本申請(qǐng)要求于2014年11月20日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.10-2014-0162870的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用被合并在此。

本發(fā)明涉及一種共模噪聲模擬器，并且更加具體地，涉及一種共模噪聲模擬器，其通過(guò)控制電感器、電容器以及電阻器的阻抗去除高頻分量并且通過(guò)取決于振幅調(diào)制的共模噪聲(CMN)測(cè)量電池的漏電流來(lái)評(píng)估電池的絕緣性能。

背景技術(shù)：

被安裝在驅(qū)動(dòng)大規(guī)模電力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電廠和具有大功耗的建筑物中的蓄能系統(tǒng)(ESS)通?？梢员慌渲贸砂ㄍㄟ^(guò)多個(gè)電池模塊組成的電池架，并且因此，大量的電池可以被聚集并且安裝在諸如空調(diào)建筑或者容器的特殊空間中。在這樣的情況下，電池管理系統(tǒng)(BMS)被安裝在電池模塊和電池架中用于監(jiān)測(cè)和控制包括電壓、電流、溫度、斷路器等等的控制目標(biāo)。

同時(shí)，被安裝在蓄能系統(tǒng)中的電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)控制從外部供應(yīng)的電力和從電池架供應(yīng)到外部的電力以控制電池架的充電/放電，并且與電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)連接的能量管理系統(tǒng)(EMS)基于電池管理系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制結(jié)果來(lái)控制電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的輸出。

即，蓄能系統(tǒng)通過(guò)電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制電池架以便于增強(qiáng)電池架的電力效率，并且診斷和防止在高輸出環(huán)境中可能出現(xiàn)的障礙，并且基于被監(jiān)測(cè)和控制的電池架通過(guò)能量管理系統(tǒng)來(lái)控制電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的輸出以控制電池架的充電/放電。

結(jié)果，重要的是，在蓄能系統(tǒng)中的電池架、電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)以及電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)當(dāng)中穩(wěn)定地執(zhí)行使用信號(hào)的通信，并且為此，要求對(duì)于被感應(yīng)到蓄能系統(tǒng)中而造成通信失敗和故障的傳導(dǎo)噪聲的對(duì)策。

傳導(dǎo)噪聲的傳輸模式包括差模和共模兩種模式并且噪聲對(duì)策取決于不同模式而變化。特別地，因?yàn)橥ㄟ^(guò)布線(xiàn)系統(tǒng)的阻抗的不平衡等等產(chǎn)生通過(guò)共模感應(yīng)的共模噪聲，并且在較高的頻率處變得顯著并且被傳輸?shù)降孛娴鹊纫苑祷赝瑫r(shí)形成大的回路，所以共模噪聲甚至對(duì)遙遠(yuǎn)的電子設(shè)備也造成各種通信失敗，并且結(jié)果，對(duì)于共模噪聲的對(duì)策變得重要。

在電池架的絕緣性能優(yōu)異時(shí)，由于被感應(yīng)到蓄能系統(tǒng)的共模噪聲造成的通信失敗和故障的出現(xiàn)頻率被減少，并且結(jié)果，要求用于取決于共模噪聲評(píng)估電池架的絕緣性能的共模噪聲模擬器的開(kāi)發(fā)。

因此，本發(fā)明已經(jīng)發(fā)明共模噪聲模擬器，其通過(guò)控制電感器、電容器以及電阻器的阻抗去除高頻分量并且通過(guò)取決于振幅調(diào)制的共模噪聲測(cè)量電池的漏電流來(lái)評(píng)估電池的絕緣性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的是為了提供一種共模噪聲模擬器，該共模噪聲模擬器能夠通過(guò)控制被包括在高頻去除單元中的第一電感器、第二電感器、第一電容器以及第二電容器中的至少一個(gè)的阻抗從共模噪聲去除具有設(shè)定范圍的高頻分量。

此外，本發(fā)明的另一目的是為了提供一種共模噪聲模擬器，該共模噪聲模擬器能夠通過(guò)控制被包括在振幅調(diào)制單元中的第一電阻器和第二電阻器中的至少一個(gè)的阻抗來(lái)控制在設(shè)定振幅調(diào)制范圍內(nèi)的共模噪聲的振幅。

