KR101475914B1 - Apparatus for measuring isolation resistance having malfunction self-diagnosing and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고장 여부를 자가 진단할 수 있는 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치는, 배터리의 양극 단자 및 음극 단자에 각각 연결되는 제1 절연 측정 저항부 및 제2 절연 측정 저항부; 상기 제1 절연 측정 저항부 및 제2 절연 측정 저항부에 각각 연결되는 제1 진단 저항부 및 제2 진단 저항부; 상기 제1 절연 측정 저항부와 상기 제2 절연 측정 저항부를 각각 상기 양극 단자와 음극 단자에 연결하는 제1 스위치 및 제2 스위치; 상기 제1 진단 저항부와 상기 제2 진단 저항부를 각각 상기 제1 절연 측정 저항부 및 제2 절연 측정 저항부에 연결하는 제3 스위치 및 제4 스위치; 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부를 통해 제1 및 제2 고장 진단 전압을 센싱하는 전압 검출부; 및 상기 제3 및 제4 스위치에 제어 신호를 출력하여 고장 진단 회로를 형성하고, 상기 전압 검출부로부터 고장 진단 회로가 형성되었을 때 수신된 제1 및 제2 고장 진단 전압을 이용하여 절연 저항 측정 장치의 고장 여부를 판단하는 제어부;를 포함한다. 본 발명에 따르면, 배터리의 절연 저항을 측정하는 장치의 고장 여부를 진단할 수 있다.The present invention discloses an insulation resistance measuring apparatus and method having a function capable of self diagnosis of failure. The apparatus for measuring insulation resistance provided with a self-diagnosis function according to the present invention comprises: a first insulation measurement resistance part and a second insulation measurement resistance part connected to a positive terminal and a negative terminal of a battery, respectively; A first diagnostic resistance section and a second diagnostic resistance section respectively connected to the first insulation measurement resistance section and the second insulation measurement resistance section; A first switch and a second switch for connecting the first insulation measurement resistance portion and the second insulation measurement resistance portion to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, respectively; A third switch and a fourth switch for connecting the first diagnostic resistance section and the second diagnostic resistance section to the first insulation measurement resistance section and the second insulation measurement resistance section, respectively; A voltage detection unit sensing the first and second fault diagnosis voltages through the first and second insulation resistance measurement units; And outputting a control signal to the third and fourth switches to form a failure diagnostic circuit, and when the failure diagnosis circuit is formed from the voltage detection unit, the first and second failure diagnostic voltages And a controller for determining whether or not a failure has occurred. According to the present invention, it is possible to diagnose whether or not a device for measuring the insulation resistance of the battery has failed.
Description
본 발명은 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고전압을 요구하는 배터리 전원 공급 시스템에 채용된 배터리의 절연 저항을 측정할 수 있는 장치에 대한 고장을 진단할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring insulation resistance having a self-diagnosis function, and more particularly, to an apparatus and method for measuring insulation resistance of a battery used in a battery power supply system requiring high voltage And more particularly,
최근 들어, 화석 에너지의 고갈과 환경오염으로 인해 화석 에너지를 사용하지 않고 전기 에너지를 이용하여 구동할 수 있는 전기 제품에 대한 관심이 높아지고 있다.In recent years, due to exhaustion of fossil energy and environmental pollution, there is a growing interest in electric products that can be driven by electric energy without using fossil energy.
이에 따라 모바일 기기, 전기차, 하이브리드 자동차, 전력저장 장치, 무정전 전원 장치 등에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있으며 수요의 형태 역시 다양해지고 있다. 따라서 다양한 요구에 부응할 수 있게 이차전지로 구성된 배터리에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.Accordingly, as technology development and demand for mobile devices, electric vehicles, hybrid vehicles, power storage devices, uninterruptible power supply devices, and the like are increasing, the demand for secondary batteries as energy sources is rapidly increasing and demand forms are also diversifying. Accordingly, a lot of research is being conducted on a battery composed of a secondary battery so as to meet various demands.
특히, 고출력, 대용량 배터리를 사용하는 전기차나 하이브리드 자동차 같은 장치에서는 배터리와 장치 간의 절연 상태가 잘 유지될 필요가 있다. 배터리의 절연상태가 유지되지 않으면 누설전류가 발생하여 여러 가지 문제를 야기하기 때문이다. 참고로, 누설전류는 예상치 못한 배터리의 방전이나 장치에 구비된 전자 기기들의 오작동을 일으킨다. 또한 전기차와 같이 고전압 배터리를 사용하는 장치에서는 사람에게 치명적인 감전피해를 줄 수 있다. 따라서 위와 같은 누설전류로 인한 문제를 해결하기 위해 이차전지의 절연저항을 계산하여 이차전지의 절연 상태가 잘 유지되고 있는지 판별하는 다양한 절연 저항 측정 장치가 개발되어 사용되고 있다.Particularly, in an apparatus such as an electric car or a hybrid vehicle using a high output, large capacity battery, it is necessary that the insulation state between the battery and the device is well maintained. If the insulated state of the battery is not maintained, leakage current is generated and causes various problems. For reference, the leakage current causes unexpected discharge of the battery or malfunction of the electronic equipments provided in the apparatus. Also, devices that use high-voltage batteries, such as electric cars, can cause fatal shocks to people. Therefore, in order to solve the problem caused by the leakage current as described above, various insulation resistance measuring devices have been developed and used to determine whether the insulation state of the secondary battery is well maintained by calculating the insulation resistance of the secondary battery.
한편, 절연 저항 측정 장치에 고장이 발생하여 절연 저항값의 계산이 정확하게 이루어지지 않으면 장치 사용의 효과가 반감되어 누설전류로 인해 발생되는 상술한 여러 가지 문제들을 해결할 수 없게 된다. 특히, 절연 저항을 측정하는 장치내에 포함된 저항 소자에 고장이 발생하거나, 또는 절연 저항을 측정하는 장치내에 포함된 스위치 소자에 고장이 발생하여 온 또는 오프 상태의 스위칭 제어가 제대로 되지 않으면, 정확한 절연 저항값을 측정할 수 없으며 측정된 절연 저항값을 신뢰할 수 없다. 따라서, 절연 저항 측정 장치의 고장 여부를 진단할 수 있는 장치 및 방법이 필요하다.On the other hand, if a failure occurs in the insulation resistance measuring device and the calculation of the insulation resistance value is not accurately performed, the effect of the use of the device is halved, so that the above-mentioned various problems caused by the leakage current can not be solved. Particularly, if a failure occurs in the resistance element included in the apparatus for measuring the insulation resistance, or if a failure occurs in the switching element included in the apparatus for measuring the insulation resistance and the switching control in the ON or OFF state is not properly performed, The resistance value can not be measured and the measured insulation resistance value is unreliable. Therefore, there is a need for an apparatus and method that can diagnose the failure of the insulation resistance measuring apparatus.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 감안하여 창안된 것으로서, 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치의 고장 진단 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a fault diagnosis apparatus and method for an insulation resistance measuring apparatus having a fault diagnosis function.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치는, 배터리의 양극 단자 및 음극 단자에 각각 연결되는 제1 절연 측정 저항부 및 제2 절연 측정 저항부; 상기 제1 절연 측정 저항부 및 제2 절연 측정 저항부에 각각 연결되는 제1 진단 저항부 및 제2 진단 저항부; 상기 제1 절연 측정 저항부와 상기 제2 절연 측정 저항부를 각각 상기 양극 단자와 음극 단자에 연결하는 제1 스위치 및 제2 스위치; 상기 제1 진단 저항부와 상기 제2 진단 저항부를 각각 상기 제1 절연 측정 저항부 및 제2 절연 측정 저항부에 연결하는 제3 스위치 및 제4 스위치; 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부를 통해 제1 및 제2 고장 진단 전압을 센싱하는 전압 검출부; 및 상기 제3 및 제4 스위치에 제어 신호를 출력하여 고장 진단 회로를 형성하고, 상기 전압 검출부로부터 고장 진단 회로가 형성되었을 때 수신된 제1 및 제2 고장 진단 전압을 이용하여 절연 저항 측정 장치의 고장 여부를 판단하는 제어부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring an insulation resistance with a self-diagnosis function, the apparatus comprising: a first insulation measurement resistance unit and a second insulation measurement resistance unit connected to a positive terminal and a negative terminal of the battery, respectively; A first diagnostic resistance section and a second diagnostic resistance section respectively connected to the first insulation measurement resistance section and the second insulation measurement resistance section; A first switch and a second switch for connecting the first insulation measurement resistance portion and the second insulation measurement resistance portion to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, respectively; A third switch and a fourth switch for connecting the first diagnostic resistance section and the second diagnostic resistance section to the first insulation measurement resistance section and the second insulation measurement resistance section, respectively; A voltage detection unit sensing the first and second fault diagnosis voltages through the first and second insulation resistance measurement units; And outputting a control signal to the third and fourth switches to form a failure diagnostic circuit, and when the failure diagnostic circuit is formed from the voltage detection unit, the first and second failure diagnostic voltages And a controller for determining whether or not a failure has occurred.
