KR20230055201A - 배터리 자기 방전 전류 측정 장치 및 그것의 동작 방법 - Google Patents
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Abstract
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치는 배터리와 연결되는 제1 저항, 상기 배터리 및 상기 제1 저항에 인가되는 전압에 기초하여 생성한 제1 출력 전압 및 상기 제1 출력 전압을 변환하여 생성한 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성하고, 상기 제2 출력 전압을 제2 저항에 인가하는 전압 생성부 및 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
Description
본 문서에 개시된 실시예들은 배터리 자기 방전 전류 측정 장치 및 그것의 동작 방법에 관한 것이다.
전기차는 외부로부터 전기를 공급받아 배터리 셀을 충전한 후, 배터리 셀에 충전된 전압으로 모터를 구동시켜 동력을 얻는다. 전기차의 배터리 셀은 전기를 충전 및 방전하는 과정에서 발생하는 화학적 반응으로 팽창과 수축을 반복하여 폭발의 위험성이 존재한다. 따라서 배터리 셀은 생산 시에 다양한 검사를 통해 안정성을 검증해야 한다.
배터리 셀 검사 시스템은 배터리 셀의 자기 방전 전류를 모니터링한다. 그러나 통상적인 배터리 셀 검사 시스템은 다수의 대용량 배터리 셀을 오랜 시간 보관 및 모니터링해야 하므로 다수의 대용량 배터리 셀을 보관할 공간에 대한 유지 비용이 필요하고, 모니터링에 소요되는 시간도 오래 걸리는 문제가 있다.
본 문서에 개시되는 실시예들의 일 목적은 배터리 셀의 자기 방전 전류 측정 비용을 감소시키고 및 측정 효율을 향상시킬 수 있는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치 및 그것의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치는 배터리와 연결되는 제1 저항, 상기 배터리 및 상기 제1 저항에 인가되는 전압에 기초하여 생성한 제1 출력 전압 및 상기 제1 출력 전압을 변환하여 생성한 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성하고, 상기 제2 출력 전압을 제2 저항에 인가하는 전압 생성부 및 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 전압 생성부는 상기 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성하고, 상기 제1 출력 신호를 디지털 아날로그 변환하여 제2 출력 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 전압 생성부는 상기 배터리 및 상기 제1 저항에 인가되는 전압을 입력 받는 제1 비교기, 상기 제1 비교기의 상기 제1 출력 전압을 입력 받는 아날로그 디지털 변환기(ADC), 상기 아날로그 디지털 변환기의 제1 출력 신호를 입력 받는 디지털 아날로그 변환기(DAC), 상기 제1 비교기의 상기 제1 출력 전압 및 상기 디지털 아날로그 변환기의 상기 제2 출력 신호를 비교하는 제2 비교기 및 상기 제1 저항과 상기 제2 비교기 사이에 연결되는 상기 제2 저항을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 제2 비교기의 제2 출력 전압과 상기 제1 저항에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 상기 전류 값을 상기 배터리의 자기 방전 전류로 산출할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 컨트롤러의 모니터링 결과에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 산출한 전류 값이 기준 전류값과 다른 경우, 상기 산출한 전류 값 및 상기 디지털 아날로그 변환기의 최소 분해능(Resolution)에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법은 배터리 및 상기 배터리와 연결되는 제1 저항에 인가되는 전압에 기초하여 제1 출력 전압을 생성하는 단계, 상기 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성하는 단계, 상기 제1 출력 신호를 디지털 아날로그 변환하여 제2 출력 신호를 생성하는 단계, 상기 제1 출력 전압 및 상기 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성하는 단계 및 상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계는 상기 제1 저항과 상기 제2 비교기 사이에 배치되는 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계는 상기 제2 출력 전압과 상기 제1 저항에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계는 상기 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 상기 전류 값을 상기 배터리의 자기 방전 전류로 산출할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 단계는 상기 산출한 전류 값이 기준 전류값과 다른 경우, 상기 산출한 전류 값 및 상기 디지털 아날로그 변환기의 최소 분해능(Resolution)에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치 및 그것의 동작 방법에 따르면 배터리 셀의 자기 방전 전류 측정 비용을 감소시키고 및 측정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치에 대해 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전압 생성부의 구성에 대해 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법을 구현하는 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전압 생성부의 구성에 대해 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법을 구현하는 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 문서에 개시된 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 문서에 개시된 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 문서에 개시된 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 문서에 개시된 실시예의 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. