporting battery 200 is a power supply device for supplying power for charging and discharging the experimental battery 100, and is composed of a lithium ion battery having a capacity of 3.7V and 200AH in order to generate a charging current and a discharging current of 100A.

실험전지(100)와 서포팅전지(200)는 리튬 이온 전지로 구성한다고 기재되어 있지만, 리튬 폴리머 전지 등 충전이 가능한 전지이면 어떠한 전지도 가능하다.Although the experimental battery 100 and the supporting battery 200 are described as being composed of a lithium ion battery, any battery can be used as long as it is a rechargeable battery such as a lithium polymer battery.

실험전지(100)는 리튬 이온 전지로서 충방전 반복 시험 대상인 전지이다.The experimental battery 100 is a lithium ion battery, which is a battery to be subjected to charge / discharge repetition test.

서포팅전지(200)는 실험전지(100)의 충전 중에 방전을 수행하고, 실험전지(100)의 방전 중에 충전을 수행하는 전지이다.The supporting battery 200 is a battery that performs discharge during charging of the experimental battery 100 and performs charging during discharging of the experimental battery 100.

스위치(110)는 전지를 연결하거나 차단하는 고전류 릴레이이고 충전과 방전 중에 연결되고 쉼 상태나 비상시 전류를 차단한다.The switch 110 is a high-current relay that connects or disconnects a battery and is connected during charging and discharging, and interrupts the pause or emergency current.

제1 전류검출저항(Shunt Resistor)(120)은 대략 수백 암페어 전류에서 수십 mV의 전압이 걸리는 저항값을 가진 저항체이다.The first current detecting resistor 120 is a resistor having a resistance value that takes a voltage of several ten mV at a current of several hundred amperes.

충전용 컨버터(300) 및 방전용 컨버터(400)는 직류 전압을 감압 또는 승압하여 원하는 직류 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터로서, 트랜스포머의 듀티 사이클의 온 오프 동안 전력량을 제어하여 출력한다.The charging converter 300 and the discharging converter 400 are DC-DC converters that convert a DC voltage to a desired DC voltage by reducing or boosting the DC voltage. The DC-DC converter controls and outputs the amount of power during on-off of the duty cycle of the transformer.

충전용 컨버터(300)는 서포팅전지(200)의 전력으로 실험전지(100)를 충전하며, 입력에 비례하는 충전 전류가 흐르게 하는 충전 회로이다.The charging converter 300 is a charging circuit that charges the experimental battery 100 with the power of the supporting battery 200 and allows a charging current proportional to the input to flow.

방전용 컨버터(400)는 입력에 비례하는 방전 전류가 흐르게 하는 방전 회로로서 실험전지(100)의 전압이 고전류를 흐르게 하는데 전압이 부족한 경우, 서포팅전지(200)의 전압을 실험전지(100)에 공급하여 실험전지(100)를 방전시킨다.The discharge converter (400) is a discharge circuit that allows a discharge current proportional to the input to flow. When the voltage of the experimental battery (100) causes a high current to flow, the voltage of the supporting battery (200) And discharges the experimental battery 100. [

충전기(500)는 충전 회로와 방전 회로가 작동하면서 발생하는 전력 손실(5-30%)을 보충하는 장치이다.The charger 500 is a device for supplementing the power loss (5-30%) generated by the operation of the charging circuit and the discharging circuit.

충전기(500)는 컨버터의 전력 효율이 70-90%일 때, 실험전지(100)의 충전과 방전 과정을 반복하게 되면, 서포팅전지(200)의 전기량이 계속 감소하며 감소한 전력을 보충해준다.When the power efficiency of the converter is 70-90%, the charger 500 repeats the charging and discharging process of the experimental battery 100, and the electricity quantity of the supporting battery 200 continuously decreases, thereby supplementing the reduced power.

방전기(520)는 실험전지(100) 또는 서포팅전지(200)가 충전된 상태에서 실험 시 서포팅전지(200)의 과충전을 방지하기 위해서 서포팅전지(200)를 방전시켜 주는 장치이다.The discharger 520 discharges the supporting battery 200 to prevent overcharge of the supporting battery 200 when the experimental battery 100 or the supporting battery 200 is charged.

본 발명의 충방전 시험기는 도 2의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 충전 시와 방전 시를 나누어 설명하면 다음과 같다.As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the charging and discharging test apparatus of the present invention will be described as follows.

충방전 시험기의 충전 시 과정을 설명하면 다음과 같다.The charging process of the charging / discharging tester will be described as follows.

콘트롤러(600)는 실험전지(100)의 전압을 측정하고 충전 시 스위치(110)에 전원을 인가하여 실험전지(100)에 전류가 공급될 수 있도록 한다.The controller 600 measures the voltage of the experimental battery 100 and applies power to the switch 110 during charging so that current can be supplied to the experimental battery 100.

충전용 컨버터(300)는 서포팅전지(200)로부터 충전 전류를 공급받는다. 예를 들면, 서포팅전지(200)는 전지의 효율이 85%일 때, 118A를 충전 전류로 충전용 컨버터(300)로 공급한다.The charging converter 300 receives a charging current from the supporting battery 200. For example, when the efficiency of the battery is 85%, the supporting battery 200 supplies 118A to the charging converter 300 at a charging current.

충전용 컨버터(300)는 서포팅전지(200)로부터 118A를 충전 전류를 입력받아 100A의 충전 전류로 변환하여 실험전지(100)를 충전한다.The charging converter 300 receives the charging current from the supporting battery 200, converts the charging current into a charging current of 100 A, and charges the experimental battery 100.

콘트롤러(600)는 제1 전류검출저항(120)의 양단의 전압을 측정하여 정해진 크기의 충전 전류가 흐르는지 판단하고 충전 중 실험전지(100)의 전압, 전류 및 충전 시간을 체크하여 데이터로 저장한다.The controller 600 measures the voltage at both ends of the first current detection resistor 120 to determine whether a predetermined amount of charge current flows, checks the voltage, current, and charge time of the experimental battery 100 during charging and stores the data do.

콘트롤러(600)는 충전 중 전력 손실을 계산하여 충전기(500)로부터 손실분만큼의 전력을 보충하도록 제어한다.The controller 600 calculates the power loss during charging so as to compensate for the amount of power lost from the charger 500. [

콘트롤러(600)는 기 설정된 충전 완료 조건에 도달하게 되면 쉼 상태로 전환한다.The controller 600 switches to a pause state when a preset charge completion condition is reached.

여기서, 쉼 상태는 충방전 시험기에 전원을 넣으면 장치 초기화에 의해 세팅되고 충전용 컨버터(300)와 방전용 컨버터(400)에 전류 크기가 0이 입력되며, 충전기(500)와 방전기(520)가 오프 상태이며, 스위치(110)에 전원이 인가되지 않은 상태이다.The pause state is set by initializing the device when power is applied to the charge and discharge tester and the current size is input to the charge converter 300 and the discharge converter 400. The charger 500 and the discharger 520 Off state, and the power supply to the switch 110 is not applied.

콘트롤러(600)는 쉼 상태에서 서포팅전지(200)의 전압과 전류량을 데이터로 하여 충전량을 예측한다. 이때, 콘트롤러(600)는 서포팅전지(200)의 충전량이 60%를 초과하면 방전기(520)를 제어하여 충전량을 50%로 감소시키고 40% 미만이면 충전기(500)를 제어하여 서포팅전지(200)의 충전량을 50%로 증가시킨다.The controller 600 estimates the amount of charge using the voltage and current amount of the supporting battery 200 as data. At this time, the controller 600 controls the discharger 520 to reduce the charged amount to 50% when the charged amount of the supporting battery 200 exceeds 60%, and controls the charging device 500 when the charged amount of the supporting battery 200 is less than 40% To 50%.

이는 서포팅전지(200)는 50% 정도 충전되어 있을 때 최대의 효율이 나오기 때문이다.This is because the maximum efficiency is obtained when the supporting battery 200 is charged to about 50%.

충방전 시험기의 방전 시 과정을 설명하면 다음과 같다.The discharging process of the charging / discharging tester will be described as follows.

콘트롤러(600)는 실험전지(100)의 전압을 측정하고 방전 시 스위치(110)에 전원을 인가하여 실험전지(100)에 전류가 공급될 수 있도록 한다.The controller 600 measures the voltage of the experimental battery 100 and applies power to the switch 110 during the discharge to allow the current to be supplied to the experimental battery 100.

방전용 컨버터(400)는 실험전지(100)로부터 방전 전류를 공급받는다. 예를 들면, 방전용 컨버터(400)는 효율이 85%일 때, 실험전지(100)로부터 100A를 입력받아 170A로 변환하여 출력한다.The discharge converter (400) receives a discharge current from the experimental battery (100). For example, when the efficiency is 85%, the discharge converter 400 receives 100A from the experimental cell 100, converts it to 170A, and outputs it.

방전용 컨버터(400)는 170A를 출력하므로 서포팅 전지를 70A로 충전하고 실험전지(100)로 100A를 공급한다.Since the discharge converter 400 outputs 170A, the supporting battery is charged to 70A and the battery 100A is supplied to the experimental battery 100.

서포팅전지(200)는 방전용 컨버터(400)의 출력된 전류를 이용하여 충전하게 된다.The supporting battery 200 is charged using the output current of the discharge converter 400. [

서포팅전지(200)는 실험전지(100)가 방전을 수행하는 동안 충전을 수행하다가 실험전지(100)가 0V까지 방전하게 되면, 방전 과정에서 전선, 회로 등의 손실된 전류분 만큼 방전하여 실험전지(100)로 공급한다.When the experimental battery 100 discharges to 0 V while discharging the experimental battery 100 during discharging, the supporting battery 200 discharges the lost current of the electric wire and the circuit during the discharging process, (100).

실험전지(100)와 서포팅전지(200)는 실험전지(100)를 0V까지 방전하기 위해서 직렬로 연결되어 있다. 즉, 실험전지(100)는 작동 전압이 3V 이상을 유지해야 하므로 OV까지 방전되면, 작동이 불가능하므로 서포팅전지(200)와 직렬로 연결하여 0V까지 방전하여도 작동 전압을 3V 이상 유지할 수 있다.The experimental cell 100 and the supporting cell 200 are connected in series in order to discharge the experimental cell 100 to 0V. That is, since the experimental battery 100 needs to maintain the operating voltage of 3 V or more, the operation voltage can be maintained at 3 V or more even if discharged to 0 V by being connected in series with the supporting battery 200.

