WO2018143604A1 - 접지 커패시터 선정 장치 및 방법 - Google Patents

접지 커패시터 선정 장치 및 방법 Download PDF

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capacitor
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옥장수
김영호
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a capacitor selection technique, and more particularly, to an apparatus and method for selecting an optimal capacitor that can minimize the ground impedance in a circuit board including a BMS of a vehicle battery pack.
  • водородн ⁇ е ⁇ е ⁇ ество Commercially available secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, and thus are free of charge and discharge. The self-discharge rate is very low and the energy density is high.
  • the battery pack of the hybrid vehicle or the electric vehicle includes a plurality of secondary batteries, and the plurality of secondary batteries are connected to each other in series and in parallel to improve capacity and output.
  • the battery pack may include a plurality of electrical components together with a plurality of secondary batteries.
  • the battery pack may include a battery management system (BMS) for managing the charging and discharging operations of the battery pack as a whole.
  • BMS battery management system
  • the BMS may be mounted on one circuit board such as a printed circuit board (PCB) and provided in the battery pack.
  • the circuit board equipped with the BMS is an electrical component, and noise may occur in the BMS. Such noise may cause a malfunction such as a BMS in a circuit board, or may cause a malfunction such as an ECU (Electronic Control Unit) of an automobile connected to a battery pack. Therefore, noise generated in a circuit board equipped with BMS or the like needs to be appropriately discharged to the outside.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the present invention was devised to solve the above problems, and connects the ground of the circuit board and the vehicle chassis with a capacitor in order to discharge noise generated from the circuit board of the vehicle battery pack, in particular, the BMS mounted thereto.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and method capable of efficiently selecting an optimal capacitor.
  • An apparatus for selecting a ground capacitor according to the present invention for achieving the above object is a device for selecting a ground capacitor connected between a ground of a circuit board included in a battery pack and a vehicle chassis, and for checking a ground position on the circuit board.
  • the circuit board may be fastened by the vehicle chassis and the bolt, and the ground capacitor may have one end connected to the bolt and the other end connected to the ground of the circuit board.
  • the identification module as the ground position, can identify the position of the connector terminal and the ground capacitor provided on the circuit board.
  • the selection module may form a circle having the same radius around each of the ground positions, and select at least a portion of the portions existing on the circuit board while positioned outside the formed circle as the reference position. .
  • the selection module calculates the distance from the center point of the two ground positions to each ground position, selects the shortest minimum distance among the calculated distances, and identifies the pair of ground positions with the longest selected minimum distance.
  • the distance from the center point of the identified ground position pair to the identified ground position pair may be the radius.
  • the selection module may select the reference position in an area form, and the calculation module may calculate a distance from the center point of the area nearest to the ground position as the reference distance.
  • the calculation module may sequentially calculate the wavelength in the circuit board and the wavelength in the air by using the reference distance, and calculate the reference frequency according to the calculated wavelength.
  • the selection module may select a capacitor having a resonance frequency equal to or less than the reference frequency as the recommended capacitor.
  • the selection module may select a capacitor having the lowest parasitic resistance among the capacitors having a resonance frequency less than or equal to the reference frequency as the recommended capacitor.
  • the identification module may include an input unit configured to receive the ground position from a user.
  • the identification module may identify the ground position from an image image of the circuit board.
  • the ground capacitor selection device may further include a storage module for storing resonant frequency information for various types of capacitors.
  • the method of selecting a ground capacitor according to the present invention for achieving the above object, as a method of selecting a ground capacitor connected between the ground of the circuit board included in the battery pack and the vehicle chassis, and checks the ground position on the circuit board A step of selecting a reference position on the circuit board based on the ground position identified in the checking step, and calculating a distance from the ground position closest to the ground position closest to the reference position selected in the selecting step as a reference distance.
  • the noise can be effectively discharged to the outside.
  • the ground impedance is minimized between the ground of the BMS and the chassis ground, so that the noise removing performance may be excellent.
  • the process of selecting the capacitor can be performed automatically, not by the repetitive replacement of the capacitor, a lot of time, cost, effort, etc. are saved, trial and error can be prevented, efficient capacitor selection can be made .
  • FIG. 1 is a view schematically showing an example of a configuration in which a ground capacitor to which the present invention can be applied is provided on a circuit board, viewed from a top view.
  • FIG. 2 is a side view schematically showing an example of a configuration in which a ground capacitor is connected between a ground of a circuit board and a vehicle chassis.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing the configuration of the ground capacitor selection device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration in which a ground position is confirmed by a confirmation module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a table illustrating a portion of capacitor information stored in a storage module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration in which a reference position is selected by the selection module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a configuration of searching for a center point between ground positions for selecting a reference position by the selecting module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a configuration of selecting a shortest distance among distances between a center point and another ground position for selecting a reference position by the selecting module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart schematically illustrating a method of selecting a ground capacitor according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention is a device for selecting a ground capacitor.
  • the ground capacitor to which the present invention is applied may be a capacitor provided in a circuit board of a vehicle battery pack, and may be a ground capacitor connected to the vehicle chassis.
  • FIG. 1 is a view schematically showing an example of a configuration in which a ground capacitor 10 to which the present invention may be applied is provided on a circuit board 20, as viewed from the top.
  • a battery management system (BMS) 30 may be mounted on an upper portion of a circuit board 20.
  • the BMS 30 refers to a battery management apparatus that generally controls the charging and discharging operation of the battery pack.
  • the BMS 30 may be generally included in the battery pack.
  • the circuit board 20 is configured to mount the BMS 30 and may be configured in the form of a printed circuit board (PCB). Therefore, various wirings can be printed on the circuit board 20 as a current path.
  • the circuit board 20 may have a ground. The ground of such a circuit board 20 is shown as wide as G in FIG.
  • the circuit board 20 may be provided with a connector terminal 50.
  • the connector terminal 50 may provide a terminal for connecting the circuit board to an external device such as a battery module including a plurality of secondary batteries or an ECU of an automobile.
  • the connector terminal 50 may be connected to the BMS 30 of the circuit board 20.
  • the circuit board 20 may be provided with a ground capacitor 10 for grounding.
  • the ground capacitor 10 may be connected between the ground of the circuit board 20 provided with the BMS 30 and the vehicle chassis.
  • An example of a schematic connection configuration between the circuit board 20 and the chassis is illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 2 is a side view schematically showing an example of a configuration in which the ground capacitor 10 is connected between the ground of the circuit board 20 and the vehicle chassis 1.
  • FIG. 2 for convenience of description, only one fastening member and one ground capacitor 10 are illustrated, and components such as another ground capacitor, fastening member, and BMS are not separately indicated.
  • the circuit board 20 may be fastened to the chassis 1 by bolts 40.
  • the circuit board 20 may be configured in a substantially rectangular shape as viewed from the top, and bolts 40 are provided at four corners, respectively, to form the chassis 1 and the chassis 1. Can be fastened.
  • the chassis 1 may be a chassis of the vehicle. In this case, the vehicle chassis may act as a ground for various electric devices mounted on the vehicle.
  • the ground G of the circuit board 20 may be connected to the chassis 1 through bolts 40 that fasten the circuit board 20 and the chassis 1 to each other.
  • the ground capacitor 10 may be provided between the ground G and the fastening bolt 40 of the circuit board 20.
  • one end of the ground capacitor 10 may be directly connected to the bolt 40 side, and the other end of the ground capacitor 10 may be directly connected to the ground (G) side of the circuit board 20.
  • the connector terminal 50 provided in the circuit board 20 may be provided with a ground pin as a terminal for grounding.
  • the ground pin may be connected to the vehicle chassis 1 through an AUX line. Therefore, the ground G and the chassis 1 of the circuit board 20 may be connected to the chassis 1 through the connector terminal 50 as well as the bolt 40.
  • an appropriate ground capacitor may be selected in the configuration as shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing the configuration of the ground capacitor selection device according to an embodiment of the present invention.
  • the ground capacitor selecting apparatus may include a confirmation module 100, a selection module 200, a calculation module 300, a calculation module 400, and a selection module 500. .
  • the identification module 100 may identify the ground position on the circuit board.
  • the identification module 100 as a ground position, can identify the position of the connector terminal and the ground capacitor provided on the circuit board.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration in which a ground position is confirmed by the identification module 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the ground position identified by the identification module 100 is represented by five points a1 to a5 on the rectangle.
  • the rectangle of FIG. 4 may represent the configuration of the circuit board of FIG. 1.
  • a1-a5 represented by the dot in FIG. 4 represent a ground position.
  • four points a1 to a4 correspond to positions of four ground capacitors located at corners of the circuit board of FIG. 1, and points a5 correspond to positions of connector terminals on the circuit board of FIG. 1. .
  • the confirmed ground position information may be provided to the selection module 200.
  • the selection module 200 may select a reference position on the circuit board based on the ground position confirmed by the identification module 100.
  • the selection module 200 may select a point b as a reference position in consideration of the positions of five points a1 to a5.
