KR100955898B1 - 전원시스템용 감시장치 - Google Patents

전원시스템용 감시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100955898B1
KR100955898B1 KR1020077023671A KR20077023671A KR100955898B1 KR 100955898 B1 KR100955898 B1 KR 100955898B1 KR 1020077023671 A KR1020077023671 A KR 1020077023671A KR 20077023671 A KR20077023671 A KR 20077023671A KR 100955898 B1 KR100955898 B1 KR 100955898B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
monitoring unit
battery
sensor
supply voltage
abnormality
Prior art date
Application number
KR1020077023671A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070112856A (ko
Inventor
데루오 이시시타
Original Assignee
도요타 지도샤(주)
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 도요타 지도샤(주) filed Critical 도요타 지도샤(주)
Publication of KR20070112856A publication Critical patent/KR20070112856A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100955898B1 publication Critical patent/KR100955898B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명에 따르면, 전지감시유닛(40) 및 센서(50, 52, 54)들에 공통의 동작공급전압(Vd1)이 공급되어 작동하게 된다. 센서(50, 52, 54)들로부터의 검출값은 전지감시유닛(40)에 의해 제어회로(30)로 전송된다. 상기 제어회로(30)는 전압센서(56)를 이용하여 동작공급전압(Vd1)을 감시하고, 부가적으로는 릴레이 연결 전 상기 센서(50, 52, 54)들로부터의 검출값이 정상 범위 내에 있는 지의 여부를 판정하여, 상기 전지감시유닛(40)의 전원감소이상을 보다 정확하게 검출하게 된다. 그러므로, 2차전지에 제공된 센서 및 전지감시유닛이 감소된 동작공급전압으로 인하여 정상적으로 작동될 수 없을 때, 이상들이 정확하게 검출될 수 있게 된다.

Description

전원시스템용 감시장치{MONITORING DEVICE FOR POWER SUPPLY SYSTEM}
본 발명은 전원시스템용 감시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 2차전지로부터 릴레이를 통해 부하로 전력을 공급하는 전원시스템에서 사용하기 위한 감시장치에 관한 것이다.
2차전지로부터 부하로 전력을 공급하기 위한 다양한 전원시스템들이 하이브리드자동차 등에 사용된다. 이러한 전원시스템에서는, 2차전지의 이상을 적절하게 검출하는 것이 필요하다.
이와 관련하여, 예컨대 일본특허공개 제2002-084669호(이하, 특허 문헌 1이라고 함)에는 직렬로 연결된 복수의 전기 셀들을 포함하도록 각각 구성된 복수의 셀 그룹들이 직렬로 연결되도록 구성된 전지팩이 개시되어 있다. 이러한 전지팩에 있어서, 각각의 전기 셀의 상태를 감시하기 위한 셀상태감시수단이 제공되어, 각각의 전기 셀에 대한 이상 감지를 가능하게 한다. 특히, 특허 문헌 1에 개시된 구성에서는, 상기 셀상태감시수단으로부터의 출력이 보다 높은 레벨의 이상감시수단에 의해 참조되지 않는 시간 주기 동안 셀상태감시수단에 대한 전력 공급이 적어도 부분적으로 중단되어, 상기 셀상태감시수단에 의한 전력 소비가 감소될 수 있다.
나아가, 일본특허공개 제11-234801호(이하, "특허 문헌 2"라고 함)에는 전압 데이터 또는 온도 데이터를 토대로 전지이상조건을 검출하는 전지 ECU가 개시되어 있다. 이러한 전지 ECU에서는, 여하한의 이상이 전지의 이상을 검출하는 센서 자체에 발생하는 경우, 환기팬 또는 인/아웃스위칭밸브가 적절하게 전환되어, 전지이상조건이 반복해서 발생하는 경우에도, 상기 전지로부터 생성되는 가스들이 자동차로부터 신속하게 배기될 수 있게 된다.
하지만, 특허 문헌 1에 개시된 구성은 2차전지의 이상을 감시하는 셀상태감시수단 자체의 이상을 감지할 수는 없다. 그러므로, 상기 셀상태감시수단의 이상 조건 시, 상기 2차전지는 잘못된 정보로 인하여 적절하게 제어되지 못할 수도 있다.