另外，本發(fā)明的又一目的是為了提供一種共模噪聲模擬器，該共模噪聲模擬器能夠基于當(dāng)高頻分量被去除時(shí)被感應(yīng)到電池的共模噪聲的波形信息和電池的漏電流的波形信息來(lái)評(píng)估電池的絕緣性能。

技術(shù)解決方案

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，共模噪聲模擬器被配置成包括：高頻去除單元，該高頻去除單元去除從控制對(duì)電池充電/放電的電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和接地感應(yīng)的共模噪聲的高頻分量；振幅調(diào)制單元，該振幅調(diào)制單元調(diào)制共模噪聲的振幅；以及絕緣評(píng)估單元，該絕緣評(píng)估單元基于當(dāng)通過(guò)高頻去除單元去除高頻分量并且通過(guò)振幅調(diào)制單元調(diào)制振幅時(shí)被感應(yīng)到電池的共模噪聲的波形信息和電池的漏電流的波形信息來(lái)評(píng)估電池的絕緣性能。

高頻去除單元可以包括：第一電感器，該第一電感器被連接在電池的負(fù)極(anode)端子和電力轉(zhuǎn)換器件的負(fù)極端子之間；和第一電容器，該第一電容器被連接在電力轉(zhuǎn)換器件的負(fù)極端子和接地之間。

高頻去除單元可以進(jìn)一步包括：第二電感器，該第二電感器被連接在電池的正極(cathode)端子和電力轉(zhuǎn)換器件的正極端子之間；和第二電容器，該第二電容器被連接在電力轉(zhuǎn)換器件的正極端子和接地之間。

振幅調(diào)制單元可以包括第一電阻器，該第一電阻器被連接在電力轉(zhuǎn)換器件的負(fù)極端子和接地之間。

振幅調(diào)制單元可以進(jìn)一步包括第二電阻器，該第二電阻器被連接在電力轉(zhuǎn)換器件的正極端子和接地之間。

共模噪聲模擬器可以進(jìn)一步包括控制單元，該控制單元控制第一電感器、第二電感器、第一電容器以及第二電容器中的至少一個(gè)的阻抗以設(shè)定從共模噪聲去除的高頻分量的范圍。

控制單元可以控制第一電阻器和第二電阻器的至少一個(gè)的阻抗以設(shè)定共模噪聲的振幅調(diào)制范圍。

絕緣評(píng)估單元可以將漏電流的電流值和與被感應(yīng)到電池的共模噪聲的波形信息對(duì)應(yīng)的預(yù)定電流值進(jìn)行比較，并且當(dāng)漏電流的電流值等于或者小于預(yù)定電流值時(shí)確定電池的絕緣性能是優(yōu)異的。

共模噪聲模擬器可以進(jìn)一步包括電流測(cè)量單元，該電流測(cè)量單元測(cè)量電池的漏電流。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的共模噪聲模擬器基于當(dāng)高頻分量被去除并且振幅被調(diào)制時(shí)被感應(yīng)到電池的共模噪聲的波形信息和電池的漏電流的波形信息來(lái)評(píng)估電池的絕緣性能，以在釋放電池之后節(jié)省質(zhì)量管理成本。

附圖說(shuō)明

圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的共模噪聲模擬器的配置的框圖。

圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的共模噪聲模擬器的詳細(xì)配置的一個(gè)示例的圖。

具體實(shí)施方式

將會(huì)在下面參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明。在此，將會(huì)略過(guò)可能不必要地晦澀本發(fā)明的精神的已知功能和已知組成的重復(fù)描述、詳細(xì)描述。向本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供本發(fā)明的實(shí)施例以更加全面地描述本發(fā)明。因此，為了更加明確的理解，在附圖中的元件的形狀、大小等等可能被放大。

貫穿說(shuō)明書(shū)，除非相反地明確描述，詞語(yǔ)“包括”和諸如“包含”或者“含有”的變化將會(huì)被理解以意指被陳述的元件的包括但是沒(méi)有排除任何其它元件。

