JP7092441B2 - フリップフロップを用いたリレー制御システムおよび方法 - Google Patents

フリップフロップを用いたリレー制御システムおよび方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7092441B2
JP7092441B2 JP2020551553A JP2020551553A JP7092441B2 JP 7092441 B2 JP7092441 B2 JP 7092441B2 JP 2020551553 A JP2020551553 A JP 2020551553A JP 2020551553 A JP2020551553 A JP 2020551553A JP 7092441 B2 JP7092441 B2 JP 7092441B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flip
relay
clock signal
flop
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020551553A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021518098A (ja
Inventor
チェオン、ジュンピル
ラエ リー、サン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of JP2021518098A publication Critical patent/JP2021518098A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7092441B2 publication Critical patent/JP7092441B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0007Measures or means for preventing or attenuating collisions
    • B60L3/0015Prevention of collisions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547Voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/80Time limits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Description

本出願は2018年09月28日付の韓国特許出願第10-2018-0115723号に基づいた優先権の利益を主張し、上記韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、フリップフロップを用いたリレー制御システムおよび方法に関し、車両のバッテリー管理システムの内部に制御部の信号を受けてリレーを制御するフリップフロップを設け、車両のバッテリー管理システムの稼動電源が遮断される場合にも車両のバッテリーと連結されたモニタリング回路を介してフリップフロップ稼動電源をフリップフロップに供給することによって、車両の駆動電源を制御するリレーの閉じ状態を保持し、車両の動力を一定時間の間保存させるようにする、フリップフロップを用いたリレー制御システムおよび方法に関する。
製品群に応じた適用容易性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯用機器だけでなく、電気的駆動源により駆動する電気車両(Electric Vehicle)、ハイブリッド車両(Hybrid Vehicle)または家庭用または産業用として用いられる中大型バッテリーを用いるエネルギー貯蔵システム(Energy Storage System)や無停電電源装置(Uninterruptible Power Supply)システムなどに普遍的に応用されている。
このような二次電池を使う未来自動車産業の動向は、大きく、環境問題と関連した電気自動車と、運転者の便宜性を極大化した自律走行車といった二つの形態に集中していると言える。
二次電池を使う自動車の二つの形態における最も重要な問題のうちの一つは安定性と関連した問題であり、自動車のバッテリーを制御するバッテリー管理システム(Battery Management System、BMS)に供給される電源が走行中に予期せず遮断される状況の発生時、自動車の動力もすぐに遮断されてしまうという問題がある。このような非常状況で発生する問題に対応するために、バッテリー管理システムの稼動電源の遮断時に、自動車の動力がすぐに遮断されずに一定時間の間保持されるようにして非常状況に対応できる機能が必要であると言える。
本発明は、上述した問題を解決するために導き出されたものであり、車両のバッテリー管理システムの内部に制御部の信号を受けてリレーを制御できるフリップフロップを設け、車両のバッテリー管理システムの稼動電源が予期せず遮断される場合にも車両のバッテリーと連結されたモニタリング回路を介してフリップフロップ稼動電源をフリップフロップに供給することによって、車両の駆動電源を制御するリレーの閉じ状態を保持し、車両の動力を一定時間の間保存させて非常状況に対応できるようにする、フリップフロップを用いたリレー制御システムおよび方法を提供しようとする。
本発明の一実施形態によるフリップフロップを用いたリレー制御システムは、リレー(Relay)制御信号を出力するための入力信号を生成する制御部、制御部と通信信号をやり取りし、リレー制御信号を出力するためのクロック(Clock)信号を生成するクロック信号生成部、クロック信号および入力信号の伝達を受け、伝達を受けたクロック信号および入力信号に基づいてリレー制御信号を出力するフリップフロップ(FlipFlop)、およびリレー制御信号の伝達を受け、伝達を受けたリレー制御信号に基づいて動作状態を遷移させるリレーを含む。
