KR102586121B1 - Apparatus and method for supplying voltage in battary cell simulator - Google Patents

Apparatus and method for supplying voltage in battary cell simulator Download PDF

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Abstract

BMS(Battery Management System)에 전원을 공급하는 BCS용 전원 공급 장치 및 그의 전원 공급 방법에 관한 것으로, 교류 전압 생성하는 전원부, 상기 전원부로부터 입력되는 교류 전압을 소정 값으로 변환하는 변압부, 상기 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 정류하여 정류 파형을 생성하고 상기 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트 파형을 생성하며 상기 생성된 정류 파형과 상기 위상 쉬프트 파형을 포함하는 맥류를 출력하는 정류부, 상기 정류부로부터 입력되는 맥류를 평활화하여 평활 전압을 출력하는 평활부, 그리고 상기 평활부로부터 입력된 평활 전압을 정전압으로 출력하는 레귤레이터부를 포함할 수 있다.It relates to a power supply device for BCS that supplies power to a BMS (Battery Management System) and a power supply method thereof, including a power supply unit that generates alternating voltage, a transformer unit that converts the alternating voltage input from the power supply unit to a predetermined value, and the transformer unit. A rectified waveform is generated by rectifying the waveform of the AC voltage converted from the transformer, a phase shift waveform is generated by phase shifting the waveform of the AC voltage converted from the transformer, and a pulsation wave including the generated rectified waveform and the phase shift waveform is generated. It may include a rectifier for outputting a rectifier, a smoothing unit for outputting a smoothed voltage by smoothing the pulsation input from the rectifier, and a regulator for outputting the smoothed voltage input from the smoothing unit as a constant voltage.

Description

BCS용 전원 공급 장치 및 그의 전원 공급 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING VOLTAGE IN BATTARY CELL SIMULATOR}Power supply device for BCS and method of supplying power thereof {APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING VOLTAGE IN BATTARY CELL SIMULATOR}

본 발명은 전원 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 BMS(Battery Management System)에 전원을 공급하는 BCS용 전원 공급 장치 및 그의 전원 공급 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply device, and more specifically, to a power supply device for BCS that supplies power to a BMS (Battery Management System) and a power supply method thereof.

일반적으로, 전기 차량은, 연료를 이용하는 차량과 달리 다수의 배터리 셀들을 직렬로 연결하여 에너지원으로 사용하고 있다.In general, electric vehicles, unlike vehicles that use fuel, connect multiple battery cells in series and use them as an energy source.

하지만, 직렬로 연결된 다수의 배터리 셀에는, 다른 배터리 셀에 비해 과도하게 충전되거나 또는 다른 배터리 셀에 비해 충전이 미약한 배터리 셀이 발생할 수 있다.However, in a plurality of battery cells connected in series, battery cells may be overcharged compared to other battery cells or may be undercharged compared to other battery cells.

그러므로, 전기 차량은, 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)을 통해 배터리 셀의 충전량을 관리할 수 있다.Therefore, an electric vehicle can manage the charge amount of battery cells through a battery management system (BMS).

이러한, 배터리 관리 시스템을 평가하기 위하여 실제 배터리를 사용할 경우에는, 많은 시간과 에너지가 소모될 수 있다.When using an actual battery to evaluate such a battery management system, a lot of time and energy may be consumed.

따라서, 실제 배터리가 아닌 배터리를 모사한 배터리 셀 모사 장치를 이용하여 배터리 관리 시스템을 평가할 수 있다.Therefore, the battery management system can be evaluated using a battery cell simulation device that simulates a battery rather than an actual battery.

배터리 셀 모사 장치는, 배터리를 모사하여 배터리 관리 시스템에 전압(V)를 인가하는 장치이다.A battery cell simulation device is a device that simulates a battery and applies voltage (V) to a battery management system.

하지만, 기존의 배터리 셀 모사 장치는, 전원 공급 장치를 통해 배터리 관리 시스템에 전압(V)를 인가하는데, 약 60Hz의 AC 전압을 정류 및 평활화하는 과정에서 발생되는 리플 전압으로 인하여 전력 효율이 저하되고 발열 문제가 발생하며 출력 전압의 정밀도가 저하되는 문제들이 있었다.However, the existing battery cell simulation device applies voltage (V) to the battery management system through a power supply, but power efficiency is reduced due to the ripple voltage generated in the process of rectifying and smoothing the AC voltage of about 60Hz. There were problems with heat generation occurring and the precision of the output voltage deteriorating.

따라서, 향후, AC 전압을 정류 및 평활화하는 과정에서 발생되는 리플 전압을 개선시켜 전력 품질을 향상시킬 수 있는 BCS용 전원 공급 장치의 개발이 요구되고 있다.Therefore, in the future, there is a need to develop a power supply device for BCS that can improve power quality by improving the ripple voltage generated in the process of rectifying and smoothing AC voltage.

대한민국 공개특허 10-2020-0071362호(2020. 6. 19 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2020-0071362 (published on June 19, 2020)

본 발명의 일실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 교류 전압의 정류 파형에 교류 전압의 위상 쉬프트 파형을 추가하는 정류 회로를 이용하여 평활 과정에서 나타나는 리플 전압을 개선함으로써, 발열로 인한 전력 손실과 냉각 문제를 개선하고 정밀한 정전압을 출력할 수 있는 BCS용 전원 공급 장치 및 그의 전원 공급 방법을 제공하고자 한다.The technical problem to be achieved by an embodiment of the present invention is to improve the ripple voltage that appears during the smoothing process by using a rectifier circuit that adds a phase shift waveform of the alternating current voltage to the rectified waveform of the alternating current voltage, thereby improving power loss and cooling problems due to heat generation. The aim is to provide a power supply device for BCS that can improve and output a precise constant voltage and a power supply method thereof.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 의한 BCS용 전원 공급 장치는, BCS(Battery Cell Simulator) 내에 배치되고 BMS(Battery Management System)에 전원을 공급하는 전원 공급 장치로서, 교류 전압 생성하는 전원부, 상기 전원부로부터 입력되는 교류 전압을 소정 값으로 변환하는 변압부, 상기 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 정류하여 정류 파형을 생성하고 상기 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트 파형을 생성하며 상기 생성된 정류 파형과 상기 위상 쉬프트 파형을 포함하는 맥류를 출력하는 정류부, 상기 정류부로부터 입력되는 맥류를 평활화하여 평활 전압을 출력하는 평활부, 그리고 상기 평활부로부터 입력된 평활 전압을 정전압으로 출력하는 레귤레이터부를 포함할 수 있다.In order to solve the above technical problems, the power supply device for BCS according to an embodiment of the present invention is a power supply device that is placed in a BCS (Battery Cell Simulator) and supplies power to a BMS (Battery Management System), A power supply unit that generates alternating voltage, a transformer unit that converts the AC voltage input from the power supply unit into a predetermined value, and a waveform of the AC voltage converted by the transformer unit by rectifying the waveform of the converted AC voltage to generate a rectified waveform. A rectifier that generates a phase-shifted waveform by phase shifting and outputs a pulsating flow including the generated rectified waveform and the phase-shifted waveform, a smoothing section that smoothes the pulsating flow input from the rectifying section and outputs a smoothed voltage, and the smoothing section It may include a regulator unit that outputs the smoothed voltage input from as a constant voltage.