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치에 대해 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 배터리(10)는 전기 에너지를 충방전하여 사용할 수 있는 배터리의 기본 단위인 배터리 셀을 포함할 수 있다. 배터리 셀은 리튬이온(Li-ion) 전지, 리튬이온 폴리머(Li-ion polymer) 전지, 니켈 카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈 수소(Ni-MH) 전지 등일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 배터리 셀은 대상 장치(미도시)에 전원을 공급할 수 있다. 이를 위해, 배터리 셀은 대상 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 대상 장치는 복수의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 팩(미도시)으로부터 전원을 공급받아 동작하는 전기적, 전자적, 또는 기계적인 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상 장치는 디지털 카메라, P-DVD, MP3P, 휴대폰, PDA, Portable Game Device, Power Tool 및 E-bike 등의 소형 제품뿐만 아니라, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 고출력이 요구되는 대형 제품과 잉여 발전 전력이나 신재생 에너지를 저장하는 전력 저장 장치나 백업용 전력 저장 장치일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
배터리(10)는 내부에 자기 방전(Self-Discharge)을 야기하는 저항(R)을 포함할 수 있다. 자기 방전은 배터리(10)의 용량 손실의 하나로 배터리(10)의 충방전 중 또는 개로의 상태에서 외부에 방전없이 배터리(10) 내부에서 자연적으로 용량을 감소시키는 현상이다. 배터리(10)는 내부에 기생하는 저항(R)으로 인해 내부에 자기 방전 전류가 흐르고 배터리(10)의 전압이 점진적으로 감소할 수 있다. 배터리(10)의 자기 방전 전류의 경로가 배터리(10)의 내부이기 때문에 자기 방전 전류는 일반적인 전류 센서로 측정할 수 없다.
배터리(10)의 자기 방전 현상은 배터리(10) 자체의 용량 감소 문제뿐만 아니라 배터리 셀 간 언밸런싱 문제 또는 배터리 시스템 전체의 성능 저하 문제를 야기할 수 있어 배터리 시스템의 안정성 측면에서 중요하게 관리되어야 한다.
배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 배터리(10)와 연결되어 배터리(10) 내부의 저항(R)이 야기하는 자기 방전 전류를 측정할 수 있다. 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 배터리(10)의 전압을 측정하고, 측정된 전압을 변환하여 정전압을 생성할 수 있다. 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 생성한 정전압을 기초로 전류의 변화를 모니터링할 수 있다. 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 모니터링한 전류 값을 배터리(10) 내부의 저항(R)이 야기하는 자기 방전 전류로 산출할 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 제1 저항(100), 전압 생성부(200) 및 컨트롤러(300)를 포함할 수 있다.
제1 저항(100)은 배터리(10)와 직렬 연결될 수 있다. 제1 저항(100)은 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 회로 구성의 제한적인 성능으로 인해 발생하는 자기 방전 전류의 수치의 오류를 보정할 수 있다. 구체적으로 배터리(10)의 자기 방전 전류를 측정하는 회로 구성의 성능상의 제한 문제 또는 회로 구성간의 미스 매칭(Mis-Matching) 문제로 인해 배터리(10)의 자기 방전 전류 산출 값은 실제 자기 방전 전류 수치보다 큰 수치로 산출될 수 있다.
제1 저항(100)은 배터리(10)와 직렬 연결되어 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 회로 구성의 성능상의 제한 또는 회로 구성간의 미스 매칭(Mis-Matching) 문제로 인해 인해 산출되는 배터리(10)의 자기 방전 전류 수치가 급격하게 변화하는 것을 방지할 수 있다.
전압 생성부(200)는 배터리 및 제1 저항(100)에 인가되는 전압에 기초하여 전압을 출력할 수 있다. 구체적으로 전압 생성부(200)는 배터리(10) 및 제1 저항(100)에 인가되는 전압에 기초하여 제1 출력 전압을 생성할 수 있다.
전압 생성부(200)는 제1 출력 전압 및 제1 출력 전압을 변환하여 생성한 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전압 생성부(200)는 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성할 수 있다. 또한, 전압 생성부(200)는 제1 출력 신호를 디지털 아날로그 변환하여 제2 출력 신호를 생성할 수 있다
전압 생성부(200)는 제2 출력 전압을 전압 생성부(200) 내부의 제2 저항(250)에 인가할 수 있다.
컨트롤러(300)는 제2 저항(250)에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다. 컨트롤러(300)는 제2 출력 전압과 제1 저항(100)에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 제2 저항(250)에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다. .