다른 한편으로, 특허 문헌 2에 개시된 구성에서는, 전압 데이터 또는 온도 데이터를 결정하는 센서에 있어서, 센서 자체의 고장이 단절(disconnection) 또는 단락과 같은 하드웨어 고장 시에 감지된다. 하지만, 단절 또는 단락과 같은 하드웨어 고장들이 없는 경우에도, 센서출력값(검출값) 또는 전지감시유닛의 동작이 때로는 동작공급전압의 감소로 인하여 이상하게 될 수도 있다. 상기 전지감시유닛 또는 센서로부터의 출력값이 이러한 이상을 감지하지 않고도 제어 등을 위한 정상값으로 사용되는 경우, 상기 2차전지의 상태는 정확하게 제어될 수 없게 되어, 전원시스템의 이상 동작을 야기할 수도 있다.
본 발명의 목적은, 2차전지에 제공된 전지감시유닛 및 센서가 동작공급전압의 감소로 인하여 정상적인 동작을 수행할 수 없을 때, 정확한 이상 검출을 담당하는 전원시스템용 감시장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전원시스템용 감시장치는, 2차전지, 상기 2차전지로부터 전원을 수용하는 부하, 및 상기 2차전지와 상기 부하 사이에 배치된 릴레이를 포함하는 전원시스템을 감시한다. 상기 감시장치는 센서, 전지감시유닛, 제1감지부, 제2감지부 및 이상감지부를 포함한다. 상기 센서는 상기 2차전지의 상태량을 측정하도록 제공된다. 상기 전지감시유닛에는 상기 센서에 공통인 동작공급전압이 제공되어, 상기 2차전지의 상태를 감시하도록 작동한다. 상기 제1감지부는 상기 센서에 의해 획득된 측정값이 상기 릴레이의 연결 전 상태에서 소정의 정상 범위를 벗어났는 지를 감지한다. 상기 제2감지부는 상기 동작공급전압이 상기 전지감시유닛의 소정의 동작보증값 미만인 지를 감지한다. 상기 이상감지부는 상기 제1감지수단이 상기 센서에 의해 획득된 측정값이 상기 릴레이의 연결 전에 상기 정상 범위를 벗어난 것으로 감지하는 경우와 상기 제2감지수단이 상기 동작공급전압이 상기 동작보증값 미만인 것으로 감지하는 경우, 상기 전지감시유닛의 이상을 감지한다.
상술된 전원시스템용 감시장치에 따르면, 릴레이 연결 이전의 상태로, 동작공급전압이 동작보증값 미만일 때, 상기 릴레이 연결 전 센서 출력이 정상 범위를 벗어났는 지를 토대로 전지감시유닛의 이상이 감지된다. 그러므로, 전력이 2차전지로부터 공급되지 않을 때의 릴레이 연결 이전에도, 센서를 포함하는 전지감시유닛의 동작공급전압감소이상이 감지될 수 있다. 이에 따라, 센서 및 전지감시유닛이 감소된 동작공급전압으로 인하여 정상적으로 작동될 수 없는 상태로 상기 릴레이를 연결시켜 전력 공급이 개시되지 않음으로써, 오류가 있는 센서 출력을 토대로 전원시스템의 이상 동작을 방지하게 된다. 더욱이, 동작공급전압을 감시하는 것에만 기초하여 전지감시유닛의 이상이 감지되는 구성과 비교하여, 동작공급전압의 순간 변동에 기인하는 오류가 있는 이상 검출이 방지될 수 있다.
본 발명에 따른 전원시스템용 감시장치에 있어서, 상기 제2감지부는, 상기 동작공급전압이 소정의 시간 주기 동안 계속해서 상기 동작보증값 미만일 때, 상기 동작공급전압이 상기 동작보증값 미만인 것으로 감지하는 것이 바람직하다.
상술된 전원시스템용 감시장치에 따르면, 전지감시유닛의 동작공급전압이 여타의 장비와 공유되어, 상기 동작공급전압이 일시적으로 감소되는 경우에도, 상기 전지감시유닛의 이상이 오류가 있게 검출되지 않는다. 그러므로, 상기 전지감시유닛의 이상을 검출하는 정확성이 개선될 수 있다.
본 발명에 따른 전원시스템용 감시장치에 있어서, 상기 이상감지부는, 상기 릴레이의 연결 후, 상기 제2감지부가 상기 동작공급전압이 소정의 시간 주기 동안 계속해서 상기 동작보증값 미만인 것으로 감지할 때, 상기 전지감시유닛의 이상을 감지하는 것이 바람직하다.
상술된 전원시스템용 감시장치에 따르면, 릴레이 연결 이후에도, 동작공급전압감소이상이 검출될 수 있다.
상기 센서는 상기 2차전지의 입출력 전류를 측정하는 전류센서인 것이 바람직하다.