전원 공급 장치의 대안적인 실시예에서, 상기 정류부는, 상기 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 정류하여 정류 파형을 생성하는 정류 파형 생성부, 상기 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트 파형을 생성하는 위상 지연부, 그리고 상기 정류 파형과 상기 위상 쉬프트 파형을 합성하는 합성부를 포함할 수 있다.In an alternative embodiment of the power supply device, the rectification unit includes a rectification waveform generator that generates a rectified waveform by rectifying the waveform of the alternating voltage converted from the transformer, and a phase-shifting portion of the waveform of the alternating voltage converted from the transformer. It may include a phase delay unit that generates a phase shift waveform, and a synthesis unit that combines the rectified waveform and the phase shift waveform.

전원 공급 장치의 대안적인 실시예에서, 상기 정류 파형 생성부는, 상기 변압부의 2차 코일단 일측에 연결되는 제1, 제2 브릿지 다이오드, 그리고 상기 변압부의 2차 코일단 타측에 연결되는 제3, 제4 브릿지 다이오드를 포함하고, 상기 변압부의 2차 코일단 일측은, 상기 제1, 제2 브릿지 다이오드 사이를 연결하는 배선의 노드에 연결되고, 상기 변압부의 2차 코일단 타측은, 상기 제3, 제4 브릿지 다이오드 사이를 연결하는 배선의 노드에 연결될 수 있다.In an alternative embodiment of the power supply device, the rectified waveform generator includes first and second bridge diodes connected to one side of the secondary coil end of the transformer, and a third bridge diode connected to the other side of the secondary coil end of the transformer. It includes a fourth bridge diode, and one side of the secondary coil end of the transformer is connected to a node of a wiring connecting the first and second bridge diodes, and the other side of the secondary coil end of the transformer is connected to the third bridge diode. , may be connected to the node of the wiring connecting the fourth bridge diodes.

전원 공급 장치의 대안적인 실시예에서, 상기 위상 지연부는, 일측이 상기 변압부의 2차 코일단과 연결되고, 타측이 상기 합성부와 연결될 수 있다.In an alternative embodiment of the power supply device, one side of the phase delay unit may be connected to the secondary coil terminal of the transformer, and the other side may be connected to the synthesis unit.

전원 공급 장치의 대안적인 실시예에서, 상기 위상 지연부는, 일측이 상기 변압부의 2차 코일단과 연결될 때, 상기 정류 파형 생성부의 제3, 제4 브릿지 다이오드 사이의 노드에 연결되는 상기 변압부의 2차 코일단 타측과 연결될 수 있다.In an alternative embodiment of the power supply device, the phase delay unit, when one side is connected to the secondary coil terminal of the transformer, is connected to the node between the third and fourth bridge diodes of the rectified waveform generator. It can be connected to the other side of the primary coil end.

전원 공급 장치의 대안적인 실시예에서, 상기 위상 지연부는, 용량 리액턴스 또는 유도 리액턴스를 포함할 수 있다.In alternative embodiments of the power supply, the phase delay may include capacitive reactance or inductive reactance.

전원 공급 장치의 대안적인 실시예에서, 상기 합성부는, 상기 정류 파형 생성부에 연결되는 제1, 제2 다이오드를 포함하고, 상기 제1, 제2 다이오드 사이의 노드에 상기 위상 지연부의 타측이 연결될 수 있다.In an alternative embodiment of the power supply device, the combining unit includes first and second diodes connected to the rectified waveform generating unit, and the other side of the phase delay unit is connected to a node between the first and second diodes. You can.

전원 공급 장치의 대안적인 실시예에서, 상기 전원 공급 장치는, 전압 정보 입력 장치에 연결되어 상기 전압 정보 입력 장치로부터 전압 정보가 입력되면 상기 BMS로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.In an alternative embodiment of the power supply device, the power supply device is connected to a voltage information input device and supplies power to the BMS when voltage information is input from the voltage information input device.

전원 공급 장치의 대안적인 실시예에서, 상기 전원 공급 장치는, BCS(Battery Cell Simulator)가 다수 개일 때, 각각의 BCS에 하나의 전원 공급 장치가 배치될 수 있다.In an alternative embodiment of the power supply device, when there are multiple Battery Cell Simulators (BCSs), one power supply device may be disposed in each BCS.

전원 공급 장치의 대안적인 실시예에서, 상기 전원 공급 장치는, 양 전압 출력단이 상기 BMS의 양 전압 입력단에 제1 배선으로 연결되고, 음 전압 출력단이 상기 BMS의 음 전압 입력단에 제2 배선으로 연결될 수 있다.In an alternative embodiment of the power supply, the power supply may have a positive voltage output connected to a positive voltage input of the BMS via a first wire, and a negative voltage output connected to a negative voltage input of the BMS via a second wire. You can.