콘트롤러(600)는 제1 전류검출저항(120)의 양단의 전압을 측정하여 정해진 크기의 방전 전류가 흐르는지 판단하고 방전 중 실험전지(100)의 전압, 전류 및 방전 시간을 체크하여 데이터로 저장한다.The controller 600 measures the voltage at both ends of the first current detection resistor 120 to determine whether a predetermined amount of discharge current flows and checks the voltage, current, and discharge time of the experimental battery 100 during discharging, do.

콘트롤러(600)는 방전 중 전력 손실을 계산하여 충전기(500)로부터 손실분만큼의 전력을 보충하도록 제어한다.The controller 600 calculates the power loss during discharging and controls the battery charger 500 to compensate for the lost amount of power.

콘트롤러(600)는 기 설정된 방전 완료 조건에 도달하게 되면 쉼 상태로 전환한다.The controller 600 switches to a pause state when a predetermined discharge completion condition is reached.

전술한 본 발명의 충방전 시험기는 100A의 용량을 기준으로 하고 있지만 이에 한정하지 않고 200A, 300A 등으로 용량을 증가시키면, 실험전지(100), 서포팅전지(200) 등의 각 전지의 용량을 증가분만큼 증가시켜 구성하면 된다.Although the charge / discharge tester of the present invention is based on a capacity of 100 A, if the capacity is increased to 200 A, 300 A or the like, the capacity of each cell such as the experimental battery 100, the supporting battery 200, As shown in FIG.

본 발명은 실험전지(100)와 실험전지(100)에 충전과 방전을 위한 전력을 공급하는 서포팅전지(200)를 직렬로 연결하여 실험전지(100)의 방전 시 서포팅전지(200)에서 에너지를 저장할 수 있어 전력 변환 효율을 크게 높이고 이에 따라 열 배출량을 대폭 감소시키는 효과가 있다.The supporting battery 200 for supplying power for charging and discharging is connected in series to the experimental battery 100 and the experimental battery 100 so that the energy of the supporting battery 200 during the discharge of the experimental battery 100 So that the power conversion efficiency is greatly increased and the heat emission amount is greatly reduced.

본 발명은 기존의 충방전 시험기와 비교하면 충전 및 방전 회로의 전력 변환 효율이 대략 70~90% 정도이고, 열 배출량이 10~30% 정도로 감소하며, 기존의 충방전 시험기의 10-30% 전력 용량이면 충전과 방전 실험이 가능하다.Disclosure of Invention Technical Problem [10] The present invention has been made in view of the facts that the power conversion efficiency of the charging and discharging circuit is about 70 to 90%, the heat discharging amount is reduced to about 10 to 30% If capacity is available, charge and discharge experiments are possible.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 콘트롤러 측면에서 충방전 시험기의 구성 장치를 모니터링하는 개념을 나타낸 도면이다.3 is a view illustrating a concept of monitoring a constituent device of a charge / discharge tester in terms of a controller according to an embodiment of the present invention.

콘트롤러(600)는 스위치(110)의 전원을 인가하여 온 오프 제어한다. 여기서, 스위치(110)는 트랜지스터나 MOS-FET 또는 소형 릴레이를 나타낸다.The controller 600 applies power to the switch 110 to turn it on and off. Here, the switch 110 represents a transistor, a MOS-FET, or a small relay.

충전용 컨버터(300)는 콘트롤러(600)로부터 전압 입력(예를 들어 0~5V), 전류 입력(예를 들어 0~20mA) 또는 주파수 입력(예를 들어 0~100kHz)을 공급받아 입력에 비례하는 실험전지(100)에 전류를 공급한다.The charging converter 300 receives a voltage input (for example, 0 to 5 V), a current input (for example, 0 to 20 mA) or a frequency input (for example, 0 to 100 kHz) from the controller 600 and is proportional to the input The current is supplied to the experimental cell 100 which is a battery.

방전용 컨버터(400)는 콘트롤러(600)로부터 전압 입력(예를 들어 0-5V), 전류 입력(예를 들어 0~20mA) 또는 주파수 입력(예를 들어 0~100kHz)을 공급받아 실험전지(100)에 전류를 방전한다.The discharge converter 400 receives the voltage input (for example, 0-5 V), the current input (for example, 0 to 20 mA) or the frequency input (for example, 0 to 100 kHz) 100).

콘트롤러(600)는 충전기(500)를 온오프시키는 충전 제어 신호를 충전기(500)로 전송하며, 방전기(520)를 온오프시키는 방전 제어 신호를 방전기(520)로 전송한다.The controller 600 transmits a charge control signal for turning on and off the charger 500 to the charger 500 and transmits a discharge control signal for turning the discharge device 520 on and off to the discharger 520.

콘트롤러(600)는 Shunt Resistor인 제1 전류검출저항(120)의 양단에 전기적으로 접속하고 제1 전류검출저항(120)에 전류에 비례하는 전압이 발생하므로 이러한 전압을 입력받아 증폭하여 AD 컨버젼(Conversion)하여 실험전지(100)의 전류를 모니터링한다.The controller 600 is electrically connected to both ends of the first current detecting resistor 120 which is a shunt resistor and generates a voltage proportional to the current in the first current detecting resistor 120. The controller 600 receives and amplifies the voltage, Conversion is performed to monitor the current of the experimental cell 100.

콘트롤러(600)는 서포팅전지(200)의 인접하여 구성된 Shunt Resistor인 제2 전류검출저항(220)의 양단에 전기적으로 접속하고, 제2 전류검출저항(220)에 전류에 비례하는 전압이 발생하므로 이러한 전압을 입력받아 증폭하여 AD 컨버젼(Conversion)하여 서포팅전지(200)의 전류를 모니터링한다.The controller 600 is electrically connected to both ends of the second current detecting resistor 220 which is a shunt resistor formed adjacent to the supporting battery 200 and a voltage proportional to the current is generated in the second current detecting resistor 220 And receives the voltage, amplifies it, and conducts AD conversion to monitor the current of the supporting battery 200.

콘트롤러(600)는 실험전지(100)의 전압을 수신하여 AD 컨버젼(Conversion)하여 실험전지(100)의 전압을 모니터링한다.The controller 600 receives the voltage of the experimental battery 100 and conducts AD conversion to monitor the voltage of the experimental battery 100.

콘트롤러(600)는 서포팅전지(200)의 전압을 수신하여 AD 컨버젼(Conversion)하여 서포팅전지(200)의 전압을 모니터링한다.The controller 600 receives the voltage of the supporting battery 200 and performs AD conversion to monitor the voltage of the supporting battery 200.

콘트롤러(600)는 충방전 시험기의 충전 제어를 다음과 같이 수행한다.The controller 600 performs charge control of the charge and discharge tester as follows.

콘트롤러(600)는 실험전지(100)의 전압/전류, 서포팅전지(200)의 전압/전류를 모니터링하여 안전조건 범위 안에 있는지 판단하고 다음 스텝으로 진행한다.The controller 600 monitors the voltage / current of the experimental battery 100 and the voltage / current of the supporting battery 200 to determine whether the voltage / current is within the safe condition range, and proceeds to the next step.

안전조건은 예를 들면, 전압: 3.0~4.2V, 전류: 0~100A로 설정할 수 있다.The safety conditions can be set, for example, at a voltage of 3.0 to 4.2 V and at a current of 0 to 100 A, for example.

콘트롤러(600)는 전류와 충전 시간 등의 충전 조건을 입력받아 서포팅전지(200)의 충전량과 비교하고 충전이 가능하다고 판단되면 스위치(110)을 닫으며 충전량이 부족하다고 판단되면 충전기(500)를 온 시켜 실험 가능한 전류량만큼 충전한 후 충전 실험을 수행한다.The controller 600 compares the charging conditions such as the current and the charging time with the charging amount of the supporting battery 200. When it is determined that charging is possible, the controller 600 closes the switch 110. When it is determined that the charging amount is insufficient, And the charging test is carried out after charging by an amount of the testable current.

콘트롤러(600)는 스위치(110)을 닫은 후, 충전용 컨버터(300)에 입력 전압을 인가시켜 실험전지(100)를 충전한다.The controller 600 closes the switch 110 and then applies an input voltage to the charging converter 300 to charge the experimental battery 100.

콘트롤러(600)는 실험전지(100)의 전압과 전류를 지정된 시간 단위(예를 들면 1초 등)의 간격마다 저장한다.The controller 600 stores the voltage and the current of the experimental battery 100 at intervals of a designated time unit (for example, one second).

실험전지(100)의 충전량은 단위시간 × 평균전류의 합이다.The charged amount of the experimental cell 100 is the sum of unit time x average current.

콘트롤러(600)는 서포팅전지(200)의 전압과 전류를 지정된 시간 단위의 간격마다 저장한다.The controller 600 stores the voltage and current of the supporting battery 200 at intervals of a designated time unit.

서포팅전지(200)의 방전량은 단위시간 × 평균전류의 합이며, 방전량으로 SOC(State of Charge[Ah])를 계산한다.The discharge amount of the supporting battery 200 is the sum of the unit time and the average current, and the SOC (State of Charge [Ah]) is calculated by the discharge amount.

콘트롤러(600)는 실험전지(100)의 전압과 전류, 충전시간, 충전량 등이 충전완료 조건이 되면, 전류가 0이 되도록 충전용 컨버터(300)의 입력 전압을 변경한다.The controller 600 changes the input voltage of the charging converter 300 so that the current becomes zero when the voltage, current, charging time, charging amount, etc. of the experimental battery 100 is the charging completion condition.

콘트롤러(600)는 스위치(110)를 개방하고, 실험 중 얻은 데이터를 충방전 시험기에 연결된 PC에 저장하며, 쉼 상태(Rest Mode)로 전환한다. 여기서, 쉼 상태는 충전용 컨버터(300)와 방전용 컨버터(400)에 전류 크기가 0이 입력되며, 충전기(500)와 방전기(520)가 오프 상태이며, 스위치(110)에 전원이 인가되지 않은 상태를 나타낸다.The controller 600 opens the switch 110, stores data obtained during the experiment in a PC connected to the charge / discharge tester, and switches to a rest mode. Here, in the pause state, a current size of 0 is input to the charging converter 300 and the discharging converter 400, the charger 500 and the discharger 520 are off, and the power is not applied to the switch 110 .

콘트롤러(600)는 충방전 시험기의 방전 제어를 다음과 같이 수행한다.The controller 600 performs discharge control of the charge / discharge tester as follows.