바람직하게, 상기 제2 절연 측정 저항부 및 제1 진단 저항부는 각각 미리 설정된 VDC 전압을 공급하는 DC 전원 인가부;를 더 포함한다.Preferably, the second insulation resistance measurement unit and the first diagnosis resistance unit each include a DC power supply unit for supplying a preset V DC voltage.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 제3 스위치가 온 동작을 하도록 제어하고 획득한 제1 고장 진단 전압이 이외의 값이면, 상기 제1 절연 측정 저항부에 고장이 발생한 것으로 판단한다. 또한, 상기 제어부는 제4 스위치가 온 동작을 하도록 제어하고 획득한 제2 고장 진단 전압이 이외의 값이면, 상기 제2 절연 측정 저항부에 고장이 발생한 것으로 판단한다.According to an embodiment of the present invention, the controller controls the third switch to turn on, and the first fault diagnostic voltage It is determined that a failure has occurred in the first insulation resistance measurement unit. In addition, the control unit controls the fourth switch to turn on, and the obtained second fault diagnosis voltage It is determined that a failure has occurred in the second insulation resistance measurement unit.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부는 제3 스위치가 온 동작을 하도록 제어하고 획득한 제1 고장 진단 전압이 을 기준으로 미리 설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 제1 절연 측정 저항부에 고장이 발생한 것으로 판단한다. 또한, 상기 제어부는 제4 스위치가 온 동작을 하도록 제어하고 획득한 제2 고장 진단 전압이 을 기준으로 미리 설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 제2 절연 측정 저항부에 고장이 발생한 것으로 판단한다.According to another embodiment of the present invention, the controller controls the third switch to turn on, It is determined that a failure has occurred in the first insulation resistance measurement unit. In addition, the control unit controls the fourth switch to turn on, and the obtained second fault diagnosis voltage It is determined that a failure has occurred in the second insulation resistance measurement unit.
본 발명에 따른 상기 제어부는, 제3 스위치가 온 동작을 하도록 제어하고 획득한 제1 고장 진단 전압이 0V이면 상기 제3 스위치를 개방상태 고장으로 판단하고, 제3 스위치가 오프 동작을 하도록 제어하고 획득한 제1 고장 진단 전압이 0V이외의 전압이면 상기 제3 스위치를 단락상태 고장으로 판단한다. 또한, 상기 제어부는 제4 스위치에 온 동작을 하도록 제어하고 획득한 제2 고장 진단 전압이 VDC이면 상기 제4 스위치를 개방상태 고장으로 판단하고, 제4 스위치에 오프 동작을 하도록 제어하고 획득한 제2 고장 진단 전압이 VDC이외의 전압이면 상기 제4 스위치를 단락상태 고장으로 판단한다.The controller controls the third switch to turn on and controls the third switch to determine that the third switch is in an open state if the first fault diagnosis voltage obtained is 0 V and controls the third switch to turn off And determines that the third switch is a short-circuit failure if the first failure diagnosis voltage obtained is a voltage other than 0V. Also, the controller controls the fourth switch to be turned on, and when the second fault diagnosis voltage obtained is V DC , the fourth switch is determined as an open state failure and the fourth switch is controlled to be turned off, If the second fault diagnosis voltage is a voltage other than V DC , the fourth switch is judged as a short-circuit fault.
본 발명에 따른 제어부는, 상기 제1 내지 제4 스위치의 온 오프 동작을 제어하는 신호를 출력하는 스위치 제어기; 상기 전압 검출부로부터 출력되는 아날로그 전압 신호를 디지털 전압 신호로 변환하는 A/D 변환기; 및 상기 A/D 변환기로부터 디지털 전압 신호를 입력받아 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부와 상기 제3 및 제4 스위치의 고장 여부를 판단하는 중앙연산처리기;를 포함할 수 있다.The control unit according to the present invention may further include: a switch controller for outputting a signal for controlling ON / OFF operations of the first to fourth switches; An A / D converter for converting an analog voltage signal output from the voltage detector into a digital voltage signal; And a central arithmetic processor for receiving the digital voltage signal from the A / D converter and determining whether the first and second insulation resistance measurement units and the third and fourth switches are faulty.
본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치는, 외부 디바이스와 통신 인터페이스를 형성하는 전송부;를 더 포함할 수 있고, 이때 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부와 상기 제3 및 제4 스위치의 고장 발생 여부에 관한 정보를 상기 전송부를 통해서 외부 디바이스로 전송할 수 있다. 상기 외부 디바이스는 배터리 분석 장치 또는 배터리가 탑재된 시스템의 제어 장치가 될 수 있다.The insulation resistance measuring apparatus having a self-diagnosing function according to the present invention may further include a transmission unit forming a communication interface with an external device, wherein the control unit controls the first and second insulation resistance measurement units And information on whether or not a fault has occurred in the third and fourth switches can be transmitted to the external device through the transmission unit. The external device may be a battery analyzer or a control device of a system equipped with a battery.
본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치는, 시각적 또는 청각적 경고 신호를 출력하는 경고부;를 더 포함할 수 있고, 이때 상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부와 상기 제3 및 제4 스위치 중 어느 하나 이상에 고장이 발생한 경우 상기 경고부를 통해 시각적 또는 청각적 경고 신호를 출력할 수 있다.The insulation resistance measuring apparatus having a self-diagnosing function according to the present invention may further include a warning unit for outputting a visual or auditory warning signal, wherein the control unit controls the first and second insulation measuring resistors And when a failure occurs in any one of the third and fourth switches, a visual or auditory warning signal can be output through the warning unit.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법은, 배터리의 양극 또는 음극 단자에 각각 연결되는 제1 및 제2 절연 측정 저항부에 각각 연결되는 제1 및 제2 진단 저항부와 상기 제1 및 제2 진단 저항부를 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부에 연결시키는 제3 스위치 및 제4 스위치를 이용하여 절연 저항 측정 장치의 고장 여부를 자가 진단하는 방법으로서, (a) 상기 제3 또는 제4 스위치에 온 오프 제어 신호를 출력하는 단계; (b) 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부를 통해 검출된 제1 및 제2 고장 진단 전압을 수신하는 단계; 및 (c) 상기 제1 및 제2 고장 진단 전압을 이용하여 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부와 상기 제3 및 제4 스위치의 고장 여부를 판단하는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of automatically diagnosing an insulation resistance of an insulation resistance measuring apparatus, including: first and second insulation resistance measurement units connected respectively to first and second insulation resistance measurement units, A method of self-diagnosing a failure of an insulation resistance measuring apparatus using a third switch and a fourth switch for connecting the diagnostic resistance unit and the first and second diagnostic resistance units to the first and second insulation resistance measurement units, (a) outputting an on / off control signal to the third or fourth switch; (b) receiving the first and second fault diagnosis voltages detected through the first and second insulation resistance measurement units; And (c) determining whether the first and second insulation measurement resistors and the third and fourth switches are faulty using the first and second fault diagnosis voltages.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리의 절연 저항을 측정하는 장치의 고장 여부를 진단할 수 있다.According to an aspect of the present invention, it is possible to diagnose whether or not an apparatus for measuring insulation resistance of a battery has failed.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 배터리의 절연 저항을 측정하는 장치 본래의 구성을 이용하여 고장 여부를 진단할 수 있다.According to another aspect of the present invention, it is possible to diagnose the failure by using the original configuration of the device for measuring the insulation resistance of the battery.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 사용자 또는 외부 디바이스에 고장 발생 사실을 알려서, 사용자로 하여금 조치를 취할 수 있도록 한다.According to another aspect of the present invention, a user or an external device is informed of a failure occurrence so that a user can take action.
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 발명의 실시예에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치가 연결된 배터리 전원 공급 시스템의 등가 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치의 등가 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 3은 제1 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 4는 제2 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 5는 제1 절연 측정 저항부의 고장 진단 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 6은 제2 절연 측정 저항부의 고장 진단 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 절연 저항 측정 장치의 고장 진단 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as limiting.
FIG. 1 is a circuit diagram schematically showing an equivalent circuit of a battery power supply system to which an insulation resistance measuring apparatus having a fault self-diagnosis function according to an embodiment of the present invention is connected.
2 is a circuit diagram schematically illustrating an equivalent circuit of an insulation resistance measuring apparatus having a self-diagnosis function according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram schematically showing the first circuit.
4 is a circuit diagram schematically showing the second circuit.
5 is a circuit diagram schematically showing a failure diagnosis circuit of the first insulation measuring resistance portion.
6 is a circuit diagram schematically showing a failure diagnosis circuit of the second insulation measuring resistance portion.