한편, 본 발명의 일실시예에 의한 전원 공급 장치의 전원 공급 방법은, BCS(Battery Cell Simulator) 내에 배치되고 BMS(Battery Management System)에 전원을 공급하는 전원 공급 장치의 전원 공급 방법으로서, 교류 전압 생성하는 단계, 상기 교류 전압을 소정 전압값으로 변환하는 단계, 상기 교류 전압의 파형을 정류하여 정류 파형을 생성하는 단계, 상기 교류 전압의 파형을 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트 파형을 생성하는 단계, 상기 생성된 정류 파형과 상기 위상 쉬프트 파형을 포함하는 맥류를 생성하는 단계, 상기 맥류를 평활화하여 평활 전압을 생성하는 단계, 및 상기 평활 전압을 정전압으로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, the power supply method of a power supply device according to an embodiment of the present invention is a method of supplying power to a power supply device that is placed in a BCS (Battery Cell Simulator) and supplies power to a BMS (Battery Management System), and includes an alternating current voltage generating, converting the AC voltage to a predetermined voltage value, rectifying the waveform of the AC voltage to generate a rectified waveform, phase shifting the waveform of the AC voltage to generate a phase shift waveform, generating It may include generating a pulsation current including the rectified waveform and the phase shift waveform, smoothing the pulsation flow to generate a smoothed voltage, and outputting the smoothed voltage as a constant voltage.

본 발명에 따른 BCS용 전원 공급 장치 및 그의 전원 공급 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effects of the power supply device for BCS and its power supply method according to the present invention will be described as follows.

본 발명은, 교류 전압의 정류 파형에 교류 전압의 위상 쉬프트 파형을 추가하는 정류 회로를 이용하여 평활 과정에서 나타나는 리플 전압을 개선함으로써, 발열로 인한 전력 손실과 냉각 문제를 개선하고 정밀한 정전압을 출력할 수 있다.The present invention improves the ripple voltage that appears during the smoothing process by using a rectifier circuit that adds a phase shift waveform of the AC voltage to the rectified waveform of the AC voltage, thereby improving power loss and cooling problems due to heat generation and outputting a precise constant voltage. You can.

즉, 본 발명은, 용량 리액턴스 또는 유도 리액턴스 등을 포함하는 위상 지연 회로를 이용하여 교류 전압 파형의 위상 쉬프트를 통해 기존보다 더 높은 주파수 파형을 가진 전압 파형으로 작용하도록 함으로써, 전압 리플에 의한 손실과 높은 정전압 정밀도를 개선할 수 있다.In other words, the present invention uses a phase delay circuit including capacitive reactance or inductive reactance to act as a voltage waveform with a higher frequency waveform than the existing one through a phase shift of the alternating voltage waveform, thereby reducing losses due to voltage ripple and High constant voltage precision can be improved.

평활회로의 커패시턴스를 올려 리플 전압을 개선하는 경우, 응답속도 저하로 인한 전력 품질 향상에 한계가 존재하지만, 본 발명은, 전압 강하량 감소에 따른 발열량 감소를 통해 에너지 효율 및 냉각문제를 개선할 수 있고, 레귤레이터 입력 전압의 품질을 향상시킴으로써, 레귤레이터 출력 전압 정밀도 및 정확도를 개선할 수도 있다.When the ripple voltage is improved by increasing the capacitance of the smoothing circuit, there is a limit to improving power quality due to a decrease in response speed. However, the present invention can improve energy efficiency and cooling problems by reducing heat generation due to a decrease in voltage drop. , By improving the quality of the regulator input voltage, the regulator output voltage precision and accuracy can also be improved.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the detailed description that follows. However, since various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention may be clearly understood by those skilled in the art, the detailed description and specific embodiments such as preferred embodiments of the present invention should be understood as being given only as examples.

도 1은, 본 발명에 따른 BCS용 전원 공급 장치를 포함하는 전체 시스템을 보여주는 블록 구성도이다.
도 2는, 도 1의 전원 공급 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 3은, 본 발명 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 회로 구성도이다.
도 4는, 본 발명 다른 실시예에 따른 전원 공급 장치의 회로 구성도이다.
도 5a 내지 도 5d는, 전원 공급 장치의 정류부에 포함되는 위상 지연 회로를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a block diagram showing the entire system including a power supply device for BCS according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining the power supply device of FIG. 1.
Figure 3 is a circuit diagram of a power supply device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a circuit diagram of a power supply device according to another embodiment of the present invention.
5A to 5D are diagrams for explaining a phase delay circuit included in a rectifier of a power supply device.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffixes “module” and “part” for the components used in the following description are simply given in consideration of the ease of writing this specification, and the “module” and “part” may be used interchangeably.

나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Furthermore, embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.The terms used in this specification are general terms that are currently widely used as much as possible while considering the function in the present invention, but this may vary depending on the intention or custom of a person skilled in the art or the emergence of new technology. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in the description of the relevant invention. Therefore, we would like to clarify that the terms used in this specification should be interpreted based on the actual meaning of the term and the overall content of this specification, not just the name of the term.

도 1은, 본 발명에 따른 BCS용 전원 공급 장치를 포함하는 전체 시스템을 보여주는 블록 구성도이다.1 is a block diagram showing the entire system including a power supply device for BCS according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, BCS용 전원 공급 장치를 포함하는 전체 시스템은, BCS(Battery Cell Simulator)(100), BMS(Battery Management System)(200), 그리고 전압 정보 입력 장치(400)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the entire system including a power supply for BCS includes a Battery Cell Simulator (BCS) 100, a Battery Management System (BMS) 200, and a voltage information input device 400. can do.

각 BCS(100)에는, BMS(200)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 장치(180)가 배치될 수 있다.A power supply device 180 for supplying power to the BMS 200 may be disposed in each BCS 100.

여기서, 전원 공급 장치(180)는, 교류 전압 생성하는 전원부, 전원부로부터 입력되는 교류 전압을 소정 값으로 변환하는 변압부, 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 정류하여 정류 파형을 생성하고 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트 파형을 생성하며 생성된 정류 파형과 위상 쉬프트 파형을 포함하는 맥류를 출력하는 정류부, 정류부로부터 입력되는 맥류를 평활화하여 평활 전압을 출력하는 평활부, 그리고 평활부로부터 입력된 평활 전압을 정전압으로 출력하는 레귤레이터부를 포함할 수 있다.Here, the power supply device 180 includes a power supply unit that generates AC voltage, a transformer unit that converts the AC voltage input from the power supply unit to a predetermined value, and a transformer unit that rectifies the waveform of the AC voltage converted from the transformer unit to generate a rectified waveform. A rectifying unit that generates a phase-shifted waveform by phase-shifting the waveform of the converted alternating voltage and outputs a pulsating flow including the generated rectified waveform and the phase-shifted waveform, a smoothing unit that smoothes the pulsating flow input from the rectifying unit and outputs a smoothed voltage; And it may include a regulator unit that outputs the smoothed voltage input from the smoothing unit as a constant voltage.