콘트롤러(600)는 실험전지(100)의 전압/전류, 서포팅전지(200)의 전압/전류를 모니터링하여 안전조건 범위 안에 있는지 판단하고 다음 스텝으로 진행한다.The controller 600 monitors the voltage / current of the experimental battery 100 and the voltage / current of the supporting battery 200 to determine whether the voltage / current is within the safe condition range, and proceeds to the next step.

콘트롤러(600)는 전류와 방전 시간 등의 방전 조건을 입력받아 서포팅전지(200)의 충전량과 비교하고 방전이 가능하다고 판단되면 스위치(110)을 닫으며 충전량이 크다고 판단되면 방전기(400)를 온 시켜 실험 가능한 전류량만큼 방전한 후 방전 실험을 수행한다.The controller 600 compares the discharge condition such as the current and the discharge time with the charged amount of the supporting battery 200. If the discharge is determined to be possible, the controller 600 closes the switch 110, And discharge test is carried out after discharging by an amount of testable current.

콘트롤러(600)는 스위치(110)을 닫은 후, 방전용 컨버터(400)에 입력 전압을 인가시켜 실험전지(100)를 방전한다.The controller 600 closes the switch 110 and applies an input voltage to the discharge converter 400 to discharge the experimental battery 100.

콘트롤러(600)는 실험전지(100)의 전압과 전류를 지정된 시간 단위(예를 들면 1초 등)의 간격마다 저장한다.The controller 600 stores the voltage and the current of the experimental battery 100 at intervals of a designated time unit (for example, one second).

실험전지(100)의 방전량은 단위시간 × 평균전류의 합이다.The discharge amount of the experimental battery 100 is the sum of unit time x average current.

콘트롤러(600)는 서포팅전지(200)의 전압과 전류를 지정된 시간 단위의 간격마다 저장한다.The controller 600 stores the voltage and current of the supporting battery 200 at intervals of a designated time unit.

서포팅전지(200)의 충전량은 단위시간 × 평균전류의 합이며, 충전량으로 SOC(State of Charge[Ah])를 계산한다.The charging amount of the supporting battery 200 is the sum of the unit time and the average current, and the SOC (State of Charge [Ah]) is calculated from the charging amount.

콘트롤러(600)는 실험전지(100)의 전압과 전류, 방전시간, 방전량 등이 방전완료 조건이 되면, 전류가 0이 되도록 방전용 컨버터(400)의 입력 전압을 변경한다.The controller 600 changes the input voltage of the discharge converter 400 so that the current becomes zero when the voltage, current, discharge time, discharge amount, etc. of the experimental battery 100 become the discharge completion condition.

콘트롤러(600)는 스위치(110)를 개방하고, 실험 중 얻은 데이터를 충방전 시험기에 연결된 PC에 저장하며, 쉼 상태(Rest Mode)로 전환한다.The controller 600 opens the switch 110, stores data obtained during the experiment in a PC connected to the charge / discharge tester, and switches to a rest mode.

서포팅전지(200)의 충전 상태는 실험전지(100)의 충전 또는 방전 실험을 성공적으로 수행하는데 있어 매우 중요한 요소이다.The charging state of the supporting battery 200 is a very important factor for successfully performing the charging or discharging test of the experimental battery 100.

충전 실험 조건은 다음과 같다.The charging test conditions are as follows.

콘트롤러(600)는 도 3에 도시된 바와 같이, 스위치(110)를 개방한 상태에서 서포팅전지(200)의 개방 회로 전압(Open Circuit Voltage, OCV)의 충전 상태를 체크한다.The controller 600 checks the charging state of the open circuit voltage (OCV) of the supporting battery 200 with the switch 110 opened as shown in FIG.

콘트롤러(600)는 실험자로부터 실험전지(100)의 충전 목표량을 입력받고, 서포팅전지(200)의 용량이 실험전지(100)의 충전 목표량을 감당할 수 있는지 판단한다. 실험전지(100)의 충전 목표량을 감당할 수 있는 판단 기준은 실험전지(100)의 충전 목표량의 에너지를 서포팅전지(200)가 125% 이상 공급해줄 수 있음을 의미한다.The controller 600 receives the charging target amount of the experimental battery 100 from the experimenter and determines whether the capacity of the supporting battery 200 can cover the charging target amount of the experimental battery 100. The criterion that can meet the charge target amount of the experimental battery 100 is that the supporting battery 200 can supply the energy of the charge target amount of the experimental battery 100 by 125% or more.

예를 들면, 실험전지(100)의 충전 목표량이 10A인 경우, 서포팅전지(200)의 용량은 12.5A 이상 되어야 안정적으로 충전 실험이 가능하다.For example, when the charging target amount of the experimental battery 100 is 10A, the capacity of the supporting battery 200 should be 12.5A or more so that the charging experiment can be stably performed.

콘트롤러(600)는 서포팅전지(200)의 용량이 실험전지(100)의 충전 목표량보다 125% 이상인 경우 충전 실험을 수행하며, 125% 이하인 경우, 충전기(500)로부터 부족한 에너지를 충전한다.The controller 600 performs the charging test when the capacity of the supporting battery 200 is 125% or more of the charging target amount of the experimental battery 100 and charges the insufficient energy from the charger 500 when the capacity of the supporting battery 200 is 125% or less.

다시 말해, 서포팅전지(200)는 충방전 시 발생하는 누설전류, 열 손실 등을 고려하여 충방전 시 각각 25% 여유 공간(용량)이 필요한 것이다.In other words, the supporting battery 200 requires a 25% free space (capacity) in charging and discharging in consideration of leakage current, heat loss, and the like generated during charging and discharging.

서포팅전지(200)의 용량은 실험전지(100)의 충전 목표량보다 125% 이상 공급이 가능할 때 원하는 충전 실험이 가능한 것으로 125% 이상으로 설정되어 있지만 이에 한정하지 않고 다양한 범위로 설정이 가능하다.The capacity of the supporting battery 200 is set to be 125% or more, which is a desirable charging experiment when the supply amount of the supporting battery 200 is 125% or more than the charging target amount of the experimental battery 100. However, the supporting battery 200 can be set in various ranges.

방전 실험 조건은 다음과 같다.The discharge test conditions are as follows.

콘트롤러(600)는 도 3에 도시된 바와 같이, 스위치(110)를 개방한 상태에서 서포팅전지(200)의 개방 회로 전압(Open Circuit Voltage, OCV)의 방전 상태를 체크한다.The controller 600 checks the discharge state of the open circuit voltage (OCV) of the supporting battery 200 while the switch 110 is opened, as shown in FIG.

콘트롤러(600)는 실험자로부터 실험전지(100)의 방전 목표량을 입력받고, 서포팅전지(200)의 용량이 실험전지(100)의 방전 목표량을 감당할 수 있는지 판단한다. 실험전지(100)의 방전 목표량을 감당할 수 있는 판단 기준은 실험전지(100)의 방전 목표량의 에너지를 서포팅전지(200)가 125% 이상 받아들일 수 있음을 의미한다.The controller 600 receives the discharge target amount of the experimental battery 100 from the experimenter and determines whether the capacity of the supporting battery 200 can cover the discharge target amount of the experimental battery 100. The criterion that can meet the discharge target amount of the experimental battery 100 means that the supporting battery 200 can receive the energy of the discharge target amount of the experimental battery 100 by 125% or more.

콘트롤러(600)는 서포팅전지(200)의 용량이 실험전지(100)의 방전 목표량보다 125% 이상인 경우 방전 실험을 수행하며, 125% 이하인 경우, 필요한 에너지 공간을 방전기(520)에 의해 확보한다.The controller 600 performs a discharge test when the capacity of the supporting battery 200 is 125% or more of the discharge target amount of the experimental battery 100, and secures the necessary energy space by the discharger 520 when the capacity of the supporting battery 200 is 125% or less.

실험 전 서포팅전지(200)의 충전량은 서포팅전지(200)의 총 용량에 50%로 유지하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 서포팅전지(200)의 최대 용량이 25A라고 가정하면, 실험 전 서포팅전지(200)의 충전량을 12.5A로 설정 시 충전 실험 또는 방전 실험을 진행하는 것이다.It is preferable that the charging amount of the supporting battery 200 before the experiment is maintained at 50% of the total capacity of the supporting battery 200. For example, assuming that the maximum capacity of the supporting battery 200 is 25 A, the charging or discharging experiment is performed when the charging amount of the supporting battery 200 before the experiment is set to 12.5 A.

실험자가 충전과 방전 실험 중 어느 실험을 진행할 지 알 수 없다.The experimenter does not know which of the charging and discharging tests to proceed.

다시 말해, 서포팅전지(200)는 실험전지(100)의 충전 목표량보다 125% 이상 공급할 수 있어야 하고, 실험전지(100)의 방전 목표량의 에너지를 서포팅전지(200)가 125% 이상 받아들일 수 있어야 하므로 총 용량의 중간 지점의 용량(12.5A)에서 실험을 진행해야 충전 실험과 방전 실험을 충전기(500)와 방전기(520)에 도움을 받지 않고 진행할 수 있게 된다.In other words, the supporting battery 200 should be able to supply at least 125% of the target amount of charge of the experimental battery 100, and the supporting battery 200 should be able to receive at least 125% of the energy of the discharge target amount of the experimental battery 100 The charging and discharging tests can be performed without being assisted by the charger 500 and the discharger 520 by conducting the experiment at the capacity of 12.5 A at the midpoint of the total capacity.

예를 들어, 서포팅전지(200)의 최소 용량은 실험전지(100)의 충전 목표량보다 125% 이상 공급할 수 있어야 하고, 실험전지(100)의 방전 목표량의 에너지를 서포팅전지(200)가 125% 이상 받아들일 수 있어야 하므로 실험전지(100)를 기준으로 실험전지(100)의 실험 목표량보다 250% 이상을 가지도록 설계하는 것이 바람직하다.For example, the minimum capacity of the supporting battery 200 should be at least 125% of the charging target amount of the experimental battery 100, and the energy of the discharging target amount of the experimental battery 100 should be at least 125% It is desirable to design the battery 100 to have a capacity of 250% or more of the target amount of the battery 100 based on the battery 100.

서포팅전지(200)의 총 용량은 용량이 크면 클수록 충전기(500)와 방전기(520)를 가동할 시간이 줄어들어 절전의 효과가 있고 실험전지(100)의 수명도 연장되므로 실험전지(100)의 최대 목표량의 3배가 적합하다.The larger the capacity of the supporting battery 200 is, the shorter the time for operating the charger 500 and the discharger 520 is, the more power saving effect is achieved and the lifetime of the experimental battery 100 is extended. Three times the target amount is appropriate.