예를 들어, 컨트롤러(300)는 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 전류 값을 배터리의 자기 방전 전류로 산출할 수 있다. 예를 들어, 배터리(10) 내부에 기생하는 저항(R)으로 인한 자기 방전 전류 값이 기 저장된 기준 전류 값과 동일한 경우, 컨트롤러(300)가 모니터링한 전류 값은 배터리(10)의 자기 방전 전류 값과 일치할 수 있다. 따라서, 컨트롤러(300)는 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 전류 값을 배터리(10)의 자기 방전 전류로 산출할 수 있다.
컨트롤러(300)는 전압 생성부(200)의 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압(Reference Voltage)을 설정할 수 있다. 컨트롤러(300)는 기 측정된 배터리의 전압에 기초하여 디지털 아날로그 변환기(DAC, Digital to Analog Converter)(230)의 기준 전압을 설정할 수 있다.
컨트롤러(300)는 모니터링 결과에 기초하여 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압을 설정할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(300)는 모니터링 결과에 기초하여 산출한 전류 값이 기 저장된 기준 전류값보다 큰 경우, 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압을 변경할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(300)는 산출한 전류 값 및 디지털 아날로그 변환기(230)의 최소 분해능(Resolution)에 기초하여 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압을 설정할 수 있다.
컨트롤러(300)는 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압을 설정하고, 모니터링한 전류 값이 일정한 경우 전류 값을 배터리의 자기 방전 전류로 산출할 수 있다.
도 3은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전압 생성부의 구성에 대해 전반적으로 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 도 3을 참조하여 전압 생성부(200)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3을 참조하면, 전압 생성부(200)는 제1 비교기(210), 아날로그 디지털 변환기(ADC, Analog to Digital Converter)(220), 디지털 아날로그 변환기(DAC)(230), 제2 비교기(240) 및 제2 저항(250)을 포함할 수 있다.
제1 비교기(210)는 배터리 및 제1 저항(100)에 인가되는 전압을 입력 받을 수 있다. 제1 비교기(210)는 제1 저항(100) 상단(N1)의 전압과 배터리 하단(N2)의 전압을 비교할 수 있다. 제1 비교기(210)는 제1 저항(100) 상단(N1)의 전압과 배터리 하단(N2)의 전압을 기초로 제1 출력 전압을 생성할 수 있다.
아날로그 디지털 변환기(220)는 제1 비교기(210)의 제1 출력 전압을 입력신호로 입력 받을 수 있다. 아날로그 디지털 변환기(220)는 제1 출력 전압을 디지털 신호로 변환하여 제1 출력 신호를 생성할 수 있다.
디지털 아날로그 변환기(230)는 아날로그 디지털 변환기(220)의 제1 출력 신호를 입력 신호로 입력 받을 수 있다. 디지털 아날로그 변환기(230)는 제1 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하여 제2 출력 신호를 생성할 수 있다.
제2 비교기(240)는 제1 비교기(210)의 제1 출력 전압 및 디지털 아날로그 변환기(230)의 제2 출력 신호를 입력 받을 수 있다. 제2 비교기(240)는 제1 출력 전압 및 제2 출력 신호를 비교할 수 있다. 제2 비교기(240)는 1 출력 전압 및 제2 출력 신호를 기초로 제2 출력 전압을 생성할 수 있다.
제2 저항(250)은 제1 저항(100)과 제2 비교기(240) 사이에 연결될 수 있다. 제2 저항(250)은 제2 비교기(240)의 제2 출력 전압을 인가 받을 수 있다.
컨트롤러(300)는 제2 비교기(240)의 제2 출력 전압과 제1 저항(100)에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 제2 저항(250)에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 배터리 셀의 자기 방전 전류 측정 비용을 감소시키고 측정 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 회로 구성의 성능 문제로 인해 야기되는 자기 방전 전류의 오차를 감소시켜 정확한 자기 방전 전류를 산출할 수 있다.
도 4는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법을 보여주는 흐름도이다.
` 이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 동작 방법에 대해 설명한다.
배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 제1 저항(100), 전압 생성부(200) 및 컨트롤러(300)를 포함할 수 있다. 전압 생성부(200)는 제1 비교기(210), 아날로그 디지털 변환기 (ADC)(220), 디지털 아날로그 변환기 (DAC)(230), 제2 비교기(240) 및 제2 저항(250)을 포함할 수 있다.
배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)와 실질적으로 동일할 수 있으므로, 이하에서는 설명의 중복을 피하기 위하여 간략히 설명한다.
