KR20230084370A - Portable device for measuring capacity of battery and method thereof - Google Patents

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KR20230084370A
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Abstract

The present invention relates to a portable device for measuring a capacity of a battery and a method thereof, and particularly, to a portable device for measuring a capacity of a battery which can easily measure a capacity for each cell of a battery without disassembling the battery, and a method thereof. The portable device for measuring a capacity of a battery, according to one embodiment of the present invention, comprises: a discharging circuit for discharging battery cells; a charging circuit which supplies charging currents until voltages of each battery cell reach a preset end-of-charge voltage, when the discharging circuit is operated, and voltages of the battery cells reach a preset cut-off voltage; an FET control circuit which senses voltages of the battery cells to control cell resistance against currents flowing in each battery cell; and a cell-specific capacity producing unit which produces cell-specific capacity and stores the same based on time intervals required when the voltages of the battery cells reach to the end-of-charge voltage from the cut-off voltage, and a charging current intensity.

Description

휴대용 배터리 용량 측정 장치 및 방법 {PORTABLE DEVICE FOR MEASURING CAPACITY OF BATTERY AND METHOD THEREOF} Portable battery capacity measuring device and method {PORTABLE DEVICE FOR MEASURING CAPACITY OF BATTERY AND METHOD THEREOF}

본 발명은 휴대용 배터리 용량 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 배터리를 분해하지 않고, 배터리의 각 셀별 용량을 용이하게 측정할 수 있는 휴대용 배터리 용량 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring capacity of a portable battery, and more particularly, to an apparatus and method for measuring capacity of a portable battery capable of easily measuring capacity of each cell of a battery without disassembling the battery.

배터리 사용 시, 직렬로 구성된 배터리의 셀 간 편차가 발생하며, 배터리에 적용되는 배터리 보호 회로(Battery Management System, BMS)만으로 이러한 셀 간 편차가 감소되도록 제어하는데 한계가 있다. When a battery is used, a deviation between cells of a battery configured in series occurs, and there is a limit to controlling such a deviation between cells to be reduced only by a battery management system (BMS) applied to the battery.

기존 배터리 밸런싱 장비는 BMS에 Passive 또는 Active 방식의 밸런싱 회로를 적용하여 배터리를 관리한다. Existing battery balancing equipment manages batteries by applying a passive or active balancing circuit to the BMS.

배터리의 정상적인 운용 상태에서, 배터리의 셀 간 편차는 크게 발생하지 않으며, 적은 용량 설계로도 BMS에 의한 대응이 가능하다. 그러나, 배터리가 노후화 되거나 또는 배터리의 셀 간 편차가 크게 발생하는 경우, BMS에 의한 제어가 어렵게 된다. 이 경우, 배터리를 교체하거나, 배터리를 회수하여 배터리 제조사의 충방전 장비를 이용하여 배터리를 수리해야 하는 등 번거로운 과정을 거쳐야 한다. In a normal operation state of the battery, the deviation between the cells of the battery does not occur significantly, and it is possible to respond by the BMS even with a small capacity design. However, when a battery ages or a large deviation occurs between cells of the battery, control by the BMS becomes difficult. In this case, it is necessary to go through cumbersome processes such as replacing the battery or recovering the battery and repairing the battery using charging/discharging equipment of the battery manufacturer.

현재 충방전 장비들은 고가의 장비이며, 배터리를 분해하여, 셀별 케이블을 충방전 장비들에 연결하여 밸런싱을 수행하고, 밸런싱 작업 종료 후, 다시 배터리를 조립해야 하는 불편함이 있다. Currently, charge/discharge equipment is expensive, and there is an inconvenience in that the battery must be disassembled, and balancing is performed by connecting cables for each cell to the charge/discharge equipment, and the battery must be reassembled after the balancing operation is completed.

따라서, 휴대용 배터리 용량 측정 장치를 적용하여, 현장에서 분기별, 반기별, 연간 등 사용 형태에 따라 소정 주기로 배터리의 각 셀별 상태를 측정함으로써, 배터리의 셀 간 편차를 제어할 수 있도록 하는 방안에 대한 연구 개발의 필요성이 있다.Therefore, by applying a portable battery capacity measurement device to measure the state of each cell of the battery at a predetermined cycle according to the type of use, such as quarterly, semi-annually, or annually, in the field, there is a plan for controlling the deviation between cells of the battery. There is a need for research and development.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배터리를 분해하지 않고 간단한 조작에 의해 각각의 배터리 셀들의 용량을 구분하여 산출할 수 있는 휴대용 배터리 용량 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다. The present invention was created in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a portable battery capacity measuring device and method capable of calculating the capacity of each battery cell separately by a simple operation without disassembling the battery. will be.

또한, 본 발명의 목적은 배터리의 방전종지전압과 충전종지전압을 미리 설정하여, 배터리의 손상 없이 정밀하게 각각의 배터리 셀들의 용량을 측정할 수 있는 휴대용 배터리 용량 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to provide a portable battery capacity measuring device and method capable of precisely measuring the capacity of each battery cell without damaging the battery by setting the discharge end voltage and the charge end voltage of the battery in advance.

본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 배터리 용량 측정 장치는, 배터리 셀들의 방전을 위한 방전 회로, 상기 방전 회로가 작동하여 상기 배터리 셀들의 전압이 미리 설정된 방전종지전압에 도달하면, 각각의 배터리 셀들의 전압이 미리 설정된 충전종지전압에 도달할 때까지 충전전류를 공급하는 충전 회로, 상기 배터리 셀들의 전압을 감지하여, 각각의 배터리 셀들에 흐르는 전류에 대한 셀 저항을 제어하는 FET 제어 회로, 및 상기 배터리 셀들의 전압이 방전종지전압으로부터 충전종지전압에 도달할 때까지 걸린 시간 간격과 충전전류 크기를 기반으로 셀별 용량을 산출하여 저장하는 셀별 용량 산출부를 포함한다. An apparatus for measuring capacity of a portable battery according to an embodiment of the present invention includes a discharge circuit for discharging battery cells, and when the discharge circuit operates so that the voltages of the battery cells reach a preset end-of-discharge voltage, each of the battery cells A charging circuit that supplies charging current until the voltage reaches a preset charging end voltage, a FET control circuit that detects voltages of the battery cells and controls cell resistance for current flowing through each of the battery cells, and the battery and a capacity calculation unit for each cell that calculates and stores the capacity of each cell based on the time interval from the discharge end voltage to the charge end voltage of the cells and the magnitude of the charging current.

일 실시예에서, 상기 방전 회로는, 상기 배터리 셀들을 미리 설정된 제1 방전종지전압까지 전체 방전시키는 방전 커넥터, 및 상기 방전 커넥터의 구동을 제어하는 방전 릴레이를 포함하며, 상기 FET 제어 회로는 상기 배터리 셀들의 전압이 제1 방전종지전압에 도달하면, 각각의 셀 저항을 on 시켜서 각각의 배터리 셀의 전압이 제2 방전종지전압에 도달할 때까지 방전 시킬 수 있다. In one embodiment, the discharge circuit includes a discharge connector for fully discharging the battery cells to a preset first discharge end voltage, and a discharge relay for controlling driving of the discharge connector, wherein the FET control circuit is configured to control the battery When the voltage of the cells reaches the first discharge end voltage, each cell resistor may be turned on to discharge each battery cell until the voltage reaches the second discharge end voltage.