예를 들어, 서포팅전지(200)의 총 용량은 실험전지(100)의 최대 충전 목표량이 10A, 최대 방전 목표량이 10A일 때, 실험전지(100)의 충방전에 대한 최대 목표량의 3배(60A)가 바람직하다.For example, the total capacity of the supporting battery 200 is three times the maximum target amount for charging and discharging of the experimental battery 100 (60 A) when the maximum charging target amount of the experimental battery 100 is 10 A and the maximum discharge target amount is 10 A ).

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 DC 오프셋 제거 회로가 구비된 충방전 시험기의 구성을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 DC 오프셋 제거 회로의 구성을 상세하게 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 DC 오프셋 제거 회로의 각 지점에서의 출력 신호를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a charge / discharge testing apparatus provided with a DC offset removing circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a DC offset removing circuit according to the first embodiment of the present invention And FIG. 6 is a diagram showing output signals at respective points of the DC offset cancellation circuit according to the first embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 DC 오프셋 제거 회로(700)는 크게 제1 기능과 제2 기능으로 사용된다.As shown in FIG. 4, the DC offset canceling circuit 700 of the present invention is largely used as a first function and a second function.

제1 기능의 DC 오프셋 제거 회로(700)는 실험전지(100)의 내부 저항(임피던스)을 측정하기 위해 실험전지(100)에 AC 교류를 공급하여 전압 변화량을 측정하는 기능이다.The DC offset removing circuit 700 of the first function is a function for measuring the amount of voltage change by supplying an AC alternating current to the experimental battery 100 to measure the internal resistance (impedance) of the experimental battery 100.

실험전지(100)의 임피던스는 옴의 법칙(R(내부 저항)=V(전압 변화량)/I(공급 전류))에 의해 구해진다.The impedance of the experimental cell 100 is determined by the Ohm's law (R (internal resistance) = V (voltage variation) / I (supply current)).

제2 기능의 DC 오프셋 제거 회로(700)는 배터리인 실험전지(100)의 충전 후 개방 회로 전압(Open Circuit Voltage, OCV)와 충전 전 OCV를 측정하여 실험전지(100)의 충전에 따른 전압 변화량을 측정하는 기능이다.The DC offset cancellation circuit 700 of the second function measures the open circuit voltage (OCV) and the pre-charge OCV of the experimental battery 100, which is a battery, .

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 DC 오프셋 제거 회로(700)는 전술한 DC 오프셋 제거 회로(700)의 제1 기능을 나타내며, 실험전지(100)에 AC 전류 공급 회로(800)를 전기적으로 연결하여 AC 전류를 배터리에 공급하게 된다.5 is a circuit diagram showing a DC offset canceling circuit 700 according to the first embodiment of the present invention which is a first function of the DC offset removing circuit 700. The DC offset removing circuit 700 includes an AC current supplying circuit 800 And electrically connected to supply AC current to the battery.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 전술한 도 2와 같은 충방전 시험기의 실험전지(100)에 AC 전류 공급 회로(800)와 DC 오프셋 제거 회로(700)를 전기적으로 연결한다.As shown in FIG. 4, the present invention electrically connects the AC current supply circuit 800 and the DC offset removal circuit 700 to the experimental battery 100 of the charging / discharging tester shown in FIG.

이러한 구성을 위해서 본 발명은 도 2의 충방전 시험기의 실험전지(100)가 AC 전류를 공급하기 위한 AC 전류 공급 회로(800)와 DC 오프셋 제거 회로(700), 콘트롤러(600)와 전기적으로 연결되며, DC 오프셋 제거 회로(700)가 실험전지(100)와 콘트롤러(600)에 전기적으로 연결된다. 여기서, DC 오프셋 제거 회로(700)와 AC 전류 공급 회로(800)는 콘트롤러(600)의 제어에 따라 동작하게 된다.2, the experimental battery 100 of the charge and discharge tester of FIG. 2 is electrically connected to the AC current supply circuit 800 and the DC offset removal circuit 700 for supplying an AC current, the controller 600, And the DC offset cancellation circuit 700 is electrically connected to the experimental battery 100 and the controller 600. Here, the DC offset removing circuit 700 and the AC current supply circuit 800 operate under the control of the controller 600.

도 4에서 기재된 충방전 시험기는 전술한 도 2에서 실험전지(100)와 콘트롤러(600)를 제외한 모든 구성요소를 의미한다.The charging / discharging tester shown in FIG. 4 refers to all components except the experimental battery 100 and the controller 600 in FIG. 2 described above.

본 발명의 제1 실시예에 따른 DC 오프셋 제거 회로(700)는 전압감지부(710), 제1 버퍼부(720), 제2 버퍼부(730), 콘트롤러(600), 제3 버퍼부(740), 가산부(750), 증폭부(760) 및 감산부(770)를 포함한다.The DC offset cancellation circuit 700 according to the first embodiment of the present invention includes a voltage sensing unit 710, a first buffer unit 720, a second buffer unit 730, a controller 600, a third buffer unit 740, an adding unit 750, an amplifying unit 760, and a subtracting unit 770.

콘트롤러(600)는 전술한 도 1 내지 도 3에서 기재된 콘트롤러(600)의 기능 이외에 제1 ADC(Analog to Digital Converter)(610), 제1 DAC(Digital to Analog Converter)(620), 제2 ADC(630), 제2 DAC(640)의 구성장치를 더 포함한다.The controller 600 includes a first ADC (Analog to Digital Converter) 610, a first digital-to-analog converter (DAC) 620, a second ADC (630), and a second DAC (640).

DC 오프셋 제거 회로(700)는 두 가지의 단계로 실험전지(100)의 소신호인 교류 전압을 측정한다.The DC offset cancellation circuit 700 measures the AC voltage, which is the sink noise of the experimental cell 100, in two steps.

제1 단계는 실험전지(100)의 바이어스 직류 전압을 OV에 근접하게 근사화하여 기준 전압의 레퍼런스로 설정한다.In the first step, the bias DC voltage of the experimental cell 100 is approximated to OV and set as a reference of the reference voltage.

제2 단계는 실험전지(100)에 연결된 AC 교류 공급 회로를 통해 교류 전류를 인가하고, 실험전지(100)로부터 직류 전압과 교류 전압이 포함된 합성 신호를 DC 오프셋 제거 회로(700)로 공급하여 DC 오프셋 제거 회로(700)에서 감지된 합성 신호에서 기준 전압인 직류 성분을 제거하여 교류 전압의 변화량만 증폭하여 측정하게 된다.In the second step, an AC current is applied through the AC AC supply circuit connected to the experimental cell 100, and a synthesized signal including the DC voltage and the AC voltage from the experimental cell 100 is supplied to the DC offset elimination circuit 700 The DC offset elimination circuit 700 removes the DC component as a reference voltage from the synthesized signal and amplifies only the amount of change of the AC voltage and measures it.

도 6은 DC 오프셋 제거 회로(700)의 각 지점에서의 출력 신호를 나타낸 것이다.6 shows an output signal at each point of the DC offset cancellation circuit 700. In Fig.

도 6의 (a), (b), (c)는 전술한 제1 단계를 나타내고, 도 6의 (d)는 전술한 제2 단계를 나타낸다.6 (a), 6 (b) and 6 (c) show the first step described above, and FIG. 6 (d) shows the second step described above.

이하에서 도 5 및 도 6의 (a), (b), (c)를 참조하여 제1 단계를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the first step will be described in detail with reference to Figs. 5 and 6 (a), 6 (b) and 6 (c).

직류 감지부는 충전 전류와 방전 전류를 발생하기 위해서 일정 용량의 충전이 가능한 실험전지(100)의 소정의 신호 크기나 주파수를 갖는 직류 전압을 감지한다.The DC sensing unit senses a DC voltage having a predetermined signal size or frequency of the test battery 100 that can be charged with a predetermined capacity in order to generate a charging current and a discharging current.

직류 감지부에서 감지된 직류 전압은 제1 버퍼부(720)와 제2 버퍼부(730)를 거쳐 콘트롤러(600)의 제1 ADC(610)에서 측정하여 디지털 신호로 변환된다.The DC voltage sensed by the DC sensing unit is measured by the first ADC 610 of the controller 600 via the first buffer unit 720 and the second buffer unit 730 and converted into a digital signal.

제1 버퍼부(720)와 제2 버퍼부(730)는 1배 증폭비를 가지고 측정 대상인 실험전지(100)에 영향을 적게 미치게 하기 위한 버퍼 장치이다.The first buffer unit 720 and the second buffer unit 730 are buffer devices for amplifying less influence on the experimental cell 100 to be measured with a 1: 1 amplification ratio.

콘트롤러(600)는 3.7V의 배터리 직류 전압이 입력되면, -3.7V 직류 전압으로 역전압 변환하고 제1 DAC(620)에서 -3.7V 직류 전압을 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.When the battery DC voltage of 3.7V is input, the controller 600 performs reverse voltage conversion with a -3.7V DC voltage, converts the -3.7V DC voltage into an analog signal in the first DAC 620, and outputs the converted analog signal.

콘트롤러(600)의 제1 DAC(620)는 -3.7V 직류 전압의 아날로그 신호를 제3 버퍼부(740)로 출력한다.The first DAC 620 of the controller 600 outputs an analog signal of -3.7 V dc voltage to the third buffer unit 740.

제3 버퍼부(740)는 풀 스케일 입력 범위가 ±5V이고 1배 증폭비를 갖으며 아날로그 신호인 -3.7V 직류 전압을 가산부(750)로 출력한다.The third buffer unit 740 outputs a -3.7 V direct voltage, which is an analog signal, to the adder 750, with a full scale input range of ± 5 V and a 1: 1 amplification ratio.

가산부(750)는 제1 버퍼부(720)의 출력 단자와 제3 버퍼부(740)의 출력 단자와 감산부(770)의 출력 단자와 전기적으로 연결되어 있다.The adder 750 is electrically connected to the output terminal of the first buffer unit 720, the output terminal of the third buffer unit 740, and the output terminal of the subtractor 770.