도 5를 참조하면, 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 동작 방법은 배터리(10) 및 배터리와 연결되는 제1 저항(100)에 인가되는 전압에 기초하여 제1 출력 전압을 생성하는 단계(S101), 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성하는 단계(S102), 제1 출력 신호를 디지털 아날로그 변환하여 제2 출력 신호를 생성하는 단계(S103), 제1 출력 전압 및 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성하는 단계(S104) 및 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항(250)에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계(S105)를 포함할 수 있다.
이하에서는 S101 단계 내지 S105 단계에 대해 구체적으로 설명한다.
S101 단계에서, 제1 비교기(210)는 배터리 및 제1 저항(100)에 인가되는 전압을 입력 받을 수 있다. S101 단계에서, 제1 비교기(210)는 제1 저항(100) 상단의 전압과 배터리 하단의 전압을 비교할 수 있다. S101 단계에서, 제1 비교기(210)는 제1 저항(100)에 인가되는 전압에 기초하여 제1 출력 전압을 생성할 수 있다.
S102 단계에서, 아날로그 디지털 변환기(220)는 제1 비교기(210)의 제1 출력 전압을 입력 신호로 입력 받을 수 있다. S102 단계에서, 아날로그 디지털 변환기(220)는 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성할 수 있다. S102 단계에서, 아날로그 디지털 변환기(220)는 제1 출력 전압을 디지털 신호로 변환하여 제1 출력 신호를 생성할 수 있다.
S103 단계에서, 디지털 아날로그 변환기(230)는 아날로그 디지털 변환기(220)의 제1 출력 신호를 입력 신호로 입력 받을 수 있다. S103 단계에서, 디지털 아날로그 변환기(230)는 제1 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하여 제2 출력 신호를 생성할 수 있다.
S104 단계에서, 제2 비교기(240)는 제1 비교기(210)의 제1 출력 전압 및 디지털 아날로그 변환기(230)의 제2 출력 신호를 입력 받을 수 있다. S104 단계에서, 제2 비교기(240)는 제1 출력 전압 및 제2 출력 신호를 비교할 수 있다. S104 단계에서, 제2 비교기(240)는 제1 출력 전압 및 제2 출력 신호를 기초로 제2 출력 전압을 생성할 수 있다.
S105 단계에서, 컨트롤러(300)는 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항(250)에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다. S105 단계에서, 컨트롤러(300)는 제2 출력 전압과 제1 저항(100)에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 제2 저항(250)에 인가된 전류를 모니터링할 수 있다.
S105 단계에서, 컨트롤러(300)는 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 전류 값을 배터리의 자기 방전 전류로 산출할 수 있다.
S105 단계에서, 컨트롤러(300)는 모니터링 결과에 기초하여 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압을 설정할 수 있다.
S106 단계에서, 예를 들어, 컨트롤러(300)는 산출한 전류 값이 기준 전류값과 다른 경우 산출한 전류 값 및 디지털 아날로그 변환기(230)의 최소 분해능(Resolution)에 기초하여 디지털 아날로그 변환기(230)의 기준 전압을 설정할 수 있다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법을 구현하는 컴퓨팅 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템(400)은 MCU(410), 메모리(420), 입출력 I/F(430) 및 통신 I/F(440)를 포함할 수 있다.
MCU(410)는 메모리(420)에 저장되어 있는 각종 프로그램(예를 들면, 배터리(10)의 자가 방전 전류를 모니터링 하는 프로그램)을 실행시키고, 이러한 프로그램들을 각종 데이터를 처리하며, 전술한 도 1에 나타낸 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 기능들을 수행하도록 하는 프로세서일 수 있다.
메모리(420)는 설비 제어 장치(200)의 작동에 관한 각종 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(420)는 설비 제어 장치(200)의 작동 데이터를 저장할 수 있다.
이러한 메모리(420)는 필요에 따라서 복수 개 마련될 수도 있을 것이다. 메모리(420)는 휘발성 메모리일 수도 있으며 비휘발성 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리로서의 메모리(420)는 RAM, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리로서의 메모리(420)는 ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다. 상기 열거한 메모리(420)들의 예를 단지 예시일 뿐이며 이들 예로 한정되는 것은 아니다.
입출력 I/F(430)는, 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치(미도시)와 디스플레이(미도시) 등의 출력 장치와 MCU(410) 사이를 연결하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.