일 실시예에서, 상기 충전 회로는, 상기 배터리 셀들에 전류를 전달하여 충전시키는 충전기, 및 상기 충전기의 구동을 제어하는 충전 릴레이를 포함할 수 있다. In one embodiment, the charging circuit may include a charger that transfers current to the battery cells to charge them, and a charging relay that controls driving of the charger.

일 실시예에서, 상기 충전기는, 제1 충전전류를 공급하는 제1 충전기, 및 상기 제1 충전전류보다 상대적으로 작은 제2 충전전류를 공급하는 제2 충전기를 포함하며, 상기 제1 충전기의 제1 충전전류에 의해 특정 배터리 셀의 전압이 제1 충전종지전압에 도달하면 상기 제2 충전기의 제2 충전전류에 의한 배터리 셀들의 충전이 개시되고, 상기 FET 제어 회로는 각각의 배터리 셀들의 전압이 제2 충전종지전압에 도달하면 개별적으로 셀 저항을 on 시켜서 충전을 차단시킬 수 있다. In one embodiment, the charger includes a first charger for supplying a first charging current, and a second charger for supplying a second charging current that is relatively smaller than the first charging current. When the voltage of a specific battery cell reaches the first charging end voltage by one charging current, charging of the battery cells by the second charging current of the second charger starts, and the FET control circuit determines that the voltage of each battery cell is When the second charging end voltage is reached, charging may be blocked by individually turning on the cell resistance.

일 실시예에서, 상기 FET 제어 회로에 의해 off 된 상태에서 상기 셀 저항은 제2 충전기의 제2 충전전류가 바이패스(bypass)되어 흐를 수 있도록 설계될 수 있다. In one embodiment, in an off state by the FET control circuit, the cell resistance may be designed so that the second charging current of the second charger bypasses and flows.

일 실시예에서, 상기 셀별 용량 산출부는, 상기 제1 충전기가 작동한 시간 간격, 상기 제1 충전기의 제1 충전전류 크기, 각각의 배터리 셀별로 FET 제어 회로가 셀 저항을 on 하는데 걸린 시간 간격 및 상기 제2 충전기의 제2 충전전류 크기로부터 셀별 용량을 산출할 수 있다. In one embodiment, the cell-by-cell capacity calculation unit, the time interval during which the first charger operates, the first charging current size of the first charger, the time interval required for the FET control circuit to turn on the cell resistance for each battery cell, and The capacity of each cell may be calculated from the magnitude of the second charging current of the second charger.

일 실시예에서, 상기 휴대용 배터리 용량 측정 장치는, 상기 배터리 셀들에 흐르는 전류의 크기를 감지하는 전류 센서, 및 상기 전류 센서에서 감지한 전류의 크기가 미리 설정된 임계치를 초과하면 전류를 차단시키는 퓨즈를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the portable battery capacity measurement device includes a current sensor for detecting the amount of current flowing in the battery cells, and a fuse for cutting off the current when the amount of current sensed by the current sensor exceeds a preset threshold. can include more.

본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 배터리 용량 측정 방법은, 방전 회로를 on 하여 배터리 셀들의 전체 방전을 진행시키는 단계, 상기 배터리 셀들 중 특정 배터리 셀의 전압이 제1 방전종지전압까지 도달하면, 방전 회로를 off 시켜서, 모든 배터리 셀들의 방전을 중지시키는 단계, 상기 배터리 셀들에 대해 FET 제어 회로가 개별적으로 셀 저항을 on 시켜서 각각의 배터리 셀들의 전압이 제2 방전종지전압에 도달할 때까지 방전시키는 단계, 상기 배터리 셀들에 대한 충전을 위해 제1 충전기를 작동시켜서 특정 배터리 셀의 전압이 제1 충전종지전압에 도달하면 제1 충전기에 의한 충전을 종료 시키는 단계, 상기 제1 충전기에 의한 충전 종료 후, 제2 충전기를 작동시키며, 각각의 배터리 셀들의 전압이 제2 충전종지전압에 도달하면 FET 제어 회로가 각각의 셀 저항을 on 시켜서 충전을 차단하는 단계, 및 상기 제1 충전기가 작동한 시간 간격, 상기 제1 충전기의 제1 충전전류 크기, 각각의 배터리 셀별로 FET 제어 회로가 셀 저항을 on 하는데 걸린 시간 간격 및 상기 제2 충전기의 제2 충전전류 크기로부터 셀별 용량을 산출하는 단계를 포함한다.A method for measuring capacity of a portable battery according to an embodiment of the present invention includes the steps of turning on a discharge circuit to proceed with the entire discharge of battery cells, and when the voltage of a specific battery cell among the battery cells reaches a first discharge end voltage, discharging Turning off the circuit to stop discharging of all battery cells, Discharging until the voltage of each battery cell reaches the second discharge end voltage by individually turning on the cell resistance of the FET control circuit for the battery cells Step of operating the first charger to charge the battery cells and terminating the charging by the first charger when the voltage of the specific battery cell reaches the first charging end voltage, after the charging by the first charger is finished , operating the second charger, and when the voltage of each battery cell reaches the second charge end voltage, the FET control circuit turns on each cell resistance to cut off charging, and the time interval during which the first charger operates , calculating the capacity of each cell from the magnitude of the first charging current of the first charger, the time interval required for the FET control circuit to turn on the cell resistance for each battery cell, and the magnitude of the second charging current of the second charger. .

본 발명에 따른 휴대용 배터리 용량 측정 장치 및 방법은, 배터리의 셀 케이블을 이용하여 개별 셀을 분해하지 않고, 손쉽고 빠르게 셀별 용량을 측정할 수 있으므로, 용량 측정의 편의성을 개선할 수 있는 효과가 있다. The apparatus and method for measuring capacity of a portable battery according to the present invention can easily and quickly measure the capacity of each cell without disassembling individual cells using cell cables of the battery, thereby improving the convenience of capacity measurement.

또한, 본 발명에 따른 휴대용 배터리 용량 측정 장치 및 방법은, 미리 설정된 방전종지전압까지만 전압을 떨어뜨리고, 각 셀별 용량을 측정하기 위한 충전을 실행하여, 배터리가 안정화 된 상태에서 충전이 진행될 수 있으므로, 효율적으로 용량 측정을 실행할 수 있는 효과가 있다. In addition, the apparatus and method for measuring capacity of a portable battery according to the present invention drops the voltage only to a predetermined discharge end voltage and performs charging to measure the capacity of each cell, so that charging can proceed in a stable state of the battery, There is an effect of efficiently performing capacity measurement.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 배터리 용량 측정 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 휴대용 배터리 용량 측정 장치의 구체적인 구성을 도시한 블록도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 배터리 용량 측정 방법의 순서도이다.
1 is a block diagram showing the configuration of a portable battery capacity measurement device according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are block diagrams showing specific configurations of the portable battery capacity measuring device of FIG. 1 .
4 is a flowchart of a portable battery capacity measurement method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 일 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 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 배터리 용량 측정 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a portable battery capacity measurement device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 휴대용 배터리 용량 측정 장치(100)는 방전 회로(110), 충전 회로(120), FET 제어 회로(130), 셀 저항(140) 및 셀별 용량 산출부(150)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , the portable battery capacity measurement device 100 of the present invention includes a discharge circuit 110, a charge circuit 120, a FET control circuit 130, a cell resistance 140, and a capacity calculation unit 150 for each cell. includes

방전 회로(110)는 배터리 셀들(10)의 방전을 위한 회로이며, 방전 회로(110)가 작동하여 배터리 셀들(10)의 전압이 미리 설정된 방전종지전압까지 떨어지도록 방전 시킬 수 있다. The discharge circuit 110 is a circuit for discharging the battery cells 10, and the discharge circuit 110 operates to discharge the battery cells 10 so that the voltage of the battery cells 10 drops to a preset discharge end voltage.