一つの実施形態において、バッテリー管理システム(Battery Management System、BMS)の高電圧領域と低電圧領域との間の境界にかけて位置し、高電圧領域と低電圧領域間の電源衝突を防止するアイソレータ、BMSの高電圧領域と低電圧領域との間の境界にかけて位置し、クロック信号生成部で生成されて高電圧領域側から伝達される通信信号は低電圧領域に伝達し、制御部で生成されて低電圧領域側から伝達される通信信号は高電圧領域に伝達する変圧器、および制御部とクロック信号生成部の通信連結経路に位置し、通信信号を両者が検出できるように変換する信号変換部をさらに含んでもよい。
一つの実施形態において、制御部は、BMS内部の低電圧領域に位置し、BMSを稼動させるBMS電源の供給を受けて稼動されてもよい。
一つの実施形態において、クロック信号生成部は、BMS内部の高電圧領域に位置し、車両のバッテリー電源の供給を受けて稼動され、フリップフロップに電源を供給してもよい。
一つの実施形態において、クロック信号生成部は、制御部で生成された入力信号がフリップフロップに伝達される場合、リレーの動作状態が閉じ状態に遷移するまでクロック信号をフリップフロップに伝達し、リレーの動作状態が閉じ状態であることが確認されればクロック信号の生成を中断してもよい。
一つの実施形態において、クロック信号生成部は、車両のバッテリー電源を遮断するための通信信号が制御部から伝達される場合、リレーの動作状態が開き状態に遷移するまでクロック信号をフリップフロップに伝達し、リレーの動作状態が開き状態であることが確認されればクロック信号の生成を中断してもよい。
一つの実施形態において、クロック信号生成部は、リレーが閉じ状態であると同時に制御部から通信信号が伝達されない場合、フリップフロップに対する電源供給を所定時間の間保持し、所定時間が過ぎればフリップフロップに対する電源供給を遮断してもよい。
一つの実施形態において、フリップフロップは、Dフリップフロップ形態の論理回路を含んでもよい。
一つの実施形態において、リレーは、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)を含んでもよい。
本発明の他の実施形態によるフリップフロップを用いたリレー制御方法は、制御部を介して、リレー制御信号を出力するための入力信号を生成するステップ、クロック信号生成部を介して、制御部と通信信号をやり取りし、リレー制御信号を出力するためのクロック信号を生成するステップ、フリップフロップを介して、クロック信号および入力信号の伝達を受け、伝達を受けたクロック信号および入力信号に基づいてリレー制御信号を出力するステップ、およびリレーを介して、リレー制御信号の伝達を受け、伝達を受けたリレー制御信号に基づいて動作状態を遷移させるステップを含む。
一つの実施形態において、クロック信号生成部を介して、制御部と通信信号をやり取りし、リレー制御信号を出力するためのクロック信号を生成するステップは、制御部で生成された入力信号がフリップフロップに伝達される場合、リレーの動作状態が閉じ状態に遷移するまでクロック信号をフリップフロップに伝達し、リレーの動作状態が閉じ状態であることが確認されればクロック信号の生成を中断するステップを含んでもよい。
一つの実施形態において、クロック信号生成部を介して、制御部と通信信号をやり取りし、リレー制御信号を出力するためのクロック信号を生成するステップは、車両のバッテリー電源を遮断するための通信信号が制御部からクロック信号生成部に伝達される場合、リレーの動作状態が開き状態に遷移するまでクロック信号をフリップフロップに伝達し、リレーの動作状態が開き状態であることが確認されればクロック信号の生成を中断するステップを含んでもよい。
一つの実施形態において、クロック信号生成部を介して、制御部と通信信号をやり取りし、リレー制御信号を出力するためのクロック信号を生成するステップは、リレーが閉じ状態であると同時に制御部から通信信号が伝達されない場合、フリップフロップに対する電源供給を所定時間の間保持し、所定時間が過ぎればフリップフロップに対する電源供給を遮断するステップを含んでもよい。
本発明のまた他の実施形態によるバッテリー管理システムは、リレー制御信号を出力するための入力信号を生成する制御部、制御部と通信信号をやり取りし、リレー制御信号を出力するためのクロック信号を生成するクロック信号生成部、およびクロック信号および入力信号の伝達を受け、伝達を受けたクロック信号および入力信号に基づいてリレー制御信号を出力するフリップフロップを含む。
一つの実施形態において、バッテリー管理システムの高電圧領域と低電圧領域との間の境界にかけて位置し、高電圧領域と低電圧領域間の電源衝突を防止するアイソレータ、バッテリー管理システムの高電圧領域と低電圧領域との間の境界にかけて位置し、高電圧領域から伝達される通信信号は低電圧領域に伝達し、低電圧領域から伝達される通信信号は高電圧領域に伝達する変圧器、および制御部と状態判断部の通信連結経路に位置し、通信信号を両者が検出できるように変換する信号変換部をさらに含んでもよい。
本発明の一実施形態によるフリップフロップを用いたリレー制御システムおよび方法は、車両のバッテリー管理システムの内部にフリップフロップを設けることによって、車両のバッテリー管理システムの稼動電源が遮断される場合にも車両のバッテリーと連結されたモニタリング回路を介してフリップフロップ稼動電源をフリップフロップに供給して車両の駆動電源を制御するリレーの閉じ状態を保持することができ、それにより、車両の動力を一定時間の間保存させて非常状況に対応できるという利点を有する。