  • the selection module 200 may select, as a reference position, a point as far as possible as far as possible from each of the ground positions a1 to a5 identified by the identification module 100 on the circuit board. That is, the selection module 200 may select the reference position so that the reference position does not deviate too much from one of the several ground positions a1 to a5.
  • the selection module 200 may select, as a reference position, a point where the shortest distance among the distances to all the ground positions a1 to a5 can be formed longest among the various points on the circuit board. According to this configuration of the present invention, when various noises are generated by the BMS or the like on the circuit board, the noise is not concentrated to a specific ground position, and thus the ground impedance can be further lowered.
  • the selected reference position information may be transmitted to the calculation module 300.
  • the calculation module 300 may calculate the distance from the reference position selected by the selection module 200 as the nearest ground position as the reference distance.
  • the calculation module 300 may determine which of the five ground positions a1 to a5 is closest to the ground point b selected as the reference position. If the point a2 is identified by the calculation module 300 as the closest ground position to the point b, the calculation module 300 calculates the distance between the point a2 and the point b and defines it as the reference distance L. can do.
  • the calculated reference distance information may be transmitted to the calculation module 400.
  • the calculation module 400 may calculate the reference frequency by using the reference distance calculated by the calculation module 300.
  • the calculation module 400 may first calculate the wavelength in the circuit board using the reference distance.
  • the calculation module 400 may calculate the wavelength range of the circuit board by the following equation (1).
  • the wavelength ⁇ e is in the circuit board, a is a constant, and L is a reference distance.
  • a may be a value set to have little or no noise effect due to an impedance difference between all points of the circuit board and the chassis (ground).
  • Equation 1 may be 20.
  • Equation 1 may be expressed as Equation 2 below.
  • the calculation module 400 may calculate the wavelength in a range form. That is, the calculation module 400 may calculate the wavelength range on the circuit board using the reference distance.
  • the calculation module 400 may calculate the wavelength range on the circuit board using the reference distance in the following form.
  • the calculation module 400 may calculate that the wavelength range of the circuit board is 20L or more, where L is a reference distance. At this time, it can be said that the electrical length from all the points on the circuit board to the chassis (ground) is set to be ⁇ e / 20 or less.
  • the ground impedance at various points of the circuit board where noise may occur can be minimized. Furthermore, in this case, noise in the circuit board goes out to the ground outside the circuit board at a distance of ⁇ e / 20 or less, so that stable grounding characteristics for the circuit board can be secured.
  • the calculation module 400 may set a value other than 20 as a value.
  • the calculation module 400 may set a value such as 30 or 40 as a. As such, increasing the value of a further lowers the ground impedance.
  • the calculation module 400 uses Equation 2 in the circuit board.
  • the wavelength of can be calculated as follows.
  • the calculation module 400 may calculate that the wavelength on the circuit board is 2 m.
  • the calculation module 400 may represent the wavelength of the circuit board in the form of a range. Therefore, in this case, the wavelength range on the circuit board is ⁇ e ⁇ 2m, and the calculation module 400 can derive the first intermediate result that the wavelength range on the circuit board should be 2 m or more.
  • the calculation module 400 may calculate the wavelength in the air using the calculated distance.
  • the calculation module 400 may calculate the wavelength in the air by using Equation 3 below.
  • Equation 4 [lambda] can be arranged as in Equation 4 below.
  • L may be calculated by the calculation module 300 as a reference distance, and ⁇ r is a value which can be known in advance as a dielectric constant of the circuit board. ⁇ can be calculated.
  • the calculation module 400 may calculate the wavelength ⁇ in air in the form of a range. That is, when the calculation module 400 calculates the wavelength on the circuit board in a range form, the calculation module 400 may also calculate the wavelength in the air in the range form.
  • the calculation module 400 may express the wavelength range in the air as follows using the above equations.
  • the wavelength range in the air may be calculated as follows.
  • the calculation module 400 may derive a secondary intermediate result of 4 m in air.
  • the calculation module 400 may derive the result that the wavelength in air should be 4 m or more.
  • the calculation module 400 may calculate the reference frequency according to the calculated wavelength.
  • the calculation module 400 may calculate a reference frequency using Equation 5 below.
  • f means the reference frequency
  • c means the speed of light
  • ⁇ means the wavelength in the air.
  • the reference frequency f can be calculated as follows.
  • the calculation module 400 may calculate the reference frequency at 75 MHz.
  • calculation module 400 may calculate the reference frequency in a range form as follows using the above equations.
  • f is the reference frequency
  • c is the speed of light
  • L is the reference distance
  • ⁇ r is the dielectric constant of the circuit board dielectric.
  • the calculated reference frequency information may be provided to the selection module 500.
  • the selection module 500 may select the recommended capacitor based on the reference frequency calculated by the calculation module 400.
  • the selection module 500 when the reference frequency is calculated by the calculation module 400, among the capacitors of various types, one of the capacitors, in particular, the capacitor to effectively discharge noise generated in the circuit board to the outside May be selected and provided to the user.
  • the ground capacitor selection device preferably stores specification information for various types of capacitors in advance.
  • the ground capacitor selection device may further include a storage module 600, as shown in FIG.
  • the storage module 600 may store information on various types of capacitors in advance.
  • the storage module 600 may further store resonant frequency information for various types of capacitors.
  • FIG 5 is a table illustrating a part of capacitor information stored in a storage module 600 according to an embodiment of the present invention.
  • the storage module 600 may include specification information such as model name, capacitance, parasitic inductance (ESL), parasitic resistance (ESR), and resonant frequency Fres as information on each capacitor. have.
  • the selection module 500 may access the storage module 600 and select an appropriate capacitor type through the information stored in the storage module 600.
  • the selection module 500 may select a capacitor having a resonance frequency less than or equal to a reference frequency as a recommended capacitor.
  • the selection module 500 may select a capacitor smaller than 75 MHz as the recommended capacitor. Further, when there are a plurality of capacitors having a resonance frequency lower than a reference frequency among the capacitors in which information is stored by the storage module 600, the selection module 500 selects one of them and uses only information on the capacitors. Can be provided to
  • the selection module 500 selects one of these four capacitors and selects the user as the recommended capacitor. Can be provided to
  • the selection module 500 may select, as a recommended capacitor, a capacitor whose resonance frequency is closest to the reference frequency among capacitors having a resonance frequency lower than the reference frequency.
  • the capacitors having lower resonance frequencies are c1, c2, c3, and c4, of which the resonance frequency of c3 is 72.3 MHz, which is the closest to the reference frequency.
  • the selection module 500 may select such c3 as the recommended capacitor.
  • the selection module 500 may select the recommended capacitor in consideration of the parasitic resistance ESR. In particular, the selection module 500 may select a capacitor having the lowest parasitic resistance as a recommended capacitor among capacitors having a resonance frequency equal to or less than a reference frequency.
  • the noise emission effect can be maximized by minimizing the ground impedance.
  • the selection module 500 may be configured to first consider the resonance frequency and secondly the parasitic resistance among the capacitors having a resonance frequency lower than the reference frequency.
  • the selection module 500 selects c3 as the recommended capacitor. You can choose.
  • the selection module 500 may select a capacitor having a small parasitic resistance as the recommended capacitor. That is, since the parasitic resistance of c4 is smaller than c2 in the configuration of FIG. 5, the selection module 500 can select c4 as the recommended capacitor.
  • the selection module 200 forms a circle having the same radius around each of the ground positions, and selects at least a portion of the portions existing on the circuit board as the reference position while being located outside the circles formed as described above. can do.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration in which a reference position is selected by the selection module 200 according to an embodiment of the present invention.
  • circle d1 is a circle centered on ground position a1
  • d2 is a circle centered on ground position a2
  • d3 is a circle centered on ground position a3
  • d4 is a circle centered on ground position a4
  • d5 is a circle around ground position a5.
  • the selection module 200 searches for a portion of the positions located on the circuit board that does not belong to any of these five circles. can do. Referring to the configuration of FIG. 6, the portion of the circuit board which does not belong to the five circles d1 to d5 is the same as the portion indicated by e. Therefore, the selection module 200 may find a portion indicated by e and select at least a portion of the portion indicated by e as a reference position.
  • the reference position may be one point or may be a predetermined area having a predetermined area.
  • the selection module 200 may select the entire area indicated by e as a reference position.
  • the selection module 200 may select any point belonging to the area indicated by e as a reference position.
  • the reference position b shown in FIG. 4 may be any point of the area indicated by e in FIG. 6.
  • a portion located at a substantially equal distance from each ground position can be easily searched without biasing any one ground position. That is, the process of selecting a reference point as far as possible with respect to all ground positions can be easily performed.