본 발명의 휴대용 배터리 용량 측정 장치(100)는 충방전을 반복할 수 있는 2차 전지의 용량을 측정하기 위한 것으로, 2차 전지는 일정 수준의 전압 이하로 방전시키면, 전극의 활성 물질이 원래의 상태로 회복되기 어려워 배터리 수명에 바람직하지 않다. The portable battery capacity measurement device 100 of the present invention is for measuring the capacity of a secondary battery capable of repeating charging and discharging, and when the secondary battery is discharged below a certain level of voltage, the active material of the electrode is It is difficult to recover to the state, which is undesirable for battery life.

따라서, 배터리의 전압이 0이 될 때까지 방전시키지 않으며, 방전을 멈추게 하는 방전종지전압을 미리 설정하여, 그 이하로 전압이 떨어지지 않도록 제어한다. Therefore, the battery is not discharged until the voltage of the battery is zero, and the discharge end voltage at which the discharge is stopped is set in advance, and the voltage is controlled so that the voltage does not drop below that level.

충전 회로(120)는 방전 회로(110)가 작동하여 배터리 셀들(10)의 전압이 방전종지전압에 도달하면, 각 셀(10)의 전압이 미리 설정된 충전종지전압에 도달할 때까지 충전전류를 공급한다. When the voltage of the battery cells 10 reaches the discharge end voltage due to the operation of the discharge circuit 110, the charging circuit 120 generates a charging current until the voltage of each cell 10 reaches a preset charge end voltage. supply

본 발명은 각 배터리 셀들(10)의 전압을 방전종지전압까지 떨어뜨려서 기준 전압을 생성한 상태에서 미리 설정된 충전종지전압까지 도달하는데 걸리는 시간을 확인함으로써, 각 배터리 셀들(10)의 셀별 용량을 산출할 수 있다. In the present invention, the cell-specific capacity of each battery cell 10 is calculated by checking the time taken to reach a preset charge end voltage in a state in which the voltage of each battery cell 10 is dropped to the discharge end voltage to generate the reference voltage. can do.

FET(Field Effect Transistor) 제어 회로(130)는 배터리 셀들(10)의 전압을 감지하여, 각각의 배터리 셀들(10)에 흐르는 전류에 대한 셀 저항(140)을 제어한다. A field effect transistor (FET) control circuit 130 senses voltages of the battery cells 10 and controls cell resistance 140 for current flowing through each of the battery cells 10 .

셀별 용량 산출부(150)는 각각의 배터리 셀들(10)의 전압이 방전종지전압으로부터 충전종지전압에 도달할 때까지 걸린 시간 간격과 충전전류 크기를 기반으로 셀별 용량을 산출하여 저장한다. The cell-by-cell capacity calculator 150 calculates and stores the cell-by-cell capacity based on the amount of charging current and the time interval from the discharge end voltage to the charge end voltage of each battery cell 10 .

도 2 및 도 3은 도 1의 휴대용 배터리 용량 측정 장치의 구체적인 구성을 도시한 블록도들이다.2 and 3 are block diagrams showing specific configurations of the portable battery capacity measuring device of FIG. 1 .

이하에서, 배터리 셀의 용량, 방전종지전압, 충전종지전압, 충전전류 크기 등의 예시적인 수치들은 본 발명의 설명을 위한 것으로, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 임의로 변경될 수 있다. 특히, 제1 방전종지전압과 제2 방전종지전압은 미소한 전압 차이를 갖거나 동일할 수 있으며, 제1 충전종지전압과 제2 충전종지전압은 미소한 전압 차이를 갖거나 동일하게 구성될 수 있다. Hereinafter, exemplary numerical values such as capacity of a battery cell, discharge end voltage, charge end voltage, charge current level, etc. are for explanation of the present invention, and may be arbitrarily changed within a range without departing from the spirit of the present invention. In particular, the first discharge end voltage and the second discharge end voltage may have a minute voltage difference or the same, and the first charge end voltage and the second charge end voltage may have a minute voltage difference or be the same. there is.

도 1 및 도 2를 참조하면, 방전 회로(110)는 방전 릴레이(112) 및 방전 커넥터(114)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2 , the discharge circuit 110 may include a discharge relay 112 and a discharge connector 114 .

방전 릴레이(112)가 on/off 되면서, 방전 커넥터(114)의 구동을 제어한다. 방전 커넥터(114)는 배터리 셀들(10)을 미리 설정된 제1 방전종지전압까지 전체 방전시킨다. 방전 커넥터(114)는 외부 전원(170)의 전력을 받아 배터리 셀들(10)의 전압을 제1 방전종지전압까지 빠르게 낮출 수 있다. As the discharge relay 112 is turned on/off, driving of the discharge connector 114 is controlled. The discharge connector 114 fully discharges the battery cells 10 up to a preset first discharge end voltage. The discharge connector 114 may rapidly lower the voltage of the battery cells 10 to the first discharge end voltage by receiving power from the external power source 170 .

제1 방전종지전압은 방전을 멈추는 전압으로, 정상전압에 대한 비율값(%)으로 미리 설정될 수 있으며, 예를 들어, 2.8V가 될 수 있다. The first discharge end voltage is a voltage at which discharge is stopped, and may be previously set as a percentage value (%) with respect to the normal voltage, and may be, for example, 2.8V.

FET 제어 회로(130)는 배터리 셀들(10)의 전압이 제1 방전종지전압에 도달하면, 각각의 셀 저항(140)을 on 시켜서 각 셀(10)의 전압이 제2 방전종지전압에 도달할 때까지 방전 시킨다. When the voltage of the battery cells 10 reaches the first discharge end voltage, the FET control circuit 130 turns on each cell resistor 140 so that the voltage of each cell 10 reaches the second discharge end voltage. discharge until

제2 방전종지전압은 방전을 멈추는 전압으로, 정상전압에 대한 비율값(%)으로 미리 설정될 수 있으며, 예를 들어, 2.5V가 될 수 있다. 여기서, 제2 방전종지전압은 제1 방전종지전압에 비해 낮게 설정될 수 있으며, 배터리 셀들(10)의 전압이 제1 방전종지전압에 도달한 이후에 계속 방전될 수 있도록 설계될 수 있다. The second discharge end voltage is a voltage at which discharge is stopped, and may be previously set as a percentage value (%) with respect to the normal voltage, and may be, for example, 2.5V. Here, the second discharge end voltage may be set lower than the first discharge end voltage, and may be designed so that the battery cells 10 may be continuously discharged after the voltage reaches the first discharge end voltage.