7 is a block diagram showing the configuration of a control unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart showing a flow of a fault diagnosis method of an insulation resistance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
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 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치(100)가 연결된 배터리 전원 공급 시스템의 등가 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다.FIG. 1 is a circuit diagram schematically showing an equivalent circuit of a battery power supply system to which an insulation
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치(100)는, 다수의 셀이 직렬 및/또는 병렬 연결되어 셀 어셈블리를 이루는 배터리(10)와, 상기 배터리(10)에서 출력된 전력을 공급받는 부하(20)로 구성된 배터리 전원 공급 시스템에서 배터리(10)의 양극 및 음극 단자 사이에 연결된다.As shown in FIG. 1, an insulation
상기 배터리(10)는 전기에너지 저장수단으로 재충전이 가능한 다수의 단위 셀이 전기적으로 연결된 구조를 가진다. 상기 단위 셀은 울트라 커패시터를 포함하는 전기 이중층 커패시터 또는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등과 같은 2차 전지이다. 일 예로, 상기 배터리(10)가 전기 자동차나 하이브리드 자동차에 사용되는 배터리인 경우 상기 배터리(10)는 200V 이상의 고전압 DC 전력을 출력한다. 하지만, 본 발명이 배터리의 종류, 출력전압, 충전용량 등에 의해 한정되는 것은 아니다.The
상기 부하(20)는 전기 자동차나 하이브리드 자동차의 구동 모터(M), DC to DC 컨버터(미도시) 등으로 구성될 수 있다. 또한, 부하(20)에는 구동 모터(M)에서 발생하는 노이즈(Noise)를 제거하기 위해서 DC/DC 캡(C1)과 Y-캡(C2, C3)이 포함될 수 있다. DC/DC 캡(C1)은 용량이 큰 커패시터를 채용하여 구동 모터(M)에서 발생되는 고주파 노이즈를 제거하고, Y-캡(C2, C3)은 구동 모터(M)에서 발생되는 저주파 노이즈를 제거한다.The
본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치(100)는 상기 배터리(10)의 양극 및 음극 단자 사이에 연결되어 배터리(10)의 절연 저항을 측정하고, 고장 자가 진단을 한다. 본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치(100)의 고장 진단 알고리즘을 설명하기 앞서, 본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치(100)의 절연 저항 측정 알고리즘에 대해서 이하에서 도 2를 참조하여 간략히 설명한다.The insulation
도 2는 본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치(100)의 등가 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram schematically showing an equivalent circuit of an insulation
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치(100)는, 제1 절연 측정 저항부(110), 제2 절연 측정 저항부(120), 제1 진단 저항부(Rdiag (+)), 제2 진단 저항부(Rdiag (-)), 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2), 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4), 전압 검출부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 2, an insulation
상기 제1 스위치(SW1)는 상기 제1 절연 측정 저항부(110)를 배터리(10)의 양극 단자에 선택적으로 연결시킨다. 상기 제1 스위치(SW1)는 상기 제어부(140)의 제어신호에 의해 온 오프 동작을 한다. 따라서, 상기 제1 절연 측정 저항부(110)는 상기 제어부(140)의 제어신호에 의해서 배터리(10)의 양극 단자에 선택적으로 연결된다. 본 명세서에서는 발명의 이해를 돕기 위해서 상기 제1 절연 측정 저항부(110)가 배터리(10)의 양극 단자에 연결되어 형성된 회로를 제1 회로라 명명한다. 제1 회로가 형성되었을 때, 배터리의 양극 단자 측의 전압이 상기 제1 절연 측정 저항부(110)에 인가된다.The first switch SW1 selectively connects the first insulation
상기 제2 스위치(SW2)는 상기 제2 절연 측정 저항부(120)를 배터리(10)의 음극 단자에 선택적으로 연결시킨다. 상기 제2 스위치(SW2)는 상기 제어부(140)의 제어신호에 의해 온 오프 동작을 한다. 따라서, 상기 제2 절연 측정 저항부(120)는 상기 제어부(140)의 제어신호에 의해서 배터리(10)의 음극 단자에 선택적으로 연결된다. 본 명세서에서는 발명의 이해를 돕기 위해서 상기 제2 절연 측정 저항부(120)가 배터리(10)의 음극 단자에 연결되어 형성된 회로를 제2 회로라 명명한다. 제2 회로가 형성되었을 때, 배터리의 음극 단자 측의 전압이 상기 제2 절연 측정 저항부(120)에 인가된다.The second switch SW2 selectively connects the second insulation
바람직하게, 상기 제2 절연 측정 저항부(120)는 DC 전원 인가부(DC)를 더 포함한다. 이는 제2 회로가 형성되었을 때, 상기 제2 절연 측정 저항부(120)에 양 전압을 인가하므로써, 상기 전압 검출부(130)에서 0이 아닌 전압값을 센싱할 수 있도록 한다.Preferably, the second insulation
바람직하게, 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부(110, 120)는 복수의 저항 소자를 포함한다. 복수의 저항 소자에 대한 저항값을 임의로 선택하여 배터리(10)에 의해 각 저항 소자에 인가되는 전압의 범위를 설정할 수 있다. 저항 소자의 값을 적절하게 선택하여 상기 전압 검출부(130)에서 센싱하는 전압의 범위를 5V이하로 하는 것이 하나의 실시예가 될 수 있다.Preferably, the first and second insulation
도 2에는 제1 및 제2 절연 측정 저항부(110, 120)가 제1 및 제2 저항(R1, R2)으로 구성된 실시예를 도시하였으나, 상기 도시된 실시예에 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 도 2에 도시된 실시예는 본 발명의 이해를 돕고, 도면의 간소화를 위해 제1 및 제2 절연 측정 저항부(110, 120)가 동일하게 제1 및 제2 저항(R1, R2)으로 구성된 실시예로 도시된 것임을 이해해야 한다. 저항 소자의 개수, 각 저항소자의 저항값 등이 다양하게 설정될 수 있음은 당업자에게 자명하다.Although FIG. 2 shows an embodiment in which the first and second
상기 전압 검출부(130)는 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부(110, 120)에 인가되는 절연 검출 전압을 센싱한다. 상기 절연 검출 전압은 제2 저항(R2)에 인가되는 전압이다. 상기 절연 검출 전압은 배터리(10)의 절연 저항값을 산출하는데 이용된다. 본 명세서에서는 제1 회로가 형성되었을 때, 상기 제1 절연 측정 저항부(110)내에 포함된 제2 저항(R2)에 인가되는 전압을 제1 절연 검출 전압(V1)이라고 명명한다. 그리고, 제2 회로가 형성되었을 때, 상기 제2 절연 측정 저항부(120)내에 포함된 제2 저항(R2)에 인가되는 전압을 제2 절연 검출 전압(V2)이라고 명명한다. 상기 전압 검출부(130)는 제1 및 제2 절연 검출 전압(V1, V2)에 대응하는 신호를 상기 제어부(140) 측으로 출력한다.The
상기 제어부(140)는 상기 제1 및 제2 스위치(SW1, SW2)의 온 오프 동작을 제어하는 신호를 출력한다. 상기 제어부(140)는 상기 제1 스위치(SW1)에 온 동작을 하도록 제어할 때, 상기 제2 스위치(SW2)는 오프 상태를 유지하도록 제어한다. 반대로, 상기 제어부(140)는 상기 제2 스위치(SW2)에 온 동작을 하도록 제어할 때, 상기 제1 스위치(SW1)는 오프 상태를 유지하도록 제어한다. 이를 통해서, 상기 제어부(140)는 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부(120)가 서로 다른 시점에 배터리(10)의 양극 단자와 음극 단자에 연결되도록 한다. 한편, 상기 제1 및 제2 스위치(SW1, SW2)는 상호간에 구분을 위한 명명에 지나지 않으며, 상기 제어부(140)가 제어신호를 출력하는 순서를 의미하거나, 상기 절연 저항 측정 장치(100)의 동작 순서를 나타내는 것은 아니다.The
상기 제어부(140)는 상기 전압 검출부(130)로부터 수신된 제1 및 제2 절연 검출 전압(V1, V2)에 대응하는 신호를 수신한다. 그러면, 상기 제어부(140)는 제1 및 제2 절연 검출 전압(V1, V2)과 상기 제1 및 제2 회로로부터 유도되는 연립 회로 방정식으로부터 양극 단자측 절연 저항(RLeak (+))값 및 음극 단자측 절연 저항(RLeak (-))값을 산출한다. 상기 연립 회로 방정식을 통한 절연 저항값의 산출 알고리즘에 대해서는 이하에서 자세히 설명될 것이다.The
한편, 상기 배터리(10)의 전압은 VBat으로 표시하였으며, 상기 배터리(10)의 양극 및 음극 단자에 각각 표시된 양극 단자측 절연 저항(RLeak (+))과 음극 단자측 절연 저항(RLeak (-))은 상기 배터리(10)의 절연 상태를 나타나는 가상의 저항값을 표현한 것이다. 따라서, 상기 배터리(10)의 절연 상태가 파괴되면, 양극 단자측 절연 저항(RLeak(+))값과 음극 단자측 절연저항(RLeak(-))값은 낮게 측정될 것이고, 이를 통해 누설 전류가 발생한 것으로 해석할 수 있다. 또한, 상기 제1 진단 저항부(Rdiag (+)), 제2 진단 저항부(Rdiag (-)), 제3 스위치(SW3) 및 제4 스위치(SW4)에 대해서는 이하 고장 진단 알고리즘을 설명할 때 자세히 설명하도록 한다.On the other hand, the voltage of the
이하 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치(100)가 양극 단자측 절연 저항(RLeak (+))값과 음극 단자측 절연 저항(RLeak (-))값을 산출하는 알고리즘에 대해서 자세히 살펴보겠다.Referring to FIGS. 3 and 4, the insulation
도 3은 제1 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram schematically showing the first circuit.