상술된 전원시스템용 감시장치에 따르면, 릴레이 연결 전 0 부근에 있는 측정값을 갖는 전류센서가 전지감시유닛의 이상을 감지하는 데 사용되어, 릴레잉 이전에 동작공급전압감소이상이 더욱 정확하게 감지될 수 있게 된다.
본 발명에 따른 전원시스템용 감시장치는, 상기 이상감지부가 상기 전지감시유닛의 이상을 감지할 때, 상기 릴레이에 의한 연결을 금지하는 이상처리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상술된 전원시스템용 감시장치에 따르면, 전지감시유닛의 이상이 감지될 때, 릴레이를 통한 2차전지와 부하간의 연결이 금지되어, 오류가 있는 센서 출력 또는 전지동작출력에 기인하는 전원시스템의 이상 동작을 방지하게 된다.
본 발명에 따른 전원시스템용 감시장치는 상기 이상감지부가 상기 전지감시유닛의 이상을 감지할 때, 상기 센서의 측정값에 기초한 제어를 중지하는 이상처리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상술된 전원시스템용 감시장치에 따르면, 상기 전지감시유닛의 이상이 감지될 때, 상기 센서의 측정값에 기초한 제어가 중지된다. 그러므로, 동작공급전압의 감소에 기인하는 상기 센서로부터의 이상 출력에 기초한 제어에 의해 야기되는 전원시스템의 이상 동작이 방지될 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따른 전원시스템용 감시장치에서는, 2차전지에 제공되는 전지감시유닛 및 센서가 동작공급전압의 감소로 인하여 정상적으로 작동될 수 없을 때, 이상 검출이 정확하게 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시장치에 의해 감시되는 전원시스템의 예시적인 구성을 도시한 개략적인 블럭도;
도 2는 도 1에 도시된 각각의 센서 및 전지감시유닛으로의 전력 공급의 구성을 예시한 도면;
도 3은 동작공급전압의 감소와 관계된 센서의 이상 동작을 예시한 차트; 및
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감시장치에 의해 전지감시유닛의 이상을 감지하는 것을 예시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 후술하는 도면에서 동일하거나 대응하는 부분들은 동일한 도면 부호들로 표시되고, 상세한 설명은 기본적으로 반복하지 않을 것이라는 점에 유의한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시장치에 의해 감시되는 전원시스템의 예시적인 구성을 도시한 개략적인 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 전원시스템(5)은 2차전지(10), 부하(20), 2차전지(10)와 부하(20) 사이에 제공된 릴레이(21~23), 제어유닛(ECU : Electronic Control Unit)(30), 전지감시유닛(40) 및 2차전지(10)에 제공된 센서(50, 52, 54)를 포함한다.
2차전지(10)는 복수의 재충전가능한 전기 셀을 연결시켜 구성된다. 본 발명의 실시예에서는, 2차전지(10)의 형태가 구체적으로 제한되지는 않으며, 본 발명은 여하한의 연축전지, 니켈금속하이드라이드 2차전지, 리튬-이온 2차전지 등에 적용가능하다.
2차전지(10)는 전원선(PL)에 연결된 양전극을 구비하고, 접지선(EL)에 연결 된 음전극을 구비한다. 릴레이(21)는 유입전류제한저항(24)을 통해 전원선(PL)을 부하(20)에 연결시키도록 배치된다. 릴레이(22)는 릴레이(21) 및 유입전류제한저항(24)과 병렬로 제공되어, 유입전류제한저항(24)을 통하지 않고도 전원선(PL)과 부하(20)를 서로 연결시키도록 배치된다. 릴레이(23)는 접지선(EL)과 부하(20) 사이에 연결된다.
릴레이(21~23)는 각각 릴레이 제어 신호(SR1~SR3)들에 응답하여 턴 온/오프된다. 부하(20)의 스타트-업 이전 상태에서, 즉 릴레이 연결 전, 각각의 릴레이(21~23)가 턴 오프되어, 2차전지(10)가 부하(20)로부터 전기적으로 컷오프되게 된다.