즉, 배터리 셀들(10)의 전압이 제1 방전종지전압에 도달할 때까지 모든 배터리 셀들(10)은 일괄적으로 방전되며, 제1 방전종지전압에서 제2 방전종지전압까지 각각의 배터리 셀들(10)은 FET 제어 회로(130)의 제어에 따라 개별적으로 방전될 수 있다. That is, all of the battery cells 10 are collectively discharged until the voltage of the battery cells 10 reaches the first discharge end voltage, and each battery cell from the first discharge end voltage to the second discharge end voltage ( 10) may be individually discharged under the control of the FET control circuit 130.

특정 배터리 셀(10)의 전압이 제2 방전종지전압에 도달하면 FET 제어 회로(130)는 셀 저항(140)을 순차적으로 off 시켜서, 다른 배터리 셀들(10)의 전압이 제2 방전종지전압에 도달할 때까지 대기시킨다. When the voltage of a specific battery cell 10 reaches the second end-of-discharge voltage, the FET control circuit 130 sequentially turns off the cell resistance 140 so that the voltages of the other battery cells 10 reach the second end-of-discharge voltage. wait until it is reached.

방전 릴레이(112)와 방전 커넥터(114)는 임의로 부가될 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에서, 도 3과 같이 방전 릴레이(112)와 방전 커넥터(114) 없이 구성될 수도 있다. The discharge relay 112 and the discharge connector 114 may be optionally added, and in another embodiment of the present invention, the discharge relay 112 and the discharge connector 114 may be omitted as shown in FIG. 3 .

도 3에서, 방전 릴레이(112)와 방전 커넥터(114)가 작동하는 대신 배터리 셀들(10)의 방전을 위해 스위치(132)가 on 되면서 FET 제어 회로(130)가 작동하여 셀 저항(140)을 on 시킴으로써, 개별적인 배터리 셀들(10)의 전압이 제2 방전종지전압에 도달할 때까지 방전 시킬 수 있다.In FIG. 3 , instead of operating the discharge relay 112 and the discharge connector 114, the switch 132 is turned on to discharge the battery cells 10 and the FET control circuit 130 operates to reduce the cell resistance 140. By turning on, the individual battery cells 10 can be discharged until the voltage reaches the second discharge end voltage.

모든 배터리 셀들(10)의 전압이 제2 방전종지전압까지 낮춰져서 기준 전압이 형성되면, 충전 회로(120)는 배터리 셀들(10)에 대한 충전을 진행한다. When the voltages of all the battery cells 10 are lowered to the second discharge end voltage and the reference voltage is formed, the charging circuit 120 charges the battery cells 10 .

충전 회로(120)는 충전 릴레이(122, 222)와 충전기(124, 224)를 포함할 수 있다. 충전 릴레이(122, 222)는 on/off 되면서 충전기(124, 224)의 구동을 제어하며, 충전기(124, 224)는 배터리 셀들(10)에 전류를 전달하여 충전시킨다. The charging circuit 120 may include charging relays 122 and 222 and chargers 124 and 224 . The charging relays 122 and 222 control driving of the chargers 124 and 224 while being turned on/off, and the chargers 124 and 224 transfer current to the battery cells 10 to charge them.

충전기(124, 224)는 제1 충전전류를 공급하는 제1 충전기(124)와, 제1 충전전류보다 상대적으로 작은 제2 충전전류를 공급하는 제2 충전기(224)를 포함할 수 있다. The chargers 124 and 224 may include a first charger 124 that supplies a first charging current and a second charger 224 that supplies a second charging current that is relatively smaller than the first charging current.

제1 충전기(124)는 예를 들어, 20A의 제1 충전전류를 공급하며, 제2 충전기(224)는 예를 들어, 4A의 제2 충전전류를 공급할 수 있다. The first charger 124 may supply a first charging current of, for example, 20A, and the second charger 224 may supply a second charging current of, for example, 4A.

제1 충전기(124)의 제1 충전전류에 의해 특정 배터리 셀(10)의 전압이 제1 충전종지전압에 도달할 때까지 모든 배터리 셀들(10)에 대한 충전이 이루어진다. All of the battery cells 10 are charged by the first charging current of the first charger 124 until the voltage of the specific battery cell 10 reaches the first charging end voltage.

셀별 용량 산출부(150)는 제1 충전기(124)가 on 되어 특정 배터리 셀(10)의 전압이 제1 충전종지전압에 도달할 때까지 걸린 시간을 체크한다. The cell-by-cell capacity calculation unit 150 checks the time taken until the first charger 124 is turned on and the voltage of the specific battery cell 10 reaches the first charge end voltage.

이후, 제1 충전 릴레이(122)가 off 되어 제1 충전기(124)의 작동도 off 되며, 제2 충전 릴레이(222)가 on 되어 제2 충전기(224)의 제2 충전전류에 의한 충전이 개시된다. 셀 저항(140)은 제2 충전기(224)의 제2 충전전류가 바이패스(bypass)되어 흐를 수 있도록 설계될 수 있다. Thereafter, the first charging relay 122 is turned off and the operation of the first charger 124 is also turned off, and the second charging relay 222 is turned on to start charging by the second charging current of the second charger 224. do. The cell resistor 140 may be designed so that the second charging current of the second charger 224 bypasses and flows.

FET 제어 회로(130)는 각각의 배터리 셀들(10)의 전압이 제2 충전종지전압에 도달하면, 개별적으로 셀 저항(140)을 on 시켜서 충전을 차단시킬 수 있다. 이때, 셀별 용량 산출부(150)는 각각의 배터리 셀(10)별로 제2 충전종지전압에 도달할 때까지 걸린 시간을 체크할 수 있다. When the voltage of each of the battery cells 10 reaches the second charge end voltage, the FET control circuit 130 individually turns on the cell resistance 140 to block charging. At this time, the cell-by-cell capacity calculation unit 150 may check the time taken for each battery cell 10 to reach the second charge end voltage.

셀별 용량 산출부(150)는, 제1 충전기(124)가 작동한 시간 간격(H1), 제1 충전기(124)의 제1 충전전류 크기(A1), 각각의 배터리 셀(10)별로 FET 제어 회로(130)가 셀 저항(140)을 on 하는데 걸린 시간 간격(H2) 및 제2 충전기(224)의 제2 충전전류 크기(A2)로부터 셀별 용량을 산출할 수 있다. The cell capacity calculator 150 controls the time interval H1 during which the first charger 124 operates, the first charging current A1 of the first charger 124, and FET control for each battery cell 10 The capacity of each cell may be calculated from the time interval H2 taken for the circuit 130 to turn on the cell resistance 140 and the second charging current A2 of the second charger 224 .

충전용량 = 전류 × 시간율 로 계산되며, 각각의 배터리 셀(10)의 용량은 하기와 같이 계산될 수 있다. It is calculated as charging capacity = current × time rate, and the capacity of each battery cell 10 can be calculated as follows.

