CN111819650A - 能够进行实时状态控制的闩锁继电器、闩锁继电器的状态控制方法、以及包括能够进行实时状态控制的闩锁继电器的电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及下述技术：通过在闩锁继电器被接通时微小电流的流动是否被维持来实时监视正常操作状态，并且当闩锁继电器的关断操作不正常地执行时通过在超级电容器中预存储的电流来允许闩锁继电器被强制地关断。

Description

能够进行实时状态控制的闩锁继电器、闩锁继电器的状态控 制方法、以及包括能够进行实时状态控制的闩锁继电器的电 池组
技术领域
本申请要求于2018年6月1日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0063417的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本发明涉及一种能够进行实时状态控制的闩锁继电器(latch relay)、闩锁继电器的状态控制方法、以及包括能够进行实时状态控制的闩锁继电器的电池组，并且更具体地，涉及一种能够进行实时状态控制的闩锁继电器、闩锁继电器的状态控制方法、以及包括能够进行实时状态控制的闩锁继电器的电池组，其通过在闩锁继电器的接通操作中是否保持微小电流的流动来实时监视正常操作状态，并且当闩锁继电器的关断操作由于意外错误而未正常地执行时允许闩锁继电器通过预存储在超级电容器中的电流而被强制关断。
背景技术
通常，诸如电动车辆或储能系统(ESS)的要求高电压和大容量的电池系统由诸如继电器的开关元件的保护。
当这种开关设备不能通过各种故障模式正常驱动时，需要一种能够在故障模式下稳定地阻断电路的保护装置，其包括用于保护电池系统的开关保护元件、驱动电路、以及电线。
同时，在此时使用通用继电器的情况下，当连续导通电流时，通用继电器保持接通状态(ON state)，而当不导通电流时，通用继电器保持关断状态(OFF state)，并且为了防止功耗，可以使用闩锁继电器代替通用继电器。
闩锁继电器通过将电磁体和永磁体组合来配置，并且在阳极和阴极触点彼此分离(OPEN)的状态下通过电磁体的磁力拉动铁板来进行接触时，通过永磁体的磁力保持该状态。例如，为了释放铁板的结合状态，施加电磁体的磁力以使其面对相反的方向，从而抵消了永磁体的磁力并且使阳极与阳极之间的接触消失。
使用这样的原理的闩锁继电器具有低功耗的优点，但是当供应给闩锁继电器的电力丢失，或者由于其他故障用于关断闩锁继电器的复位线圈(REST COIL)损坏或电线损坏时，存在无法在电池的危险情况下应对的问题。
发明内容
[技术问题]
旨在解决该问题的本发明已经致力于提供一种能够进行实时状态控制的闩锁继电器、闩锁继电器的状态控制方法、以及包括能够进行实时状态控制的闩锁继电器的电池组，其通过在闩锁继电器的接通操作中是否保持微小电流的流动来实时监视正常操作状态，并且当闩锁继电器的关断操作由于意外错误而无法正常地执行时允许闩锁继电器通过预存储在超级电容器中的电流而被强制关断。
[技术方案]
根据本发明的实施例，一种能够进行实时状态控制的闩锁继电器可以包括：关断线圈单元，其被定位成邻近于阳极和阴极触点；接通线圈单元，其被定位成邻近于阳极和阴极触点；附加控制单元，其被连接在关断线圈单元和接通线圈单元的中间，并控制关断线圈单元的接通/关断操作；以及，电流存储单元，电流存储单元存储从接通线圈单元供应的电流并且将所存储的电流供应给附加控制单元，其中，当在需要关断线圈单元的接通操作的情况下关断线圈单元不正常地操作时，将存储在电流存储单元中的电流施加到附加控制单元，并且作为结果，附加控制单元被接通并且关断线圈单元与阳极和阴极触点之间的连接状态被接通以使阳极和阴极触点彼此断开。