부하(20)의 스타트-업 시, 릴레이(21, 23)가 턴 온되므로, 전력이 2차전지(10)로부터 유입전류제한저항(24)을 통해 부하(20)로 공급되게 된다. 그런 다음, 부하(20)의 스타트-업 이후 소정의 시간 주기가 경과한 때, 릴레이(21) 대신 릴레이(22)가 턴 온된다. 릴레이(22) 및 릴레이(23)가 턴 온되어, 유입전류제한저항(24)을 우회하면서, 2차전지(10)로부터 부하(20)로 전기가 공급되게 된다. 다시 말해, 릴레이 연결 이후, 릴레이(21 또는 22) 및 릴레이(23)가 턴 온되어, 2차전지(10)로부터 부하(20)로 전류가 공급되게 된다. 다른 한편으로, 제어회로(30)는 부하(20)의 고장 또는 이상 감지 시에 릴레이 제어 신호(SR1~SR3)에 의하여 각각의 릴레이(21~23)를 턴 오프시켜, 2차전지(10)로부터 부하(20)로의 전류 공급이 중단될 수 있게 된다.
2차전지(10)에는 전류센서(50), 전압센서(52) 및 온도센서(54)가 제공된다. 전류센서(50)는 전원선(PL)을 통과하는 전류, 즉 2차전지(10)의 입출력 전류(Ib)(이하, 전지 전류(Ib)라고도 함)에 따라 출력 전압(Iv)을 출력한다. 전압센서(52)는 2차전지(10)의 출력 전압인 전지 전압(Vb)에 따라 출력 전압(Vv)을 출력한다. 온도센서(54)는 부착된 부분에서의 온도(전지 온도(Tb))에 따라 출력 전압(Tv)을 출력하기 위해 2차전지(10)의 소정 부분에 부착된다.
전지감시유닛(40)은 2차전지(10)의 각각의 상태량인 전지 전류(Ib), 전지 전압(Vb) 및 전지 온도(Tb)를 출력하기 위해 센서(50, 52, 54)로부터 출력 전압(Iv, Vv, Tv)을 수신한다. 이들 상태량은 통신선(35)을 통해 제어회로(30)로 전송될 디지털 신호들로서 전지감시유닛(40)으로부터 출력된다.
전지감시유닛(40)은 2차전지(10)의 고장을 감지하는 기능을 부가적으로 포함하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 전지감시유닛(40)은 (단절 또는 단락과 같은) 하드웨어 고장을 나타내기 위한 신호(도시안됨)를 센서(50, 52, 54)로부터 통신선(35)을 통해 제어회로(30)로 출력하도록 구성된다. 대안적으로, 전지감시유닛(40)은 도시되지 않은 압력센서를 이용하여 전기 셀의 가스 압력을 측정하고, 측정 결과를 통신선(35)을 통해 제어회로(30)에 전송하도록 구성된다.
도 2는 도 1에 도시된 전지감시유닛(40) 및 센서(50, 52, 54)로의 전력 공급의 구성을 예시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 센서(50, 52, 54) 및 전지감시유닛(40)은 공통 동작공급전압에 응답하여 작동된다. 상기 동작공급전압은 제어회로(ECU)(30)의 동작전원(Vd0)으로부터 공급된다. 전압센서(56)는 전지감시유닛(40) 및 센서(50, 52, 54)의 동작 공급전압(Vd1)을 검출한다는 점에 유의한다. 동작공급전압(Vd1)은 Vd0 보다 낮게 되는데, 그 이유는 전원선의 기생 저항에서의 전압 강하 때문이다. 제어회로(ECU)(30)는 전압센서(56)로부터 획득한 검출값으로 동작공급전압(Vd1)을 계속해서 감시할 수 있다.
센서(50, 52, 54) 및 전지감시유닛(40)은 각각 제어회로(ECU)(30)용 접지(GND1)와 상이한 접지(GND2)를 공유하도록 설계된다.
전지감시유닛(40)의 동작보증값은 미리 결정된다. 기본적으로, 제어회로(30)는 전지감시유닛(40)의 동작공급전압(Vd1)이 동작보증전압(Vk) 미만일 때, 상기 전지감시유닛의 동작공급전압의 감소를 감지한다.
하지만, 예컨대 하이브리드자동차는 여타의 보조 장비용 전원으로서 사용되기도 하는 제어회로(ECU)(30)용 동작전원으로서 보조 전지를 사용한다. 그러므로, 이러한 보조 장비의 동작에서는, 동작전원으로부터의 공급전압(Vd0)이 일시적으로 감소되고, 이에 따라 동작공급전압(Vd1)이 감소될 수도 있다. 그러므로, 전지감시유닛(40)의 이상 검출이 동작공급전압(Vd1)에만 기초하여 행해진다면, 이상이 오류가 있게 검출되기 쉽다.