従来のリレー制御システム1の形態を示す図である。 本発明の一実施形態によるフリップフロップを用いたリレー制御システム100の構成を示す図である。 本発明の一実施形態によるフリップフロップを用いたリレー制御システム100をより具体的に示す図である。 本発明の一実施形態によるフリップフロップを用いたリレー制御システム100を介したリレー制御過程を説明するためのフローチャートである。 本発明のフリップフロップを用いたリレー制御システム100を適用した適用例の進行過程を説明するためのフローチャートである。
本発明を、添付図面を参照して詳細に説明すれば以下のとおりである。ここで、繰り返される説明、本発明の要旨を不要に濁す恐れのある公知の機能および構成に関する詳細な説明は省略する。本発明の実施形態は当業界における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。よって、図面での要素の形状および大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
明細書の全体にわたって、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反する記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいことを意味する。
また、明細書に記載された「...部」という用語は一つ以上の機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアやソフトウェアまたはハードウェアおよびソフトウェアの結合で実現されることができる。
図1は、従来のリレー制御システム1の形態を示す図である。
図1を参照すれば、従来のリレー制御システム1は、制御部1aの入力信号がアイソレータ1dを介してリレー1cに伝達されてリレー1cの動作状態が制御され、リレー1cの動作状態に応じて車両とバッテリー10との間の連結状態が変更される。
ここで、バッテリー10は、車両を駆動させる主電源を意味し、車両に搭載されたバッテリーパックに含まれるバッテリーセルを意味する。
より具体的には、リレー制御システム1は、制御部1aの入力信号を介したリレー1cの動作状態の制御によりバッテリー10の遮断有無が決定されるため、制御部1aの機能が中断されるかまたは電源が遮断される場合には、入力信号が生成されず、リレー1cは制御から外れ、バッテリー10は遮断され、車両の動力も失われる。
このようなリレー制御システム1は、走行中の車両のBMSに問題が生じるかまたは電源が遮断される場合、直ちに車両の動力消失につながることにより、非常状況に対応し難いという問題を有する。
図2は、本発明の一実施形態によるフリップフロップを用いたリレー制御システム100の構成を示す図であり、図3は、本発明の一実施形態によるフリップフロップを用いたリレー制御システム100をより具体的に示す図である。
図2および図3を参照すれば、本発明の一実施形態によるフリップフロップを用いたリレー制御システム100は、大きく、制御部101、クロック信号生成部102、フリップフロップ103およびリレー104を含んで構成されることができる。また、更なる一実施形態においては、アイソレータ105、変圧器106および信号変換部107をさらに含んで構成されることができる。図2および図3に示されたフリップフロップを用いたリレー制御システム100は一実施形態によるものであって、その構成要素が図2および図3に示された実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて一部の構成要素が付加、変更または削除されてもよい。
先ず、制御部101は、リレー(Relay)制御信号を出力するための入力信号を生成することができる。
また、制御部101は、バッテリー管理システム(Battery Management System、BMS)内部の低電圧領域に位置し、BMSを稼動させるBMS電源の供給を受けて稼動される。
ここで、BMSの内部は高電圧領域と低電圧領域に分けることができ、高電圧領域は車両のバッテリー10と直接的または間接的に連結され、約数百ボルト(Voltage)以上の電圧を使うかまたは取り扱える回路および素子が位置した領域を意味し、低電圧領域は約10ボルト以下の電圧を使うかまたは取り扱える回路および素子が位置した領域を意味する。
次に、クロック信号生成部102は、制御部101と通信信号をやり取りし、リレー制御信号を出力するためのクロック(Clock)信号を生成することができる。
また、クロック信号生成部102は、BMS内部の高電圧領域に位置し、車両のバッテリー10電源の供給を受けて稼動され、フリップフロップ103に電源を供給することができる。
なお、クロック信号生成部102は、制御部101で生成された入力信号がフリップフロップ103に伝達される場合、リレー104の動作状態が閉じ状態に遷移するまでクロック信号をフリップフロップ103に伝達し、リレー104の動作状態が閉じ状態であることが確認されればクロック信号の生成を中断することができる。
また、クロック信号生成部102は、車両のバッテリー10電源を遮断するための通信信号が制御部101から伝達される場合、リレー104の動作状態が開き状態に遷移するまでクロック信号をフリップフロップ103に伝達し、リレー104の動作状態が開き状態であることが確認されればクロック信号の生成を中断することができる。
なお、クロック信号生成部102は、リレー104が閉じ状態であると同時に制御部101から通信信号が伝達されない場合、フリップフロップ103に対する電源供給を所定時間の間保持し、所定時間が過ぎればフリップフロップ103に対する電源供給を遮断することができる。
ここで、所定時間は、クロック信号生成部102に予め設定された固定値であってもよく、BMSに対するユーザの入力を通じて変更される値であってもよく、一つの実施形態において、所定時間は60秒であってもよい。