가산부(750)는 제1 버퍼부(720)의 출력 신호인 +3.7V 직류 전압과 제3 버퍼부(740)를 통과한 -3.7V 직류 전압을 가산하여 직류 성분이 제거된 0V 근접한 전압을 생성한다. 즉, 가산부(750)는 예를 들면, 1mV, 10mV 등 0V에 근접한 전압(Vcanel)을 갖게 된다.The adder 750 adds a + 3.7V DC voltage, which is an output signal of the first buffer unit 720, and a -3.7V DC voltage, which has passed through the third buffer unit 740, . That is, the adder 750 has a voltage Vcanel close to 0 V, for example, 1 mV, 10 mV, and the like.

이때, 직류 성분이 제거된 0V 근접한 전압은 1mV, 10mV 등 수mV 정도이다.At this time, the voltage near 0 V where the DC component is removed is about several mV such as 1 mV, 10 mV.

0V 전압으로 세츄레이션(Saturation)이 안되는 이유는 제1 DAC(620)나 제1 ADC(610) 등의 오차가 있기 때문이다.The reason why the saturation is not performed with the 0V voltage is that there is an error in the first DAC 620 and the first ADC 610 and the like.

증폭부(760)는 가산부(750)의 출력 신호를 500배 증폭하여 콘트롤러(600)로 출력한다.The amplification unit 760 amplifies the output signal of the addition unit 750 by 500 times and outputs the amplified signal to the controller 600. [

증폭부(760)의 이득(Gain)은 콘트롤러(600)의 제1 ADC(610), 제2 ADC(630)의 풀 스케일 입력 범위에 맞게 설정된다.The gain of the amplifier 760 is set to match the full-scale input range of the first ADC 610 and the second ADC 630 of the controller 600.

증폭부(760)는 이득을 500배로 예시하고 있지만 이에 한정하지 않으며 필요에 따라 다양한 범위의 이득을 가질 수 있다.The amplification unit 760 exemplifies a gain of 500 times, but the present invention is not limited thereto and may have various ranges of gains as required.

예를 들면, 제1 ADC(610), 제2 ADC(630)의 풀 스케일 입력 범위가 0-5V인 경우, 증폭부(760)가 500배로 증폭할 때 풀 스케일 입력 범위(0-5V)를 넘지 않게 된다.For example, when the full-scale input range of the first ADC 610 and the second ADC 630 is 0-5 V, the full-scale input range (0-5 V) when the amplifier 760 amplifies 500 times It does not exceed.

콘트롤러(600)의 제2 ADC(630)는 증폭부(760)에서 증폭되어 출력되는 아날로그 신호를 측정하여 디지털 신호로 변환한다.The second ADC 630 of the controller 600 measures and converts an analog signal amplified and outputted by the amplifier 760 into a digital signal.

콘트롤러(600)는 제2 ADC(630)의 출력 신호를 예를 들면 1mV 전압이라고 가정하면 -1mV 의 역전압으로 변환하고 제2 DAC(640)에서 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.The controller 600 converts the output signal of the second ADC 630 into a reverse voltage of -1 mV, for example, assuming a 1 mV voltage, and converts the output signal to an analog signal at the second DAC 640 and outputs the analog signal.

제2 DAC(640)의 출력 신호는 감산부(770)로 출력되어 감산부(770)에서 1/500배 크기를 감소된다. 감산부(770)는 풀 스케일 입력 범위가 ±10mV이고 1/500배 크기를 감소시키는 장치이다.The output signal of the second DAC 640 is output to the subtractor 770 and reduced by 1/500 in the subtractor 770. The subtractor 770 is a device that reduces the full scale input range by +/- 10 mV and 1/500 times the size.

감산부(770)는 제2 DAC(640)의 출력 신호를 1/500배 크기로 감소시켜 0V 근접한 직류 전압을 생성하여 가산부(750)로 출력한다. 이때, 0V 근접한 전압은 수μV로 0V에 거의 근접한 전압을 나타낸다.The subtractor 770 subtracts the output signal of the second DAC 640 by 1/500 times to generate a DC voltage close to 0 V and outputs the DC voltage to the adder 750. At this time, the voltage close to 0V represents a voltage near to 0V several μV.

가산부(750)는 감산부(770)의 출력 신호(0V로 근접한 직류 전압)와, 제3 버퍼부(740)의 출력 신호 -3.7V 전압, 제1 버퍼부(720)의 출력 신호 +3.7V 전압을 가산하여 0V 직류 전압을 생성한다.The adder 750 adds the output signal of the subtractor 770 (DC voltage near 0V), the output signal -3.7V of the third buffer 740, the output signal +3.7 of the first buffer 720 V voltage is added to generate a 0 V DC voltage.

증폭부(760)는 가산부(750)의 출력 신호인 0V 직류 전압을 500배 증폭하여 콘트롤러(600)로 출력한다.The amplification unit 760 amplifies the 0V DC voltage output from the adder 750 by 500 times and outputs the amplified voltage to the controller 600. [

콘트롤러(600)는 제2 ADC(630)에서 0V 직류 전압을 측정하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 저장한다.The controller 600 measures 0V DC voltage by the second ADC 630, converts the analog signal into a digital signal, and stores the digital signal.

콘트롤러(600)는 0V 직류 전압을 기준 전압의 레퍼런스로 설정한다. 여기서, 기준 전압은 추후 유입되는 직류와 교류의 합성 신호에서 직류 오프셋 전압을 제거하는데 사용된다.The controller 600 sets the 0V DC voltage as a reference of the reference voltage. Here, the reference voltage is used to remove the DC offset voltage from the composite signal of the incoming direct current and alternate current.

제1 단계는 측정 정밀도를 높이기 위해 1차 DC 오프셋 제거를 분해능이 높은 입력 범위에서 2차 DC 오프셋 제거를 거쳐 수 μV대의 DC 오프셋값으로 DC 성분을 완벽하게 제거된다.The first stage removes the DC component completely from the DC offset removal to the DC offset value of several μV through the removal of the secondary DC offset at the high-resolution input range to increase the measurement accuracy.

이하에서 도 5 및 도 6의 (d)를 참조하여 제2 단계를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the second step will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6 (d).

실험전지(100)에 연결된 교류 전류 공급 회로는 일정 주파수를 가진 교류 전류를 실험전지(100)에 인가한다.The AC current supply circuit connected to the experimental cell 100 applies an alternating current having a predetermined frequency to the experimental cell 100.

전압감지부(710)는 실험전지(100)의 직류 바이어스 전압(DC 오프셋 신호)인 3.7V에 소신호인 교류 전압이 포함된 합성 신호를 감지한다. 여기서, 교류 전압은 10Hz 이하의 저주파수 대역을 일례로 예시하고 이에 한정하지 않고 고주파수 대역까지 포함할 수 있다.The voltage sensing unit 710 senses a composite signal including an alternating current voltage of 3.7 V, which is a direct bias voltage (DC offset signal) of the experimental battery 100. Here, the alternating voltage is, for example, a low frequency band of 10 Hz or less, and may include not only the high frequency band but also the high frequency band.

전압감지부(710)에서 감지된 합성 신호는 제1 버퍼부(720)와 제2 버퍼부(730)를 거쳐 콘트롤러(600)의 제1 ADC(610)에서 측정하여 디지털 신호로 변환된다.The synthesized signal sensed by the voltage sensing unit 710 is measured by the first ADC 610 of the controller 600 through the first buffer unit 720 and the second buffer unit 730 and converted into a digital signal.

콘트롤러(600)는 실험전지(100)의 +3.7V 합성 신호가 입력되면, 직류 바이어스 전압인 +3.7V에 교류 전압이 포함된 합성 신호를 역전압으로 변환하고 제1 DAC(620)에서 역전압의 합성 신호를 아날로그 신호로 변환한다.When the + 3.7V synthesized signal of the experimental battery 100 is input, the controller 600 converts the composite signal including the AC voltage to the DC bias voltage of + 3.7V to a reverse voltage, Into an analog signal.

콘트롤러(600)의 제1 DAC(620)의 출력 신호는 풀 스케일 입력 범위가 ±5V인 제3 버퍼를 통과하여 가산부(750)로 가해진다.The output signal of the first DAC 620 of the controller 600 passes through a third buffer having a full-scale input range of ± 5 V and is applied to the adder 750.

가산부(750)는 -3.7V 합성 신호와 제1 버퍼부(720)를 통과한 +3.7V 합성 신호를 가산하여 직류 성분이 제거된 0V 근접한 직류 전압과 교류 전압이 포함된 합성 신호를 생성한다.The adder 750 adds the -3.7V synthesized signal and the + 3.7V synthesized signal passed through the first buffer 720 to generate a synthesized signal including the DC voltage and the AC voltage close to 0V whose DC component is removed .

증폭부(760)는 가산부(750)의 출력 신호를 500배 증폭하여 콘트롤러(600)로 출력한다.The amplification unit 760 amplifies the output signal of the addition unit 750 by 500 times and outputs the amplified signal to the controller 600. [

콘트롤러(600)의 제2 ADC(630)는 증폭부(760)에서 증폭되어 출력되는 아날로그 신호를 측정하여 디지털 신호로 변환한다.The second ADC 630 of the controller 600 measures and converts an analog signal amplified and outputted by the amplifier 760 into a digital signal.

콘트롤러(600)는 제2 ADC(630)의 출력 신호를 예를 들면 1mV 전압(교류 전압이 포함됨)이라고 가정하면 -1mV 전압(교류 전압이 포함됨)의 역전압으로 변환하고 제2 DAC(640)에서 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.The controller 600 converts the output signal of the second ADC 630 to a reverse voltage of -1 mV voltage (including the AC voltage), assuming that the output signal of the second ADC 630 is, for example, 1 mV (including the AC voltage) And outputs the analog signal.

제2 DAC(640)의 출력 신호는 감산부(770)로 출력되어 감산부(770)에서 1/500배 크기로 감소된다.The output signal of the second DAC 640 is output to the subtractor 770 and reduced to 1/500 times the subtractor 770.

감산부(770)는 제2 DAC(640)의 출력 신호를 1/500배 크기로 감소시켜 0V 근접한 합성 신호를 생성하여 가산부(750)로 출력한다.The subtractor 770 subtracts the output signal of the second DAC 640 by 1/500, generates a synthesized signal close to 0V, and outputs the synthesized signal to the adder 750.

가산부(750)는 감산부(770)의 출력 신호(0V 근접한 합성 신호)와, 제3 버퍼부(740)를 출력 신호 -3.7V 합성 신호, 제1 버퍼부(720)의 출력 신호 +3.7V 합성 신호를 가산하여 직류 성분이 제거된 교류 전압을 생성한다.The adder 750 adds the output signal of the subtractor 770 (synthesized signal close to 0V) and the third buffer 740 to the output signal -3.7V synthesized signal, the output signal +3.7 of the first buffer 720 V composite signal to generate an AC voltage from which the DC component has been removed.