각각의 배터리 셀(10)의 용량 = A1 × H1 + A2 × H2Capacity of each battery cell 10 = A1 × H1 + A2 × H2

본 발명은 개별 배터리 셀(10)의 용량 측정을 위해 배터리 팩을 분해할 필요 없이 배터리 셀(10)의 셀 케이블에 셀 저항(140)을 접속시키고, 셀 저항(140)을 제어하여 개별 배터리 셀(10)의 용량을 용이하게 측정할 수 있다. The present invention connects the cell resistance 140 to the cell cable of the battery cell 10 without disassembling the battery pack in order to measure the capacity of the individual battery cell 10, and controls the cell resistance 140 to individual battery cells. The capacity of (10) can be easily measured.

본 발명의 일 실시예에서, 휴대용 배터리 용량 측정 장치(10)는 전류 센서(162)와 퓨즈(164)를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the portable battery capacity measuring device 10 may further include a current sensor 162 and a fuse 164 .

전류 센서(162)는 배터리 셀들(10)에 흐르는 전류의 크기를 감지하며, 퓨즈(164)는 전류 센서(162)에서 감지한 전류의 크기가 미리 설정된 임계치를 초과하면 전류를 차단시킨다. The current sensor 162 senses the amount of current flowing through the battery cells 10, and the fuse 164 blocks the current when the amount of current sensed by the current sensor 162 exceeds a preset threshold.

전류 센서(162)와 퓨즈(164)를 부가하면, 배터리 셀들(10)에 흐르는 과전류를 사전적으로 차단시킬 수 있어서, 과전류에 의한 배터리 셀들(10)의 손상을 방지할 수 있다. When the current sensor 162 and the fuse 164 are added, overcurrent flowing through the battery cells 10 can be blocked in advance, and thus damage to the battery cells 10 caused by the overcurrent can be prevented.

도 2 및 도 3에서, 각 구성요소의 기능을 설명하기 위해, FET 제어 회로(130), 셀 저항(140) 및 셀별 용량 산출부(150)는 구분되어 도시되었으나, 일체로 하나의 칩 내지 회로로 구성될 수 있다. In FIGS. 2 and 3, in order to explain the function of each component, the FET control circuit 130, the cell resistance 140, and the capacity calculation unit 150 for each cell are shown separately, but integrally one chip or circuit may consist of

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 배터리 용량 측정 방법의 순서도이다.4 is a flowchart of a portable battery capacity measurement method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 우선, 방전 회로(110)를 on 하여 외부에 연결된 배터리 셀들(10)을 전체 방전한다(S100). Referring to FIG. 4 , first, the battery cells 10 connected to the outside are completely discharged by turning on the discharge circuit 110 (S100).

방전 회로(110)는 방전 릴레이(112)와 방전 커넥터(114)를 포함할 수 있다. 방전 릴레이(112)는 방전 커넥터(114)와 연결되어 있으며, 방전 릴레이(112)가 on 되면, 방전 커넥터(114)가 작동하여 모든 배터리 셀들(10)의 방전을 진행시킨다. The discharge circuit 110 may include a discharge relay 112 and a discharge connector 114 . The discharge relay 112 is connected to the discharge connector 114, and when the discharge relay 112 is turned on, the discharge connector 114 operates to discharge all the battery cells 10.

이어서, 배터리 셀들(10)이 제1 방전종지전압에 도달하였는지 판단하여(S200), 직렬로 연결된 특정 배터리 셀(10)의 전압이 제1 방전종지전압까지 도달하면, 방전 회로(110) 또는 방전 릴레이(112)를 off 시켜서, 모든 배터리 셀들(10)의 방전을 중지시킨다(S300). Subsequently, it is determined whether the battery cells 10 have reached the first discharge end voltage (S200), and when the voltage of the specific battery cell 10 connected in series reaches the first discharge end voltage, the discharge circuit 110 or discharge By turning off the relay 112, discharging of all battery cells 10 is stopped (S300).

제1 방전종지전압은 방전을 멈추는 전압으로, 정상전압에 대한 비율값(%)으로 미리 설정될 수 있으며, 예를 들어, 2.8V가 될 수 있다. The first discharge end voltage is a voltage at which discharge is stopped, and may be previously set as a percentage value (%) with respect to the normal voltage, and may be, for example, 2.8V.

계속하여, 배터리 셀들(10)에 대해 FET 제어 회로(130)가 개별적으로 셀 저항(140)을 on 시켜서, 각각의 배터리 셀들(10)을 방전 시킨다(S400). Subsequently, the FET control circuit 130 individually turns on the cell resistance 140 for each of the battery cells 10 to discharge each of the battery cells 10 (S400).

이어서, FET 제어 회로(130)는 각각의 배터리 셀들(10)의 전압이 제2 방전종지전압에 도달하였는지 판단하며(S500), 특정 배터리 셀(10)의 전압이 제2 방전종지전압에 도달하면 해당 배터리 셀(10)의 셀 저항(140)을 off 상태로 전환하여 방전을 중지시키며, 모든 배터리 셀들(10)의 전압이 제2 방전종지전압에 도달하면 방전을 종료한다(S600). Subsequently, the FET control circuit 130 determines whether the voltage of each of the battery cells 10 has reached the second discharge end voltage (S500), and when the voltage of the specific battery cell 10 reaches the second discharge end voltage The cell resistance 140 of the corresponding battery cell 10 is switched to an off state to stop discharging, and when the voltages of all battery cells 10 reach the second discharging end voltage, discharging is terminated (S600).

제2 방전종지전압은 방전을 멈추는 전압으로, 정상전압에 대한 비율값(%)으로 미리 설정될 수 있으며, 예를 들어, 2.5V가 될 수 있다. 여기서, 제2 방전종지전압은 제1 방전종지전압에 비해 낮게 설정될 수 있다. The second discharge end voltage is a voltage at which discharge is stopped, and may be previously set as a percentage value (%) with respect to the normal voltage, and may be, for example, 2.5V. Here, the second discharge end voltage may be set lower than the first discharge end voltage.

모든 배터리 셀들(10)의 전압이 제2 방전종지전압에 도달하면, 각각의 배터리 셀(10)에 대해 충전 용량을 측정하기 위한 시작 용량이 동일하게 맞춰진다. When the voltages of all of the battery cells 10 reach the second discharge end voltage, the starting capacities for measuring the charging capacities of each of the battery cells 10 are equalized.

배터리를 완전히 방전 시켰다가 충전을 시작하면, 배터리가 안정화 되는 전압까지 복귀하는데 소정 시간, 대략 20~30분정도 시간이 소요된다. When the battery is fully discharged and then charged, it takes a predetermined time, approximately 20 to 30 minutes, for the battery to return to a stabilized voltage.

본 발명은 미리 설정된 제2 방전종지전압까지만 전압을 떨어뜨리고, 배터리가 안정화 된 상태에서 충전이 개시될 수 있으므로, 각각의 배터리 셀(10)의 용량을 측정하기 위한 충전 실행 시, 배터리의 안정화를 위해 허비되는 시간을 감소시킬 수 있다. Since the present invention drops the voltage only up to the second discharge end voltage set in advance, and charging can be started in a state in which the battery is stabilized, stabilization of the battery during charging for measuring the capacity of each battery cell 10 is performed. can reduce the time wasted on

배터리의 종류, 방전전류의 크기 등에 따라 배터리의 안정화 조건은 상이하므로, 제2 방전종지전압은 가변 될 수 있는 값이다. Since the stabilization condition of the battery is different depending on the type of battery, the magnitude of the discharge current, etc., the second discharge end voltage is a variable value.