具体的に例を挙げれば、クロック信号生成部102は、リレー104が閉じられている状態で制御部101と両方向通信をしている間、制御部101から通信信号が伝達されなければ、制御部101と通信試みを60秒間行って制御部101の状態を持続的に判断する。この間には車両の動力消失を防止するためにフリップフロップ103に電源供給を60秒間保持してリレー104の閉じ状態を保持し、60秒が過ぎても制御部101から通信信号が伝達されなければ、クロック信号生成部102は休眠状態に転換され、フリップフロップ103に対する電源供給を遮断する。
次に、フリップフロップ103は、クロック信号および入力信号の伝達を受け、伝達を受けたクロック信号および入力信号に基づいてリレー制御信号を出力することができる。
ここで、フリップフロップ103は、Dフリップフロップ形態の論理回路を含むことができる。
具体的に例を挙げれば、フリップフロップ103は、クロック信号生成部102からクロック信号が伝達される場合、制御部101から伝達される入力信号の入力値をそのまま出力値として出力することができる。したがって、制御部101がリレー104を閉じ状態にまたは開き状態に遷移させるための入力信号がフリップフロップ103に伝達されれば、クロック信号生成部102は約1周期のクロック信号をフリップフロップ103に伝達してフリップフロップ103が入力値を出力するようにした後にクロック信号の生成を中断すれば、フリップフロップ103が引続き初期入力値を出力値として送り出すようにすることができる。
次に、リレー104は、リレー制御信号の伝達を受け、伝達を受けたリレー制御信号に基づいて動作状態を遷移させることができる。
ここで、リレー104は、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)を含む半導体リレーを意味する。
次に、アイソレータ105は、BMSの高電圧領域と低電圧領域との間の境界にかけて位置し、高電圧領域と低電圧領域間の電源衝突を防止することができる。
ここで、アイソレータ105は、低電圧領域の制御部101から伝達される入力信号を高電圧領域と低電圧領域間の電源衝突なしに高電圧領域のフリップフロップ103に伝達することができる。
次に、変圧器106はBMSの高電圧領域と低電圧領域との間の境界にかけて位置し、クロック信号生成部102で生成されて高電圧領域側から伝達される通信信号は低電圧領域に伝達し、制御部101で生成されて低電圧領域側から伝達される通信信号は高電圧領域に伝達することができる。
次に、信号変換部107は、制御部101とクロック信号生成部102の通信連結経路に位置し、通信信号を両者が検出できるように変換することができる。
ここで、信号変換部107と制御部101の通信連結経路の間でなされる通信は、SPI(Serial Peripheral Interface)通信を含むことができる。
次に、図4を参照して、このようなフリップフロップを用いたリレー制御システム100を介したリレー制御過程について説明する。
図4は、図2および図3に示されたフリップフロップを用いたリレー制御システムを介したリレー制御過程を説明するためのフローチャートである。
図4を参照すれば、先ず、制御部を介して、リレー制御信号を出力するための入力信号を生成し(S301)、生成された入力信号を、アイソレータを介して高電圧領域のフリップフロップに伝達する(S302)。
次に、クロック信号生成部は、制御部との両方向通信を介してクロック信号を生成しフリップフロップに伝達する(S303)。
次に、フリップフロップは伝達を受けた入力信号とクロック信号に基づいてDフリップフロップの論理回路によりリレー制御信号を出力し(S304)、リレーはフリップフロップで生成されたリレー制御信号の伝達を受けて動作状態を決定してバッテリーを遮断するかまたは連結する(S305)。
次に、図5を参照して、このようなフリップフロップを用いたリレー制御システム100を適用した適用例の進行過程について説明する。
図5は、図2および図3に示されたフリップフロップを用いたリレー制御システムを適用した適用例での進行過程を説明するためのフローチャートである。
図5を参照すれば、先ず、BMSにユーザが意図しない問題または分からない原因などでBMSの電源が遮断される状況が発生すれば(S401)、BMSの内部に位置しBMS電源を共有して稼動される制御部も機能を止めるようになる(S402)。
次に、クロック信号生成部は、制御部から通信信号が伝達されなければ、制御部に通信試みを所定時間の間行って制御部の状態を持続的に判断する(S403)。
ここで、所定時間内に制御部の機能が回復して通信が再び再開になれば、クロック信号生成部はフリップフロップに対する電源供給を保持し、フリップフロップを用いたリレー制御システムは持続する(S405)。
一方、所定時間内に制御部の機能が回復せず通信が再開にならなければ、クロック信号生成部は、所定時間が過ぎた後に休眠状態に転換され、それにより、フリップフロップに供給される電源が遮断され、車両の動力が遮断される(S405')。
前述したフリップフロップを用いたリレー制御方法は、図面に提示されたフローチャートを参照して説明された。簡単に説明するために、方法は一連のブロックで図示し説明されたが、本発明はブロックの順に限定されず、幾つかのブロックは他のブロックと本明細書で図示し記述されたものとは互いに異なる順にまたは同時になされてもよく、同一または類似した結果を達成する様々な他の分枝、流れ経路およびブロックの順が実現されてもよい。また、本明細書にて記述される方法の実現のために示された全てのブロックが要求されなくてもよい。
以上では本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、上記技術分野の熟練した当業者であれば、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正および変更できることを理解することができるであろう。