도 3을 참조하면, 상기 제1 절연 측정 저항부(110)에 흐르는 전류를 I1으로, 상기 양극 단자측 절연 저항(RLeak (+))에 흐르는 전류를 I2로, 상기 음극 단자측 절연 저항(RLeak (-))에 흐르는 전류를 I3로 표시하였다.3, a current flowing in the first insulation
먼저, 제1 절연 검출 전압(V1)에 대한 값을 I1으로 표현하면, 아래의 수학식 1과 같이 표현된다.First, a value for the first insulation detection voltage (V 1 ) is represented by I 1 , and is expressed by the following equation (1).
그리고, 제1 절연 측정 저항부(110)와 양극 단자측 절연 저항(RLeak (+)) 사이는 병렬 관계이므로, 아래의 수학식 2와 같은 관계가 성립한다.Since the first insulation
한편, 접지와 연결된 노드 n을 기준으로 Kirchhoff의 전류 법칙을 적용하면, 아래의 수학식 3이 도출된다.On the other hand, applying the Kirchhoff's current law with respect to the node n connected to the ground leads to the following equation (3).
상기 수학식 1 및 2를 상기 수학식 3에 대입하고 I3에 대해서 정리하면, 상기 수학식 3을 아래의 수학식 4와 같이 표현할 수 있다.If Equations (1) and (2) are substituted into Equation (3) and summarized for I 3 , Equation (3) can be expressed as Equation (4) below.
한편, 도 3에 표시된 Mesh 1을 기준으로 Kirchhoff의 전압 법칙을 적용하면, 아래의 수학식 5에 포함된 첫번째 행의 방정식이 도출된다. 그리고, 첫번째 행의 방정식을 상기 수학식 1 내지 4를 통해 얻은 I2와 I3를 이용하여 정리하면, 아래의 수학식 5에 포함된 마지막 행의 방정식을 유도할 수 있다.On the other hand, when Kirchhoff's voltage law is applied based on
상기 수학식 5에 포함된 마지막 행의 방정식은 상기 양극 단자측 절연 저항(RLeak(+))값 및 음극 단자측 절연 저항(RLeak (-))값을 산출하기 위한 연립 회로 방정식 중 하나로서 이하에서 설명될 나머지 회로 방정식과 함께 사용될 것이다.Equations of the last row contained in the equation (5) is the positive terminal side of the insulation resistance (R Leak (+)) values and the negative electrode terminal side insulation resistance (R Leak (-)) as one of the simultaneous circuit equation for calculating the value Will be used with the remaining circuit equations to be described below.
도 4는 제2 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다.4 is a circuit diagram schematically showing the second circuit.
도 4를 참조하면 상기 제2 절연 측정 저항부(120)에 흐르는 전류를 I1으로, 상기 음극 단자측 절연 저항(RLeak (-))에 흐르는 전류를 I2로, 상기 양극 단자측 절연 저항(RLeak (+))에 흐르는 전류를 I3로 표시하였다.4, a current flowing in the second insulation
먼저, 제2 절연 검출 전압(V2)에 대한 값을 I1으로 표현하면, 아래의 수학식 6과 같이 표현된다.First, the value for the second insulation detection voltage (V 2 ) is represented by I 1 , which is expressed by Equation (6) below.
그리고, 제2 절연 측정 저항부(120)와 음극 단자측 절연 저항(RLeak (-)) 사이는 병렬 관계이므로, 아래의 수학식 7과 같은 관계가 성립한다.Since the second insulation
한편, 접지와 연결된 노드 n을 기준으로 Kirchhoff의 전류 법칙을 적용하면, 아래의 수학식 8이 도출된다.On the other hand, applying Kirchhoff's current law with respect to node n connected to ground, the following equation (8) is derived.
상기 수학식 6 및 7을 상기 수학식 8에 대입하고 I3에 대해서 정리하면, 상기 수학식 8을 아래의 수학식 9와 같이 표현할 수 있다.If Equations (6) and (7) are substituted for Equation (8) and summarized for I 3 , Equation (8) can be expressed as Equation (9) below.
한편, 도 4에 표시된 Mesh 2를 기준으로 Kirchhoff의 전압 법칙을 적용하면, 아래의 수학식 10에 포함된 첫번째 행의 방정식이 도출된다. 그리고, 첫번째 행의 방정식을 상기 수학식 6 내지 9를 통해 얻은 I2와 I3를 이용하여 정리하면, 아래의 수학식 10에 포함된 마지막 행의 방정식을 유도할 수 있다.On the other hand, if Kirchhoff's voltage law is applied based on Mesh 2 shown in FIG. 4, the first row equation included in Equation (10) is derived. If the equation of the first row is summarized using I 2 and I 3 obtained from the equations (6) to (9), the equation of the last row included in the following equation (10) can be derived.
상기 수학식 10에 포함된 마지막 행의 방정식은 상기 양극 단자측 절연 저항(RLeak(+))값 및 음극 단자측 절연 저항(RLeak (-))값을 산출하기 위한 연립 회로 방정식 중 나머지 회로 방정식이다. 따라서, 상기 수학식 5에 포함된 마지막 행의 방정식과 상기 수학식 10에 포함된 마지막 행의 방정식을 연립하여 양극 단자측 절연 저항(RLeak (+))과 음극 단자측 절연 저항(RLeak (-))에 관한 해를 구하면, 다음과 같은 수학식 11을 얻을 수 있다.Equations of the last row contained in the equation (10) is the positive terminal side of the insulation resistance (R Leak (+)) values and the negative electrode terminal side insulation resistance (R Leak (-)) the rest of the circuit of simultaneous circuit equation for calculating the value It is an equation. Thus, the equation (5) by simultaneous equations of the last row contained in equations and the equation (10) of the last row contained in the positive electrode terminal side of the insulation resistance (R Leak (+)) and negative terminal side insulation resistance (R Leak ( -) ), the following equation (11) can be obtained.
상기 수학식 11에서 배터리의 전압값(VBat), 제1 및 제2 저항(R1, R2)의 저항값 및 DC 전원 인가부의 전압값(VDC)은 알고 있는 값이며, 제1 및 제2 절연 검출 전압(V1, V2)은 상기 전압 검출부(130)를 통해서 얻을 수 있다. 따라서, 상기 제어부(140)는 상기 전압 검출부(130)로부터 수신된 제1 및 제2 절연 검출 전압(V1, V2)을 상기 수학식 11에 대입하여 배터리(10)의 양극 단자측 절연 저항(RLeak (+))값과 음극 단자측 절연 저항(RLeak (-))값을 각각 정량적으로 산출할 수 있다.In Equation (11), the voltage value (V Bat ) of the battery, the resistance values of the first and second resistors (R 1 and R 2 ), and the voltage value (V DC ) The second insulation detection voltages V 1 and V 2 can be obtained through the
상기와 같이 배터리(10)의 양극 단자측 절연 저항(RLeak (+))값과 음극 단자측 절연 저항(RLeak (-))값을 각각 산출할 경우, 절연 파괴가 발생한 배터리의 전극을 정확하게 파악할 수 있다.