다음으로, 제1 충전 릴레이(122)를 on 하고 제1 충전기(124)를 작동시켜서 전체 배터리 셀(10)에 대한 충전을 진행한다(S700). 직렬로 연결된 특정 배터리 셀(10)의 전압이 제1 충전종지전압에 도달하면(S800) 제1 충전 릴레이(122)를 off 시켜서, 제1 충전기(124)에 의한 충전을 종료 시킨다(S900). Next, the first charging relay 122 is turned on and the first charger 124 is operated to charge all the battery cells 10 (S700). When the voltage of a specific battery cell 10 connected in series reaches the first charging end voltage (S800), the first charging relay 122 is turned off to terminate charging by the first charger 124 (S900).

제1 충전종지전압은 충전을 멈추는 전압으로, 정상전압에 대한 비율값(%)으로 미리 설정될 수 있으며, 예를 들어, 3.6V가 될 수 있다.The first charging end voltage is a voltage at which charging is stopped, and may be previously set as a percentage value (%) with respect to the normal voltage, and may be, for example, 3.6V.

이어서, 제2 충전 릴레이(222)를 on 하여 제2 충전기(224)를 작동시킨다(S900).Subsequently, the second charger 224 is operated by turning on the second charging relay 222 (S900).

FET 제어 회로(130)는 제2 충전기(224)의 제2 충전전류에 의해 각각의 배터리 셀들(10)의 전압이 제2 충전종지전압에 도달했는지 판단하며(S1000), 각각의 배터리 셀들(10)의 전압이 제2 충전종지전압에 도달하면 각각의 셀 저항(140)을 on 시켜서 충전을 차단시킨다(S1100). The FET control circuit 130 determines whether the voltage of each of the battery cells 10 has reached the second charging end voltage by the second charging current of the second charger 224 (S1000), and each of the battery cells 10 When the voltage of ) reaches the second charging end voltage, charging is cut off by turning on each cell resistor 140 (S1100).

여기서, 셀 저항(140)은 FET 제어 회로(130)에 의해 off 된 상태에서 제2 충전기(224)의 제2 충전전류가 바이패스(bypass)되어 흐를 수 있도록 설계될 수 있다. Here, the cell resistance 140 may be designed so that the second charging current of the second charger 224 bypasses and flows in an off state by the FET control circuit 130 .

본 발명은 제1 충전기(124)에서 큰 충전전류를 흘려서 특정 전압까지 충전을 빠르게 진행하고, 제2 충전기(224)에서 상대적으로 작은 충전전류를 흘려서 각각의 배터리 셀들(10)의 전압이 충전종지전압까지 도달하게 함으로써, 충전 용량을 정밀하게 측정할 수 있다. In the present invention, a large charging current flows in the first charger 124 to rapidly charge up to a specific voltage, and a relatively small charging current flows in the second charger 224 so that the voltage of each battery cell 10 reaches the end of the charge. By allowing the voltage to reach, the charge capacity can be precisely measured.

모든 배터리 셀들(10)에 대해 FET 제어 회로(130)가 셀 저항(140)을 on 시키면, 제2 충전 릴레이(222)가 off 되어 충전이 종료된다. When the FET control circuit 130 turns on the cell resistance 140 for all battery cells 10, the second charging relay 222 is turned off and charging is terminated.

제2 충전종지전압은 방전을 멈추는 전압으로, 정상전압에 대한 비율값(%)으로 미리 설정될 수 있으며, 예를 들어, 3.65V가 될 수 있다. 여기서, 제2 충전종지전압은 제1 충전종지전압에 비해 높게 설정될 수 있다. The second charging end voltage is a voltage at which discharging is stopped, and may be preset as a percentage value (%) with respect to the normal voltage, and may be, for example, 3.65V. Here, the second charge end voltage may be set higher than the first charge end voltage.

계속하여, 셀별 용량 산출부(150)는, 제1 충전기(124)가 작동한 시간 간격(H1), 제1 충전기(124)의 제1 충전전류 크기(A1), 각각의 배터리 셀(10)별로 FET 제어 회로(130)가 셀 저항(140)을 on 하는데 걸린 시간 간격(H2) 및 제2 충전기(224)의 제2 충전전류 크기(A2)로부터 셀별 용량을 산출한다(S1200). Continuing, the cell-by-cell capacity calculation unit 150 determines the time interval H1 during which the first charger 124 operates, the first charging current size A1 of the first charger 124, and each battery cell 10 The capacity of each cell is calculated from the time interval H2 taken for each FET control circuit 130 to turn on the cell resistance 140 and the second charging current A2 of the second charger 224 (S1200).

충전 용량=전류 × 시간율 로 계산되며, 예를 들어, 20A 충전 전류가 4시간 흘렀다면 80Ah 가 된다. It is calculated as charging capacity = current × time rate. For example, if a 20A charging current flows for 4 hours, it becomes 80Ah.

이하에서는 본 발명의 이해를 위해 예시를 들어 설명하나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 않는다. Hereinafter, an example will be described for understanding of the present invention, but the spirit of the present invention is not limited thereto.

제1 셀(10a)의 용량은 100Ah, 제2 셀(10b)의 용량은 101Ah, 제3 셀(10c)의 용량은 99Ah로 가정한다. 제1 충전 릴레이(122)를 on 하여, 제1 충전기(124)의 충전전류 20A로 충전을 개시한다. It is assumed that the capacity of the first cell 10a is 100 Ah, the capacity of the second cell 10b is 101 Ah, and the capacity of the third cell 10c is 99 Ah. The first charging relay 122 is turned on to start charging with a charging current of 20A of the first charger 124 .

4시간 45분 경과 후, 용량이 가장 낮은 제3 셀(10c)이 제1 충전종지전압(3.6V)에 도달하면, 제1 충전 릴레이(122)를 off 시켜서, 20A의 충전전류를 차단시킨다. After 4 hours and 45 minutes, when the third cell 10c having the lowest capacity reaches the first charging end voltage (3.6V), the first charging relay 122 is turned off to block the charging current of 20A.

이어서, 제2 충전 릴레이(222)를 on 하여, 제2 충전기(224)의 충전전류 4A로 충전을 개시한다. 4A 충전 진행 중 특정 배터리 셀(10)이 제2 충전종지전압(3.65V)에 도달하면, 해당 셀(10)에 대해 FET 제어 회로(130)가 셀 저항(140)을 on 시켜서 충전을 차단하며, 모든 셀(10)이 제2 충전종지전압(3.65V)에 도달하면 제2 충전 릴레이(222)가 off 되어 충전이 종료된다. Next, the second charging relay 222 is turned on to start charging with the charging current of the second charger 224 of 4A. When a specific battery cell 10 reaches the second charging end voltage (3.65V) during the 4A charging process, the FET control circuit 130 turns on the cell resistance 140 for the cell 10 to block charging, , When all the cells 10 reach the second charging end voltage (3.65V), the second charging relay 222 is turned off and charging is terminated.