Claims (13)

  1. リレー制御信号を出力するための入力信号を生成する制御部、
    前記制御部と通信信号をやり取りし、前記リレー制御信号を出力するためのクロック信号を生成するクロック信号生成部、
    前記クロック信号および入力信号の伝達を受け、伝達を受けた前記クロック信号および入力信号に基づいて前記リレー制御信号を出力するフリップフロップ、および
    前記リレー制御信号の伝達を受け、伝達を受けた前記リレー制御信号に基づいて動作状態を遷移させるリレーを含
    前記クロック信号生成部は、
    車両のバッテリー電源の供給を受けて稼動され、前記フリップフロップに電源を供給し、
    前記リレーが閉じ状態であると同時に前記制御部から前記通信信号が伝達されない場合、前記フリップフロップに対する電源供給を所定時間の間保持し、前記所定時間が過ぎれば前記フリップフロップに対する電源供給を遮断する、フリップフロップを用いたリレー制御システム。
  2. バッテリー管理システム(Battery Management System、BMS)の高電圧領域と低電圧領域との間の境界にかけて位置し、前記高電圧領域と低電圧領域間の電源衝突を防止するアイソレータ、
    前記BMSの高電圧領域と低電圧領域との間の境界にかけて位置し、前記クロック信号生成部で生成されて前記高電圧領域側から伝達される前記通信信号前記低電圧領域に伝達し、前記制御部で生成されて前記低電圧領域側から伝達される前記通信信号前記高電圧領域に伝達する変圧器、および
    前記制御部と前記クロック信号生成部の通信連結経路に位置し、前記通信信号を両者が検出できるように変換する信号変換部をさらに含む、請求項1に記載のフリップフロップを用いたリレー制御システム。
  3. 前記制御部は、
    前記BMS内部の前記低電圧領域に位置し、前記BMSを稼動させるBMS電源の供給を受けて稼動される、請求項2に記載のフリップフロップを用いたリレー制御システム。
  4. 前記クロック信号生成部は、
    前記BMS内部の前記高電圧領域に位置する、請求項2または3に記載のフリップフロップを用いたリレー制御システム。
  5. 前記クロック信号生成部は、
    前記制御部で生成された前記入力信号が前記フリップフロップに伝達される場合、前記リレーの動作状態が閉じ状態に遷移するまで前記クロック信号を前記フリップフロップに伝達し、前記リレーの動作状態が閉じ状態であることが確認されれば前記クロック信号の生成を中断する、請求項1から4のいずれか一項に記載のフリップフロップを用いたリレー制御システム。
  6. 前記クロック信号生成部は、
    前記車両のバッテリー電源を遮断するための前記通信信号が前記制御部から伝達される場合、前記リレーの動作状態が開き状態に遷移するまで前記クロック信号を前記フリップフロップに伝達し、前記リレーの動作状態が開き状態であることが確認されれば前記クロック信号の生成を中断する、請求項1から5のいずれか一項に記載のフリップフロップを用いたリレー制御システム。
  7. 前記フリップフロップは、
    Dフリップフロップ形態の論理回路を含む、請求項1からのいずれか一項に記載のフリップフロップを用いたリレー制御システム。
  8. 前記リレーは、
    金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)を含む半導体リレーである、請求項1からのいずれか一項に記載のフリップフロップを用いたリレー制御システム。
  9. 制御部を介して、リレー制御信号を出力するための入力信号を生成するステップ
    クロック信号生成部を介して、前記制御部と通信信号をやり取りし、前記リレー制御信号を出力するためのクロック信号を生成するステップ
    フリップフロップを介して、前記クロック信号および入力信号の伝達を受け、伝達を受けた前記クロック信号および入力信号に基づいて前記リレー制御信号を出力するステップと、