When the value of the insulation resistance (R Leak (+) ) of the positive electrode terminal and the insulation resistance (R Leak (-) ) of the negative electrode terminal of the
이상으로 본 발명의 스위치 고장 진단 대상이 되는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치(100)에 대한 개략적인 설명을 마치고 본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 알고리즘에 대해서 설명하도록 한다. 먼저, 상기 제1 절연 측정 저항부(110) 및 제3 스위치(SW3)의 고장 여부를 진단하는 알고리즘에 대해서 살펴본다.As described above, after the outline of the insulation
도 5는 제1 절연 측정 저항부(110)의 고장 진단 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다.5 is a circuit diagram schematically showing a failure diagnosis circuit of the first insulation
도 5를 참조하면, 제1 절연 측정 저항부(110)의 고장 진단 회로는 제1 진단 저항부(Rdiag(+))가 상기 제1 절연 측정 저항부(110)에 연결될 때 형성된다.5, the failure diagnosis circuit of the first insulation
바람직하게, 상기 제1 진단 저항부(Rdiag(+))는 미리 설정된 VDC 전압을 공급하는 DC 전원 인가부(DC)를 더 포함한다. 이는 상기 제1 절연 측정 저항부(110)의 고장 여부를 진단할 때, 상기 제1 절연 측정 저항부(110)에 전원을 공급하기 위함이다.Preferably, the first diagnostic resistance section (R diag (+) ) further includes a DC power applying section (DC) supplying a preset V DC voltage. This is to supply power to the first insulation
상기 제3 스위치(SW3)는 상기 제1 진단 저항부(Rdiag(+))를 상기 제1 절연 측정 저항부(110)에 연결시킨다. 상기 제3 스위치(SW3)는 상기 제어부(140)의 제어신호에 의해 온 오프 동작을 한다. 따라서, 상기 제1 진단 저항부(Rdiag(+))는 상기 제어부(140)의 제어신호에 의해서 상기 제1 절연 측정 저항부(110)에 연결된다. 본 명세서에서는 발명의 이해를 돕기 위해서 상기 제1 진단 저항부(Rdiag (+))가 상기 제1 절연 측정 저항부(110)에 연결되어 형성된 회로를 제1 절연 측정 저항부(110)의 고장 진단 회로라 명명한다. 상기 제1 절연 측정 저항부(110)의 고장 진단 회로가 형성되었을 때, DC 전원 인가부의 전압(VDC)이 상기 제1 절연 측정 저항부(110)에 인가된다.The third switch SW3 connects the first diagnostic resistance section R diag (+ ) to the first insulation
상기 전압 검출부(130)는 상기 제1 절연 측정 저항부(110)에 인가되는 고장 진단 전압을 센싱한다. 상기 고장 진단 전압은 상술된 절연 검출 전압과 마찬가지로 제2 저항(R2)에 인가되는 전압이다. 상기 고장 진단 전압은 상기 제1 절연 측정 저항부(110) 및 상기 제3 스위치(SW3)의 고장 여부를 진단하는데 이용된다. 본 명세서에서는 상기 제1 절연 측정 저항부(110)의 고장 진단 회로가 형성되었을 때, 상기 제1 절연 측정 저항부(110)내에 포함된 제2 저항(R2)에 인가되는 전압을 제1 고장 진단 전압(Vdiag1)이라고 명명한다. 상기 전압 검출부(130)는 제1 고장 진단 전압(Vdiag1)에 대응하는 신호를 상기 제어부(140)측으로 출력한다.The
상기 제어부(140)는 상기 제3 스위치(SW3)의 스위치 온 오프 동작을 제어한다. 상기 제어부(140)는 제3 스위치(SW3)를 온 상태가 되도록 제어하여 상기 제1 절연 측정 저항부(110)의 고장 진단 회로를 형성한 후, 상기 전압 검출부(130)로부터 제1 고장 진단 전압(Vdiag1)에 대응하는 신호를 수신한다.The
이때, 상기 제1 절연 측정 저항부(110)내에 포함된 저항 소자들의 상태가 정상이라면, 상기 제2 저항(R2)에는 상기 DC 전원 인가부의 전압(VDC)이 인가되어 전압이 상기 전압 검출부(130)에 의해 검출될 것이다. 여기서 Rtotal1은 제1 절연 측정 저항부(110)내에 포함된 저항 소자(R1, R2)의 저항값과 제1 진단 저항부(Rdiag(+))의 저항값의 총 합을 의미한다. 그러나, 상기 제1 절연 측정 저항부(110)내에 포함된 저항 소자들 중 적어도 어느 하나가 파손, 단락, 절연 파괴 등 고장이 발생한 경우, 상기 전압 검출부(130)로부터 획득한 제1 고장 진단 전압(Vdiag1)이 이외의 값이 될 것이다. 이러한 경우, 상기 제어부(140)는 상기 제1 절연 측정 저항부(110)에 고장이 발생한 것으로 판단한다.At this time, if the state of the resistance elements included in the first insulation
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부(140)는 제1 고장 진단 전압(Vdiag1)이 을 기준으로 미리 설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 제1 절연 측정 저항부(110)에 고장이 발생한 것으로 판단한다. 상기 제1 고장 진단 전압(Vdiag1)을 검출하는 과정에서 발생할 수 있는 측정 오차, DC 전원 인가부의 전압값(VDC) 오차, 수학식의 연산과정에서 소수점 이하의 유효값을 제외한 나머지 값의 삭제 등 실제 장치를 구현하면서 발생할 수 있는 오차로 인해 상기 고장 여부를 진단하기 전압값을 완벽히 만족하는 것은 어려울 수 있다. 따라서, 상술한 오차 가능성을 고려하여 전압값을 기준으로 미리 오차 범위를 설정하고, 상기 제1 고장 진단 전압(Vdiag1)이 상기 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 제1 절연 측정 저항부(110)에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
또한, 상기 제어부(140)는 상기 제1 고장 진단 전압(Vdiag1)을 통해서 제3 스위치(SW3)의 고장 여부를 함께 판단할 수 있다. 상기 제1 절연 저항 측정부(110)의 고장 진단 회로가 형성되면, 상기 제1 절연 저항 측정부(110)내에 포함된 제2 저항(R2)에는 상기 DC 전원 인가부의 전압(VDC)이 인가되어 0V이외의 전압이 상기 전압 검출부(130)에 의해 검출될 것이다. 그러나, 상기 전압 검출부(130)로부터 획득한 제1 고장 진단 전압(Vdiag1)이 0V이라면, 상기 제어부(140)는 상기 제3 스위치(SW3)를 개방상태 고장으로 판단한다. 본 명세서에서 개방상태 고장이란, 스위치 소자가 제어신호에 의해 정상적인 온 오프 동작을 하지 못하고, 전류를 도통시키지 못하는 개방(open)상태를 계속 유지하는 경우를 의미한다.In addition, the
반대로, 상기 제어부(140)가 제3 스위치(SW3)가 오프 동작을 하도록 제어할 때, 상기 제1 절연 저항 측정부(110)는 어떠한 전원과도 연결되지 않는다. 이때, 상기 제1 절연 저항 측정부(110)내에 포함된 제2 저항(R2)에는 0V가 상기 전압 검출부(130)에 의해 검출될 것이다. 그러나, 상기 전압 검출부(130)로부터 획득한 제1 고장 진단 전압(Vdiag1)이 0V이외의 전압이라면, 상기 제어부(140)는 상기 제3 스위치(SW3)를 단락상태 고장으로 판단한다. 본 명세서에서 단락상태 고장이란, 스위치 소자가 제어신호에 의해 정상적인 온 오프 동작을 하지 못하고, 전류를 도통시키는 단락(short)상태를 계속 유지하는 경우를 의미한다.Conversely, when the
다음으로, 상기 제2 절연 측정 저항부(120) 및 제4 스위치(SW4)의 고장 여부를 진단하는 알고리즘에 대해서 살펴본다.Next, an algorithm for diagnosing whether or not the second insulation
도 6은 제2 절연 측정 저항부(120)의 고장 진단 회로를 개략적으로 도시한 회로도이다.FIG. 6 is a circuit diagram schematically showing a failure diagnosis circuit of the second insulation
도 6을 참조하면, 제2 절연 측정 저항부(120)의 고장 진단 회로는 제2 진단 저항부(Rdiag(-))가 상기 제2 절연 측정 저항부(120)에 연결될 때 형성된다.6, the failure diagnosis circuit of the second insulation
상기 제4 스위치(SW4)는 상기 제2 진단 저항부(Rdiag(-))를 상기 제2 절연 측정 저항부(120)에 연결시킨다. 상기 제4 스위치(SW4)는 상기 제어부(140)의 제어신호에 의해 온 오프 동작을 한다. 따라서, 상기 제2 진단 저항부(Rdiag(-))는 상기 제어부(140)의 제어신호에 의해서 상기 제2 절연 측정 저항부(120)에 연결된다. 본 명세서에서는 발명의 이해를 돕기 위해서 상기 제2 진단 저항부(Rdiag (-))가 상기 제2 절연 측정 저항부(120)에 연결되어 형성된 회로를 제2 절연 측정 저항부(120)의 고장 진단 회로라 명명한다. 상기 제2 절연 측정 저항부(120)의 고장 진단 회로가 형성되었을 때, DC 전원 인가부(DC)를 전원 공급원으로 하는 폐회로가 형성된다.The fourth switch SW4 connects the second diagnostic resistance section R diag (- ) to the second insulation
상기 전압 검출부(130)는 상기 제2 절연 측정 저항부(120)에 인가되는 고장 진단 전압을 센싱한다. 상기 고장 진단 전압은 상술된 절연 검출 전압과 마찬가지로 제2 저항(R2)에 인가되는 전압이다. 상기 고장 진단 전압은 상기 제2 절연 측정 저항부(120) 및 상기 제4 스위치(SW4)의 고장 여부를 진단하는데 이용된다. 본 명세서에서는 상기 제2 절연 측정 저항부(120)의 고장 진단 회로가 형성되었을 때, 상기 제2 절연 측정 저항부(120)내에 포함된 제2 저항(R2)에 인가되는 전압을 제2 고장 진단 전압(Vdiag2)이라고 명명한다. 상기 전압 검출부(130)는 제2 고장 진단 전압(Vdiag2)에 대응하는 신호를 상기 제어부(140)측으로 출력한다.The
상기 제어부(140)는 상기 제4 스위치(SW4)의 스위치 온 오프 동작을 제어한다. 상기 제어부(140)는 제4 스위치(SW4)를 온 상태가 되도록 제어하여 상기 제2 절연 측정 저항부(120)의 고장 진단 회로가 형성한 후, 상기 전압 검출부(130)로부터 제2 고장 진단 전압(Vdiag2)에 대응하는 신호를 수신한다.The