다른 한편으로, 각각의 센서는 전지감시유닛(40)에 공통인 동작공급전압(Vd1)에 응답하여 동작하기 때문에, 동작공급전압(Vd1)의 감소도 센서 출력에 영향을 미친다.
도 3은 동작공급전압의 감소와 관련된 센서의 이상 동작을 예시하고 있다.
도 3은 각각의 릴레이(21~23)가 오프로 유지되는 동안, 동작공급전압(Vd1)을 변경하면서 전류센서(50) 및 전압센서(52)의 출력 변동의 실험 결과들을 보여준다.
도 3을 참조하면, 동작공급전압(Vd1)은 시간에 따라 점진적으로 감소되도록 실험적으로 설정된다. 예를 들어, 동작공급전압(Vd1)은 시간 t0에서 동작보증전압(Vk) 보다 높은 V0 으로 설정되고, 시간 t1, t2에서는 동작보증전압(Vk) 미만인 V1, V2 로 설정된다.
시간 ta에서, 동작공급전압(Vd1)은 동작보증전압(Vk) 미만이 된다. 하지만, 이러한 상태에서도, 전류센서(50) 및 전압센서(52)가 정상적으로 작동될 수 있다. 다시 말해, 그들은 Vd1>Vk 일 때와 유사한 정상값들을 출력한다. 릴레이-오프 때에 전압센서(52)와 전류센서(50)의 정상적인 출력값들은 전류센서(50)에 대해서는 Ib=0; 그리고 2차전지(10)의 개방-회로 전압에 대응하는 전압센서(52)에 대해서는 전지전압 Vb 인 점에 유의한다.
그런 다음, 동작공급전압(Vd1)이 추가로 감소되면, 전류센서(50)로부터의 출력값은 Vd1<V1의 범위 내에서 이상이 있게 된다(오프셋 발생). 나아가, 전압센서(52)로부터의 출력은 Vd1<V2의 범위 내에서 이상이 있게 된다.
이러한 방식으로, 동작공급전압의 감소에 의하면, 전류센서(50) 또는 전압센서(52)의 출력도 이상을 보인다. 다시 말해, 동작공급전압(Vd1)의 감소 또한 이들 센서로부터의 출력값들이 릴레이 연결 이전에 정상인 지의 여부를 감시하여 감지될 수도 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 전원시스템용 감시장치는 도 4에 도시된 흐름도에 따라 전지감시유닛의 이상을 감지한다.
도 4를 참조하면, 제어회로(ECU)(30)는 단계 S100에서 점화 스위치가 온 인지의 여부를 판정하고, 상기 점화 스위치가 온 인(단계 S100에서 YES) 시간 주기 동안 후술하는 단계 S110~S160에서 이상 감지 처리를 수행한다. 다른 한편으로, 점화 스위치가 오프이면(단계 S110에서 NO), 전원감시유닛에 대해 이상 감지 처리가 종료된다.
단계 S110에서, 제어회로(ECU)(30)는 릴레이(21~23)가 아직 연결되지 않았는 지(오프)의 여부, 즉 부하(20)가 아직 개시되지 않았는 지의 여부를 판정한다.
릴레이 연결 이전(단계 S110에서 YES), 제어회로(ECU)(30)는 전류센서(50)로부터의 출력이 단계 S120에서 정상인 지의 여부를 판정한다. 릴레이 연결 전 전지 전류 Ib=0 을 토대로, 전류센서(50)로부터 획득한 검출값의 절대값 |Ib|가 소정의 결정값 보다 크면, 전류센서(50)로부터의 출력이 정상 범위를 벗어난 것으로 감지된다.
전류센서(50)로부터의 출력이 정상 범위를 벗어나면(단계 S120에서 YES), 제어회로(ECU)(30)는 전지감시유닛(40)의 동작공급전압(Vd1)이 동작보증전압(Vk) 미만인 지의 여부를 판정한다. 그 후, Vd1<Vk가 소정의 시간 주기 보다 길게 계속되면(단계 S130에서 YES), 제어회로(ECU)(30)는 전지감시유닛(40)의 전원감소이상을 검출하기 위해 동작공급전압(Vd1)이 동작보증전압(Vk) 미만인 것으로 감지한다(단계 S140).
다른 한편으로, 릴레이 연결 후(단계 S110에서 NO), 제어회로(ECU)(30)는 단계 S130에서만 전지감시유닛(40)에 대한 전원감소이상검출을 수행한다. 다시 말해, Vd1<Vk가 소정의 시간 주기보다 길게 계속되고, 상기 전지감시유닛(40)의 동작공급전압이 계속해서 감소되면, 상기 전지감시유닛의 전원감소이상이 검출된다(단계 S140).