통신 I/F(440)는 서버와 각종 데이터를 송수신할 수 있는 구성으로서, 유선 또는 무선 통신을 지원할 수 있는 각종 장치일 수 있다. 예를 들면, 통신 I/F(440)를 통해 별도로 마련된 외부 서버로부터 저항 측정 및 이상 진단을 위한 프로그램이나 각종 데이터 등을 송수신할 수 있다.
이와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 메모리(420)에 기록되고, MCU(410)에 의해 처리됨으로써, 예를 들면 도 1 내지 도 3을 참조하여 배터리 자기 방전 전류 측정 장치(1000)의 각 기능들을 수행하는 모듈로서 구현될 수도 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000: 배터리 자기 방전 전류 측정 장치
100: 제1 저항
200: 전압 생성부
210: 제1 비교기
220: 아날로그 디지털 변환기(ADC)
230: 디지털 아날로그 변환기(DAC)
240: 제2 비교기
250: 제2 저항
300: 컨트롤러
400: 컴퓨팅 시스템
410: MCU
420: 메모리
430: 입출력 I/F
440: 통신 I/F
100: 제1 저항
200: 전압 생성부
210: 제1 비교기
220: 아날로그 디지털 변환기(ADC)
230: 디지털 아날로그 변환기(DAC)
240: 제2 비교기
250: 제2 저항
300: 컨트롤러
400: 컴퓨팅 시스템
410: MCU
420: 메모리
430: 입출력 I/F
440: 통신 I/F
Claims (13)
- 배터리와 연결되는 제1 저항;
상기 배터리 및 상기 제1 저항에 인가되는 전압에 기초하여 생성한 제1 출력 전압 및 상기 제1 출력 전압을 변환하여 생성한 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성하고, 상기 제2 출력 전압을 제2 저항에 인가하는 전압 생성부; 및
상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 컨트롤러를 포함하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 전압 생성부는 상기 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성하고, 상기 제1 출력 신호를 디지털 아날로그 변환하여 제2 출력 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 전압 생성부는
상기 배터리 및 상기 제1 저항에 인가되는 전압을 입력 받는 제1 비교기; 상기 제1 비교기의 상기 제1 출력 전압을 입력 받는 아날로그 디지털 변환기(ADC);
상기 아날로그 디지털 변환기의 제1 출력 신호를 입력 받는 디지털 아날로그 변환기(DAC);
상기 제1 비교기의 상기 제1 출력 전압 및 상기 디지털 아날로그 변환기의 상기 제2 출력 신호를 비교하는 제2 비교기; 및
상기 제1 저항과 상기 제2 비교기 사이에 연결되는 상기 제2 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
- 제3 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 제2 비교기의 제2 출력 전압과 상기 제1 저항에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
- 제4 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 상기 전류 값을 상기 배터리의 자기 방전 전류로 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
- 제5 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
- 제6 항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 산출한 전류 값이 기준 전류값과 다른 경우, 상기 산출한 전류 값 및 상기 디지털 아날로그 변환기의 최소 분해능(Resolution)에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치.
- 배터리 및 상기 배터리와 연결되는 제1 저항에 인가되는 전압에 기초하여 제1 출력 전압을 생성하는 단계;
상기 제1 출력 전압을 아날로그 디지털 변환하여 제1 출력 신호를 생성하는 단계;
상기 제1 출력 신호를 디지털 아날로그 변환하여 제2 출력 신호를 생성하는 단계;
상기 제1 출력 전압 및 상기 제2 출력 신호에 기초하여 제2 출력 전압을 생성하는 단계; 및
상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계를 포함하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법.
- 제8 항에 있어서,
상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계는 상기 제1 저항과 상기 제2 비교기 사이에 배치되는 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법.
- 제8 항에 있어서,
상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계는 상기 제2 출력 전압과 상기 제1 저항에 인가되는 전압의 전위차에 기반하여 상기 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법.
- 제9 항에 있어서,
상기 제2 출력 전압이 인가되는 제2 저항에 인가된 전류를 모니터링 하는 단계는 상기 모니터링한 전류 값이 일정한 경우, 상기 전류 값을 상기 배터리의 자기 방전 전류로 산출하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법.
- 제9 항에 있어서
상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법.
- 제12 항에 있어서
상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 단계는 상기 산출한 전류 값이 기준 전류값과 다른 경우, 상기 산출한 전류 값 및 상기 디지털 아날로그 변환기의 최소 분해능(Resolution)에 기초하여 상기 디지털 아날로그 변환기의 기준 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 자기 방전 전류 측정 장치의 동작 방법.
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