이때, 상기 제2 절연 측정 저항부(120)내에 포함된 저항 소자들의 상태가 정상이라면, 상기 제2 저항(R2)에는 상기 DC 전원 인가부의 전압(VDC)이 인가되어 전압이 상기 전압 검출부(130)에 의해 검출될 것이다. 여기서 Rtotal2은 제2 절연 측정 저항부(120)내에 포함된 저항 소자(R1, R2)의 저항값과 제2 진단 저항부(Rdiag(-))의 저항값의 총 합을 의미한다. 그러나, 상기 제2 절연 측정 저항부(120)내에 포함된 저항 소자들 중 적어도 어느 하나가 파손, 단락, 절연 파괴 등 고장이 발생한 경우, 상기 전압 검출부(130)로부터 획득한 제2 고장 진단 전압(Vdiag2)이 이외의 값이 될 것이다. 이러한 경우, 상기 제어부(140)는 상기 제2 절연 측정 저항부(120)에 고장이 발생한 것으로 판단한다.At this time, if the state of the resistance elements included in the second insulation
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부(140)는 제2 고장 진단 전압(Vdiag2)이 을 기준으로 미리 설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 제2 절연 측정 저항부(120)에 고장이 발생한 것으로 판단한다. 상기 제2 고장 진단 전압(Vdiag2)을 검출하는 과정에서 발생할 수 있는 측정 오차, DC 전원 인가부의 전압값(VDC) 오차, 수학식의 연산과정에서 소수점 이하의 유효값을 제외한 나머지 값의 삭제 등 실제 장치를 구현하면서 발생할 수 있는 오차로 인해 상기 고장 여부를 진단하기 전압값을 완벽히 만족하는 것은 어려울 수 있다. 따라서, 상술한 오차 가능성을 고려하여 전압값을 기준으로 미리 오차 범위를 설정하고, 상기 제2 고장 진단 전압(Vdiag2)이 상기 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 제2 절연 측정 저항부(120)에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
또한, 상기 제어부(140)는 상기 제2 고장 진단 전압(Vdiag2)을 통해서 제4 스위치(SW4)의 고장 여부를 함께 판단할 수 있다. 상기 제2 절연 저항 측정부(120)의 고장 진단 회로가 형성되면, 상기 제2 절연 저항 측정부(120)내에 포함된 제2 저항(R2)에는 상기 DC 전원 인가부의 전압(VDC)이 인가되어 VDC이외의 전압이 상기 전압 검출부(130)에 의해 검출될 것이다. 그러나, 상기 전압 검출부(130)로부터 획득한 제2 고장 진단 전압(Vdiag2)이 VDC라면, 상기 제어부(140)는 상기 제4 스위치(SW4)를 개방상태 고장으로 판단한다In addition, the
반대로, 상기 제어부(140)가 제4 스위치(SW4)가 오프 동작을 하도록 제어할 때, 상기 제2 절연 저항 측정부(120)는 폐회로를 형성하지 못 한다. 이때, 상기 제2 절연 저항 측정부(120)내에 포함된 제2 저항(R2)에는 VDC가 상기 전압 검출부(130)에 의해 검출될 것이다. 그러나, 상기 전압 검출부(130)로부터 획득한 제2 고장 진단 전압(Vdiag2)이 VDC이외의 전압이라면, 상기 제어부(140)는 상기 제4 스위치(SW4)를 단락상태 고장으로 판단한다.Conversely, when the
상술한 고장 진단 알고리즘을 실행하기 위해 상기 제어부(140)는 스위치 제어기(143), A/D 변환기(141) 및 중앙연산처리기(142)를 포함할 수 있다.The
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어부(140)의 구성을 도시한 블록도이다.7 is a block diagram showing the configuration of the
도 7을 참조하면, 상기 스위치 제어기(143)는 상기 제1 내지 제4 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4)의 온 오프 동작을 제어하는 스위치 제어신호를 출력한다. 그리고 상기 제어부(140)는 상기 전압 검출부(130)로부터 전압 측정 신호를 수신한다. 이때, 상기 A/D 변환기(141)는 상기 전압 검출부(130)로부터 출력되는 아날로그 전압 신호를 디지털 전압 신호로 변환한다. 그리고 상기 중앙연산처리기(142)는 상기 A/D 변환기(141)로부터 디지털 전압 신호를 입력받아 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부(110, 120)와 제3 및 제4 스위치(SW3, SW4)의 고장 여부를 판단한다.Referring to FIG. 7, the
상기 제어부(140) 또는 중앙연산처리기(142)는 앞서 설명된 다양한 제어 로직을 실행하기 위해 본 발명이 속한 기술분야에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 제어부(140) 또는 중앙연산처리기(142)는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이 때, 프로그램 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 여기서, 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 메모리는 디바이스의 종류에 상관 없이 정보가 저장되는 디바이스를 총칭하는 것으로서 특정 메모리 디바이스를 지칭하는 것은 아니다. The
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치(100)는 외부 디바이스와 통신 인터페이스를 형성하는 전송부(150)를 더 포함한다. 이 경우, 상기 제어부(140)는 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부(110, 120)와 제3 및 제4 스위치(SW3, SW4)의 고장 발생 여부에 관한 정보를 상기 전송부(150)를 통해서 외부 디바이스로 전송할 수 있다. 상기 외부 디바이스는 배터리 분석 장치 또는 배터리가 탑재된 시스템의 제어 장치가 될 수 있다.According to another aspect of the present invention, an insulation
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치(100)는, 시각적 또는 청각적 경고 신호를 출력하는 경고부(160)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(140)는 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부(110, 120)와 제3 및 제4 스위치(SW3, SW4) 중 적어도 어느 하나에 고장이 발생된 경우 상기 경고부(160)를 통해 시각적 또는 청각적 경고 신호를 출력할 수 있다. 고장 발생시 경고부(160)를 통해서 사용자에게 절연 저항 측정 장치(100)내에 포함된 제1 및 제2 스위치(SW1, SW2)의 고장 발생사실을 경고하여 사용자로 하여금 적절한 조치를 취하게 할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the insulation
일 예로, 상기 경고부(160)는 LED, LCD, 알람 경보기 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 경고부(160)는 LED를 점멸하거나 LCD에 경고 메시지를 출력하거나 알람 부저음을 발생시켜 사용자에게 고장 발생 사실을 경고할 수 있다. 또한, 상기 경고부(160)는 상기 전송부(150)와 연결된 외부 디바이스에 포함될 수 있다. 하지만 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다. 또한, 상기 LED, LCD 및 알람 경보기는 상기 경고부(160)의 일 예시에 불과하며, 여러 가지 변형된 형태의 시각적 또는 청각적 알람 장치가 경고부(160)로 채용될 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
For example, the
이하에서는 상술한 장치의 동작 메커니즘에 해당하는 절연 저항 측정 장치의 고장 진단 방법을 개시한다. 다만, 앞서 설명된 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치(100)의 구성 등에 대한 반복적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a fault diagnosis method of the insulation resistance measuring apparatus corresponding to the operation mechanism of the apparatus will be described. However, the repetitive description of the configuration and the like of the insulation
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 절연 저항 측정 장치의 고장 진단 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.8 is a flowchart showing a flow of a fault diagnosis method of an insulation resistance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
먼저 단계 S410에서, 상기 제어부(140)는 스위치 제어신호를 출력한다. 본 단계는, 상기 제3 및 제4 스위치(SW3, SW4)를 서로 다른 시점에서 온 상태가 되도록 제어하는 단계이다. 상기 제어부(140)가 각 스위치에 보내는 제어 신호에 대해서는 이미 상술하였으므로, 반복적인 설명은 생략한다.First, in step S410, the
다음 단계 S420에서, 상기 각각의 제2 저항(R2)에 인가된 전압 즉, 제1 및 제2 고장 진단 전압(Vdiag1, Vdiag2)에 대응하는 신호를 상기 전압 검출부(130)로부터 수신한다.In the next step S420, signals corresponding to the voltages applied to the respective second resistors R 2 , that is, the signals corresponding to the first and second diagnostic voltages V diag1 and V diag2 , are received from the
그리고, 단계 S430에서, 상기 제어부(140)는 단계 S420에서 수신된 상기 제1 및 제2 고장 진단 전압(Vdiag1, Vdiag2)을 이용하여 제1 및 제2 절연 측정 저항부(110, 120)와 제3 및 제4 스위치(SW3, SW4)의 고장 여부를 판단한다. 상기 제1 및 제2 고장 진단 전압(Vdiag1, Vdiag2)을 이용한 고장 진단 방법은 상세히 설명한바, 반복적인 설명은 생략한다.In step S430, the
바람직하게, 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부(110, 120)와 제3 및 제4 스위치(SW3, SW4) 중 어느 적어도 어느 하나가 고장난 경우(단계 S430의 YES), 단계 S440으로 이동하여 외부 디바이스에 고장 발생 여부에 대한 정보를 전송하거나, 또는 단계 S450으로 이동하여 사용자에게 경고를 할 수 있다.