  • the selection module 200 may set the radius r of the circle using the center points of two ground positions. More specifically, the selection module 200 may calculate a distance from the center point of the two ground positions to each ground position, and select the shortest minimum distance among the calculated distances. Then, the selection module 200 identifies the ground position pair having the longest selected minimum distance and sets the distance from the center point of the identified ground position pair to the identified ground position pair as the radius of the circle r. Can be. This will be described in more detail with reference to FIG. 7.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a configuration for searching for a center point between ground positions for selecting a reference position by the selecting module 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the selection module 200 may first find a center portion between two ground positions with respect to five ground positions. That is, the selection module 200 may draw a straight line between each of the five ground positions with another ground position and find the center point of the straight line. For example, the selection module 200 finds a center point between a1 and a2 and displays it as f12, and finds a center point between a1 and a3 and displays it as f13. Since the center points for the five ground positions may be found in all ten, the selection module 200 may search for the center point for the remaining eight ground position pairs.
  • the selection module 200 displays the center point for the distances to a4 and a5 for a1 as f14 and f15, and the center point for the distances to a3, a4 and a5 for a2, respectively.
  • f23, f24, and f25 can be displayed.
  • the selection module 200 may display, for a3, a center point for the distances to a4 and a5 as f34 and f35, and a center point for the distance to a4 as a45. have. In this case, some center points may overlap each other in some cases.
  • the selection module 200 may calculate distances of each center point and all ground positions, and select the shortest distance among them. This will be described in more detail with reference to the configuration of FIG. 8.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a configuration for selecting the shortest distance among distances between a center point and another ground position for selecting a reference position by the selecting module 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the selection module 200 includes ground positions a1 to a5 for each of the ten center points f12, f13, f14, f15, f23, f24, f25, f34, f35, and f45.
  • a straight line connecting the shortest distance among the five ground positions with respect to each center point is selected as selected by the selection module 200.
  • the selection module 200 calculates the distances a1 to a5 for f12, respectively, and determines the shortest distance among them as the distance g1 to a2, and determines the shortest distance for f12.
  • the distance can be screened by g1.
  • the selection module 200 may calculate distances a1 to a5 for f13, respectively, and select the distance having the shortest distance as the distance g2 to a1.
  • the selection module 200 calculates the distances a1 to a5 for f15, respectively, and determines the shortest distance among them as the distance g3 to a3, so that g3 is determined for f15.
  • the selection module 200 may select all the shortest distances for the remaining seven center points f14, f23, f24, f25, f34, f35, and f45 in this manner.
  • the shortest distances of the center points selected in this way by the selection module 200 are f6 for g6, f23 for g5, f24 for g10, f25 for g8, f34 for g7, f35 for g4, and f45 for g9, respectively.
  • the selection module 200 may determine the longest distance among the shortest distances g1 to g10 with respect to each selected center point. For example, referring to the configuration of FIG. 8, the selection module 200 may compare the selected ten shortest distances g1 to g10 and determine the longest distance among them as g1.
  • the selection module 200 may set g1 determined as described above as the radius of the circle. That is, the selection module 200 may draw a circle for each ground position as shown in FIG. 6 using g1 which is half of the distance between a1 and a2. For example, when g1 is 0.1 m, the selection module 200 forms a circle having a radius of 0.1 m for each of the five ground positions a1 to a5, thereby as shown in FIG. 6. We can find area e that does not belong to.
  • the selection module 200 may select a reference position in an area form.
  • the selection module 200 may select the reference position as a region having a predetermined area instead of a point, as indicated by e in FIG. 6.
  • the region selected as the reference position may be surrounded by a plurality of straight lines or curves.
  • the calculation module 300 may calculate the distance from the center point of the area closest to the ground position as the reference distance.
  • the center point may be set in various ways such as the center of gravity.
  • the calculation module 300 selects a center point among parts indicated by e in FIG. 6 as b in FIG. 4, and calculates the distance L from the center point b closest to the ground position a2 as a reference distance. Can be.
  • the identification module 100 may include an input unit that receives a ground position from a user.
  • the confirmation module 100 may include a mouse, a keyboard, and / or a monitor as an input unit.
  • the user can input where the ground positions a1 to a5 are using this input unit.
  • the identification module 100 since the reference position is selected by receiving the ground position from the user, the identification module 100 does not need to directly determine the ground position.
  • the identification module 100 may grasp the ground position directly on the circuit board.
  • the identification module 100 may check the ground position from the image image photographing the circuit board.
  • the identification module 100 may include a photographing unit such as a camera for photographing the circuit board.
  • the identification module 100 may acquire an upper image of the circuit board by photographing an upper portion of the circuit board provided with the BMS as shown in FIG. 1 through the photographing unit.
  • the identification module 100 may identify the ground position by identifying the ground capacitor and connector terminals from the top image.
  • the identification module 100 may provide the captured image to the monitor and allow the user to directly select the ground position through the input unit.
  • FIG. 9 is a flowchart schematically illustrating a method of selecting a ground capacitor according to an embodiment of the present invention.
  • the ground capacitor selection method of FIG. 9 may be performed by the ground capacitor selection apparatus according to the present invention described above. That is, each step of FIG. 9 may be performed by each component included in the ground capacitor selection device according to the present invention.
  • a ground position may be first identified on a circuit board (S110).
  • the reference position may be selected on the circuit board based on the ground position confirmed in step S110 as described above (S120).
  • the distance to the nearest ground position from the reference position selected in the step S120 may be calculated as a reference distance (S130).
  • the reference frequency may be calculated using the reference distance calculated in step S130 (S140).
  • the recommended capacitor may be selected based on the reference frequency calculated in step S140 (S150).
  • 'module' is used in the present specification, such as 'confirmation module', 'selection module', 'calculation module', 'calculation module', and 'selection module', but this refers to a logical unit. It is apparent to those skilled in the art that the present invention does not necessarily represent components that can be physically separated or that must be physically separated.
  • each configuration in the present invention corresponds to a logical component in order to realize the technical idea of the present invention, so that even if each component is integrated or separated, the function performed by the logical configuration of the present invention can be realized. It should be construed that it is within the scope of the present invention, and any component that performs the same or similar functions should be construed as being within the scope of the present invention regardless of whether or not the name is consistent.

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Abstract

본 발명은 회로기판에서 생성되는 노이즈를 외부로 배출하기 위하여 회로기판의 접지와 차량 샤시를 커패시터로 연결할 때, 최적의 커패시터를 효율적으로 선정할 수 있는 기술을 개시한다. 본 발명에 따른 접지 커패시터 선정 장치는, 배터리 팩에 포함된 회로기판의 접지와 차량 샤시 사이에 연결된 접지 커패시터를 선정하는 장치로서, 상기 회로기판상에서 접지 위치를 확인하는 확인 모듈, 상기 확인 모듈에 의해 확인된 접지 위치에 기초하여, 상기 회로기판상에서 기준 위치를 선정하는 선정 모듈, 상기 선정 모듈에 의해 선정된 기준 위치로부터 가장 가까운 접지 위치와의 거리를 기준 거리로서 산출하는 산출 모듈, 상기 산출 모듈에 의해 산출된 상기 기준 거리를 이용하여, 기준 주파수를 계산하는 계산 모듈, 및 상기 계산 모듈에 의해 계산된 기준 주파수에 기초하여, 추천 커패시터를 선택하는 선택 모듈을 포함한다.

Description

접지 커패시터 선정 장치 및 방법
본 출원은 2017년 2월 2일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2017-0015072호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
본 발명은 커패시터 선정 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량용 배터리 팩의 BMS가 포함된 회로기판에서 접지 임피던스를 최소화할 수 있는 최적의 커패시터를 선정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 자동차나 전력저장장치와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 특히, 탄소 에너지가 점차 고갈되고 환경에 대한 관심이 높아지면서, 미국, 유럽, 일본, 한국을 비롯하여 전 세계적으로 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 세간의 이목이 집중되고 있다. 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 있어서 가장 핵심적 부품은 차량 모터로 구동력을 부여하는 배터리 팩이다. 하이브리드 자동차나 전기 자동차는 배터리 팩의 충방전을 통해 차량의 구동력을 얻을 수 있기 때문에, 엔진만을 이용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있다는 점에서 사용자들이 점차 크게 늘어나고 있는 실정이다. 그리고, 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차의 배터리 팩에는 다수의 이차 전지가 포함되며, 이러한 다수의 이차 전지들은 서로 직렬 및 병렬로 연결됨으로써 용량 및 출력을 향상시킨다.
배터리 팩에는, 다수의 이차 전지와 함께 여러 개의 전기적 부품이 포함될 수 있다. 특히, 배터리 팩에는, 배터리 팩의 충방전 동작을 전반적으로 관리하는 BMS(Battery Managememt System)가 포함될 수 있다. 그리고, 이러한 BMS는 PCB(Printed Circuit Board)와 같은 하나의 회로기판에 장착되어, 배터리 팩 내부에 구비될 수 있다.
BMS가 장착된 회로기판은 전기적인 부품으로서, BMS 등에서 노이즈가 발생할 수 있다. 이러한 노이즈는, 회로기판 내에서 BMS 등의 오작동을 일으킬 수도 있고, 배터리 팩과 연결된 자동차의 ECU(Electronic Control Unit) 등의 오작동을 일으킬 가능성도 있다. 따라서, BMS 등이 장착된 회로기판에서 생성되는 노이즈는, 외부로 적절하게 배출될 필요가 있다.