일 예로, 전원 공급 장치(180)의 정류부는, 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 정류하여 정류 파형을 생성하는 정류 파형 생성부, 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트 파형을 생성하는 위상 지연부, 그리고 정류 파형과 위상 쉬프트 파형을 합성하는 합성부를 포함할 수 있다.As an example, the rectifier of the power supply device 180 includes a rectifier waveform generator that generates a rectified waveform by rectifying the waveform of the AC voltage converted from the transformer, and a phase shift unit that phase-shifts the waveform of the AC voltage converted from the transformer. It may include a phase delay unit that generates a waveform, and a synthesis unit that synthesizes the rectified waveform and the phase shift waveform.

여기서, 위상 지연부는, 용량 리액턴스 또는 유도 리액턴스를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.Here, the phase delay unit may include capacitive reactance or inductive reactance, but is not limited thereto.

그리고, 전원 공급 장치(180)는, 전압 정보 입력 장치(400)에 연결되어 전압 정보 입력 장치(400)로부터 전압 정보가 입력되면 BMS(200)로 전원을 공급할 수 있다.Additionally, the power supply device 180 is connected to the voltage information input device 400 and can supply power to the BMS 200 when voltage information is input from the voltage information input device 400.

또한, 전원 공급 장치(180)는, BCS(100)가 다수 개일 때, 각각의 BCS(100) 마다 하나의 전원 공급 장치(180)가 배치될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.Additionally, when there are multiple BCSs 100, one power supply device 180 may be disposed for each BCS 100, but the power supply device 180 is not limited to this.

그리고, 전원 공급 장치(180)는, 양 전압 출력단이 BMS(200)의 양 전압 입력단에 제1 배선으로 연결되고, 음 전압 출력단이 BMS(200)의 음 전압 입력단에 제2 배선으로 연결될 수 있다.In addition, the power supply device 180 may have a positive voltage output terminal connected to the positive voltage input terminal of the BMS 200 through a first wire, and a negative voltage output terminal may be connected to the negative voltage input terminal of the BMS 200 through a second wire. .

경우에 따라, 전원 공급 장치(180)의 제1 배선은, 일측에 인접하는 BCS(100)의 전원 공급 장치(180)의 제2 배선에 연결되고, 전원 공급 장치(180)의 제2 배선은, 타측에 인접하는 BCS(100)의 전원 공급 장치(180)의 제1 배선에 연결될 수도 있다.In some cases, the first wiring of the power supply device 180 is connected to the second wiring of the power supply device 180 of the BCS 100 adjacent to one side, and the second wiring of the power supply device 180 is , may be connected to the first wiring of the power supply device 180 of the BCS 100 adjacent to the other side.

이어, BMS(200)는, BCS(100)의 전원 공급 장치(180)의 제1, 제2 배선에 연결되어 밸런싱 상태를 검출하는 밸런싱부, 그리고 BCS(100)의 전원 공급 장치(180)의 제1, 제2 배선에 연결되어 전압을 측정하는 전압 측정부를 포함할 수 있다.Next, the BMS 200 includes a balancing unit that is connected to the first and second wirings of the power supply device 180 of the BCS 100 and detects the balancing state, and a balancing unit of the power supply device 180 of the BCS 100. It may include a voltage measuring unit connected to the first and second wirings to measure voltage.

여기서, BMS(200)의 밸런싱부와 전압 측정부는, 각 BCS(100)의 전원 공급 장치(180)에 일대일 대응되어 연결될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.Here, the balancing unit and the voltage measuring unit of the BMS 200 may be connected to the power supply device 180 of each BCS 100 in a one-to-one correspondence, but the present invention is not limited to this.

또한, BCS(100)는, BMS(200)의 밸런싱부로부터 밸런싱 상태 정보를 추출하고, 추출된 밸런싱 상태 정보를 기초로 출력 전압을 가변하도록 전원 공급 장치(180)를 제어하는 제어부를 더 포함할 수도 있다.In addition, the BCS 100 may further include a control unit that extracts balancing state information from the balancing unit of the BMS 200 and controls the power supply device 180 to vary the output voltage based on the extracted balancing state information. It may be possible.

경우에 따라, 전원 공급 장치(180)의 정류부에서, 위상 지연부는, 인접하는 다른 BCS(100)의 전원 공급 장치의 위상 지연부와 다른 회로로 구성될 수도 있다.In some cases, in the rectifier unit of the power supply device 180, the phase delay unit may be composed of a circuit different from the phase delay unit of the power supply unit of another adjacent BCS 100.

일 예로, 제1 BCS(100)의 전원 공급 장치의 위상 지연부가 용량 리액턴스일 경우, 제2 BCS(100)의 전원 공급 장치의 위상 지연부는, 유도 리액턴스일 수도 있다.For example, if the phase delay part of the power supply device of the first BCS (100) is a capacitive reactance, the phase delay part of the power supply device of the second BCS (100) may be an inductive reactance.

그 이유는, 밸런싱 상태 정보를 기초로 제1 BCS(100)의 전원 공급 장치와 다른 제2 BCS(100)의 전원 공급 장치의 출력 전압을 다르게 가변하기 위함이다.The reason is to vary the output voltage of the power supply device of the first BCS (100) and the power supply device of the second BCS (100) based on the balancing state information.