가산부(750)는 출력 신호로 기준 전압(0V 직류 전압)을 제거한 교류 전압만을 출력한다.The adder 750 outputs only the AC voltage obtained by removing the reference voltage (DC voltage) from the output signal.

증폭부(760)는 가산부(750)의 출력 신호인 교류 전압을 500배 증폭하여 콘트롤러(600)로 출력한다. 여기서, 증폭부(760)의 출력 신호는 교류 전압이 500배 증폭되어 출력되는 신호로 0-5V 정도 범위를 갖게 된다.The amplification unit 760 amplifies the AC voltage, which is an output signal of the addition unit 750, by 500 times, and outputs the amplified voltage to the controller 600. Here, the output signal of the amplifier 760 is a signal that is amplified 500 times of the AC voltage and outputted, and has a range of about 0-5V.

콘트롤러(600)는 제2 ADC(630)에서 500배 증폭된 교류 전압을 측정하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 저장한다.The controller 600 measures an AC voltage amplified 500 times by the second ADC 630, converts the analog signal into a digital signal, and stores the digital signal.

500배 증폭된 교류 전압은 도 6의 (d) 및 도 7에 도시된 바와 같이, 직류 성분이 제거되고 +5V에서 -5V까지의 전압 범위를 갖는 전압이다.The 500-fold amplified ac voltage is a voltage with a direct current component removed and a voltage range from + 5V to -5V, as shown in Figure 6 (d) and Figure 7.

도 6의 (d)의 Vcancle 즉, 최종 소신호가 증폭되어 나온 AC 값의 진폭은 +5V에서 -5V 내에서 출력된다,Vcancle in FIG. 6 (d), that is, the amplitude of the AC value obtained by amplifying the final complex signal is output within + 5V to -5V,

또한, ADC(610, 630), DAC(620, 640), 가산부(750)의 동작 전압 범위는 배터리(100)의 전압을 안정적으로 허용할 수 있는 범위 내에서 결정된다.The operating voltage range of the ADCs 610 and 630, the DACs 620 and 640, and the adder 750 is determined within a range in which the voltage of the battery 100 can be stably allowed.

예를 들어 12V의 전압을 가진 배터리(100)를 측정하고자 할 때 ADC(610, 630), DAC(620, 640), 가산부(750)의 동작 전압 범위는 12.5V(측정 배터리 + 0.5V) 이상 되어야 한다. 여기서, 0.5V는 ADC(610, 630), DAC(620, 640), 가산부(750)가 가지는 오차를 감안한 전압이다.The operating voltage range of the ADCs 610 and 630, the DACs 620 and 640 and the adder 750 is 12.5 V (measured battery + 0.5 V) when the battery 100 having a voltage of 12 V is measured, Should be ideal. Here, 0.5 V is a voltage in consideration of the errors of the ADCs 610 and 630, the DACs 620 and 640, and the adder 750.

이러한 500배 증폭된 교류 전압은 옴의 법칙(저항 = 전압/전류에 의해 실험전지(100)의 내부 저항을 측정하여 임피던스 특성을 파악하는데 사용한다.The 500-fold amplified AC voltage is used to determine the impedance characteristic by measuring the internal resistance of the test cell 100 by Ohm's law (resistance = voltage / current).

임피던스의 측정은 1μV에서 수백μV까지 유효 분해능으로 소신호 분석에 이용할 수 있다.Impedance measurements can be used for small signal analysis with effective resolution from 1 μV to several hundred μV.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 DC 오프셋 제거 회로(700)의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.8 is a detailed circuit diagram of a DC offset cancellation circuit 700 according to the second embodiment of the present invention.

제2 기능의 DC 오프셋 제거 회로(700)는 배터리인 실험전지(100)의 충전 후 개방 회로 전압(Open Circuit Voltage, OCV)와 충전 전 OCV를 측정하여 실험전지(100)의 충전에 따른 전압 변화량을 측정하는 기능이다.The DC offset cancellation circuit 700 of the second function measures the open circuit voltage (OCV) and the pre-charge OCV of the experimental battery 100, which is a battery, .

본 발명의 제2 실시예에 따른 DC 오프셋 제거 회로(700)는 전술한 DC 오프셋 제거 회로(700)의 제2 기능을 나타내며, AC 전류 공급 회로(800)를 연결하지 않고 실험전지(100)를 전기적으로 연결하여 실험전지(100)의 충전에 따른 전압 변화량을 측정한다.The DC offset cancellation circuit 700 according to the second embodiment of the present invention represents the second function of the DC offset cancellation circuit 700 described above and can be applied to the experimental cell 100 without connecting the AC current supply circuit 800 And the amount of voltage change due to charging of the experimental battery 100 is measured.

전압감지부(710)는 충전 전 개방 회로 전압(Open Circuit Voltage, OCV) 상태에서 실험전지(100)의 소정의 신호 크기나 주파수를 갖는 직류 전압을 감지한다.The voltage sensing unit 710 senses a DC voltage having a predetermined signal size or frequency of the test battery 100 in an open circuit voltage (OCV) state.

콘트롤러(600)는 직류 전압을 역전압으로 변환하고, 가산부(750)는 직류 전압의 역전압과 상기 감지된 직류 전압을 가산하여 제1 직류 성분을 제거한 제1 직류 전압을 생성하여 출력한다.The controller 600 converts the DC voltage to a reverse voltage, and the adder 750 generates and outputs a first DC voltage obtained by removing the first DC component by adding the reverse voltage of the DC voltage and the sensed DC voltage.

콘트롤러(600)는 제1 직류 전압을 역전압으로 변환하고, 역전압의 제1 직류 전압을 감산시켜 직류 성분이 제거된 기준 전압으로 설정한다.The controller 600 converts the first DC voltage to a reverse voltage and subtracts the first DC voltage of the reverse voltage to set the reference voltage to which the DC component is removed.

전압감지부(710)는 충전 후 개방 회로 전압(Open Circuit Voltage, OCV) 상태에서 실험전지(100)의 소정의 신호 크기나 주파수를 갖는 제2 직류 전압을 감지한다.The voltage sensing unit 710 senses a second DC voltage having a predetermined signal size or frequency of the experimental cell 100 in an open circuit voltage (OCV) state.

가산부(750)는 역전압의 제1 직류 전압과 감지된 제2 직류 전압을 가산하여 기준 전압을 기준으로 충전에 따른 전압 변화량을 생성한 후, 증폭부(760)는 일정 크기로 증폭하여 콘트롤러(600)로 출력한다.The adder 750 adds the first DC voltage of the reverse voltage and the sensed second DC voltage to generate a voltage variation due to charging based on the reference voltage. The amplification unit 760 amplifies the voltage to a predetermined magnitude, (600).

본 발명은 오프셋에 실려있는 소신호를 증폭하게 되면 DC 성분까지 증폭되어 ADC의 측정 범위를 벗어나게 되므로 필요없는 DC 신호를 제거하여 순수한 소신호를 ADC의 입력 범위를 벗어나지 않는 선에서 최대한 증폭(500배로 한정하지 않음)하게 되면 ADC 기능을 100% 활용할 수 있다.The present invention amplifies a small signal placed on an offset to amplify a DC component to deviate from a measurement range of the ADC. Therefore, a DC signal that is not needed is removed to purely amplify a small signal by a maximum of 500 times But not limited to) can make full use of ADC functionality.

따라서, 본 발명은 오프셋 제거회로를 이용하여 적은 전류를 가하여 측정된 미소신호의 해상도를 극대화하고 적은 신호를 가하였기 때문에 배터리에 미치는 영향을 최소한으로 줄여 측정 오차를 줄이는 효과가 있다.Therefore, the present invention maximizes the resolution of a small signal measured by applying a small current using an offset eliminating circuit and applies a small signal, thereby reducing the influence on the battery to a minimum, thereby reducing a measurement error.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있다.The embodiments of the present invention described above are not only implemented by the apparatus and method but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention and a recording medium on which the program is recorded Such an embodiment can be readily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100: 실험전지 110: 스위치
120: 전류검출저항 200: 서포팅전지
300: 충전용 컨버터 400: 방전용 컨버터
500: 충전기 520: 방전기
600: 콘트롤러 610: 제1 ADC
620: 제1 DAC 630: 제2 ADC
640: 제2 DAC 700: DC 오프셋 제거 회로
710: 전압감지부 720: 제1 버퍼부
730: 제2 버퍼부 740: 제3 버퍼부
750: 가산부 760: 증폭부
770: 감산부 800: AC 전류 공급 회로100: Experimental battery 110: Switch
120: current detection resistor 200: supporting battery
300: charging converter 400: discharging converter
500: Charger 520: Discharger
600: controller 610: first ADC
620: first DAC 630: second ADC
640: Second DAC 700: DC offset cancellation circuit
710: voltage sensing unit 720: first buffer unit
730: second buffer unit 740: third buffer unit
750: adding section 760: amplifying section
770: subtractor 800: AC current supply circuit

Claims (15)