이러한 BMS 등의 노이즈를 외부로 배출하기 위한 방법으로, BMS가 장착된 회로기판의 접지와 자동차에서 접지로서 이용되는 샤시(차대) 사이에 커패시터(접지 커패시터)를 연결하는 방식을 들 수 있다. 그런데, 이때, 커패시터의 종류가 적절하게 선정될 필요가 있으며, 그렇지 않은 경우 노이즈 저감 효과가 떨어질 수밖에 없다. 특히, 노이즈 배출을 위해 BMS의 접지와 샤시 접지를 연결할 때, 접지 임피던스를 최소화시킬 필요가 있다. 수많은 커패시터를 교체 장착하면서 적절한 커패시터를 찾는 작업을 반복해갈수도 있으나, 이 경우 시간이나 비용, 노력 등에서 효율적인 커패시터 선정이 이루어질 수 없다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 차량용 배터리 팩의 회로기판, 특히 이에 장착된 BMS 등에서 생성되는 노이즈를 외부로 배출하기 위하여 회로기판의 접지와 차량 샤시를 커패시터로 연결할 때, 최적의 커패시터를 효율적으로 선정할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 접지 커패시터 선정 장치는, 배터리 팩에 포함된 회로기판의 접지와 차량 샤시 사이에 연결된 접지 커패시터를 선정하는 장치로서, 상기 회로기판상에서 접지 위치를 확인하는 확인 모듈, 상기 확인 모듈에 의해 확인된 접지 위치에 기초하여, 상기 회로기판상에서 기준 위치를 선정하는 선정 모듈, 상기 선정 모듈에 의해 선정된 기준 위치로부터 가장 가까운 접지 위치와의 거리를 기준 거리로서 산출하는 산출 모듈, 상기 산출 모듈에 의해 산출된 상기 기준 거리를 이용하여, 기준 주파수를 계산하는 계산 모듈, 및 상기 계산 모듈에 의해 계산된 기준 주파수에 기초하여, 추천 커패시터를 선택하는 선택 모듈을 포함한다.
여기서, 상기 회로기판은, 상기 차량 샤시와 볼트에 의해 체결되고, 상기 접지 커패시터는, 일단이 상기 볼트에 연결되고, 타단이 상기 회로기판의 접지에 연결될 수 있다.
또한, 상기 확인 모듈은, 상기 접지 위치로서, 상기 회로기판에 구비된 커넥터 단자 및 상기 접지 커패시터의 위치를 확인할 수 있다.
또한, 상기 선정 모듈은, 상기 접지 위치 각각을 중심으로 반지름이 동일한 원을 형성하고, 상기 형성된 원의 외부에 위치하면서 상기 회로기판상에 존재하는 부분 중 적어도 일부를 상기 기준 위치로 선정할 수 있다.
또한, 상기 선정 모듈은, 2개의 접지 위치의 중앙점에서 각 접지 위치까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리 중 가장 짧은 최소 거리를 선별하며, 선별된 최소 거리가 가장 긴 접지 위치쌍을 파악하여, 파악된 접지 위치쌍의 중앙점에서 파악된 접지 위치쌍까지의 거리를 상기 반지름으로 할 수 있다.
또한, 상기 선정 모듈은, 상기 기준 위치를 영역 형태로 선정하고, 상기 산출 모듈은, 상기 영역의 중심점으로부터 가장 가까운 접지 위치와의 거리를 상기 기준 거리로서 산출할 수 있다.
또한, 상기 계산 모듈은, 상기 기준 거리를 이용하여 상기 회로기판에서의 파장 및 공기 중에서의 파장을 순차적으로 계산하고, 계산된 파장에 따라 상기 기준 주파수를 계산할 수 있다.
또한, 상기 선택 모듈은, 상기 기준 주파수 이하의 공진 주파수를 갖는 커패시터를 상기 추천 커패시터로서 선택할 수 있다.
또한, 상기 선택 모듈은, 상기 기준 주파수 이하의 공진 주파수를 갖는 커패시터 중 기생 저항이 가장 낮은 커패시터를 상기 추천 커패시터로서 선택할 수 있다.
또한, 상기 확인 모듈은, 상기 접지 위치를 사용자로부터 입력받는 입력 유닛을 구비할 수 있다.
또한, 상기 확인 모듈은, 상기 회로기판을 촬영한 영상 이미지로부터 상기 접지 위치를 확인할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 접지 커패시터 선정 장치는, 여러 종류의 커패시터에 대한 공진 주파수 정보를 저장하는 저장 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 접지 커패시터 선정 방법은, 배터리 팩에 포함된 회로기판의 접지와 차량 샤시 사이에 연결된 접지 커패시터를 선정하는 방법으로서, 상기 회로기판상에서 접지 위치를 확인하는 확인 단계, 상기 확인 단계에서 확인된 접지 위치에 기초하여, 상기 회로기판상에서 기준 위치를 선정하는 선정 단계, 상기 선정 단계에서 선정된 기준 위치로부터 가장 가까운 접지 위치와의 거리를 기준 거리로서 산출하는 산출 단계, 상기 산출 단계에서 산출된 상기 기준 거리를 이용하여, 기준 주파수를 계산하는 계산 단계, 및 상기 계산 단계에서 계산된 기준 주파수에 기초하여, 추천 커패시터를 선택하는 선택 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, BMS가 장착된 회로기판에서 노이즈가 생성되더라도, 노이즈가 외부로 효과적으로 배출될 수 있다.
특히, 본 발명의 일 측면에 의하면, BMS가 장착된 회로기판의 접지와 자동차에서 접지로서 이용되는 샤시 사이에 연결되는 구성으로서, 적절한 커패시터가 선정되도록 할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 의하면, BMS의 접지와 샤시 접지 사이에서 접지 임피던스가 최소화됨으로써, 노이즈의 제거 성능이 우수할 수 있다.
뿐만 아니라, 커패시터를 선정하는 과정이, 커패시터의 반복 교체 작업에 의한 것이 아니라 자동으로 수행될 수 있으므로, 시간 및 비용, 노력 등이 많이 절감되고, 시행착오가 방지되어, 효율적인 커패시터 선정이 이루어질 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명이 적용될 수 있는 접지 커패시터가 회로기판에 구비된 구성의 일례를 상면에서 바라본 형태로 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 접지 커패시터가 회로기판의 접지와 차량 샤시 사이에 연결된 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 접지 커패시터 선정 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 확인 모듈에 의해 접지 위치가 확인된 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 저장 모듈에 저장된 커패시터 정보의 일부를 나타내는 표이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 선정 모듈에 의해 기준 위치가 선정되는 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 선정 모듈에 의해 기준 위치를 선정하기 위한 접지 위치 간 중앙점을 탐색하는 구성을 개략적으로 도식화하여 나타내는 도면이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 선정 모듈에 의해 기준 위치를 선정하기 위한 중앙점과 다른 접지 위치 간 거리 중 최단 거리를 선별하는 구성을 개략적으로 도식화하여 나타내는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 접지 커패시터 선정 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은, 접지 커패시터를 선정하는 장치이다. 특히, 본 발명이 적용되는 접지 커패시터는, 차량용 배터리 팩의 회로기판에 구비되는 커패시터로서, 차량 샤시와 연결되는 접지용 커패시터일 수 있다.
도 1은, 본 발명이 적용될 수 있는 접지 커패시터(10)가 회로기판(20)에 구비된 구성의 일례를 상면에서 바라본 형태로 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 회로기판(20)의 상부에 BMS(Battery Management System)(30)가 장착될 수 있다. 여기서, BMS(30)는, 배터리 팩의 충방전 동작을 전반적으로 제어하는 배터리 관리 장치를 의미하며, 이러한 BMS(30)는 배터리 팩에 일반적으로 포함될 수 있다.
상기 회로기판(20)은 BMS(30)가 장착되기 위한 구성으로, PCB(Printed Circuit Board) 형태로 구성될 수 있다. 따라서, 회로기판(20)에는 전류 경로로서 여러 배선이 프린트될 수 있다. 그리고, 상기 회로기판(20)에는 접지가 존재할 수 있다. 이러한 회로기판(20)의 접지에 대해서는, 도 1에서 G로서 넓게 표시되도록 하였다.
또한, 상기 회로기판(20)에는, 커넥터 단자(50)가 구비될 수 있다. 이러한 커넥터 단자(50)는, 회로 기판을 외부의 다른 장치, 이를테면 다수의 이차 전지를 포함하는 배터리 모듈이나, 자동차의 ECU 등과 연결되는 단자를 제공할 수 있다. 더욱이, 이러한 커넥터 단자(50)는, 회로기판(20)의 BMS(30)와 연결될 수 있다.