在实施例中，闩锁继电器进一步包括：确定单元，其确定当关断线圈单元被接通时关断线圈单元中的第一电流是否被施加到阳极和阴极触点，其中，作为确定单元的确定结果，当确定在关断线圈单元的接通操作状态下未施加第一电流时，确定单元允许将存储在电流存储单元中的电流施加到附加控制单元，以接通关断线圈单元与阳极和阴极触点之间的连接状态。
在实施例中，第一电流的电流值可以小于从接通线圈单元施加到阳极和阴极触点的电流的电流值。
在实施例中，电流存储单元可以通过从接通线圈单元周期性地供应的电流而被周期性地充电。
在实施例中，电流存储单元可以是超级电容器。
根据本发明的另一实施例，一种用于闩锁继电器的实时状态控制的方法可以包括：当被定位为邻近于阳极和阴极触点的关断线圈单元和接通线圈单元之间的接通线圈单元被接通时，通过电流存储单元存储从接通线圈单元供应的电流；当在需要关断线圈单元的接通操作的情况下关断线圈单元不正常地操作时，将存储在电流存储单元中的电流施加到被连接在关断线圈单元和接通线圈单元中间的附加控制单元；以及，在附加控制单元被接通的同时接通关断线圈单元与阳极和阴极触点之间的连接状态，以使阳极和阴极触点彼此断开。
在实施例中，该方法可以进一步包括：当接通线圈单元被接通时，由关断线圈单元将第一电流施加到阳极和阴极触点；以及，由确定单元确定第一电流被施加的状态是否维持。
在实施例中，从接通线圈单元供应的电流的存储可以包括通过从接通线圈单元周期性地供应的电流来周期性地对电流存储单元进行充电。
根据本发明的又一实施例，一种电池组可以包括：电池模块；以及，闩锁继电器，其包括：被定位成邻近于电池模块的阳极和阴极触点的关断线圈单元、被定位成邻近于阳极和阴极触点的接通线圈单元、被连接在关断线圈单元和接通线圈单元的中间并控制关断线圈单元的接通/关断操作的附加控制单元；以及，存储从接通线圈单元供应的电流并且将所存储的电流供应给附加控制单元的电流存储单元，其中，当在需要关断线圈单元的接通操作的情况下关断线圈单元不正常地操作时，将存储在电流存储单元中的电流施加到附加控制单元，并且作为结果，附加控制单元被接通且关断线圈单元与电池模块的阳极和阴极触点之间的连接状态被接通，以使电池模块的阳极和阴极触点彼此断开。
[有益效果]
根据本发明的一个方面，存在可以通过在闩锁继电器被接通时是否保持微小电流的流动而实时监视正常操作状态来预先确认电路的电源故障的优点。
此外，根据本发明的一个方面，具有以下优点：当由于意外错误而不能正常地执行闩锁继电器的关断操作时，通过预存储在超级电容器中的电流来强制关断闩锁继电器，从而在危险情况下快速地控制电路。
附图说明
图1是示意性地图示了现有技术中的普通闩锁继电器1的配置的图。
图2是示意性地图示了根据本发明的实施例的能够进行实时状态控制的闩锁继电器100的配置的图。
图3是按顺序图示控制图2所示的能够进行实时状态控制的闩锁继电器100的状态的过程的图。
具体实施方式
在下文中，提出了优选实施例以便帮助理解本发明。然而，仅提供以下实施例以更容易地理解本发明，并且本发明的内容不限于实施例。
图1是示意性地图示了现有技术中的普通闩锁继电器1的构造的图。
参照图1，普通闩锁继电器1被配置为包括用于关断控制的关断控制单元1a、用于接通控制的接通控制单元1b、以及阳极和阴极触点1c。
在这种情况下，当电流通过接通控制单元1b导通达预定的阈值时间(例如50至100ms)时，连接阳极和阴极触点的铁板被电磁体附接，从而阳极和阴极彼此连接，从而通过永磁体保持铁板的结合状态。
此外，当电流通过关断控制单元1a导通达预定的阈值时间(例如50至100ms)时，生成用于抵消永磁体的磁力的相反方向的磁力，并且结果，当铁板与阳极和阴极触点分离时，电流导通被移除。
然而，在相关技术中的普通闩锁继电器1的情况下，由于电力丢失、关断控制单元1a或接通控制单元1b的故障、断连等，关断控制单元1a可能不能正常地操作。这具有因为难以保证电路截断的安全性所以作为开关元件的闩锁继电器1可能在某种程度上不可靠的问题。