    レーを介して、前記リレー制御信号の伝達を受け、伝達を受けた前記リレー制御信号に基づいて動作状態を遷移させるステップと、備え
    前記クロック信号を生成するステップは、
    前記リレーが閉じ状態であると同時に前記制御部から前記通信信号が伝達されない場合、前記フリップフロップに対する電源供給を所定時間の間保持し、前記所定時間が過ぎれば前記フリップフロップに対する電源供給を遮断するステップを含む、フリップフロップを用いたリレー制御方法。
  10. 前記クロック信号を生成するステップは、
    前記制御部で生成された前記入力信号が前記フリップフロップに伝達される場合、前記リレーの動作状態が閉じ状態に遷移するまで前記クロック信号を前記フリップフロップに伝達し、前記リレーの動作状態が閉じ状態であることが確認されれば前記クロック信号の生成を中断するステップを含む、請求項に記載のフリップフロップを用いたリレー制御方法。
  11. 前記クロック信号を生成するステップは、
    車両のバッテリー電源を遮断するための前記通信信号が前記制御部から前記クロック信号生成部に伝達される場合、前記リレーの動作状態が開き状態に遷移するまで前記クロック信号を前記フリップフロップに伝達し、前記リレーの動作状態が開き状態であることが確認されれば前記クロック信号の生成を中断するステップを含む、請求項または10に記載のフリップフロップを用いたリレー制御方法。
  12. リレー制御信号を出力するための入力信号を生成する制御部、
    前記制御部と通信信号をやり取りし、前記リレー制御信号を出力するためのクロック信号を生成するクロック信号生成部、および
    前記クロック信号および入力信号の伝達を受け、伝達を受けた前記クロック信号および入力信号に基づいて前記リレー制御信号を出力するフリップフロップを含
    前記クロック信号生成部は、
    車両のバッテリー電源の供給を受けて稼動され、前記フリップフロップに電源を供給し、
    リレーが閉じ状態であることを前記リレー制御信号が示すと同時に前記制御部から前記通信信号が伝達されない場合、前記フリップフロップに対する電源供給を所定時間の間保持し、前記所定時間が過ぎれば前記フリップフロップに対する電源供給を遮断する、バッテリー管理システム。
  13. バッテリー管理システム(BMS)の高電圧領域と低電圧領域との間の境界にかけて位置し、前記高電圧領域と低電圧領域間の電源衝突を防止するアイソレータ、
    前記BMSの高電圧領域と低電圧領域との間の境界にかけて位置し、前記高電圧領域から伝達される前記通信信号は前記低電圧領域に伝達し、前記低電圧領域から伝達される前記通信信号は前記高電圧領域に伝達する変圧器、および
    前記制御部と前記クロック信号生成部の通信連結経路に位置し、前記通信信号を両者が検出できるように変換する信号変換部をさらに含む、請求項12に記載のバッテリー管理システム。
JP2020551553A 2018-09-28 2019-09-27 フリップフロップを用いたリレー制御システムおよび方法 Active JP7092441B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0115723 2018-09-28
KR1020180115723A KR102447096B1 (ko) 2018-09-28 2018-09-28 플립플롭을 이용한 릴레이 제어 시스템 및 방법
PCT/KR2019/012600 WO2020067773A1 (ko) 2018-09-28 2019-09-27 플립플롭을 이용한 릴레이 제어 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021518098A JP2021518098A (ja) 2021-07-29
JP7092441B2 true JP7092441B2 (ja) 2022-06-28