도 2는, 도 1의 전원 공급 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 3은, 본 발명 일 실시예에 따른 전원 공급 장치의 회로 구성도이며, 도 4는, 본 발명 다른 실시예에 따른 전원 공급 장치의 회로 구성도이다.FIG. 2 is a block diagram for explaining the power supply device of FIG. 1, FIG. 3 is a circuit diagram of a power supply device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram of a power supply device according to another embodiment of the present invention. This is the circuit diagram of the power supply device.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 전원 공급 장치(180)는, 교류 전압 생성하는 전원부(182), 전원부(182)로부터 입력되는 교류 전압을 소정 값으로 변환하는 변압부(184), 변압부(184)로부터 변환된 교류 전압의 파형을 정류하여 정류 파형을 생성하고 변압부(184)로부터 변환된 교류 전압의 파형을 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트 파형을 생성하며 생성된 정류 파형과 위상 쉬프트 파형을 포함하는 맥류를 출력하는 정류부(186), 정류부(186)로부터 입력되는 맥류를 평활화하여 평활 전압을 출력하는 평활부(187), 그리고 평활부(187)로부터 입력된 평활 전압을 정전압으로 출력하는 레귤레이터부(189)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 2 to 4, the power supply device 180 includes a power supply unit 182 that generates AC voltage, a transformer 184 that converts the AC voltage input from the power supply unit 182 into a predetermined value, and a transformer 184 that converts the AC voltage input from the power supply unit 182 into a predetermined value. A rectified waveform is generated by rectifying the waveform of the AC voltage converted from the transformer 184, a phase shift waveform is generated by phase shifting the waveform of the AC voltage converted from the transformer 184, and the generated rectified waveform and the phase shift waveform are combined. a rectifying unit 186 that outputs a pulsating current, a smoothing unit 187 that smoothes the pulsating flow input from the rectifying unit 186 and outputs a smoothed voltage, and a regulator that outputs the smoothed voltage input from the smoothing unit 187 as a constant voltage. It may include part 189.

여기서, 도 3 및 도 4와 같이, 정류부(186)는, 변압부(184)로부터 변환된 교류 전압의 파형을 정류하여 정류 파형을 생성하는 정류 파형 생성부(80), 변압부(184)로부터 변환된 교류 전압의 파형을 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트 파형을 생성하는 위상 지연부(60, 70), 그리고 정류 파형과 위상 쉬프트 파형을 합성하는 합성부(90)를 포함할 수 있다.Here, as shown in FIGS. 3 and 4, the rectifier 186 is a rectification waveform generator 80 that generates a rectified waveform by rectifying the waveform of the AC voltage converted from the transformer 184. It may include phase delay units 60 and 70 that phase-shift the waveform of the converted AC voltage to generate a phase-shifted waveform, and a synthesis unit 90 that synthesizes the rectified waveform and the phase-shifted waveform.

이때, 정류 파형 생성부(80)는, 변압부(184)의 2차 코일단 일측에 연결되는 제1, 제2 브릿지 다이오드(82, 84), 그리고 변압부(184)의 2차 코일단 타측에 연결되는 제3, 제4 브릿지 다이오드(86, 88)를 포함할 수 있다.At this time, the rectified waveform generator 80 includes first and second bridge diodes 82 and 84 connected to one side of the secondary coil end of the transformer 184, and the other side of the secondary coil end of the transformer 184. It may include third and fourth bridge diodes 86 and 88 connected to.

일 예로, 변압부(184)의 2차 코일단 일측은, 제1, 제2 브릿지 다이오드(82, 84) 사이를 연결하는 배선의 노드에 연결되고, 변압부(184)의 2차 코일단 타측은, 제3, 제4 브릿지 다이오드(86, 88) 사이를 연결하는 배선의 노드에 연결될 수 있다.As an example, one side of the secondary coil end of the transformer 184 is connected to a node of the wiring connecting the first and second bridge diodes 82 and 84, and the other side of the secondary coil end of the transformer 184 The side may be connected to a node of the wiring connecting the third and fourth bridge diodes 86 and 88.

제1, 제2 브릿지 다이오드(82, 84)는, 서로 직렬 연결되고, 제3, 제4 브릿지 다이오드(86, 88)에 대해 병렬 연결될 수 있다.The first and second bridge diodes 82 and 84 may be connected in series with each other and in parallel with the third and fourth bridge diodes 86 and 88.

또한, 제3, 제4 브릿지 다이오드(86, 88)는, 서로 직렬 연결되고, 제1, 제2 브릿지 다이오드(82, 84)에 대해 병렬 연결될 수 있다.Additionally, the third and fourth bridge diodes 86 and 88 may be connected in series with each other and in parallel with the first and second bridge diodes 82 and 84.

그리고, 위상 지연부(60, 70)는, 변압부(184)의 2차 코일단에 일측이 연결되고, 합성부(90)에 타측이 연결될 수 있다.Additionally, one side of the phase delay units 60 and 70 may be connected to the secondary coil terminal of the transformer 184, and the other end may be connected to the synthesis unit 90.

여기서, 위상 지연부(60, 70)는, 변압부(184)의 2차 코일단에 일측이 연결될 때, 정류 파형 생성부(80)의 제3, 제4 브릿지 다이오드(86, 88) 사이의 노드에 연결되는 변압부(184)의 2차 코일단 타측에 연결될 수 있다.Here, when one side of the phase delay units 60 and 70 is connected to the secondary coil terminal of the transformer 184, the phase delay units 60 and 70 are connected between the third and fourth bridge diodes 86 and 88 of the rectified waveform generator 80. It may be connected to the other side of the secondary coil end of the transformer 184 connected to the node.

일 예로, 위상 지연부(60)는, 도 4와 같이, 용량 리액턴스를 포함할 수도 있다.As an example, the phase delay unit 60 may include capacitive reactance, as shown in FIG. 4.

경우에 따라, 위상 지연부(70)는, 도 3과 같이, 유도 리액턴스를 포함할 수도 있다.In some cases, the phase delay unit 70 may include inductive reactance, as shown in FIG. 3.

본 발명에서, 용량 리액턴스 또는 유도 리액턴스를 포함하는 위상 지연부(60, 70)는, 하나의 예시일 뿐, 다양한 회로 변형이 가능할 수 있다.In the present invention, the phase delay units 60 and 70 including capacitive reactance or inductive reactance are only one example, and various circuit modifications may be possible.

다음, 합성부(90)는, 정류 파형 생성부(80)에 연결되는 제1, 제2 다이오드(92, 94)를 포함하고, 제1, 제2 다이오드(92, 94) 사이의 노드에 위상 지연부(60, 70)의 일측이 연결될 수 있다.Next, the synthesis unit 90 includes first and second diodes 92 and 94 connected to the rectified waveform generator 80, and a phase signal is generated at the node between the first and second diodes 92 and 94. One side of the delay units 60 and 70 may be connected.