여기서, 제2 충전종지전압은 제1 충전종지전압에 비해 미소하게 큰 전압으로 설정되었으나, 제2 충전종지전압과 제1 충전종지전압을 동일하게 구성할 수도 있다. Here, the second charge end voltage is set to a slightly higher voltage than the first charge end voltage, but the second charge end voltage and the first charge end voltage may be identically configured.

제1 충전기(124)의 충전전류 20A로 충전을 진행하다가 제1 충전종지전압(3.6V)에서 충전을 멈추고, 제2 충전기(224)의 충전전류 4A로 충전하게 되면, 충전전류의 크기 감소로 인해 배터리 셀(10)의 전압이 일시적으로 낮아질 수 있다. 따라서, 제2 충전종지전압과 제1 충전종지전압이 동일하게 구성되더라도, 제1 충전종지전압에 도달한 제3 셀(10c)에 대해 제2 충전기(224)의 충전전류 4A로 충전이 진행될 수 있다. When charging is performed with a charging current of 20A of the first charger 124, charging is stopped at the first charging end voltage (3.6V), and charging is performed with a charging current of 4A of the second charger 224, the size of the charging current decreases. Due to this, the voltage of the battery cell 10 may be temporarily lowered. Therefore, even if the second charging end voltage and the first charging end voltage are configured to be the same, charging can proceed with the charging current of 4A of the second charger 224 for the third cell 10c that has reached the first charging end voltage. there is.

셀별 용량 산출부(150)는 제2 충전 릴레이(222)가 on 된 이후, 각각의 배터리 셀(10)별로 FET 제어 회로(130)가 셀 저항(140)을 on 시키는데 걸리는 시간 간격을 카운팅 하여 저장한다. The cell-specific capacity calculator 150 counts and stores the time interval required for the FET control circuit 130 to turn on the cell resistance 140 for each battery cell 10 after the second charging relay 222 is turned on. do.

제1 충전 릴레이(122)가 on 되어 있을 때, 모든 셀(10)에는 20A 충전전류가 4시간 45분 동안 충전 되므로, 충전용량 = 20A × 4.75h = 95Ah 가 된다. When the first charging relay 122 is turned on, all the cells 10 are charged with a 20 A charging current for 4 hours and 45 minutes, so the charging capacity = 20 A × 4.75 h = 95 Ah.

제2 충전 릴레이(222)를 on 하여, 제2 충전기(224)의 충전전류 4A로 충전이 개시된 후, 각 셀(10)별로 FET 제어 회로(130)가 셀 저항(140)을 on 시키는데 걸리는 시간은 제1 셀(10a)은 1시간 15분, 제2 셀(10b)은 1시간 30분, 제3 셀(10c)은 1시간이 된다. Time taken for the FET control circuit 130 to turn on the cell resistor 140 for each cell 10 after the second charging relay 222 is turned on and charging is started with the charging current of 4A of the second charger 224 1 hour and 15 minutes for the first cell 10a, 1 hour and 30 minutes for the second cell 10b, and 1 hour for the third cell 10c.

각 셀(10)별로 충전전류 4A에 의한 충전용량은 다음과 같이 계산된다. The charging capacity by the charging current of 4A for each cell 10 is calculated as follows.

제1 셀(10a)의 경우, 충전용량 = 4A × 1.25h = 5AhIn the case of the first cell 10a, charge capacity = 4A × 1.25h = 5Ah

제2 셀(10b)의 경우, 충전용량 = 4A × 1.5h = 6AhIn the case of the second cell 10b, charge capacity = 4A × 1.5h = 6Ah

제3 셀(10c)의 경우, 충전용량 = 4A × 1h = 4AhIn the case of the third cell 10c, charge capacity = 4A × 1h = 4Ah

따라서, 각 셀(10)에 대해 충전전류 20A와 4A에 의한 충전용량을 합친 결과는 처음에 가정한 제1 셀(10a)의 용량 100Ah, 제2 셀(10b)의 용량 101Ah, 제3 셀(10c)의 용량 99Ah와 일치하게 된다. Therefore, the result of summing the charging capacities by the charging currents of 20A and 4A for each cell 10 is the initially assumed capacity of the first cell 10a of 100Ah, the capacity of the second cell 10b of 101Ah, and the capacity of the third cell ( 10c) with a capacity of 99 Ah.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로 컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서 (parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented as hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, the devices, methods, and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate (FPGA). array), programmable logic units (PLUs), microprocessors, or any other device capable of executing and responding to instructions. A processing device may run an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software. For convenience of understanding, there are cases in which one processing device is used, but those skilled in the art will understand that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it can include. For example, a processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. Also, other processing configurations are possible, such as parallel processors.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the following claims. Anyone skilled in the art will extend the technical spirit of the present invention to the extent that various variations or modifications are possible.

10: 배터리 셀 100: 휴대용 배터리 용량 측정 장치
110: 방전 회로 112: 방전 릴레이
114: 방전 커넥터 120: 충전 회로
122: 제1 충전 릴레이 124: 제1 충전기
130: FET 제어 회로 132: 스위치
140: 셀 저항 150: 셀별 용량 산출부
162: 전류 센서 164: 퓨즈
170: 전원 222: 제2 충전 릴레이
224: 제2 충전기
10: battery cell 100: portable battery capacity measuring device
110: discharge circuit 112: discharge relay
114: discharge connector 120: charging circuit
122: first charging relay 124: first charger
130: FET control circuit 132: switch
140: cell resistance 150: capacity calculation unit for each cell
162 current sensor 164 fuse
170: power 222: second charging relay
224: second charger

Claims (10)