특히, 상기 회로기판(20)에는 접지를 위한 접지 커패시터(10)가 구비될 수 있다. 이러한 접지 커패시터(10)는, BMS(30)가 구비된 회로기판(20)의 접지와 차량 샤시 사이에 연결될 수 있다. 이러한 회로기판(20)과 샤시의 개략적인 연결 구성에 대해서는 도 2에 일례가 도시되어 있다.
즉, 도 2는, 접지 커패시터(10)가 회로기판(20)의 접지와 차량 샤시(1) 사이에 연결된 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 측면도이다. 도 2에서는, 설명의 편의를 위해, 하나의 체결 부재와 하나의 접지 커패시터(10)만 도시되도록 하였으며, 다른 접지 커패시터나 체결 부재, BMS 등의 구성요소는 별도로 표시되지 않도록 하였다.
도 2를 참조하면, 회로기판(20)은, 볼트(40)에 의해 샤시(1)와 체결될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 회로기판(20)은 상부에서 바라본 형태가 대략 직사각형 형태로 구성될 수 있으며, 4개의 모서리에 각각 볼트(40)가 구비되어, 샤시(1)와 체결될 수 있다. 여기서, 회로기판(20)이 차량용 배터리 팩에 구비된 것인 경우, 샤시(1)는 차량의 샤시일 수 있다. 이때, 차량 샤시는 차량에 탑재된 각종 전기 장치에 대하여, 접지(ground)로서 작용할 수 있다.
회로기판(20)의 접지(G)는, 회로기판(20)과 샤시(1)를 상호 체결하는 볼트(40)를 통해 샤시(1)와 연결될 수 있다. 이때, 회로기판(20)의 접지(G)와 체결 볼트(40) 사이에 접지 커패시터(10)가 구비될 수 있다. 특히, 접지 커패시터(10)의 일단은 볼트(40) 측에 직접 연결되고, 접지 커패시터(10)의 타단은 회로기판(20)의 접지(G) 측에 직접 연결될 수 있다.
또한, 회로기판(20)에 구비된 커넥터 단자(50)에는 접지를 위한 단자로서, 접지 핀이 구비될 수 있다. 그리고, 이러한 접지 핀은 AUX 선로 등을 통해 차량 샤시(1)와 연결될 수 있다. 따라서, 회로기판(20)의 접지(G)와 샤시(1)는, 볼트(40)뿐 아니라 커넥터 단자(50)를 통해서도 샤시(1)와 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 접지 커패시터 선정 장치는, 상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 구성에서 적절한 접지 커패시터를 선정할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 접지 커패시터 선정 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 접지 커패시터 선정 장치는, 확인 모듈(100), 선정 모듈(200), 산출 모듈(300), 계산 모듈(400) 및 선택 모듈(500)을 포함할 수 있다.
상기 확인 모듈(100)은, 회로기판상에서 접지 위치를 확인할 수 있다. 특히, 상기 확인 모듈(100)은, 접지 위치로서, 회로기판에 구비된 커넥터 단자 및 접지 커패시터의 위치를 확인할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 확인 모듈(100)에 의해 접지 위치가 확인된 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 확인 모듈(100)에 의해 확인된 접지 위치가 직사각형 상에서 a1~a5의 5개의 점으로 나타나 있다. 특히, 도 4의 직사각형은 도 1의 회로기판의 구성을 나타낸 것이라 할 수 있다. 그리고, 도 4에서 점으로 표시된 a1~a5는 접지 위치를 나타낸다고 할 수 있다. 더욱이, a1~a4의 4개의 점은 도 1의 회로기판에서 모서리에 위치한 4개의 접지 커패시터의 위치에 대응되는 것이고, a5 점은 도 1의 회로기판에서 커넥터 단자의 위치에 대응되는 것이라 할 수 있다.
이처럼, 확인 모듈(100)에 의해 회로기판상에서 접지 위치가 확인되면, 확인된 접지 위치 정보는 선정 모듈(200)로 제공될 수 있다.
상기 선정 모듈(200)은, 확인 모듈(100)에 의해 확인된 접지 위치에 기초하여, 회로기판 상에서 기준 위치를 선정할 수 있다.
예를 들어, 상기 선정 모듈(200)은, 도 4의 구성에서, a1~a5의 5개의 점의 위치를 고려하여, b라는 점을 기준 위치로 선정할 수 있다.
더욱이, 상기 선정 모듈(200)은, 회로기판상에서, 확인 모듈(100)에 의해 확인된 각 접지 위치(a1~a5)로부터 가급적 균등하게 멀리 떨어진 지점을 기준 위치로 선정할 수 있다. 즉, 상기 선정 모듈(200)은, 기준 위치가 여러 접지 위치(a1~a5) 중 어느 하나에 지나치게 치우치지 않도록, 기준 위치를 선정할 수 있다.
특히, 상기 선정 모듈(200)은, 회로기판상의 여러 지점 중에서, 모든 접지 위치(a1~a5)까지의 거리 중 가장 짧은 거리가 가장 길게 형성될 수 있는 지점을 기준 위치로 선정할 수 있다. 본 발명의 이러한 구성에 의하면, 회로기판에서 BMS 등에 의해 여러 노이즈 발생 시, 노이즈가 특정 접지 위치로 집중되지 않으므로, 접지 임피던스를 더욱 낮출 수 있다.
이와 같이, 선정 모듈(200)에 의해 기준 위치가 선정되면, 선정된 기준 위치 정보는 산출 모듈(300)로 전송될 수 있다.
상기 산출 모듈(300)은, 선정 모듈(200)에 의해 선정된 기준 위치로부터 가장 가까운 접지 위치와의 거리를 기준 거리로서 산출할 수 있다.
예를 들어, 도 4의 구성에서, 상기 산출 모듈(300)은, 기준 위치로 선정된 b점이 5개의 접지 위치(a1~a5) 중 어느 접지 위치와 가장 가까운지 파악할 수 있다. 만일, 산출 모듈(300)에 의해 a2점이 b점과 가장 가까운 접지 위치로서 파악된다면, 상기 산출 모듈(300)은, a2점과 b점 사이의 거리를 산출하여, 이를 기준 거리(L)로서 정의할 수 있다.
이와 같이 산출 모듈(300)에 의해 기준 거리가 산출되면, 산출된 기준 거리 정보는, 계산 모듈(400)로 전송될 수 있다.
상기 계산 모듈(400)은, 산출 모듈(300)에 의해 산출된 기준 거리를 이용하여, 기준 주파수를 계산할 수 있다.
특히, 상기 계산 모듈(400)은 먼저, 기준 거리를 이용하여 회로기판에서의 파장을 계산할 수 있다.
예를 들어, 상기 계산 모듈(400)은, 다음의 수학식 1에 의해, 회로기판에서의 파장 범위를 계산할 수 있다.
[수학식 1]
λe=aL
여기서, λe는 회로기판 내에서의 파장이고, a는 상수이며, L은 기준 거리이다.
상기 수학식 1에서 a는, 회로기판의 모든 지점과 샤시(접지) 사이의 임피던스 차이로 인한 노이즈 영향이 거의 없거나 최소가 될 수 있도록 설정된 값일 수 있다.
예를 들어, 상기 수학식 1에서 a는 20일 수 있다. 이 경우, 상기 수학식 1은, 다음의 수학식 2와 같이 표시될 수 있다.
[수학식 2]
λe=20L
더욱이, 상기 계산 모듈(400)은, 상기 파장을 범위 형태로 계산할 수 있다. 즉, 상기 계산 모듈(400)은, 기준 거리를 이용하여 회로기판에서의 파장 범위를 계산할 수 있다.
예를 들어, 상기 계산 모듈(400)은, 기준 거리를 이용하여, 다음과 같은 형태로 회로기판에서의 파장 범위를 계산할 수 있다.
λe≥20L
이 경우, 상기 계산 모듈(400)은 회로기판에서의 파장 범위에 대하여 20L(여기서, L은 기준 거리) 이상이라고 계산할 수 있다. 이때, 회로기판의 모든 지점에서 샤시(접지)까지의 전기 길이(electrical length)는 λe/20 이하가 되도록 설정되었다고 할 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 노이즈가 발생할 수 있는 회로기판의 여러 지점에 대한 접지 임피던스가 최소화될 수 있다. 더욱이, 이 경우, 회로기판 내의 노이즈는, λe/20 이하의 거리로 회로기판 외부의 접지로 나가게 되므로, 회로기판에 대한 안정적인 접지 특성이 확보될 수 있다.
상기 계산 모듈(400)은, a값으로서 20 이외에 다른 값을 설정할 수 있다. 예를 들어, 상기 계산 모듈(400)은, a로서 30 또는 40과 같은 값을 설정할 수 있다. 이처럼, a의 값을 더욱 증가시키면, 접지 임피던스를 더욱 낮출 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 수학식 1에서 a가 20이고, 산출 모듈(300)에 의해 기준 거리가 0.1m로 산출되었다고 가정하면, 상기 계산 모듈(400)은, 상기 수학식 2를 이용하여 회로기판에서의 파장을 다음과 같이 산출할 수 있다.