另外，在說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的術(shù)語(yǔ)“單元”意指處理至少一個(gè)功能或者操作的單元并且可以通過(guò)硬件或者軟件或者硬件和軟件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的共模噪聲模擬器的配置的框圖并且圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的共模噪聲模擬器的詳細(xì)配置的一個(gè)示例的圖。

參考圖1和圖2，共模噪聲模擬器100可以被配置成包括高頻去除單元110、振幅調(diào)制單元120、控制單元130、電流測(cè)量單元140以及絕緣評(píng)估單元150。在圖1和圖2中圖示的共模噪聲模擬器100以實(shí)施例為基礎(chǔ)并且部件不限于在圖1和圖2中圖示的實(shí)施例，并且必要時(shí)可以被添加、改變或者刪除。

共模噪聲模擬器100被設(shè)置在電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)300和被包括在蓄能系統(tǒng)(ESS)中的電池200之間以用于去除被感應(yīng)到電池200的共模噪聲的高頻分量或者調(diào)制在電力轉(zhuǎn)換器件300和接地中的共模噪聲的振幅。

此外，共模噪聲模擬器100可以用于通過(guò)測(cè)量來(lái)自電池的漏電流來(lái)評(píng)估電池的絕緣性能，其中被感應(yīng)到該電池的共模噪聲中的高頻分量被去除并且振幅被調(diào)制。

高頻去除單元110可以用于去除從電力轉(zhuǎn)換器件300和接地感應(yīng)的共模噪聲的高頻分量。

為此，高頻去除單元110可以包括第一電感器111，該第一電感器111被連接在電池200的負(fù)極端子和電力轉(zhuǎn)換器件300的負(fù)極端子之間；和第一電容器112，該第一電容器112被連接在電力轉(zhuǎn)換器件300的負(fù)極端子和接地之間。

高頻去除單元110的第一電感器111和第一電容器112可以去除從電力轉(zhuǎn)換器件300的負(fù)極端子和接地感應(yīng)的共模噪聲的高頻分量。

此外，高頻去除單元110可以包括第二電感器113，該第二電感器113被連接在電池200的負(fù)極端子與電力轉(zhuǎn)換器件300的負(fù)極端子之間；和第二電容器114，該第二電容器114被連接在電力轉(zhuǎn)換器件300的負(fù)極端子和接地之間。

高頻去除單元110的第二電感器113和第二電容器114可以去除從電力轉(zhuǎn)換器件300的正極端子和接地感應(yīng)的共模噪聲的高頻分量。

在這樣的情況下，為了從共模噪聲中去除在預(yù)定范圍內(nèi)的高頻分量，可以通過(guò)下面要描述的控制單元控制高頻去除單元110的第一電感器111、第一電容器112、第二電感器113以及第二電容器114中的至少一個(gè)的阻抗。

振幅調(diào)制單元120可以用于調(diào)制從電力轉(zhuǎn)換器件300和接地感應(yīng)的共模噪聲的振幅。

為此，振幅調(diào)制單元120可以包括第一電阻器121，該第一電阻器121被連接在電力轉(zhuǎn)換器件300的負(fù)極端子和接地之間。

振幅調(diào)制單元120的第一電阻器121可以調(diào)制從電力轉(zhuǎn)換器件300的負(fù)極端子和接地感應(yīng)并且通過(guò)高頻去除單元110去除高頻分量的共模噪聲的振幅。

此外，振幅調(diào)制單元120可以包括第二電阻器122，該第二電阻器122被連接在電力轉(zhuǎn)換器件300的正極端子和接地之間。

振幅調(diào)制單元120的第二電阻器122可以調(diào)制從電力轉(zhuǎn)換器件300的正極端子和接地感應(yīng)并且通過(guò)高頻去除單元110去除高頻分量的共模噪聲的振幅。

在這樣的情況下，為了調(diào)制在預(yù)定范圍內(nèi)的共模噪聲的振幅，可以通過(guò)下面描述的控制單元控制振幅調(diào)制單元120的第一電阻器121和第二電阻器122中的至少一個(gè)的阻抗。