Family

ID=69950632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020551553A Active JP7092441B2 (ja) 2018-09-28 2019-09-27 フリップフロップを用いたリレー制御システムおよび方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11590859B2 (ja)
EP (1) EP3756936B1 (ja)
JP (1) JP7092441B2 (ja)
KR (1) KR102447096B1 (ja)
CN (1) CN111918787B (ja)
WO (1) WO2020067773A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11884182B2 (en) * 2020-03-31 2024-01-30 Samsung Sdi Co., Ltd. Electric-vehicle battery system including a real time clock
KR20210143535A (ko) * 2020-05-20 2021-11-29 주식회사 엘지에너지솔루션 릴레이 제어 장치 및 방법
KR20220065603A (ko) * 2020-11-13 2022-05-20 주식회사 엘지에너지솔루션 릴레이 제어 장치 및 방법
CN116931531B (zh) * 2023-09-15 2024-02-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池产线的安全控制系统及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008206288A (ja) 2007-02-20 2008-09-04 Toyota Motor Corp 車両制御装置、車両制御方法及び車両制御プログラム
US20180009317A1 (en) 2016-07-05 2018-01-11 Hyundai Motor Company Apparatus for preventing overcharge of battery in eco-vehicle

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4491768A (en) * 1981-11-04 1985-01-01 Eaton Corporation Pulse width modulation inverter with battery charger
JPH06199146A (ja) * 1992-11-12 1994-07-19 Honda Motor Co Ltd 電動車の制御装置
JPH06333480A (ja) * 1993-05-19 1994-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd リレー駆動装置
KR970008711A (ko) 1995-07-10 1997-02-24 조영선 방전시에도 차량 시동이 가능하도록 이중 구조로 된 배터리 장치
KR100447676B1 (ko) 2002-12-11 2004-09-08 주식회사 팬택앤큐리텔 단말기 오프 방지 회로 및 방법
DE10322870B4 (de) * 2003-05-21 2009-10-01 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Betreiben eines Schaltwandlers und Ansteuerschaltung zur Ansteuerung eines Schalters in einem Schaltwandler
US20050242778A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-03 Yen-Hsi Lin Controlling circuit for long-time battery retention
JP4245624B2 (ja) * 2006-09-20 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の電源制御装置および電源制御方法
US8547065B2 (en) 2007-12-11 2013-10-01 Antonio Trigiani Battery management system
DE102010048985A1 (de) * 2010-10-20 2012-04-26 Li-Tec Battery Gmbh Batteriemanagementsystem für Stromversorgungssystem mit Niederspannungsbereich und Hochspannungsbereich
JP5644560B2 (ja) 2011-02-04 2014-12-24 株式会社オートネットワーク技術研究所 車両用電源制御装置
KR20120138125A (ko) * 2011-06-14 2012-12-24 현대모비스 주식회사 차량 배터리 연결에 의한 웨이크업 모니터링 장치 및 그 방법
JP6074586B2 (ja) 2012-08-03 2017-02-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 バックアップ電源装置およびこれを用いた自動車
CN203705070U (zh) * 2013-12-05 2014-07-09 北汽福田汽车股份有限公司 动力电池组的温度检测装置
KR102029777B1 (ko) * 2013-12-12 2019-10-08 현대자동차주식회사 차량용 배터리 관리 장치
KR20160086097A (ko) * 2015-01-09 2016-07-19 현대모비스 주식회사 노이즈 내성 강화를 위한 과충전 방지 회로 및 방법
JP6237665B2 (ja) 2015-02-10 2017-11-29 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
KR101684085B1 (ko) 2015-04-06 2016-12-07 현대자동차주식회사 래칭 릴레이 및 이를 이용한 하이브리드 차량용 고전압 배터리 시스템