충전 전류와 방전 전류를 발생하기 위해서 일정 용량의 충전이 가능한 실험전지의 소정의 신호 크기나 주파수를 갖는 직류 전압을 감지하는 단계;
상기 직류 전압을 제1 아날로그 디지털 컨버터에서 측정하고 역전압으로 변환하여 제1 디지털 아날로그 컨버터로 출력하며, 상기 직류 전압의 역전압을 가산시켜 직류 성분을 제거한 기준 전압을 생성하는 단계;
상기 실험전지의 소정의 신호 크기를 갖는 직류 전압과 소정의 신호 주파수를 갖는 교류 전압을 포함한 합성 신호로 된 인가 신호를 감지하는 단계; 및
상기 합성 신호를 제2 아날로그 디지털 컨버터에서 측정하고 역전압으로 변환하여 제2 디지털 아날로그 컨버터로 출력하며, 상기 합성 신호의 역전압을 가산시켜 직류 성분을 제거한 교류 전압을 생성한 후 상기 교류 전압을 일정 크기로 증폭하여 출력하는 단계
를 포함하는 직류 오프셋 제거 방법.Sensing a DC voltage having a predetermined signal size or frequency of an experimental cell capable of being charged with a predetermined capacity in order to generate a charging current and a discharging current;
The DC voltage is measured by a first analog digital converter, converted to a reverse voltage and output to a first digital analog converter, and a reverse voltage of the DC voltage is added to generate a reference voltage from which a DC component is removed;
Sensing an application signal of a composite signal including a DC voltage having a predetermined signal amplitude and an AC voltage having a predetermined signal frequency; And
A second analog-to-digital converter for converting the synthesized signal into a second analog-to-digital converter, a second analog-to-digital converter for converting the first analog-to- Amplifying and outputting the amplified signal to a size
And removing the DC offset. 제1항에 있어서,
상기 기준 전압을 생성하는 단계는,
상기 직류 전압을 역전압으로 변환하고 상기 직류 전압의 역전압과 상기 감지된 직류 전압을 가산하여 제1 직류 성분을 제거한 제1 직류 전압을 생성하여 출력하는 단계; 및
상기 제1 직류 전압을 역전압으로 변환하고 상기 역전압의 제1 직류 전압을 직류 성분이 제거되도록 감산시킨 후 상기 직류 전압의 역전압, 상기 감지된 직류 전압과 상기 감산한 제1 직류 전압을 가산하여 제2 직류 성분을 제거한 제2 직류 전압을 생성하여 상기 기준 전압으로 설정하는 단계
를 포함하는 직류 오프셋 제거 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of generating the reference voltage comprises:
Generating a first DC voltage by removing the first DC component by converting the DC voltage into a reverse voltage, adding the reverse voltage of the DC voltage and the sensed DC voltage, and outputting the generated first DC voltage; And
And a control unit that converts the first DC voltage to a reverse voltage, subtracts the first DC voltage of the reverse voltage to eliminate the DC component, then subtracts the sensed DC voltage and the subtracted first DC voltage from the reverse voltage of the DC voltage, Generating a second DC voltage from which the second DC component is removed, and setting the second DC voltage as the reference voltage
And removing the DC offset. 제1항에 있어서,
상기 교류 전압을 일정 크기로 증폭하여 출력하는 단계는,
상기 합성 신호를 역전압으로 변환하고 상기 역전압의 합성 신호와 상기 감지된 합성 신호를 가산하여 제1 직류 성분을 제거한 제1 합성 신호를 생성하여 출력하는 단계; 및
상기 제1 합성 신호를 역전압으로 변환하고 상기 역전압의 제1 합성 신호를 직류 성분이 제거되도록 감산시킨 후 상기 역전압의 합성 신호, 상기 감지된 합성 신호와 상기 감산한 제1 합성 신호를 가산하여 제2 직류 성분을 제거한 상기 교류 전압을 생성하며 상기 교류 전압을 일정 크기로 증폭하여 출력하는 단계
를 포함하는 직류 오프셋 제거 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of amplifying and outputting the AC voltage to a predetermined magnitude includes:
Generating a first synthesized signal by removing the first DC component by adding the synthesized signal of the reverse voltage and the sensed synthesized signal, and outputting the synthesized signal; And
The first synthesized signal is converted into a reverse voltage, the first synthesized signal of the reverse voltage is subtracted to remove the DC component, and the subtracted synthesized signal and the subtracted first synthesized signal are added Generating the AC voltage from which the second DC component is removed, amplifying the AC voltage to a predetermined magnitude, and outputting
And removing the DC offset. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제2 직류 성분은 상기 제1 직류 성분보다 0V에 더 가까운 직류 전압인 직류 오프셋 제거 방법.The method according to claim 2 or 3,
Wherein the second DC component is a DC voltage closer to 0 V than the first DC component. 충전 전류와 방전 전류를 발생하기 위해서 일정 용량의 충방전이 가능한 실험전지와 연결되어 상기 실험전지의 소정의 신호 크기나 주파수를 갖는 직류 전압을 감지하거나 상기 직류 전압과 교류 전압을 포함한 합성 신호를 감지하는 전압감지부;
상기 전압감지부로부터 입력되는 상기 실험전지의 직류 전압 또는 합성 신호를 아날로그 디지털 컨버터로 측정하고 상기 측정한 직류 전압 또는 합성 신호를 역전압으로 변환하여 디지털 아날로그 컨버터로 출력하는 콘트롤러;
상기 콘트롤러의 디지털 아날로그 컨버터에서 상기 직류 전압의 역전압을 가산시켜 직류 성분을 제거하며 상기 역전압의 합성 신호를 가산시켜 직류 성분을 제거하는 가산부; 및
상기 가산부로부터 출력된 전압 성분을 증폭하여 직류 성분이 제거된 교류 전압을 일정 크기로 증폭하여 출력하는 증폭부
를 포함하는 직류 오프셋 제거 회로.And a control unit connected to an experimental cell capable of charging / discharging with a predetermined capacity to generate a charging current and a discharging current so as to sense a DC voltage having a predetermined signal size or frequency or to detect a composite signal including the DC voltage and the AC voltage A voltage detecting unit for detecting a voltage;
A controller for measuring a DC voltage or a composite signal of the experimental battery inputted from the voltage sensing unit with an analog digital converter and converting the measured DC voltage or the synthesized signal into a reverse voltage and outputting the DC voltage or the synthesized signal to a digital analog converter;
An adder for removing a direct current component by adding a reverse voltage of the direct current voltage in a digital analog converter of the controller and adding a reverse synthesized signal to remove a direct current component; And
An amplifying unit for amplifying the voltage component output from the adding unit and amplifying the AC voltage from which the DC component has been removed to a predetermined magnitude,
And a DC offset cancel circuit. 제5항에 있어서,
상기 콘트롤러의 제1 디지털 아날로그 컨버터와 연결되어 상기 역전압으로 변환된 신호를 수신하여 출력시키는 버퍼부; 및
상기 콘트롤러의 제2 디지털 아날로그 컨버터와 연결되어 출력되는 전압 성분을 직류 성분이 제거되도록 감산시키는 감산부를 포함하며,
상기 가산부는 상기 전압감지부의 출력 단자와 상기 버퍼부의 출력 단자와 상기 감산부의 출력 단자가 전기적으로 연결되어 인가되는 신호를 가산시켜 출력하고, 상기 증폭부는 상기 가산부의 출력 단자와 연결되어 상기 가산부의 출력 신호를 일정 크기로 증폭시켜 상기 콘트롤러로 출력하는 직류 오프셋 제거 회로.6. The method of claim 5,
A buffer unit connected to the first digital-to-analog converter of the controller to receive and output the converted signal; And
And a subtractor connected to the second digital-to-analog converter of the controller for subtracting a voltage component outputted from the second digital-
Wherein the adder adds an output signal of the voltage sensing unit, an output terminal of the buffer unit, and an output terminal of the subtracting unit, and adds the added signal to the output of the adding unit, Amplifies the signal to a predetermined magnitude and outputs the amplified signal to the controller. 제6항에 있어서,
상기 콘트롤러는 상기 직류 전압을 역전압으로 변환하고, 상기 가산부는 상기 직류 전압의 역전압과 상기 감지된 직류 전압을 가산하여 제1 직류 성분을 제거한 제1 직류 전압을 생성하여 출력하고, 상기 콘트롤러는 상기 제1 직류 전압을 역전압으로 변환하며, 상기 감산부는 상기 역전압의 제1 직류 전압을 직류 성분이 제거되도록 감산시켜 출력하며, 상기 가산부는 상기 직류 전압의 역전압, 상기 감지된 직류 전압과 상기 감산한 제1 직류 전압을 가산하여 제2 직류 성분을 제거한 제2 직류 전압을 생성하여 상기 기준 전압으로 설정하는 직류 오프셋 제거 회로.The method according to claim 6,
Wherein the controller converts the DC voltage to a reverse voltage and the adder generates and outputs a first DC voltage obtained by removing the first DC component by adding the reverse voltage of the DC voltage and the sensed DC voltage, Wherein the subtracting unit subtracts the first DC voltage of the reverse voltage from the first DC voltage to a reverse voltage and subtracts the first DC voltage of the reverse voltage to remove the DC component and outputs the inverted voltage, And a second DC voltage obtained by removing the second DC component by adding the subtracted first DC voltage to the reference voltage. 제6항에 있어서,
상기 콘트롤러는 상기 합성 신호를 역전압으로 변환하고 상기 가산부는 상기 역전압의 합성 신호와 상기 감지된 합성 신호를 가산하여 제1 직류 성분을 제거한 제1 합성 신호를 생성하여 출력하며, 상기 콘트롤러는 상기 제1 합성 신호를 역전압으로 변환하고 상기 감산부는 상기 역전압의 제1 합성 신호를 직류 성분이 제거되도록 감산시켜 출력하며, 상기 가산부는 상기 역전압의 합성 신호, 상기 감지된 합성 신호와 상기 감산한 제1 합성 신호를 가산하여 제2 직류 성분을 제거한 상기 교류 전압을 생성하며 상기 증폭부는 상기 교류 전압을 일정 크기로 증폭하여 출력하는 직류 오프셋 제거 회로.The method according to claim 6,
Wherein the controller converts the synthesized signal to a reverse voltage and the adder generates and outputs a first synthesized signal obtained by removing the first direct current component by adding the synthesized signal of the reverse voltage and the sensed synthesized signal, Wherein the subtracter subtracts the first synthesized signal of the inverted voltage from the first synthesized signal to remove the direct current component and outputs the subtracted signal. The adder subtracts the synthesized signal of the inverted voltage, the subtracted synthesized signal, And the amplification unit amplifies the AC voltage to a predetermined magnitude and outputs the amplified AC voltage. 제5항에 있어서,
상기 증폭부의 이득(Gain)은 상기 콘트롤러에 포함된 아날로그 디지털 컨버터의 풀 스케일 입력 범위에 맞게 설정되는 직류 오프셋 제거 회로.6. The method of claim 5,
And a gain of the amplifying unit is set to a full-scale input range of the analog-digital converter included in the controller. 충전 전 개방 회로 전압(Open Circuit Voltage, OCV) 상태에서 실험전지의 소정의 신호 크기를 갖는 직류 전압을 감지하는 단계;