여기서, 제1, 제2 다이오드(92, 94)는, 서로 직렬 연결되고, 정류 파형 생성부(80)의 제1, 제2 브릿지 다이오드(82, 84) 또는 제3, 제4 브릿지 다이오드(86, 88)에 대해 병렬 연결될 수 있다.Here, the first and second diodes 92 and 94 are connected in series with each other, and are connected to the first and second bridge diodes 82 and 84 or the third and fourth bridge diodes 86 of the rectified waveform generator 80. , 88) can be connected in parallel.

예를 들면, 제1 다이오드(92)는, 캐소드측이 정류 파형 생성부(80)의 제1, 제3 브릿지 다이오드(82, 86) 사이의 노드에 연결되고, 애노드측이 제2 다이오드(94)의 캐소드측에 연결될 수 있다.For example, the cathode side of the first diode 92 is connected to the node between the first and third bridge diodes 82 and 86 of the rectified waveform generator 80, and the anode side is connected to the second diode 94. ) can be connected to the cathode side.

또한, 제2 다이오드(94)는, 캐소드측이 제1 다이오드(92)의 애노드측에 연결되고, 애노드측이 정류 파형 생성부(80)의 제2, 제4 브릿지 다이오드(84, 88) 사이의 노드에 연결될 수 있다.In addition, the cathode side of the second diode 94 is connected to the anode side of the first diode 92, and the anode side is connected between the second and fourth bridge diodes 84 and 88 of the rectifying waveform generator 80. can be connected to a node.

이어, 평활부(187)는, 정류부(186)로부터 입력되는 맥류를 평활화하는 커패시터를 포함할 수 있다.Next, the smoothing unit 187 may include a capacitor that smoothes the pulsating current input from the rectifying unit 186.

여기서, 커패시터는, 일측이 정류부(186)의 합성부(90)에 포함되는 제1 다이오드(92)의 캐소드측이 연결되고, 타측이 정류부(186)의 합성부(90)에 포함되는 제2 다이오드(94)의 애노드측이 연결될 수 있다.Here, the capacitor has one side connected to the cathode side of the first diode 92 included in the synthesis section 90 of the rectifier 186, and the other side connected to the second side included in the synthesis section 90 of the rectifier 186. The anode side of the diode 94 may be connected.

이와 같이, 구성되는 본 발명은, 교류 전압의 정류 파형에 교류 전압의 위상 쉬프트 파형을 추가하는 정류 회로를 이용하여 평활 과정에서 나타나는 리플 전압을 개선함으로써, 발열로 인한 전력 손실과 냉각 문제를 개선하고 정밀한 정전압을 출력할 수 있다.The present invention constructed in this way improves the ripple voltage that appears during the smoothing process by using a rectifier circuit that adds the phase shift waveform of the alternating current voltage to the rectified waveform of the alternating current voltage, thereby improving power loss and cooling problems due to heat generation. A precise constant voltage can be output.

즉, 본 발명은, 용량 리액턴스 또는 유도 리액턴스 등을 포함하는 위상 지연 회로를 이용하여 교류 전압 파형의 위상 쉬프트를 통해 기존보다 더 높은 주파수 파형을 가진 전압 파형으로 작용하도록 함으로써, 전압 리플에 의한 손실과 높은 정전압 정밀도를 개선할 수 있다.In other words, the present invention uses a phase delay circuit including capacitive reactance or inductive reactance to act as a voltage waveform with a higher frequency waveform than the existing one through a phase shift of the alternating voltage waveform, thereby reducing losses due to voltage ripple and High constant voltage precision can be improved.

평활회로의 커패시턴스를 올려 리플 전압을 개선하는 경우, 응답속도 저하로 인한 전력 품질 향상에 한계가 존재하지만, 본 발명은, 전압 강하량 감소에 따른 발열량 감소를 통해 에너지 효율 및 냉각문제를 개선할 수 있고, 레귤레이터 입력 전압의 품질을 향상시킴으로써, 레귤레이터 출력 전압 정밀도 및 정확도를 개선할 수도 있다.When the ripple voltage is improved by increasing the capacitance of the smoothing circuit, there is a limit to improving power quality due to a decrease in response speed. However, the present invention can improve energy efficiency and cooling problems by reducing heat generation due to a decrease in voltage drop. , By improving the quality of the regulator input voltage, the regulator output voltage precision and accuracy can also be improved.

도 5a 내지 도 5d는, 전원 공급 장치의 정류부에 포함되는 위상 지연 회로를 설명하기 위한 도면이다.5A to 5D are diagrams for explaining a phase delay circuit included in a rectifier of a power supply device.

도 5a 내지 도 5d에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 용량 리액턴스 또는 유도 리액턴스 등을 포함하는 다양한 위상 지연 회로를 이용하여 평활 과정에서 나타나는 리플 전압을 개선할 수 있다.As shown in FIGS. 5A to 5D, the present invention can improve the ripple voltage that appears during the smoothing process by using various phase delay circuits including capacitive reactance or inductive reactance.

일반적으로, 평활회로의 커패시턴스를 올려 리플 전압을 개선하는 경우에는, 응답속도 저하로 인한 전력 품질 향상에 한계가 존재할 수 있다.In general, when ripple voltage is improved by increasing the capacitance of the smoothing circuit, there may be a limit to improving power quality due to a decrease in response speed.

하지만, 본 발명과 같이, 용량 리액턴스 또는 유도 리액턴스 등을 포함하는 다양한 위상 지연 회로를 이용하면, 평활 과정에서 나타나는 리플 전압이 개선할 수 있으므로, 레귤레이터 입력 전압의 품질을 향상시켜 레귤레이터 출력 전압 정밀도 및 정확도를 개선할 수 있다.However, as in the present invention, by using various phase delay circuits including capacitive reactance or inductive reactance, the ripple voltage that appears during the smoothing process can be improved, thereby improving the quality of the regulator input voltage and improving the regulator output voltage precision and accuracy. can be improved.

BCS는, BMS를 효율적으로 평가하기 위해서, 효율, 정밀도 및 응답 속도가 매우 중요하므로, 효율적이고 정밀한 정전압을 출력할 수 있는 전원 공급 장치가 필수적이다.For BCS, in order to efficiently evaluate a BMS, efficiency, precision, and response speed are very important, so a power supply that can output an efficient and precise constant voltage is essential.