상기 전지감시유닛의 전원감소이상이 단계 S140에서 검출되면(단계 S150에서 YES), 제어회로(ECU)(30)는 단계 S160에서 소정의 이상 처리를 수행한다. 단계 S160에서 수행되는 이상 처리는, 부하(20)로부터 2차전지(10)를 컷오프하기 위해 릴레이(21~23)를 턴 오프하기 위한 요청, 및 센서(50, 52, 54)들의 검출값을 토대로 다양한 제어(예컨대, 충방전 2차전지(10)에 대한 제어)를 중지시키기 위한 요청을 포함한다.
이에 따라, 동작공급전압이 감소되는 상태에서, (센서 출력을 포함하는) 전지감시유닛(40)으로부터의 출력을 토대로, 오류가 있는 제어 동작들에 기인하는 전원시스템(5)의 이상 동작이 회피될 수 있다.
단계 S120에서 NO로 판정되면(|Ib0|<0), 또는 단계 S130에서 NO로 판정되면(동작공급전압(Vd1)>동작보증전압(Vk)), 전지감시유닛(40)의 전원감소이상이 검출되지 못한다는 점에 유의한다. 단계 S110~S160에서의 이상감지처리는 점화가 온(단계 S100에서 YES) 인 시간 주기 동안 소정의 간격들로 반복해서 실행된다. 대안적으로는, 도 4의 흐름도에서, 단계 S130은 단계 S110 및 S120 이전에 실행될 수도 있다.
도 4에 도시된 흐름도와 본 발명의 구성간의 대응성은 다음과 같다: 단계 S120은 본 발명의 "제1감지수단"에 대응하고, 단계 S130은 본 발명의 "제2감지수 단"에 대응한다. 나아가, 단계 S140은 본 발명의 "이상감지수단"에 대응하고, 단계 S160은 본 발명의 "이상처리수단"에 대응한다는 점에 유의한다.
지금까지 본 발명을 상세히 기술 및 예시하였지만, 본 발명은 예시의 방법을 통해 그리고 단지 예시일 뿐, 제한을 통해 취해지지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 및 범위는 첨부된 청구범위의 항목에 의해서만 제한되고 있음은 자명하다.

Claims (12)

  1. 2차전지(10), 상기 2차전지로부터 전원을 수용하는 부하(20), 및 상기 2차전지와 상기 부하 사이에 배치된 릴레이(21~23)를 포함하는 전원시스템(5)용 감시장치에 있어서,
    상기 2차전지의 상태량을 측정하기 위한 센서(50, 52, 54);
    상기 센서에 공통인 동작공급전압(Vd1)이 공급되어, 상기 2차전지의 상태를 감시하도록 작동하는 전지감시유닛(40); 및
    상기 센서에 의해 획득된 측정값이 상기 릴레이의 연결 전 상태에서 소정의 정상 범위를 벗어났는 지를 감지하고,
    상기 동작공급전압이 상기 전지감시유닛의 소정의 동작보증값(Vk) 미만인 지를 감지하며,
    상기 센서에 의해 획득된 측정값이 상기 릴레이의 연결 전에 상기 정상 범위를 벗어난 것으로 감지되는 경우와 상기 동작공급전압이 상기 동작보증값 미만인 것으로 감지되는 경우, 상기 전지감시유닛의 이상을 감지하기 위한 제어회로(30)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전원시스템용 감시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어회로(30)는, 상기 동작공급전압(Vd1)이 소정의 시간 주기 동안 계속해서 상기 동작보증값(Vk) 미만일 때, 상기 동작공급전압이 상기 동작보증값 미만인 것으로 감지하는 것을 특징으로 하는 전원시스템용 감시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어회로(30)는, 상기 릴레이의 연결 후, 상기 동작공급전압(Vd1)이 소정의 시간 주기 동안 계속해서 상기 동작보증값(Vk) 미만일 때, 상기 전지감시유닛(40)의 이상을 감지하는 것을 특징으로 하는 전원시스템용 감시장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 2차전지(10)의 입출력 전류(Ib)를 측정하는 전류센서(50)인 것을 특징으로 하는 전원시스템용 감시장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어회로(30)는 상기 전지감시유닛의 이상이 감지될 때, 상기 릴레이에 의한 연결을 금지하는 것을 특징으로 하는 전원시스템용 감시장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어회로(30)는 상기 전지감시유닛(40)의 이상이 감지될 때, 상기 센서의 측정값에 기초한 제어를 중지하는 것을 특징으로 하는 전원시스템용 감시장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
KR1020077023671A 2005-03-17 2006-02-23 전원시스템용 감시장치 KR100955898B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005077284A JP4715253B2 (ja) 2005-03-17 2005-03-17 電源システムの監視装置
JPJP-P-2005-00077284 2005-03-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070112856A KR20070112856A (ko) 2007-11-27
KR100955898B1 true KR100955898B1 (ko) 2010-05-06

Family

ID=36992139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077023671A KR100955898B1 (ko) 2005-03-17 2006-02-23 전원시스템용 감시장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7746031B2 (ko)
EP (1) EP1867029B1 (ko)
JP (1) JP4715253B2 (ko)
KR (1) KR100955898B1 (ko)
CN (1) CN100593276C (ko)
DE (1) DE602006018437D1 (ko)
WO (1) WO2006098157A2 (ko)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4702155B2 (ja) * 2006-04-14 2011-06-15 トヨタ自動車株式会社 電源装置および電源装置の制御方法
JP5517398B2 (ja) * 2007-03-15 2014-06-11 三菱重工業株式会社 蓄電システム