λe=2m
즉, 상기 계산 모듈(400)은, 회로기판에서의 파장이 2m라고 계산할 수 있다.
더욱이, 상기 계산 모듈(400)은, 회로기판에서의 파장을 범위 형태로 나타낼 수 있다. 따라서, 이 경우, 회로기판에서의 파장 범위는 λe≥2m로서, 상기 계산 모듈(400)은, 회로기판에서의 파장 범위가 2m 이상이 되어야 한다는 1차 중간 결과를 도출할 수 있다.
이와 같이, 기준 거리를 이용하여 회로기판에서의 파장이 계산되면, 상기 계산 모듈(400)은, 이를 이용하여 공기 중에서의 파장을 계산할 수 있다.
예를 들어, 상기 계산 모듈(400)은, 다음의 수학식 3을 이용하여, 공기중에서의 파장을 계산할 수 있다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2018001081-appb-I000001
여기서, λ는 공기 중에서의 파장이고, λe는 회로기판 내에서의 파장이며, εr은 회로기판 유전체의 유전상수이다.
상기 수학식 3과 수학식 2를 이용하면, λ는 다음의 수학식 4와 같이 정리될 수 있다.
[수학식 4]
λ=
Figure PCTKR2018001081-appb-I000002
L은 기준 거리로서 산출 모듈(300)에 의해 산출될 수 있고, εr은 회로기판의 유전상수로서 미리 알 수 있는 값이므로, 상기 계산 모듈(400)은 상기 수학식 4를 이용하여, 공기 중에서의 파장(λ)을 계산할 수 있다.
더욱이, 상기 계산 모듈(400)은, 공기 중에서의 파장(λ)을 범위 형태로 계산할 수 있다. 즉, 상기 계산 모듈(400)은, 회로기판에서의 파장을 범위 형태로 계산한 경우, 공기 중에서의 파장 역시 범위 형태로 계산할 수 있다.
예를 들어, 상기 계산 모듈(400)은, 앞선 수학식들을 이용하여, 공기 중에서의 파장 범위를 다음과 같이 나타낼 수 있다.
λ≥
Figure PCTKR2018001081-appb-I000003
만일, 앞선 실시예와 같이 기준 거리(L)가 0.1m로 계산되고, εr이 4인 경우를 가정해보면, 공기 중에서의 파장 범위는, 다음과 같이 산출될 수 있다.
λ=4m
즉, 상기 계산 모듈(400)은, 공기 중에서의 파장이 4m라는 2차 중간 결과를 도출할 수 있다. 또는, 상기 계산 모듈(400)은, 공기 중에서의 파장이 4m 이상이 되어야 한다는 결과를 도출할 수도 있다.
상기와 같이, 공기 중에서의 파장이 계산되면, 상기 계산 모듈(400)은, 이와 같이 계산된 파장에 따라 기준 주파수를 계산할 수 있다.
특히, 상기 계산 모듈(400)은, 다음의 수학식 5를 이용하여 기준 주파수를 계산할 수 있다.
[수학식 5]
f=c/λ
여기서, f는 기준 주파수를 의미하고, c는 빛의 속도를 의미하며, λ는 공기 중에서의 파장을 의미한다.
만일, 앞선 실시예와 같이, 공기 중에서의 파장 범위가 4m 이상으로 계산된 경우, c는 3×108 m/s이므로, 기준 주파수(f)는 다음과 같이 산출될 수 있다.
f=75 MHz
즉, 상기 계산 모듈(400)은, 기준 주파수를 75MHz로 계산할 수 있다.
더욱이, 상기 계산 모듈(400)은, 앞선 수학식들을 이용하여 기준 주파수를 다음과 같이 범위 형태로 계산할 수도 있다.
f≤c/(
Figure PCTKR2018001081-appb-I000004
)
여기서, f는 기준 주파수이고, c는 빛의 속도이며, L은 기준 거리이고, εr은 회로기판 유전체의 유전상수이다.
이와 같이 계산 모듈(400)에 의해 기준 주파수가 계산되면, 계산된 기준 주파수 정보는 선택 모듈(500)로 제공될 수 있다.
상기 선택 모듈(500)은, 계산 모듈(400)에 의해 계산된 기준 주파수에 기초하여, 추천 커패시터를 선택할 수 있다.
즉, 상기 선택 모듈(500)은, 계산 모듈(400)에 의해 기준 주파수가 계산되면, 여러 종류의 커패시터 중에서, 하나의 커패시터, 특히 회로기판에서 생성된 노이즈가 외부로 효과적으로 배출될 수 있도록 하는 커패시터를 선별하여 사용자에게 제공할 수 있다.
이 경우, 본 발명에 따른 접지 커패시터 선정 장치는, 여러 종류의 커패시터에 대한 사양 정보를 미리 저장하는 것이 좋다.
이를 위해, 본 발명에 따른 접지 커패시터 선정 장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 저장 모듈(600)을 더 포함할 수 있다.
상기 저장 모듈(600)은, 여러 종류의 커패시터에 대한 정보를 미리 저장할 수 있다. 특히, 상기 저장 모듈(600)은, 여러 종류의 커패시터에 대한 공진 주파수 정보를 더 저장할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 저장 모듈(600)에 저장된 커패시터 정보의 일부를 나타내는 표이다.
도 5를 참조하면, 상기 저장 모듈(600)은, 각 커패시터에 대한 정보로서, 모델명, 커패시턴스, 기생 인덕턴스(ESL), 기생 저항(ESR) 및 공진 주파수(Fres) 등의 사양 정보를 포함할 수 있다.
상기 선택 모듈(500)은, 저장 모듈(600)에 접근하여, 이와 같이 저장 모듈(600)에 저장된 정보를 통해 적절한 커패시터 종류를 선택할 수 있다.
특히, 상기 선택 모듈(500)은, 기준 주파수 이하의 공진 주파수를 갖는 커패시터를 추천 커패시터로서 선택할 수 있다.
예를 들어, 상기 실시예와 같이, 계산 모듈(400)에 의해 계산된 기준 주파수가 75MHz라고 할 때, 상기 선택 모듈(500)은, 75MHz보다 작은 커패시터를 추천 커패시터로 선택할 수 있다. 더욱이, 저장 모듈(600)에 의해 정보가 저장된 커패시터 중, 기준 주파수보다 낮은 공진 주파수를 갖는 커패시터가 다수 존재하는 경우, 상기 선택 모듈(500)은 그 중 하나를 선택하여 그 커패시터에 대한 정보만을 사용자에게 제공할 수 있다.
이를테면, 기준 주파수가 75MHz일 때, 도 5의 구성에서, 75MHz보다 작은 커패시터는 c1, c2, c3 및 c4이므로, 상기 선택 모듈(500)은 이들 4개의 커패시터 중 하나를 선택하여, 추천 커패시터로서 사용자에게 제공할 수 있다.
여기서, 상기 선택 모듈(500)은, 기준 주파수보다 낮은 공진 주파수를 갖는 커패시터 중, 공진 주파수가 기준 주파수에 가장 가까운 커패시터를 추천 커패시터로서 선택할 수 있다.
예를 들어, 도 5의 구성에서, 기준 주파수가 75MHz일 때, 이보다 낮은 공진 주파수를 갖는 커패시터는 c1, c2, c3 및 c4인데, 그 중 c3의 공진 주파수가 72.3MHz로서 기준 주파수에 가장 가까운 값을 갖는다. 따라서, 상기 선택 모듈(500)은, 이러한 c3를 추천 커패시터로서 선택할 수 있다.
이처럼, 공진 주파수가 기준 주파수에 가까운 커패시터를 이용하면, 낮은 접지 임피던스를 유지하는 주파수 대역을 증대할 수 있다.
또한, 상기 선택 모듈(500)은, 기준 주파수 이하의 공진 주파수를 갖는 커패시터가 다수 존재하는 경우, 기생 저항(ESR)을 고려하여, 추천 커패시터를 선택할 수 있다. 특히, 상기 선택 모듈(500)은, 기준 주파수 이하의 공진 주파수를 갖는 커패시터 중, 기생 저항이 가장 낮은 커패시터를 추천 커패시터로서 선택할 수 있다.
예를 들어, 도 5의 구성에서, 기준 주파수보다 작은 공진 주파수를 갖는 커패시터가 c1, c2, c3, c4로 파악된 경우, 이 중 기생 저항이 가장 낮은 커패시터는 c4이므로, 이러한 커패시터를 추천 커패시터로서 선택할 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 접지 임피던스를 최소화하여 노이즈 배출 효과가 극대화될 수 있다.
특히, 상기 선택 모듈(500)은, 기준 주파수보다 낮은 공진 주파수를 갖는 커패시터 중, 1차적으로는 공진 주파수를 고려하고, 2차적으로는 기생 저항을 고려하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 5의 실시예에서, 기준 주파수가 75MHz인 경우, 공진 주파수가 75MHz보다 가장 작으면서 75MHz에 가장 가까운 커패시터는 c3 1개이므로, 상기 선택 모듈(500)은, c3를 추천 커패시터로 선택할 수 있다.