따라서, 본 발명의 BCS용 전원 공급 장치는, 교류 전압의 정류 파형에 교류 전압의 위상 쉬프트 파형을 추가하는 정류 회로를 이용하여 평활 과정에서 나타나는 리플 전압을 개선함으로써, 발열로 인한 전력 손실과 냉각 문제를 개선하고 효율적이고 정밀한 정전압을 출력할 수 있다.Therefore, the power supply device for BCS of the present invention improves the ripple voltage that appears during the smoothing process by using a rectifier circuit that adds a phase shift waveform of the alternating current voltage to the rectified waveform of the alternating current voltage, thereby improving power loss and cooling problems due to heat generation. can be improved and output efficient and precise constant voltage.

이와 같이, 구성되는 본 발명에 따른 전원 공급 장치의 전원 공급 방법을 설명하면 다음 같다.The power supply method of the power supply device according to the present invention configured in this way will be described as follows.

본 발명은, 먼저 교류 전압 생성할 수 있다.The present invention can first generate alternating voltage.

이어, 본 발명은, 교류 전압을 소정 전압값으로 변환할 수 있다.Next, the present invention can convert alternating voltage into a predetermined voltage value.

다음, 본 발명은, 교류 전압의 파형을 정류하여 정류 파형을 생성할 수 있다.Next, the present invention can generate a rectified waveform by rectifying the waveform of the alternating voltage.

그리고, 본 발명은, 교류 전압의 파형을 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트 파형을 생성할 수 있다.In addition, the present invention can generate a phase shift waveform by phase shifting the waveform of the alternating voltage.

이어, 본 발명은, 생성된 정류 파형과 상기 위상 쉬프트 파형을 포함하는 맥류를 생성할 수 있다.Subsequently, the present invention can generate pulsation currents including the generated rectified waveform and the phase shift waveform.

다음, 본 발명은, 맥류를 평활화하여 평활 전압을 생성할 수 있다.Next, the present invention can generate a smooth voltage by smoothing the pulsation current.

그리고, 본 발명은, 평활 전압을 정전압으로 출력할 수 있다.And, the present invention can output the smoothed voltage as a constant voltage.

따라서, 본 발명은, 교류 전압의 정류 파형에 교류 전압의 위상 쉬프트 파형을 추가하는 정류 회로를 이용하여 평활 과정에서 나타나는 리플 전압을 개선함으로써, 발열로 인한 전력 손실과 냉각 문제를 개선하고 정밀한 정전압을 출력할 수 있다.Therefore, the present invention improves the ripple voltage that appears during the smoothing process by using a rectifier circuit that adds a phase shift waveform of the alternating current voltage to the rectified waveform of the alternating current voltage, thereby improving power loss and cooling problems due to heat generation and providing a precise constant voltage. Can be printed.

즉, 본 발명은, 용량 리액턴스 또는 유도 리액턴스 등을 포함하는 위상 지연 회로를 이용하여 교류 전압 파형의 위상 쉬프트를 통해 기존보다 더 높은 주파수 파형을 가진 전압 파형으로 작용하도록 함으로써, 전압 리플에 의한 손실과 높은 정전압 정밀도를 개선할 수 있다.In other words, the present invention uses a phase delay circuit including capacitive reactance or inductive reactance to act as a voltage waveform with a higher frequency waveform than the existing one through a phase shift of the alternating voltage waveform, thereby reducing losses due to voltage ripple and High constant voltage precision can be improved.

평활회로의 커패시턴스를 올려 리플 전압을 개선하는 경우, 응답속도 저하로 인한 전력 품질 향상에 한계가 존재하지만, 본 발명은, 전압 강하량 감소에 따른 발열량 감소를 통해 에너지 효율 및 냉각문제를 개선할 수 있고, 레귤레이터 입력 전압의 품질을 향상시킴으로써, 레귤레이터 출력 전압 정밀도 및 정확도를 개선할 수도 있다.When the ripple voltage is improved by increasing the capacitance of the smoothing circuit, there is a limit to improving power quality due to a decrease in response speed. However, the present invention can improve energy efficiency and cooling problems by reducing heat generation due to a decrease in voltage drop. , By improving the quality of the regulator input voltage, the regulator output voltage precision and accuracy can also be improved.

이상에서 본 발명들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects, etc. described in the present inventions above are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified and implemented in other embodiments by a person with ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the above description has been made focusing on the examples, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art will understand the above examples without departing from the essential characteristics of the present embodiment. You will be able to see that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the examples can be modified and implemented. And these variations and differences in application should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

100: BCS
180: 전원공급장치
182: 전원부
184: 변압부
186: 정류부
187: 평활부
189: 레귤레이터부
200: BMS
400: 전압 정보 입력 장치
100:BCS
180: Power supply device
182: power unit
184: Transformer unit
186: Rectification unit
187: Smoothing part
189: Regulator part
200: BMS
400: Voltage information input device

Claims (10)