控制單元130控制高頻去除單元110的第一電感器111、第一電容器112、第二電感器113以及第二電容器114中的至少一個(gè)的阻抗以設(shè)定從共模噪聲去除的高頻分量的范圍。

在此，預(yù)定范圍可以是具有高頻帶以引起在被包括在蓄能系統(tǒng)中的電池、電力轉(zhuǎn)換器件、電池管理系統(tǒng)(BMS)以及能量管理系統(tǒng)(EMS)當(dāng)中的通信失敗和故障的共模噪聲的頻率范圍。

此外，第一電感器111和第二電感器113的阻抗可以是電感器元件的電感，并且第一電容器112和第二電容器114的阻抗可以是電容器元件的電導(dǎo)。

控制單元130控制高頻去除單元110的第一電阻器121和第二電阻器121中的至少一個(gè)的阻抗以設(shè)定共模噪聲的振幅調(diào)制范圍。

在此，振幅可以是共模噪聲的峰值電壓或者峰間(peak to peak)電壓。

控制單元130控制振幅調(diào)制單元120的至少一個(gè)阻抗以設(shè)定共模噪聲的振幅調(diào)制范圍。

在此，振幅可以是共模噪聲的峰值電壓或者峰間電壓。

此外，第一電阻器121和第二電阻器122的阻抗可以是可變電阻器元件的電阻值并且控制單元130可以通過(guò)改變可變電阻器的電阻值來(lái)控制第一電阻器121和第二電阻器122的阻抗。

同時(shí)，其中高頻分量被去除并且通過(guò)頻率去除單元110和振幅調(diào)制單元120調(diào)制振幅的共模噪聲可以被感應(yīng)到電池200，并且電池200的漏電流可以取決于電池200的絕緣性能和感應(yīng)的共模噪聲變化。

在這樣的情況下，電流測(cè)量單元140被串聯(lián)地連接在電池200和接地之間以用于測(cè)量從電池200泄漏的漏電流。此外，電流測(cè)量單元140可以將測(cè)量到的漏電流作為波形的信號(hào)發(fā)送到下面描述的控制單元150。

執(zhí)行該任務(wù)的電流測(cè)量單元140可以使用與電流變壓器型、霍爾元件型以及熔斷器型中的至少一個(gè)相對(duì)應(yīng)的電流傳感器以便于測(cè)量電池200的漏電流，并且電流測(cè)量單元140包括至少一個(gè)開(kāi)關(guān)元件、電容器、傳導(dǎo)線(xiàn)等等并且進(jìn)一步包括用于保護(hù)內(nèi)部免受高電流的穩(wěn)定器(例如，具有高電阻值的電阻器等等)(未示出)。

絕緣評(píng)估單元50可以用于基于當(dāng)通過(guò)高頻去除單元110去除高頻分量并且和通過(guò)振幅調(diào)制單元120調(diào)制振幅時(shí)被感應(yīng)到電池200的共模噪聲的波形信息和通過(guò)電流測(cè)量單元140測(cè)量的電池200的漏電流的波形信息來(lái)評(píng)估電池200的絕緣性能。

更加詳細(xì)地，絕緣評(píng)估單元150可以將與被感應(yīng)到電池200的共模噪聲的波形信息相對(duì)應(yīng)的預(yù)定電流值與電池200的漏電流的電流值進(jìn)行比較，并且當(dāng)漏電流值等于或者小于預(yù)定電流值時(shí)確定電池200的絕緣性能是優(yōu)異的。

在此，漏電流的電流值可以是漏電流的波形的峰值電流或者峰間電流。

此外，預(yù)定電流值可以是被感應(yīng)到電池200的共模噪聲的波形信息，即，取決于峰值電壓或者峰間電壓的電池200的可容許漏電流值。

已經(jīng)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，在沒(méi)有脫離在隨附的權(quán)利要求和它們的等效物的本發(fā)明的精神和范圍的情況下能夠進(jìn)行本發(fā)明的各種修改和變化。