하지만, 도 5의 실시예에서, 계산 모듈(400)에 의해 기준 주파수가 70MHz로 계산된 경우, 이보다 작은 공진 주파수를 갖는 커패시터는, c1, c2, c4 3개일 수 있다. 이때, 기준 주파수에 가장 가까운 공진 주파수를 갖는 커패시터는 c2와 c4, 2개이므로, 상기 선택 모듈(500)은, 이 중 기생 저항이 작은 커패시터를 추천 커패시터로서 선택할 수 있다. 즉, 도 5의 구성에서, c2보다 c4의 기생 저항이 작으므로, 선택 모듈(500)은, c4를 추천 커패시터로서 선택할 수 있다.
바람직하게는, 상기 선정 모듈(200)은, 접지 위치 각각을 중심으로 반지름이 동일한 원을 형성하고, 이와 같이 형성된 원들의 외부에 위치하면서 회로기판상에 존재하는 부분 중 적어도 일부를 기준 위치로 선정할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 선정 모듈(200)에 의해 기준 위치가 선정되는 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 접지 위치를 나타내는 5개의 점(a1~a5) 각각을 중심으로, 반지름이 r로서 동일한 원이 회로기판을 나타내는 직사각형 상에 표시되어 있다. 즉, 원 d1은 접지 위치 a1을 중심으로 한 원이고, d2는 접지 위치 a2를 중심으로 한 원이며, d3는 접지 위치 a3를 중심으로 한 원이고, d4는 접지 위치 a4를 중심으로 한 원이며, d5는 접지 위치 a5를 중심으로 한 원이다.
이처럼, 5개의 접지 위치에 대응하여 5개의 원(d1~d5)이 그려지면, 상기 선정 모듈(200)은, 회로기판상에 위치하는 부분 중 이러한 5개의 원 어느 것의 내부에도 속하지 않는 부분을 탐색할 수 있다. 도 6의 구성을 참조하면, 회로기판상에서 5개의 원(d1~d5)에 속하지 않는 부분은 e로 표시된 부분과 같다. 따라서, 상기 선정 모듈(200)은, 이와 같이 e로 표시된 부분을 찾아, 이러한 e로 표시된 부분 중 적어도 일부를 기준 위치로 선정할 수 있다.
여기서, 기준 위치는 한 점일 수도 있고, 일정 면적을 가진 소정 영역일 수도 있다. 예를 들어, 도 6의 구성에서, 상기 선정 모듈(200)은 e로 표시된 영역 전체를 기준 위치로 선정할 수 있다. 또는, 상기 선정 모듈(200)은, e로 표시된 영역에 속하는 어느 한 점을 기준 위치로 선정할 수 있다. 이를테면, 도 4에 도시된 기준 위치 b는, 도 6에서 e로 표시된 영역 중 어느 한 점일 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 어느 한 접지 위치에 치우치지 않고, 각 접지 위치로부터 대략 균등한 거리에 위치하는 부분이 용이하게 탐색될 수 있다. 즉, 모든 접지 위치에 대하여 가급적 멀리 떨어진 지점을 기준 위치로 선정하는 과정이 용이하게 수행될 수 있다.
이처럼 원을 이용하여 기준 위치를 선정하는 구성에서, 상기 선정 모듈(200)은 2개의 접지 위치의 중앙점을 이용하여 원의 반지름(r)을 설정할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 선정 모듈(200)은, 2개의 접지 위치의 중앙점에서 각 접지 위치까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리 중 가장 짧은 최소 거리를 선별할 수 있다. 그리고 나서, 상기 선정 모듈(200)은, 선별된 최소 거리가 가장 긴 접지 위치쌍을 파악하여 파악된 접지 위치쌍의 중앙점에서 파악된 접지 위치쌍까지의 거리를 원의 반지름(r)으로 할 수 있다. 이에 대해서는, 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 선정 모듈(200)에 의해 기준 위치를 선정하기 위한 접지 위치 간 중앙점을 탐색하는 구성을 개략적으로 도식화하여 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 선정 모듈(200)은, 먼저 5개의 접지 위치에 대하여, 2개의 접지 위치 사이의 중앙 부분을 찾을 수 있다. 즉, 상기 선정 모듈(200)은, 5개의 접지 위치 각각에 대하여, 다른 접지 위치와의 사이를 잇는 직선을 그리고, 그러한 직선의 중앙점을 찾을 수 있다. 예를 들어, 상기 선정 모듈(200)은, a1과 a2 사이의 중앙점을 찾아 f12로 표시하고, a1과 a3 사이의 중앙점을 찾아 f13으로 표시할 수 있다. 5개의 접지 위치에 대한 중앙점은 모두 10개로 찾아질 수 있으므로, 상기 선정 모듈(200)은, 나머지 8개의 접지 위치쌍에 대해서도 중앙점을 탐색할 수 있다. 즉, 상기 선정 모듈(200)은, a1에 대하여 a4 및 a5 각각까지의 거리에 대한 중앙점을 f14, f15로 표시하고, a2에 대하여, a3, a4 및 a5 각각까지의 거리에 대한 중앙점을 f23, f24, f25로 표시할 수 있다. 그리고, 상기 선정 모듈(200)은, a3에 대하여, a4 및 a5 각각까지의 거리에 대한 중앙점을 f34, f35로 표시하고, a4에 대하여 a5까지의 거리에 대한 중앙점을 f45로 표시할 수 있다. 이때, 경우에 따라서는, 일부 중앙점이 서로 겹쳐질 수도 있음은 물론이다.
이처럼 각 접지 위치의 중앙점이 탐색되면, 상기 선정 모듈(200)은 각 중앙점과 모든 접지 위치에 대한 거리를 계산하고, 그 중 가장 짧은 거리를 선별할 수 있다. 이에 대해서는, 도 8의 구성을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 선정 모듈(200)에 의해 기준 위치를 선정하기 위한 중앙점과 다른 접지 위치 간 거리 중 최단 거리를 선별하는 구성을 개략적으로 도식화하여 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 상기 선정 모듈(200)은, 10개의 중앙점(f12, f13, f14, f15, f23, f24, f25, f34, f35, f45) 각각에 대하여, 접지 위치(a1~a5)까지의 거리를 계산하고, 그 중 거리가 가장 짧은 것을 선별할 수 있다. 도 8에는, 선정 모듈(200)에 의해 선별된 것으로서, 각 중앙점에 대하여 5개의 접지 위치 중 거리가 가장 짧은 접지 위치를 잇는 직선이 표시되어 있다.
예를 들어, 상기 선정 모듈(200)은, f12에 대하여, a1~a5까지의 거리를 각각 계산하고, 그 중 거리가 가장 짧은 거리를 a2까지의 거리(g1)로 판단하여, f12에 대한 최단 거리를 g1으로 선별할 수 있다. 다만, f12는 a1과 a2의 중앙점이므로, f12에서 a1과 a2까지의 거리는 동일하므로, 도 8에는 a2까지의 거리만 표시되어 있다. 또한, 상기 선정 모듈(200)은, f13에 대하여, a1~a5까지의 거리를 각각 계산하고, 그 중 거리가 가장 짧은 거리를 a1까지의 거리(g2)로 선별할 수 있다. 그리고, 상기 선정 모듈(200)은, f15에 대하여, a1~a5까지의 거리를 각각 계산하고, 그 중 거리가 가장 짧은 거리를 a3까지의 거리(g3)로 판단하여, 이러한 g3를 f15에 대한 최단 거리로 선별할 수 있다.
상기 선정 모듈(200)은, 이와 같은 방식으로 나머지 7개의 중앙점(f14, f23, f24, f25, f34, f35, f45)에 대해서도, 최단 거리를 모두 선별할 수 있다. 그리고, 선정 모듈(200)에 의해 이와 같이 선별된 각 중앙점의 최단 거리는, f14는 g6, f23은 g5, f24는 g10, f25는 g8, f34는 g7, f35는 g4, f45는 g9로 각각 선별될 수 있다.
상기 선정 모듈(200)은, 이와 같이 선별된 각 중앙점에 대한 최단 거리(g1~g10) 중 가장 긴 거리를 판별할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 구성을 참조하면, 상기 선정 모듈(200)은, 선별된 10개의 최단 거리(g1~g10)를 비교하여, 그 중 가장 긴 거리를 g1으로 판별할 수 있다.
이 경우, 상기 선정 모듈(200)은, 이와 같이 판별된 g1을 원의 반지름으로 설정할 수 있다. 즉, 상기 선정 모듈(200)은, a1과 a2 사이의 거리의 반인 g1을 이용하여, 도 6에 도시된 바와 같은 각 접지 위치에 대한 원을 그릴 수 있다. 예를 들어, g1이 0.1m인 경우, 상기 선정 모듈(200)은 5개의 접지 위치(a1~a5) 각각에 대하여 반지름이 0.1m인 원을 형성함로써, 도 6에 도시된 바와 같이 어느 원에도 속하지 않은 영역 e를 찾을 수 있다.