Preferably, when at least one of the first and second insulation
본 발명에 따르면, 절연 저항을 측정하는 장치의 고장 여부를 진단할 수 있다. 또한, 고장 자가 기능을 진단을 구비한 절연 저항을 측정하는 장치 본래의 구성을 이용하여 고장 여부를 진단할 수 있다. 게다가, 사용자 또는 외부 디바이스에 고장 발생 사실을 알려서, 사용자로 하여금 조치를 취할 수 있도록 한다.
According to the present invention, it is possible to diagnose whether or not an apparatus for measuring an insulation resistance has failed. In addition, it is possible to diagnose the failure by using the inherent configuration of the apparatus for measuring the insulation resistance with diagnosis of the function of the faulty person. In addition, the user or external device is informed of the occurrence of a fault so that the user can take action.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 8에 도시된 본 발명에 따른 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.In the meantime, in describing the present invention, each configuration of the insulation resistance measuring apparatus having the self-diagnosis function according to the present invention shown in FIGS. 1 to 8 is logically divided It should be understood as an element.
즉, 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.That is, since each configuration corresponds to a logical component for realizing the technical idea of the present invention, even if each component is integrated or separated, if the functions performed by the logical configuration of the present invention can be realized, And it is to be understood that any component that performs the same or similar function should be construed as being within the scope of the present invention irrespective of the consistency of the name.
이상에서 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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.
10 : 배터리 20 : 부하
100 : 절연 저항 측정 장치 110 : 제1 절연 측정 저항부
120 : 제2 절연 측정 저항부 130 : 전압 검출부
140 : 제어부 141 : A/D 변환기
142 : 중앙연산처리기 143 : 스위치 제어기
150 : 전송부 160 : 경고부
DC : DC 전원 인가부 R1 : 제1 저항
R2 : 제2 저항 RLeak (+) : 양극 단자측 절연 저항
RLeak (-) : 음극 단자측 절연 저항 SW1 : 제1 스위치
SW2 : 제2 스위치 SW3 : 제3 스위치
SW4 : 제4 스위치 V1 : 제1 절연 검출 전압
V2 : 제2 절연 검출 전압 Vdiag1 : 제1 고장 진단 전압
Vdiag2 : 제2 고장 진단 전압 VDC : DC 전원 인가부 전압값10: Battery 20: Load
100: insulation resistance measuring device 110: first insulation measuring resistance part
120: second insulation measurement resistance section 130: voltage detection section
140: control unit 141: A / D converter
142: central operation processor 143: switch controller
150: Transmission unit 160: Warning unit
DC: DC power applying part R 1 : First resistance
R 2 : second resistance R Leak (+) : anode terminal side insulation resistance
R Leak (-) : Negative terminal side insulation resistance SW1: First switch
SW2: second switch SW3: third switch
SW4: fourth switch V 1: a first insulating detected voltage
V 2 : second insulation detection voltage V diag 1: first fault diagnosis voltage
V diag2 : Second fault diagnosis voltage V DC : DC power supply negative voltage value
Claims (27)
상기 제1 절연 측정 저항부 및 제2 절연 측정 저항부에 각각 연결되는 제1 진단 저항부 및 제2 진단 저항부;
상기 제1 절연 측정 저항부와 상기 제2 절연 측정 저항부를 각각 상기 양극 단자와 음극 단자에 선택적으로 연결하는 제1 스위치 및 제2 스위치;
상기 제1 진단 저항부와 상기 제2 진단 저항부를 각각 상기 제1 절연 측정 저항부 및 제2 절연 측정 저항부에 선택적으로 연결하는 제3 스위치 및 제4 스위치;
상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부를 통해 제1 및 제2 고장 진단 전압을 센싱하는 전압 검출부; 및
상기 제3 및 제4 스위치에 제어 신호를 출력하여 고장 진단 회로를 형성하고, 상기 전압 검출부로부터 고장 진단 회로가 형성되었을 때 수신된 제1 및 제2 고장 진단 전압을 이용하여 절연 저항 측정 장치의 고장 여부를 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.A first insulation measurement resistance part and a second insulation measurement resistance part connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the battery, respectively;
A first diagnostic resistance section and a second diagnostic resistance section respectively connected to the first insulation measurement resistance section and the second insulation measurement resistance section;
A first switch and a second switch for selectively connecting the first insulation measurement resistance portion and the second insulation measurement resistance portion to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, respectively;
A third switch and a fourth switch for selectively connecting the first diagnostic resistance section and the second diagnostic resistance section to the first insulation measurement resistance section and the second insulation measurement resistance section, respectively;
A voltage detection unit sensing the first and second fault diagnosis voltages through the first and second insulation resistance measurement units; And
A failure diagnosis circuit is formed by outputting control signals to the third and fourth switches, and when the failure diagnosis circuit is formed from the voltage detection section, And a controller for determining whether or not the fault has occurred.
상기 제2 절연 측정 저항부 및 제1 진단 저항부는 각각 미리 설정된 VDC 전압을 공급하는 DC 전원 인가부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the second insulation resistance measurement unit and the first diagnosis resistance unit each comprise a DC power supply unit for supplying a preset V DC voltage.
상기 제3 스위치가 온 동작을 하도록 제어하고 획득한 제1 고장 진단 전압이 이외의 값일 때, 상기 제1 절연 측정 저항부에 고장이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.3. The apparatus of claim 2,
The third switch is controlled to be turned on and the first fault diagnosis voltage The first insulation resistance measuring unit determines that a failure has occurred in the first insulation resistance measuring unit.
상기 제4 스위치가 온 동작을 하도록 제어하고 획득한 제2 고장 진단 전압이 이외의 값일 때, 상기 제2 절연 측정 저항부에 고장이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.3. The apparatus of claim 2,
The fourth switch is controlled to be turned on and the obtained second diagnostic voltage The second insulation resistance measurement unit determines that a failure has occurred in the second insulation resistance measurement unit.
상기 제3 스위치가 온 동작을 하도록 제어하고 획득한 제1 고장 진단 전압이 을 기준으로 미리 설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 제1 절연 측정 저항부에 고장이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.3. The apparatus of claim 2,
The third switch is controlled to be turned on and the first fault diagnosis voltage Wherein the controller determines that a fault has occurred in the first insulation resistance measurement unit when the temperature of the insulation resistance measurement unit is out of a predetermined error range based on the first insulation resistance measurement unit.
상기 제4 스위치가 온 동작을 하도록 제어하고 획득한 제2 고장 진단 전압이 을 기준으로 미리 설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 제2 절연 측정 저항부에 고장이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.3. The apparatus of claim 2,
The fourth switch is controlled to be turned on and the obtained second diagnostic voltage The second insulation resistance measuring unit determines that a failure has occurred in the second insulation resistance measuring unit when the error is out of a predetermined error range.
상기 제3 스위치가 온 동작을 하도록 제어하고 획득한 제1 고장 진단 전압이 0V일 때, 상기 제3 스위치를 개방상태 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.3. The apparatus of claim 2,
The third switch is controlled to be turned on and the third switch is judged as an open state failure when the first failure diagnosis voltage obtained is 0V.
상기 제3 스위치가 오프 동작을 하도록 제어하고 획득한 제1 고장 진단 전압이 0V이외의 전압일 때, 상기 제3 스위치를 단락상태 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.3. The apparatus of claim 2,
The third switch is turned off, and when the first failure diagnosis voltage obtained is a voltage other than 0 V, the third switch is determined as a short-circuit failure. Measuring device.
상기 제4 스위치에 온 동작을 하도록 제어하고 획득한 제2 고장 진단 전압이 VDC일 때, 상기 제4 스위치를 개방상태 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.3. The apparatus of claim 2,
And when the second fault diagnosis voltage obtained is V DC , it is determined that the fourth switch is in an open state fault. .