图2是示意性地图示了根据本发明的实施例的能够进行实时状态控制的闩锁继电器100的配置的图。
参照图2，根据本发明的实施例的能够进行实时状态控制的闩锁继电器100可以被配置为主要包括关断线圈单元110、接通线圈单元120、附加控制单元130、和电流存储单元140，且在实施例中，闩锁继电器100可以被配置为附加地进一步包括确定单元150。
首先，将关断线圈单元110定位成邻近于阳极和阴极触点200，以释放(或断开)阳极和阴极触点200中包括的铁板的结合状态。
关断线圈单元110通过附加控制单元130连接到接通线圈单元120，并且接通/关断操作可以由附加控制单元130控制。
关断线圈单元110在阳极和阴极触点200彼此连接的同时将与微小电流相对应的第一电流连续地施加到阳极和阴极触点200，并且确定单元150确定第一电流是否连续地被施加。
例如，作为确定单元150的确定结果，当确定没有通过关断线圈单元110将第一电流施加到阳极和阴极触点200时，存储在电流存储单元140中的电流被允许施加到附加控制单元130。
在这种情况下，第一电流的电流值具有小于阳极和阴极触点200的接通操作所需的电流值的电流值，并且确定单元150实时检查第一电流值是否连续地导通。
将接通线圈单元120定位成邻近于与阳极和阴极触点200，同时平行于关断线圈单元110，以用于闭合包括在阳极和阴极触点200中的铁板的结合状态。
因为接通线圈单元120包括永磁体(未示出)，所以当通过接通线圈单元120连接阳极和阴极触点200时，通过永磁体保持阳极和阴极触点200的连接状态。
同时，可以在周期性地从接通线圈单元120接收电流的同时对电流存储单元140进行充电(或者通过周期性生成接通电流来进行充电)，并且在一个示例中，电流存储单元140可以对应于超级电容器。
因此，确定单元150检查第一电流的连续导通状态，以实时监视关断线圈单元110是否正常地操作，并且附加控制单元130甚至在关断线圈单元110发生故障时通过预存储在电流存储单元140中的电流来操作，并且结果，例如，可以存在关断线圈单元110正常地操作的效果。
接下来，将参照图3顺序描述用于控制闩锁继电器100的状态的处理。
图3是按顺序图示控制图2所示的能够进行实时状态控制的闩锁继电器100的状态的过程的图。
参照图3，首先，在接通线圈单元被接通的同时阳极和阴极触点被连接，并且同时，在存储从接通线圈单元供应的电流的同时对电流存储单元进行充电(S301)。
然后，确定单元确定第一电流是否正常地从关断线圈单元施加到阳极和阴极触点(S302)。
当在需要关断线圈单元的接通操作的情况下(例如，当未施加第一电流、控制单元故障、断连等)关断线圈单元未正常地操作时，将存储在电流存储单元中的电流施加到附加控制单元(S303)，并且在接通附加控制单元的同时，关断线圈单元与阳极和阴极触点之间的连接状态被接通以使阳极和阴极触点彼此断开(S304)。
同时，在另一实施例中，本发明可以包括一种包括上述的闩锁继电器100的电池组。
更具体地，可以将关断线圈单元110和接通线圈单元120定位成分别邻近于由多个电池单体构成的电池模块(未示出)的阳极和阴极触点，并且闩锁继电器100可以由一个单元构成并在被包括在电池组中。
已经参考本发明的优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离在所附权利要求中定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变。

Claims (11)

1.一种能够进行实时状态控制的闩锁继电器，包括：
关断线圈单元，所述关断线圈单元被定位成邻近于阳极和阴极触点；
接通线圈单元，所述接通线圈单元被定位成邻近于阳极和阴极触点；