배터리 셀들의 방전을 위한 방전 회로;
상기 방전 회로가 작동하여 상기 배터리 셀들의 전압이 미리 설정된 방전종지전압에 도달하면, 각각의 배터리 셀들의 전압이 미리 설정된 충전종지전압에 도달할 때까지 충전전류를 공급하는 충전 회로;
상기 배터리 셀들의 전압을 감지하여, 각각의 배터리 셀들에 흐르는 전류에 대한 셀 저항을 제어하는 FET 제어 회로; 및
상기 배터리 셀들의 전압이 방전종지전압으로부터 충전종지전압에 도달할 때까지 걸린 시간 간격과 충전전류 크기를 기반으로 셀별 용량을 산출하여 저장하는 셀별 용량 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 배터리 용량 측정 장치.
a discharge circuit for discharging battery cells;
a charging circuit supplying charging current until the voltage of each battery cell reaches a preset end-of-charge voltage when the voltage of the battery cells reaches a preset end-of-discharge voltage when the discharge circuit operates;
a FET control circuit that senses voltages of the battery cells and controls cell resistance with respect to current flowing through each of the battery cells; and
and a capacity calculation unit for each cell that calculates and stores the capacity of each cell based on the amount of charging current and the time interval between the voltages of the battery cells from the discharge end voltage to the charge end voltage. measuring device.
제1항에 있어서,
상기 방전 회로는,
상기 배터리 셀들을 미리 설정된 제1 방전종지전압까지 전체 방전시키는 방전 커넥터; 및
상기 방전 커넥터의 구동을 제어하는 방전 릴레이;를 포함하며,
상기 FET 제어 회로는 상기 배터리 셀들의 전압이 제1 방전종지전압에 도달하면, 각각의 셀 저항을 on 시켜서 각각의 배터리 셀의 전압이 제2 방전종지전압에 도달할 때까지 방전시키는 것을 특징으로 하는 휴대용 배터리 용량 측정 장치.
According to claim 1,
The discharge circuit,
a discharge connector for fully discharging the battery cells up to a preset first discharge end voltage; and
A discharge relay controlling the driving of the discharge connector; includes,
When the voltage of the battery cells reaches the first discharge end voltage, the FET control circuit turns on each cell resistance to discharge until the voltage of each battery cell reaches the second discharge end voltage. A portable battery capacity measuring device.
제1항에 있어서,
상기 충전 회로는,
상기 배터리 셀들에 전류를 전달하여 충전시키는 충전기; 및
상기 충전기의 구동을 제어하는 충전 릴레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 배터리 용량 측정 장치.
According to claim 1,
The charging circuit,
a charger that transfers current to the battery cells to charge them; and
A portable battery capacity measuring device comprising a; charging relay for controlling driving of the charger.
제3항에 있어서,
상기 충전기는,
제1 충전전류를 공급하는 제1 충전기; 및
상기 제1 충전전류보다 상대적으로 작은 제2 충전전류를 공급하는 제2 충전기;를 포함하며,
상기 제1 충전기의 제1 충전전류에 의해 특정 배터리 셀의 전압이 제1 충전종지전압에 도달하면 상기 제2 충전기의 제2 충전전류에 의한 배터리 셀들의 충전이 개시되고, 상기 FET 제어 회로는 각각의 배터리 셀들의 전압이 제2 충전종지전압에 도달하면 개별적으로 셀 저항을 on 시켜서 충전을 차단시키는 것을 특징으로 하는 휴대용 배터리 용량 측정 장치.
According to claim 3,
The charger,
a first charger supplying a first charging current; and
A second charger supplying a second charging current relatively smaller than the first charging current; includes,
When the voltage of a specific battery cell reaches the first charging end voltage by the first charging current of the first charger, charging of the battery cells by the second charging current of the second charger starts, and the FET control circuit A portable battery capacity measuring device characterized in that when the voltage of the battery cells of the second charge end voltage is turned on individually to block charging.
제4항에 있어서,
상기 FET 제어 회로에 의해 off 된 상태에서 상기 셀 저항은 제2 충전기의 제2 충전전류가 바이패스(bypass)되어 흐를 수 있도록 설계되는 것을 특징으로 하는 휴대용 배터리 용량 측정 장치.
According to claim 4,
In the off state by the FET control circuit, the cell resistance is designed so that the second charging current of the second charger bypasses and flows.
제4항에 있어서,
상기 셀별 용량 산출부는,
상기 제1 충전기가 작동한 시간 간격, 상기 제1 충전기의 제1 충전전류 크기, 각각의 배터리 셀별로 FET 제어 회로가 셀 저항을 on 하는데 걸린 시간 간격 및 상기 제2 충전기의 제2 충전전류 크기로부터 셀별 용량을 산출하는 것을 특징으로 하는 휴대용 배터리 용량 측정 장치.
According to claim 4,
The cell capacity calculation unit,
From the time interval during which the first charger operated, the size of the first charging current of the first charger, the time interval required for the FET control circuit to turn on the cell resistance for each battery cell, and the size of the second charging current of the second charger Portable battery capacity measuring device, characterized in that for calculating the capacity of each cell.
제1항에 있어서,
상기 배터리 셀들에 흐르는 전류의 크기를 감지하는 전류 센서; 및
상기 전류 센서에서 감지한 전류의 크기가 미리 설정된 임계치를 초과하면 전류를 차단시키는 퓨즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 배터리 용량 측정 장치.
According to claim 1,
a current sensor that senses the amount of current flowing through the battery cells; and
The portable battery capacity measuring device of claim 1, further comprising a fuse that cuts off the current when the magnitude of the current sensed by the current sensor exceeds a preset threshold.
방전 회로를 on 하여 배터리 셀들의 전체 방전을 진행시키는 단계;
상기 배터리 셀들 중 특정 배터리 셀의 전압이 제1 방전종지전압까지 도달하면, 방전 회로를 off 시켜서, 모든 배터리 셀들의 방전을 중지시키는 단계;
상기 배터리 셀들에 대해 FET 제어 회로가 개별적으로 셀 저항을 on 시켜서 각각의 배터리 셀들의 전압이 제2 방전종지전압에 도달할 때까지 방전시키는 단계;
상기 배터리 셀들에 대한 충전을 위해 제1 충전기를 작동시켜서 특정 배터리 셀의 전압이 제1 충전종지전압에 도달하면 제1 충전기에 의한 충전을 종료 시키는 단계;
상기 제1 충전기에 의한 충전 종료 후, 제2 충전기를 작동시키며, 각각의 배터리 셀들의 전압이 제2 충전종지전압에 도달하면 FET 제어 회로가 각각의 셀 저항을 on 시켜서 충전을 차단하는 단계; 및
상기 제1 충전기가 작동한 시간 간격, 상기 제1 충전기의 제1 충전전류 크기, 각각의 배터리 셀별로 FET 제어 회로가 셀 저항을 on 하는데 걸린 시간 간격 및 상기 제2 충전기의 제2 충전전류 크기로부터 셀별 용량을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 배터리 용량 측정 방법.
turning on a discharge circuit to perform full discharge of battery cells;
stopping discharging of all battery cells by turning off a discharge circuit when a voltage of a specific battery cell among the battery cells reaches a first discharge end voltage;
individually turning on cell resistances of the battery cells by a FET control circuit to discharge the battery cells until the voltage of each battery cell reaches a second discharge end voltage;
terminating charging by the first charger when a voltage of a specific battery cell reaches a first charging end voltage by operating a first charger to charge the battery cells;
After the charging by the first charger is finished, operating a second charger, and when the voltage of each battery cell reaches a second charging end voltage, a FET control circuit turning on each cell resistance to cut off charging; and
From the time interval during which the first charger operated, the size of the first charging current of the first charger, the time interval required for the FET control circuit to turn on the cell resistance for each battery cell, and the size of the second charging current of the second charger A portable battery capacity measurement method comprising the steps of calculating the capacity of each cell.
제8항에 있어서,
상기 방전 회로는,
상기 배터리 셀들을 미리 설정된 제1 방전종지전압까지 전체 방전시키는 방전 커넥터; 및
상기 방전 커넥터의 구동을 제어하는 방전 릴레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 배터리 용량 측정 방법.
According to claim 8,
The discharge circuit,
a discharge connector for fully discharging the battery cells up to a preset first discharge end voltage; and
A method for measuring capacity of a portable battery comprising: a discharge relay controlling driving of the discharge connector.
제8항에 있어서,
상기 FET 제어 회로에 의해 off 된 상태에서 상기 셀 저항은 제2 충전기의 제2 충전전류가 바이패스(bypass)되어 흐를 수 있도록 설계되는 것을 특징으로 하는 휴대용 배터리 용량 측정 방법.
According to claim 8,
In the off state by the FET control circuit, the cell resistance is designed so that the second charging current of the second charger bypasses and flows.
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