US8193881B2 (en) 2007-09-14 2012-06-05 Fujitsu Component Limited Relay
US8212412B1 (en) * 2007-11-30 2012-07-03 Northern Power Systems Utility Scale, Inc. Energy storage connection system
JP4831113B2 (ja) * 2008-04-28 2011-12-07 ブラザー工業株式会社 バッテリー接続検出装置およびそれを備えた画像形成装置
CN102047192B (zh) * 2008-05-30 2014-06-25 东芝三菱电机产业系统株式会社 远程监控装置
JP5577057B2 (ja) * 2009-07-02 2014-08-20 ダイヤモンド電機株式会社 車載用充電装置
EP2507891B1 (en) * 2009-12-04 2018-03-28 A123 Systems LLC Battery with integrated power management system and scalable battery cutoff component
JP5817162B2 (ja) 2010-09-29 2015-11-18 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
US20140107853A1 (en) * 2012-06-26 2014-04-17 Black & Decker Inc. System for enhancing power tools
WO2014090273A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-19 Sma Solar Technology Ag Security concept for integrating a battery into an inverter
US10464507B2 (en) * 2013-03-07 2019-11-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery management system and switching method thereof
US9347998B2 (en) * 2013-04-17 2016-05-24 Allegro Microsystems, Llc System and method for measuring battery voltage
DE102014203476A1 (de) * 2014-02-26 2015-08-27 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem und Verfahren zum Betreiben eines solchen
US9947497B2 (en) 2014-09-30 2018-04-17 Johnson Controls Technology Company Integrated connector having sense and switching conductors for a relay used in a battery module
JP2018012442A (ja) * 2016-07-21 2018-01-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 リレーユニット、ヒータ制御装置、ヒータ装置、およびヒータ制御方法
US10992144B2 (en) * 2017-05-17 2021-04-27 Galley Power LLC Battery balancing and current control with bypass circuit for load switch
JP7000847B2 (ja) * 2017-12-25 2022-01-19 トヨタ自動車株式会社 蓄電デバイスの検査方法および製造方法
DE102018104357A1 (de) * 2018-02-27 2019-08-29 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Schaltungsanordnung mit Spannungsüberwachung eines Sensor-Schaltkreises
JP6984498B2 (ja) * 2018-03-09 2021-12-22 トヨタ自動車株式会社 車両運転システム
JP7006530B2 (ja) * 2018-07-19 2022-01-24 トヨタ自動車株式会社 蓄電デバイスの検査方法および製造方法
GB2565006B (en) * 2018-11-09 2021-09-08 O2Micro International Ltd Battery protection systems
DE102019112706A1 (de) * 2019-05-15 2020-11-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Energieversorgung eines elektrischen Verbrauchers eines Fahrzeugs
JP7326905B2 (ja) * 2019-06-17 2023-08-16 株式会社デンソー 制御装置
CN110515010B (zh) * 2019-08-30 2021-07-23 联动天翼新能源有限公司 一种动力电池测试控制装置
DE102019217376A1 (de) * 2019-11-11 2021-05-12 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Prüfung eines Batteriesensors und Batteriesensor
CN113741270B (zh) * 2021-08-31 2022-12-27 深圳市优维尔科技有限公司 一种单片机兼容性供电电路及负载控制电路
JP7492546B2 (ja) 2022-03-18 2024-05-29 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 電池システム、および検出方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020195996A1 (en) 2001-04-25 2002-12-26 Toshiyuki Nakatsuji Battery pack and battery pack checking method

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01129713A (ja) * 1987-11-13 1989-05-23 Fujitsu Ltd 電源異常検出機能確認方法
US4992340A (en) * 1989-04-20 1991-02-12 Motorola, Inc. Intrinsic safe battery having self test capability