附加控制单元，所述附加控制单元被连接在所述关断线圈单元和所述接通线圈单元的中间，并控制所述关断线圈单元的接通/关断操作；以及
电流存储单元，所述电流存储单元存储从所述接通线圈单元供应的电流并且将所存储的电流供应给所述附加控制单元，
其中，当在需要所述关断线圈单元的接通操作的情况下所述关断线圈单元不正常地操作时，将存储在所述电流存储单元中的电流施加到所述附加控制单元，并且作为结果，所述附加控制单元被接通并且所述关断线圈单元与所述阳极和阴极触点之间的连接状态被接通以使所述阳极和阴极触点彼此断开。
2.根据权利要求1所述的闩锁继电器，进一步包括：
确定单元，所述确定单元确定当所述关断线圈单元被接通时所述关断线圈单元中的第一电流是否被施加到阳极和阴极触点，
其中，作为所述确定单元的确定结果，当确定在所述关断线圈单元的接通操作状态下未施加所述第一电流时，所述确定单元允许将存储在所述电流存储单元中的电流施加到所述附加控制单元，以接通所述关断线圈单元与所述阳极和阴极触点之间的连接状态。
3.根据权利要求2所述的闩锁继电器，其中，所述第一电流的电流值小于当使所述阳极和阴极触点被接通时所需的电流的电流值。
4.根据权利要求1所述的闩锁继电器，其中，所述电流存储单元通过从所述接通线圈单元周期性地供应的电流而被周期性地充电。
5.根据权利要求1所述的闩锁继电器，其中，所述电流存储单元是超级电容器。
6.根据权利要求2所述的闩锁继电器，其中，当所述确定单元确定在所述关断线圈单元的接通操作状态下未施加所述第一电流时，所述确定单元允许将存储在所述电流存储单元中的电流施加到所述附加控制单元，以将所述附加控制单元的接触状态从断开状态物理地改变为闭合状态。
7.根据权利要求1所述的闩锁继电器，其中，所述附加控制单元是开关元件。
8.一种用于闩锁继电器的实时状态控制的方法，所述方法包括：
当被定位为邻近于阳极和阴极触点的关断线圈单元和接通线圈单元之间的所述接通线圈单元被接通时，通过电流存储单元存储从所述接通线圈单元供应的电流；
当在需要所述关断线圈单元的接通操作的情况下所述关断线圈单元不正常地操作时，将存储在所述电流存储单元中的电流施加到被连接在所述关断线圈单元和所述接通线圈单元中间的附加控制单元；以及
在所述附加控制单元被接通的同时接通所述关断线圈单元与所述阳极和阴极触点之间的连接状态，以使所述阳极和阴极触点彼此断开。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：
当所述接通线圈单元被接通时，由所述关断线圈单元将第一电流施加到所述阳极和阴极触点；以及
由确定单元确定所述第一电流被施加的状态是否维持。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，从所述接通线圈单元供应的电流的存储包括：
通过从所述接通线圈单元周期性地供应的电流来周期性地对所述电流存储单元进行充电。
11.一种电池组，包括：
电池模块；以及
闩锁继电器，所述闩锁继电器包括：被定位成邻近于所述电池模块的阳极和阴极触点的关断线圈单元、被定位成邻近于所述电池模块的阳极和阴极触点的接通线圈单元、被连接在所述关断线圈单元和所述接通线圈单元的中间并控制所述关断线圈单元的接通/关断操作的附加控制单元；以及，存储从所述接通线圈单元供应的电流并且将所存储的电流供应给所述附加控制单元的电流存储单元，其中，当在需要所述关断线圈单元的接通操作的情况下所述关断线圈单元不正常地操作时，将存储在所述电流存储单元中的电流施加到所述附加控制单元，并且作为结果，所述附加控制单元被接通且所述关断线圈单元与所述电池模块的所述阳极和阴极触点之间的连接状态被接通，以使所述电池模块的所述阳极和阴极触点彼此断开。
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