WO2017018179A1 (ja) 2015-07-30 2017-02-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置
CN105429202A (zh) * 2015-11-16 2016-03-23 北京新能源汽车股份有限公司 电池管理系统及其控制方法
JP6859739B2 (ja) 2016-02-24 2021-04-14 三菱マテリアル株式会社 熱電変換セル及び熱電変換モジュール
KR102121639B1 (ko) * 2016-07-15 2020-06-10 주식회사 엘지화학 실시간 동작 감지를 통한 컨텍터의 비정상 개방 방지 시스템 및 방법
JP6684928B2 (ja) 2016-12-28 2020-04-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 信号制御装置
CN209344264U (zh) * 2019-01-04 2019-09-03 蜂巢能源科技有限公司 电池管理系统pwm信号控制的接触器保持电路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008206288A (ja) 2007-02-20 2008-09-04 Toyota Motor Corp 車両制御装置、車両制御方法及び車両制御プログラム
US20180009317A1 (en) 2016-07-05 2018-01-11 Hyundai Motor Company Apparatus for preventing overcharge of battery in eco-vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200036274A (ko) 2020-04-07
KR102447096B1 (ko) 2022-09-23
CN111918787A (zh) 2020-11-10
EP3756936B1 (en) 2024-02-21
EP3756936A4 (en) 2021-08-11
JP2021518098A (ja) 2021-07-29
US11590859B2 (en) 2023-02-28
US20210086656A1 (en) 2021-03-25
WO2020067773A1 (ko) 2020-04-02
EP3756936A1 (en) 2020-12-30
CN111918787B (zh) 2024-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7092441B2 (ja) フリップフロップを用いたリレー制御システムおよび方法
KR101986679B1 (ko) 쾌속 충전 방법, 전원 어댑터 및 모바일 단말기
KR102007835B1 (ko) 배터리 관리 시스템의 전원 장치
WO2017163625A1 (ja) 発電システム、パワーコンディショナ、電力制御装置、電力制御方法及び電力制御プログラム
US7977900B2 (en) Inverter system for vehicle-mounted air conditioner
JP2008312342A (ja) 電動圧縮機の制御装置
WO2015156210A1 (ja) 電池監視装置
US20110222395A1 (en) Dual port ethernet communication device with bypass function
JP2016086506A (ja) 電池監視装置及び方法
JP2017169336A (ja) モータ制御装置
JP2013090496A (ja) 電気自動車用充電装置
WO2018159258A1 (ja) 電源システム
JP2013240165A (ja) 車両用電源装置
WO2015156202A1 (ja) 電池監視装置
WO2017179158A1 (ja) 電池モジュール
KR100393574B1 (ko) 홈 네트워크의 대기전력 절감장치
CN108599628A (zh) 急停控制装置、伺服驱动器及伺服系统
US20050242768A1 (en) Method and apparatus for sharing battery charging resources
CN207790395U (zh) 一种电动汽车电机的智能控制系统
KR101124984B1 (ko) 연료전지 차량의 비상운전방법
RU2700184C1 (ru) Способ и устройство для регулирования процесса зарядки аккумулятора
JP2020092504A (ja) 車両
KR101091255B1 (ko) 고전압 릴레이의 제어 로직 및 그의 제어 방법
US20220344748A1 (en) Car power supply system and solid oxide fuel cell vehicle
JP2009005479A (ja) 鉄道車両用電源装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200930

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220120

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20220215

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20220217

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20220314

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220517

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220613

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7092441

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150