한편, 상기 선정 모듈(200)은, 기준 위치를 영역 형태로 선정할 수 있다.
예를 들어, 상기 선정 모듈(200)은, 도 6에서 e로 표시된 부분과 같이, 기준 위치를 점이 아닌 소정 면적을 가진 영역 형태로 선정할 수 있다. 이때, 기준 위치로 선정된 영역은 다수의 직선 혹은 곡선에 의해 둘러싸인 것일 수 있다.
이 경우, 상기 산출 모듈(300)은, 이러한 영역의 중심점으로부터 가장 가까운 접지 위치와의 거리를 기준 거리로서 산출할 수 있다. 여기서, 중심점은 무게중심 등 다양한 방식으로 설정될 수 있다.
예를 들어, 상기 산출 모듈(300)은, 도 6에서 e로 표시된 부분 중 중심점을 도 4의 b로 선정하고, 그러한 중심점 b로부터 가장 가까운 접지 위치 a2와의 거리(L)를 기준 거리로서 산출할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 확인 모듈(100)은, 접지 위치를 사용자로부터 입력받는 입력 유닛을 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 확인 모듈(100)은, 마우스, 키보드 및/또는 모니터를 입력 유닛으로서 구비할 수 있다. 이 경우, 사용자는 이러한 입력 유닛을 이용하여, 접지 위치(a1~a5)가 어디인지 입력할 수 있다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 사용자로부터 접지 위치를 입력받아, 기준 위치가 선정되도록 할 수 있으므로, 확인 모듈(100)이 접지 위치를 직접 파악할 필요가 없다.
또한 바람직하게는, 상기 확인 모듈(100)은, 회로기판상에서 접지 위치를 직접 파악할 수도 있다. 특히, 상기 확인 모듈(100)은, 회로기판을 촬영한 영상 이미지로부터 접지 위치를 확인할 수 있다. 이를 위해, 상기 확인 모듈(100)은, 회로기판을 촬영하기 위한 카메라와 같은 촬영 유닛을 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 확인 모듈(100)은, 촬영 유닛을 통해 도 1에 도시된 바와 같은 BMS가 구비된 회로기판의 상부를 촬영함으로써 회로기판의 상부 이미지를 획득할 수 있다.
이 경우, 확인 모듈(100)은 상부 이미지로부터 접지 커패시터 및 커넥터 단자를 식별함으로써 접지 위치를 확인할 수 있다.
또는, 상기 확인 모듈(100)은 촬영된 이미지를 모니터로 제공하고, 사용자가 입력 유닛을 통해 접지 위치를 직접 선택하도록 할 수도 있다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 접지 커패시터 선정 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 일례로, 도 9의 접지 커패시터 선정 방법은, 앞서 설명한 본 발명에 따른 접지 커패시터 선정 장치에 의해 수행될 수 있다. 즉, 도 9의 각 단계는, 본 발명에 따른 접지 커패시터 선정 장치에 포함된 각 구성요소에 의해 수행될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 접지 커패시터 선정 방법에 의하면, 먼저 회로기판상에서 접지 위치가 확인될 수 있다(S110). 다음으로, 이와 같이 S110 단계에서 확인된 접지 위치에 기초하여, 회로기판상에서 기준 위치가 선정될 수 있다(S120). 다음으로, 상기 S120 단계에서 선정된 기준 위치로부터 가장 가까운 접지 위치와의 거리가 기준 거리로서 산출될 수 있다(S130). 다음으로, 상기 S130 단계에서 산출된 기준 거리를 이용하여, 기준 주파수가 계산될 수 있다(S140). 그리고나서, 상기 S140 단계에서 계산된 기준 주파수에 기초하여, 추천 커패시터가 선택될 수 있다(S150).
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
한편, 본 명세서에서 '확인 모듈', '선정 모듈', '산출 모듈', '계산 모듈', 및 '선택 모듈' 등과 같이 '모듈'이라는 용어가 사용되었으나, 이는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 분리될 수 있거나 물리적으로 분리되어야 하는 구성요소를 나타내는 것이 아니라는 점은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 자명하다.
즉, 본 발명에 있어서의 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.
[부호의 설명]
1: 샤시
10: 접지 커패시터
20: 회로기판
30: BMS
40: 볼트
50: 커넥터 단자
100: 확인 모듈
200: 선정 모듈
300: 산출 모듈
400: 계산 모듈
500: 선택 모듈
600: 저장 모듈

Claims (13)

  1. 배터리 팩에 포함된 회로기판의 접지와 차량 샤시 사이에 연결된 접지 커패시터를 선정하는 장치에 있어서,
    상기 회로기판상에서 접지 위치를 확인하는 확인 모듈;
    상기 확인 모듈에 의해 확인된 접지 위치에 기초하여, 상기 회로기판상에서 기준 위치를 선정하는 선정 모듈;
    상기 선정 모듈에 의해 선정된 기준 위치로부터 가장 가까운 접지 위치와의 거리를 기준 거리로서 산출하는 산출 모듈;
    상기 산출 모듈에 의해 산출된 상기 기준 거리를 이용하여, 기준 주파수를 계산하는 계산 모듈; 및
    상기 계산 모듈에 의해 계산된 기준 주파수에 기초하여, 추천 커패시터를 선택하는 선택 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 접지 커패시터 선정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회로기판은, 상기 차량 샤시와 볼트에 의해 체결되고,
    상기 접지 커패시터는, 일단이 상기 볼트에 연결되고, 타단이 상기 회로기판의 접지에 연결된 것을 특징으로 하는 접지 커패시터 선정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 확인 모듈은, 상기 접지 위치로서, 상기 회로기판에 구비된 커넥터 단자 및 상기 접지 커패시터의 위치를 확인하는 것을 특징으로 하는 접지 커패시터 선정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선정 모듈은, 상기 접지 위치 각각을 중심으로 반지름이 동일한 원을 형성하고, 상기 형성된 원의 외부에 위치하면서 상기 회로기판상에 존재하는 부분 중 적어도 일부를 상기 기준 위치로 선정하는 것을 특징으로 하는 접지 커패시터 선정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 선정 모듈은, 2개의 접지 위치의 중앙점에서 각 접지 위치까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리 중 가장 짧은 최소 거리를 선별하며, 선별된 최소 거리가 가장 긴 접지 위치쌍을 파악하여, 파악된 접지 위치쌍의 중앙점에서 파악된 접지 위치쌍까지의 거리를 상기 반지름으로 하는 것을 특징으로 하는 접지 커패시터 선정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 선정 모듈은, 상기 기준 위치를 영역 형태로 선정하고,
    상기 산출 모듈은, 상기 영역의 중심점으로부터 가장 가까운 접지 위치와의 거리를 상기 기준 거리로서 산출하는 것을 특징으로 하는 접지 커패시터 선정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 계산 모듈은, 상기 기준 거리를 이용하여 상기 회로기판에서의 파장 및 공기 중에서의 파장을 순차적으로 계산하고, 계산된 파장에 따라 상기 기준 주파수를 계산하는 것을 특징으로 하는 접지 커패시터 선정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 선택 모듈은, 상기 기준 주파수 이하의 공진 주파수를 갖는 커패시터를 상기 추천 커패시터로서 선택하는 것을 특징으로 하는 접지 커패시터 선정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 선택 모듈은, 상기 기준 주파수 이하의 공진 주파수를 갖는 커패시터 중 기생 저항이 가장 낮은 커패시터를 상기 추천 커패시터로서 선택하는 것을 특징으로 하는 접지 커패시터 선정 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 확인 모듈은, 상기 접지 위치를 사용자로부터 입력받는 입력 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 접지 커패시터 선정 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 확인 모듈은, 상기 회로기판을 촬영한 영상 이미지로부터 상기 접지 위치를 확인하는 것을 특징으로 하는 접지 커패시터 선정 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    여러 종류의 커패시터에 대한 공진 주파수 정보를 저장하는 저장 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접지 커패시터 선정 장치.
  13. 배터리 팩에 포함된 회로기판의 접지와 차량 샤시 사이에 연결된 접지 커패시터를 선정하는 방법에 있어서,
    상기 회로기판상에서 접지 위치를 확인하는 확인 단계;
    상기 확인 단계에서 확인된 접지 위치에 기초하여, 상기 회로기판상에서 기준 위치를 선정하는 선정 단계;
    상기 선정 단계에서 선정된 기준 위치로부터 가장 가까운 접지 위치와의 거리를 기준 거리로서 산출하는 산출 단계;
    상기 산출 단계에서 산출된 상기 기준 거리를 이용하여, 기준 주파수를 계산하는 계산 단계; 및
    상기 계산 단계에서 계산된 기준 주파수에 기초하여, 추천 커패시터를 선택하는 선택 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 접지 커패시터 선정 방법.
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