상기 제4 스위치에 오프 동작을 하도록 제어하고 획득한 제2 고장 진단 전압이 VDC이외의 전압일 때, 상기 제4 스위치를 단락상태 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.3. The apparatus of claim 2,
And the fourth switch is controlled to perform an OFF operation, and when the second fault diagnosis voltage obtained is a voltage other than V DC , the fourth switch is judged as a short-circuit fault. Resistance measuring device.
상기 제1 내지 제4 스위치의 온 오프 동작을 제어하는 신호를 출력하는 스위치 제어기;
상기 전압 검출부로부터 출력되는 아날로그 전압 신호를 디지털 전압 신호로 변환하는 A/D 변환기; 및
상기 A/D 변환기로부터 디지털 전압 신호를 입력받아 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부와 제3 및 제4 스위치의 고장 여부를 판단하는 중앙연산처리기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.The apparatus of claim 1,
A switch controller for outputting a signal for controlling ON / OFF operation of the first to fourth switches;
An A / D converter for converting an analog voltage signal output from the voltage detector into a digital voltage signal; And
And a central arithmetic processor for receiving a digital voltage signal from the A / D converter and determining whether the first and second insulation resistance measurement units and the third and fourth switches are faulty, And an insulation resistance measuring device.
외부 디바이스와 통신 인터페이스를 형성하는 전송부;를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부와 제3 및 제4 스위치의 고장 발생 여부에 관한 정보를 상기 전송부를 통해서 외부 디바이스로 전송하는 것을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.The method according to claim 1,
Further comprising: a transmitting unit that forms a communication interface with an external device,
Wherein the controller transmits information on whether or not a fault has occurred in the first and second insulation resistance measurement units and the third and fourth switches to the external device through the transmission unit. Resistance measuring device.
상기 외부 디바이스는 배터리 분석 장치 또는 배터리가 탑재된 시스템의 제어 장치임을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.13. The method of claim 12,
Wherein the external device is a battery analyzer or a controller of a system on which a battery is mounted.
시각적 또는 청각적 경고 신호를 출력하는 경고부;를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부와 제3 및 제4 스위치 중 어느 하나 이상에 고장이 발생한 경우 상기 경고부를 통해 시각적 또는 청각적 경고 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치.The method according to claim 1,
And a warning section for outputting a visual or auditory warning signal,
Wherein the control unit outputs a visual or auditory warning signal through the warning unit when a failure occurs in at least one of the first and second insulation measurement resistance units and the third and fourth switches. And an insulation resistance measuring device having a function.
(a) 상기 제3 또는 제4 스위치에 온 오프 제어 신호를 출력하는 단계;
(b) 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부를 통해 검출된 제1 및 제2 고장 진단 전압을 수신하는 단계; 및
(c) 상기 제1 및 제2 고장 진단 전압을 이용하여 상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부와 상기 제3 및 제4 스위치의 고장 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법.First and second diagnostic resistance sections respectively connected to first and second insulation measurement resistance sections respectively connected to the positive or negative terminal of the battery, and first and second diagnostic resistance sections connected to the first and second insulation measurement resistance sections, And a fourth switch for selectively connecting the first switch and the second switch to each other, the method comprising:
(a) outputting an on / off control signal to the third or fourth switch;
(b) receiving the first and second fault diagnosis voltages detected through the first and second insulation resistance measurement units; And
and (c) determining whether the first and second insulation resistance measurement units and the third and fourth switches are faulty using the first and second fault diagnosis voltages. A method for self-diagnosis of a measuring device.
상기 제2 절연 측정 저항부 및 제2 진단 저항부는 각각 미리 설정된 VDC 전압을 공급하는 DC 전원 인가부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법.16. The method of claim 15,
Wherein the second insulation resistance measurement unit and the second diagnosis resistance unit each comprise a DC power supply unit for supplying a preset V DC voltage.
상기 (a)단계는, 상기 제3 스위치가 온 동작을 하도록 제어하는 단계; 이고,
상기 (c)단계는, 상기 제1 고장 진단 전압이 이외의 값일 때, 상기 제1 절연 측정 저항부에 고장이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법.17. The method of claim 16,
The step (a) may include: controlling the third switch to turn on; ego,
In the step (c), the first fault diagnosis voltage Wherein the first insulation resistance measurement unit determines that a failure has occurred in the first insulation resistance measurement unit when the value of the first insulation resistance measurement unit is other than the first insulation resistance measurement unit.
상기 (a)단계는, 상기 제4 스위치가 온 동작을 하도록 제어하는 단계; 이고,
상기 (c)단계는, 상기 제2 고장 진단 전압이 이외의 값일 때, 상기 제2 절연 측정 저항부에 고장이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법.17. The method of claim 16,
The step (a) may include: controlling the fourth switch to turn on; ego,
In the step (c), the second fault diagnosis voltage The second insulation resistance measurement unit determines that a failure has occurred in the second insulation resistance measurement unit.
상기 (a)단계는, 상기 제3 스위치가 온 동작을 하도록 제어하는 단계; 이고,
상기 (c)단계는, 상기 제1 고장 진단 전압이 을 기준으로 미리 설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 제1 절연 측정 저항부에 고장이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법.17. The method of claim 16,
The step (a) may include: controlling the third switch to turn on; ego,
In the step (c), the first fault diagnosis voltage Wherein the controller determines that a fault has occurred in the first insulation resistance measurement unit when the temperature of the insulation resistance measurement unit is out of a predetermined error range.
상기 (a)단계는, 상기 제4 스위치가 온 동작을 하도록 제어하는 단계; 이고,
상기 (c)단계는, 상기 제2 고장 진단 전압이 을 기준으로 미리 설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 제2 절연 측정 저항부에 고장이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법. 17. The method of claim 16,
The step (a) may include: controlling the fourth switch to turn on; ego,
In the step (c), the second fault diagnosis voltage Wherein the second insulation resistance measurement unit determines that a failure has occurred in the second insulation resistance measurement unit when the measured resistance value is out of a predetermined error range based on the first insulation resistance measurement unit.
상기 (a)단계는, 제3 스위치가 온 동작을 하도록 제어하는 단계; 이고,
상기 (c)단계는, 상기 제1 고장 진단 전압이 0V전압일 때, 상기 제3 스위치를 개방상태 고장으로 판단하는 단계;임을 특징으로 하는 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법.17. The method of claim 16,
The step (a) may include: controlling the third switch to turn on; ego,
Wherein the step (c) includes the step of determining that the third switch is in an open state failure when the first failure diagnosis voltage is 0V.
상기 (a)단계는, 제3 스위치가 오프 동작을 하도록 제어하는 단계; 이고,
상기 (c)단계는, 상기 제1 고장 진단 전압이 0V이외의 전압일 때, 상기 제3 스위치를 단락상태 고장으로 판단하는 단계;임을 특징으로 하는 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법.17. The method of claim 16,
The step (a) may include controlling the third switch to turn off; ego,
Wherein the step (c) includes the step of determining that the third switch is in a short-circuit failure state when the first failure diagnosis voltage is a voltage other than 0 V.
상기 (a)단계는, 제4 스위치가 온 동작을 하도록 제어하는 단계; 이고,
상기 (c)단계는, 상기 제2 고장 진단 전압이 VDC일 때, 상기 제4 스위치를 개방상태 고장으로 판단하는 단계;임을 특징으로 하는 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법.17. The method of claim 16,
The step (a) may include: controlling the fourth switch to turn on; ego,
Wherein the step (c) includes the step of determining that the fourth switch is in an open state failure when the second failure diagnosis voltage is V DC .
상기 (a)단계는, 제4 스위치가 오프 동작을 하도록 제어하는 단계; 이고,
상기 (c)단계는, 상기 제2 고장 진단 전압이 VDC이외의 전압일 때, 상기 제4 스위치를 단락상태 고장으로 판단하는 단계;임을 특징으로 하는 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법.17. The method of claim 16,
The step (a) may include: controlling the fourth switch to turn off; ego,
Wherein the step (c) includes the step of determining that the fourth switch is in a short-circuit state failure when the second failure diagnosis voltage is a voltage other than V DC .
상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부와 제3 및 제4 스위치의 고장 발생 여부에 관한 정보를 외부 디바이스로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법.16. The method of claim 15,
The method of claim 1, further comprising the step of transmitting to the external device information on whether a failure occurs in the first and second insulation resistance measurement units and the third and fourth switches.
상기 외부 디바이스는 배터리 분석 장치 또는 배터리가 탑재된 시스템의 제어 장치임을 특징으로 하는 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법.26. The method of claim 25,
Wherein the external device is a battery analyzer or a controller of a system on which a battery is mounted.
상기 제1 및 제2 절연 측정 저항부와 제3 및 제4 스위치 중 적어도 어느 하나 이상에 고장이 발생한 경우, 사용자에게 시각적 또는 청각적 경고를 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 장치의 고장 자가 진단 방법.16. The method of claim 15,
Further comprising the step of providing a visual or audible warning to the user when a failure occurs in at least one of the first and second insulation measurement resistance portions and the third and fourth switches. A method of self-diagnostics of a device.
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