JP2626562B2 (ja) * 1994-06-23 1997-07-02 日本電気株式会社 集合充電器
JPH0815396A (ja) * 1994-06-28 1996-01-19 Sharp Corp 電源電圧検出装置
JPH0974794A (ja) * 1995-09-05 1997-03-18 Toyota Motor Corp 交流電動機制御回路の異常検出装置
JPH1141706A (ja) * 1997-07-18 1999-02-12 Meidensha Corp エンジン発電機を有する電気自動車
JP3864538B2 (ja) 1998-02-19 2007-01-10 トヨタ自動車株式会社 車両用バッテリ装置
JP3757687B2 (ja) * 1998-11-10 2006-03-22 トヨタ自動車株式会社 電流センサの異常検出装置
JP2000209702A (ja) 1999-01-13 2000-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気自動車
JP3478193B2 (ja) * 1999-05-24 2003-12-15 トヨタ自動車株式会社 電源監視装置
WO2001065627A1 (fr) * 2000-03-01 2001-09-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Batterie et systeme de service d'entretien pour dispositif d'alimentation
JP4114310B2 (ja) 2000-09-05 2008-07-09 株式会社デンソー 組電池の状態監視装置
JP3966702B2 (ja) * 2001-08-31 2007-08-29 松下電器産業株式会社 バッテリ制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020195996A1 (en) 2001-04-25 2002-12-26 Toshiyuki Nakatsuji Battery pack and battery pack checking method

Also Published As

Publication number Publication date
EP1867029A2 (en) 2007-12-19
WO2006098157A2 (en) 2006-09-21
US7746031B2 (en) 2010-06-29
JP4715253B2 (ja) 2011-07-06
CN100593276C (zh) 2010-03-03
KR20070112856A (ko) 2007-11-27
CN101142733A (zh) 2008-03-12
EP1867029B1 (en) 2010-11-24
JP2006262642A (ja) 2006-09-28
DE602006018437D1 (de) 2011-01-05
WO2006098157A3 (en) 2007-11-01
US20080129249A1 (en) 2008-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100955898B1 (ko) 전원시스템용 감시장치
US10298011B2 (en) Electric storage apparatus and power path switch apparatus
CN107017441B (zh) 蓄电池装置、车辆、记录介质及蓄电池装置管理方法
EP1837944B1 (en) Electric power supply control apparatus
US8334673B2 (en) Voltage monitoring apparatus including active power source, low consumption power source, and a failure diagnosis section to disconnect active power source as a result of failure
EP3215862B1 (en) Scalable modular design of 48-volt li-ion battery management system
US10351084B2 (en) Power supply control system
CN105722728B (zh) 电源控制系统
CN109795368B (zh) 电源控制系统和电源控制方法
JP7334734B2 (ja) 故障診断方法、蓄電素子の管理装置及びシステム
US20150346257A1 (en) Continuous Leakage Detection Circuit with Integrated Robustness Check and Balanced Fault Detection
JP2007099033A (ja) 電流センサの異常検出装置
JP5286708B2 (ja) 二次電池の異常検出装置および異常検出方法
JP2018136314A (ja) 故障診断装置、蓄電装置、故障診断方法
KR20180115239A (ko) 안전 모니터링 유닛
EP2713174A1 (en) Method and apparatus for diagnosing faults in a battery pack, and power relay assembly using same
CN110832726B (zh) 供电系统、供电系统的故障诊断方法和系统控制装置
JP7207074B2 (ja) 電池管理装置、蓄電装置、電池管理方法、及びコンピュータプログラム
JP4670301B2 (ja) バックアップ電源システム
US20230291021A1 (en) Battery System Thermal Event Detection Method and Battery System Using the Same
JP2024068507A (ja) 車載システム
JP2023081533A (ja) 車載システム
JP2023179282A (ja) 制御装置、制御方法、及び制御プログラム
CN114590168A (zh) 电池监视装置、方法、计算机可读非暂时性存储介质和车辆
KR20240047415A (ko) 배터리 및 배터리 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130404

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140401

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180403

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190328

Year of fee payment: 10