BCS(Battery Cell Simulator) 내에 배치되고 BMS(Battery Management System)에 전원을 공급하는 전원 공급 장치에 있어서,
교류 전압 생성하는 전원부;
상기 전원부로부터 입력되는 교류 전압을 소정 값으로 변환하는 변압부;
상기 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 정류하여 정류 파형을 생성하고, 상기 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트 파형을 생성하며, 상기 생성된 정류 파형과 상기 위상 쉬프트 파형을 포함하는 맥류를 출력하는 정류부;
상기 정류부로부터 입력되는 맥류를 평활화하여 평활 전압을 출력하는 평활부; 그리고,
상기 평활부로부터 입력된 평활 전압을 정전압으로 출력하는 레귤레이터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
In the power supply device placed within the BCS (Battery Cell Simulator) and supplying power to the BMS (Battery Management System),
A power supply unit that generates alternating current voltage;
a transformer that converts the alternating voltage input from the power supply into a predetermined value;
The waveform of the AC voltage converted from the transformer is rectified to generate a rectified waveform, and the waveform of the AC voltage converted from the transformer is phase shifted to generate a phase shift waveform, and the generated rectified waveform and the phase shift waveform are generated. A rectifier that outputs a pulsating current including;
a smoothing unit that smoothes the pulsation input from the rectifier and outputs a smoothed voltage; and,
A power supply device comprising a regulator unit that outputs the smoothed voltage input from the smoothing unit as a constant voltage.
제1 항에 있어서,
상기 정류부는,
상기 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 정류하여 정류 파형을 생성하는 정류 파형 생성부;
상기 변압부로부터 변환된 교류 전압의 파형을 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트 파형을 생성하는 위상 지연부; 그리고,
상기 정류 파형과 상기 위상 쉬프트 파형을 합성하는 합성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
According to claim 1,
The rectifier unit,
a rectifying waveform generator that rectifies the waveform of the AC voltage converted from the transformer to generate a rectified waveform;
a phase delay unit that generates a phase shift waveform by phase shifting the waveform of the AC voltage converted from the transformer; and,
A power supply device comprising a synthesis unit that synthesizes the rectified waveform and the phase shift waveform.
제2 항에 있어서,
상기 정류 파형 생성부는,
상기 변압부의 2차 코일단 일측에 연결되는 제1, 제2 브릿지 다이오드; 그리고,
상기 변압부의 2차 코일단 타측에 연결되는 제3, 제4 브릿지 다이오드를 포함하고,
상기 변압부의 2차 코일단 일측은,
상기 제1, 제2 브릿지 다이오드 사이를 연결하는 배선의 노드에 연결되고,
상기 변압부의 2차 코일단 타측은,
상기 제3, 제4 브릿지 다이오드 사이를 연결하는 배선의 노드에 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
According to clause 2,
The rectified waveform generator,
First and second bridge diodes connected to one side of the secondary coil terminal of the transformer; and,
It includes third and fourth bridge diodes connected to the other side of the secondary coil terminal of the transformer,
One side of the secondary coil end of the transformer is,
Connected to a node of a wiring connecting the first and second bridge diodes,
The other side of the secondary coil of the transformer is,
A power supply device connected to a node of a wiring connecting the third and fourth bridge diodes.
제2 항에 있어서,
상기 위상 지연부는,
일측이 상기 변압부의 2차 코일단과 연결되고, 타측이 상기 합성부와 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
According to clause 2,
The phase delay unit,
A power supply device characterized in that one side is connected to the secondary coil terminal of the transformer and the other side is connected to the synthesis section.
제4 항에 있어서,
상기 위상 지연부는,
일측이 상기 변압부의 2차 코일단과 연결될 때, 상기 정류 파형 생성부의 제3, 제4 브릿지 다이오드 사이의 노드에 연결되는 상기 변압부의 2차 코일단 타측과 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
According to clause 4,
The phase delay unit,
A power supply device, characterized in that when one side is connected to the secondary coil end of the transformer, it is connected to the other side of the secondary coil end of the transformer connected to the node between the third and fourth bridge diodes of the rectified waveform generator.
제2 항에 있어서,
상기 위상 지연부는,
용량 리액턴스 또는 유도 리액턴스를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
According to clause 2,
The phase delay unit,
A power supply comprising capacitive reactance or inductive reactance.
제4 항에 있어서,
상기 합성부는,
상기 정류 파형 생성부에 연결되는 제1, 제2 다이오드를 포함하고,
상기 제1, 제2 다이오드 사이의 노드에 상기 위상 지연부의 타측이 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
According to clause 4,
The synthetic part,
It includes first and second diodes connected to the rectified waveform generator,
A power supply device, characterized in that the other side of the phase delay unit is connected to a node between the first and second diodes.
제7 항에 있어서,
상기 제1, 제2 다이오드는,
서로 직렬 연결되고,
상기 정류 파형 생성부의 제1, 제2 브릿지 다이오드 또는 제3, 제4 브릿지 다이오드에 대해 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
According to clause 7,
The first and second diodes are,
connected in series with each other,
A power supply device, characterized in that the first and second bridge diodes or the third and fourth bridge diodes of the rectified waveform generator are connected in parallel.
제7 항에 있어서,
상기 제1 다이오드는,
캐소드측이 상기 정류 파형 생성부의 제1, 제3 브릿지 다이오드 사이의 노드에 연결되고,
애노드측이 상기 제2 다이오드의 캐소드측에 연결되며,
상기 제2 다이오드는,
캐소드측이 제1 다이오드의 애노드측에 연결되고,
애노드측이 상기 정류 파형 생성부의 제2, 제4 브릿지 다이오드 사이의 노드에 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 공급 장치.
According to clause 7,
The first diode is,
The cathode side is connected to the node between the first and third bridge diodes of the rectified waveform generator,
The anode side is connected to the cathode side of the second diode,
The second diode is,
The cathode side is connected to the anode side of the first diode,
A power supply device wherein the anode side is connected to a node between the second and fourth bridge diodes of the rectified waveform generator.
BCS(Battery Cell Simulator) 내에 배치되고 BMS(Battery Management System)에 전원을 공급하는 전원 공급 장치의 전원 공급 방법에 있어서,
교류 전압 생성하는 단계;
상기 교류 전압을 소정 전압값으로 변환하는 단계;
상기 교류 전압의 파형을 정류하여 정류 파형을 생성하는 단계;
상기 교류 전압의 파형을 위상 쉬프트하여 위상 쉬프트 파형을 생성하는 단계;
상기 생성된 정류 파형과 상기 위상 쉬프트 파형을 포함하는 맥류를 생성하는 단계;
상기 맥류를 평활화하여 평활 전압을 생성하는 단계; 및
상기 평활 전압을 정전압으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 공급 방법.
In the power supply method of a power supply device placed in a BCS (Battery Cell Simulator) and supplying power to a BMS (Battery Management System),
generating alternating voltage;
converting the alternating current voltage into a predetermined voltage value;
Rectifying the waveform of the alternating current voltage to generate a rectified waveform;
Phase shifting the waveform of the alternating current voltage to generate a phase shift waveform;
generating a pulsation current including the generated rectified waveform and the phase shift waveform;
Generating a smooth voltage by smoothing the pulsation current; and
A power supply method comprising outputting the smoothed voltage as a constant voltage.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007195360A (en) 2006-01-20 2007-08-02 Toyota Motor Corp Testing device of hybrid system and power supply unit therewith
KR101206362B1 (en) 2010-11-19 2012-11-30 주식회사 포스코아이씨티 Battery Energy Storage System
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