상기 직류 전압을 역전압으로 변환하고, 상기 직류 전압의 역전압과 상기 감지된 직류 전압을 가산하여 제1 직류 성분을 제거한 제1 직류 전압을 생성하여 출력하는 단계;
상기 제1 직류 전압을 역전압으로 변환하고, 상기 제1 직류 전압의 역전압을 가산시켜 직류 성분이 제거된 기준 전압으로 설정하는 단계;
충방전 후 개방 회로 전압(Open Circuit Voltage, OCV) 상태에서 상기 실험전지의 소정의 신호 크기를 갖는 제2 직류 전압을 감지하는 단계; 및
상기 기준 전압에 감지된 제2 직류 전압을 가산하여 충방전에 따른 전압 변화량을 생성한 후, 일정 크기로 증폭하여 출력하는 단계
를 포함하는 직류 오프셋 제거 방법.Sensing a DC voltage having a predetermined signal size of the test cell in an open circuit voltage (OCV) state before charging;
Generating a first DC voltage by removing the first DC component by adding the reverse voltage of the DC voltage and the sensed DC voltage to convert the DC voltage into a reverse voltage, and outputting the generated first DC voltage;
Converting the first DC voltage to a reverse voltage and adding a reverse voltage of the first DC voltage to set the DC voltage as a reference voltage from which the DC component is removed;
Sensing a second DC voltage having a predetermined signal size of the test cell in an open circuit voltage (OCV) state after charging and discharging; And
Adding a second DC voltage sensed to the reference voltage to generate a voltage change amount according to charging and discharging, amplifying and outputting a voltage of a predetermined magnitude
And removing the DC offset. 충전 전류와 방전 전류를 발생하기 위해서 일정 용량의 충방전이 가능한 전지인 실험전지;
상기 실험전지와 전기적으로 연결되어 있고 상기 실험전지의 충전과 방전을 위한 전력을 공급하는 충방전 시험기;
상기 실험전지와 전기적으로 연결되어 교류 전류를 상기 실험전지로 공급하는 교류 전류 공급 회로; 및
상기 실험전지와 전기적으로 연결되고 상기 실험전지로부터 감지한 직류 전압을 일정 크기로 감산시켜 직류 성분을 제거한 기준 전압을 생성하고, 상기 실험전지로부터 감지된 상기 직류 전압과 교류 전압을 포함한 합성 신호를 일정 크기로 감산시켜 직류 성분을 제거한 합성 신호를 생성하며 상기 기준 전압을 기준으로 상기 합성 신호에서 직류 성분이 제거된 교류 전압을 일정 크기로 증폭하여 출력하는 직류 오프셋 제거 회로
를 포함하는 직류 오프셋 제거 회로를 구비한 충방전 시험기.An experimental battery which is a battery capable of charging / discharging at a constant capacity in order to generate a charging current and a discharging current;
A charge / discharge tester electrically connected to the test cell and supplying power for charging and discharging the test cell;
An alternating current supply circuit electrically connected to the experimental cell to supply an alternating current to the experimental cell; And
And generating a reference voltage by removing a direct current component by subtracting a direct voltage sensed from the experimental cell by a predetermined magnitude to generate a synthesized signal including the direct current voltage and the alternating voltage sensed from the experimental battery, A DC offset removing circuit for subtracting the DC component from the DC component of the synthesized signal to generate a synthesized signal by subtracting the DC component from the synthesized signal,
And a DC offset removing circuit including the DC offset removing circuit. 제11항에 있어서,
상기 충방전 시험기는,
상기 실험전지와 직렬로 연결되어 있고 상기 실험전지의 충전과 방전을 위한 전력을 공급하는 전원 장치인 서포팅(Supporting)전지;
입력단에 상기 서포팅전지가 연결되고 출력단에 상기 실험전지가 연결되며 상기 서포팅전지의 전력으로 충전 전류를 흐르게 하여 상기 실험전지를 충전하는 충전용 컨버터; 및
출력단에 상기 서포팅전지가 연결되고 입력단에 상기 실험전지가 연결되며 상기 실험전지의 방전 전류가 흐르게 하여 상기 실험전지를 방전하는 방전용 컨버터
를 포함하는 직류 오프셋 제거 회로를 구비한 충방전 시험기.12. The method of claim 11,
The charge /
A supporting battery connected in series with the experimental battery and being a power supply device for supplying power for charging and discharging the experimental battery;
A charging converter connected to the supporting cell at an input terminal thereof and connected to the experimental cell at an output terminal thereof to charge the experimental cell by flowing a charging current through the power of the supporting battery cell; And
A discharge converter for discharging the experimental cell by connecting the supporting cell to an output terminal and the experimental cell connected to an input terminal,
And a DC offset removing circuit including the DC offset removing circuit. 제12항에 있어서,
상기 직류 오프셋 제거 회로는,
충전 전류와 방전 전류를 발생하기 위해서 일정 용량의 충전이 가능한 실험전지와 연결되어 상기 실험전지의 소정의 신호 크기나 주파수를 갖는 직류 전압을 감지하거나 상기 직류 전압과 교류 전압을 포함한 합성 신호를 감지하는 전압감지부;
상기 전압감지부로부터 입력되는 상기 실험전지의 직류 전압 또는 합성 신호를 아날로그 디지털 컨버터로 측정하고 상기 측정한 직류 전압 또는 합성 신호를 역전압으로 변환하여 디지털 아날로그 컨버터로 출력하는 콘트롤러;
상기 콘트롤러의 디지털 아날로그 컨버터에서 상기 직류 전압의 역전압을 가산시켜 직류 성분을 제거하며 상기 역전압의 합성 신호를 가산시켜 직류 성분을 제거하는 가산부;
상기 가산부로부터 출력된 전압 성분을 증폭하여 직류 성분이 제거된 교류 전압을 일정 크기로 증폭하여 출력하는 증폭부;
상기 콘트롤러의 제1 디지털 아날로그 컨버터와 연결되어 상기 역전압으로 변환된 신호를 수신하여 출력시키는 버퍼부; 및
상기 콘트롤러의 제2 디지털 아날로그 컨버터와 연결되어 출력되는 전압 성분을 직류 성분이 제거되도록 감산시키는 감산부를 포함하며,
상기 가산부는 상기 전압감지부의 출력 단자와 상기 버퍼부의 출력 단자와 상기 감산부의 출력 단자가 전기적으로 연결되어 인가되는 신호를 가산시켜 출력하고, 상기 증폭부는 상기 가산부의 출력 단자와 연결되어 상기 가산부의 출력 신호를 일정 크기로 증폭시켜 상기 콘트롤러로 출력하는 직류 오프셋 제거 회로를 구비한 충방전 시험기.13. The method of claim 12,
The DC offset removing circuit includes:
A control unit connected to an experimental cell capable of charging a predetermined capacity to generate a charging current and a discharging current to sense a DC voltage having a predetermined signal size or frequency or to sense a composite signal including the DC voltage and the AC voltage A voltage sensing unit;
A controller for measuring a DC voltage or a composite signal of the experimental battery inputted from the voltage sensing unit with an analog digital converter and converting the measured DC voltage or the synthesized signal into a reverse voltage and outputting the DC voltage or the synthesized signal to a digital analog converter;
An adder for removing a direct current component by adding a reverse voltage of the direct current voltage in a digital analog converter of the controller and adding a reverse synthesized signal to remove a direct current component;
An amplifying unit for amplifying a voltage component output from the adding unit to amplify the AC voltage from which the DC component is removed to a predetermined magnitude and outputting the amplified voltage;
A buffer unit connected to the first digital-to-analog converter of the controller to receive and output the converted signal; And
And a subtractor connected to the second digital-to-analog converter of the controller for subtracting a voltage component outputted from the second digital-
Wherein the adder adds an output signal of the voltage sensing unit, an output terminal of the buffer unit, and an output terminal of the subtracting unit, and adds the added signal to the output of the adding unit, And a DC offset removing circuit for amplifying the signal to a predetermined magnitude and outputting the amplified signal to the controller. 제13항에 있어서,
상기 콘트롤러는 상기 직류 전압을 역전압으로 변환하고, 상기 가산부는 상기 직류 전압의 역전압과 상기 감지된 직류 전압을 가산하여 제1 직류 성분을 제거한 제1 직류 전압을 생성하여 출력하고, 상기 콘트롤러는 상기 제1 직류 전압을 역전압으로 변환하며, 상기 감산부는 상기 역전압의 제1 직류 전압을 직류 성분이 제거되도록 감산시켜 출력하며, 상기 가산부는 상기 역전압의 직류 전압, 상기 감지된 직류 전압과 상기 감산한 제1 직류 전압을 가산하여 제2 직류 성분을 제거한 제2 직류 전압을 생성하여 상기 기준 전압으로 설정하는 직류 오프셋 제거 회로를 구비한 충방전 시험기.14. The method of claim 13,
Wherein the controller converts the DC voltage to a reverse voltage and the adder generates and outputs a first DC voltage obtained by removing the first DC component by adding the reverse voltage of the DC voltage and the sensed DC voltage, Wherein the subtracter subtracts the first DC voltage of the reverse voltage from the first DC voltage to a reverse voltage and subtracts the first DC voltage of the reverse voltage to remove the DC component and outputs the DC voltage of the reverse voltage, And a DC offset removing circuit for generating a second DC voltage by removing the second DC component by adding the subtracted first DC voltage and setting the second DC voltage to the reference voltage. 제13항에 있어서,
상기 콘트롤러는 상기 합성 신호를 역전압으로 변환하고 상기 가산부는 상기 역전압의 합성 신호와 상기 감지된 합성 신호를 가산하여 제1 직류 성분을 제거한 제1 합성 신호를 생성하여 출력하며, 상기 콘트롤러는 상기 제1 합성 신호를 역전압으로 변환하고 상기 감산부는 상기 역전압의 제1 합성 신호를 직류 성분이 제거되도록 감산시켜 출력하며, 상기 가산부는 상기 역전압의 합성 신호, 상기 감지된 합성 신호와 상기 감산한 제1 합성 신호를 가산하여 제2 직류 성분을 제거한 상기 교류 전압을 생성하며 상기 증폭부는 상기 교류 전압을 일정 크기로 증폭하여 출력하는 직류 오프셋 제거 회로를 구비한 충방전 시험기.14. The method of claim 13,
Wherein the controller converts the synthesized signal to a reverse voltage and the adder generates and outputs a first synthesized signal obtained by removing the first direct current component by adding the synthesized signal of the reverse voltage and the sensed synthesized signal, Wherein the subtracter subtracts the first synthesized signal of the inverted voltage from the first synthesized signal to remove the direct current component and outputs the subtracted signal. The adder subtracts the synthesized signal of the inverted voltage, the subtracted synthesized signal, And a DC offset removing circuit for generating the AC voltage by removing a second DC component by adding a first synthesized signal and amplifying the AC voltage to a predetermined magnitude and outputting the AC voltage.
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