KR101164202B1 - Apparatus and Method for Sensing Battery Leakage Current - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 누설전류 감지 장치 및 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 배터리 누설전류 감지 장치는, 일단은 배터리의 양극과 연결되고, 타단은 제1 저항의 일단과 연결되는 제1 스위치; 일단은 상기 배터리의 음극과 연결되고, 타단은 상기 제1 저항의 일단과 연결되는 제2 스위치; 일단은 상기 제1 저항의 타단과 연결되고, 타단은 그라운드에 연결되는 제2 저항; 및 상기 제1 및 제2 스위치를 교대로 단락하며, 상기 제2 저항의 양단전압을 측정하여 상기 배터리 누전발생을 감지하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 배터리의 양극과 상기 그라운드 간의 고유저항 Ri1과 상기 배터리의 음극과 상기 그라운드 간의 고유저항 Ri2를 고려하여 상기 배터리의 누전 여부를 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a battery leakage current detection device and method. Battery leakage current sensing device according to an aspect of the present invention, one end is connected to the positive electrode of the battery, the other end is connected to one end of the first resistor; A second switch having one end connected to a negative electrode of the battery and the other end connected to one end of the first resistor; A second resistor having one end connected to the other end of the first resistor and the other end connected to the ground; And a controller configured to alternately short-circuit the first and second switches, and measure a voltage across the second resistor to detect a short circuit of the battery, wherein the controller includes a specific resistance between the positive electrode of the battery and the ground. And determining whether the battery is shorted in consideration of R i1 and the specific resistance R i2 between the negative electrode of the battery and the ground.
Description
본 발명은 배터리 모니터링 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 배터리 고유저항을 고려하여 배터리 누설 여부를 감지할 수 있는 배터리 누설전류 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery monitoring device, and more particularly, to a battery leakage current sensing device and method that can detect whether the battery leakage in consideration of the battery specific resistance.
최근, 화석 에너지의 고갈에 따라 전기 에너지를 이용하는 전기 자동차나, 하이브리드 자동차에 대한 관심이 높아지면서, 그에 대한 연구도 활발하게 진행되고 있다.Recently, due to the depletion of fossil energy, the interest in electric vehicles or hybrid vehicles using electric energy is increasing, and research on them is being actively conducted.
전기 자동차는 구동용 모터를 구동하기 위하여 1000V 정도의 고전압 배터리를 이용하는데, 고전압 배터리로부터 누설전류가 발생하면 사용자에게 치명적인 감전 피해를 줄 수 있다. 따라서, 전기 자동차는 고전압 배터리와 차체 간의 저항을 모니터링하는 회로를 이용하여 누설전류 발생 여부를 모니터링한다.An electric vehicle uses a high voltage battery of about 1000V to drive a driving motor. If a leakage current is generated from the high voltage battery, a fatal electric shock may be caused to the user. Therefore, the electric vehicle monitors whether leakage current is generated by using a circuit for monitoring resistance between the high voltage battery and the vehicle body.
종래의 전기 자동차는 고전압 배터리와 차량 샤시 간에 임의의 시험저항을 연결하고, 회로를 구성하여 시험저항의 저항값을 확인하여 배터리 누설전류의 발생 여부를 확인하였다.In the conventional electric vehicle, an arbitrary test resistance is connected between the high voltage battery and the vehicle chassis, and a circuit is configured to check the resistance value of the test resistance to determine whether a battery leakage current is generated.
그런데, 실제 차량 환경에는 고전압 배터리와 차량 샤시 간의 고유저항이 존재하므로, 시험저항의 저항값이 아닌, 고유저항과 시험저항의 병렬값이 측정되어, 배터리 누전을 제대로 발견하지 못할 가능성이 컸다.However, since the resistivity between the high voltage battery and the vehicle chassis exists in the actual vehicle environment, the parallel value of the resistive resistance and the test resistance, rather than the resistance value of the test resistance, is measured, so that there is a high possibility that the battery leakage cannot be properly detected.
더욱이, 차량의 고유저항은 차종에 따라 다르며, 동일 차종에서도 차량 간 편차가 있어, 이러한 가능성은 더 커진다.Moreover, the specific resistance of the vehicle varies depending on the vehicle type, and there is a variation between the vehicles even in the same vehicle type, so this possibility is greater.
뿐만 아니라, 종래의 배터리 누전 감지 방법은 배터리 음극이나 양극 중 어느 하나의 절연 상태가 파괴된 경우에만 배터리 누전을 감지할 수 있고, 배터리 양단의 절연 상태가 모두 파괴된 경우에는 누전을 감지할 수 없다는 심각한 문제가 있었다.In addition, the conventional battery short circuit detecting method may detect a battery short circuit only when the insulation state of either the battery negative electrode or the positive electrode is broken, and may not detect a short circuit if the insulation state of both ends of the battery is broken. There was a serious problem.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 적용 환경에서 각기 배터리 고유저항을 측정하고, 이를 고려하여 배터리의 누전 여부를 감지할 수 있는 배터리 누설전류 감지 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made in the technical background as described above, and to provide a battery leakage current sensing device and method that can measure the battery specific resistance in each application environment, in consideration of this to detect whether the battery is short-circuited It is done.
본 발명의 일면에 따른 배터리 누설전류 감지 장치는, 일단은 배터리의 양극과 연결되고, 타단은 제1 저항의 일단과 연결되는 제1 스위치; 일단은 상기 배터리의 음극과 연결되고, 타단은 상기 제1 저항의 일단과 연결되는 제2 스위치; 일단은 상기 제1 저항의 타단과 연결되고, 타단은 그라운드에 연결되는 제2 저항; 및 상기 제1 및 제2 스위치를 교대로 단락하며, 상기 제2 저항의 양단전압을 측정하여 상기 배터리 누전발생을 감지하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 배터리의 양극과 상기 그라운드 간의 고유저항 Ri1과 상기 배터리의 음극과 상기 그라운드 간의 고유저항 Ri2를 고려하여 상기 배터리의 누전 여부를 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.Battery leakage current sensing device according to an aspect of the present invention, one end is connected to the positive electrode of the battery, the other end is connected to one end of the first resistor; A second switch having one end connected to a negative electrode of the battery and the other end connected to one end of the first resistor; A second resistor having one end connected to the other end of the first resistor and the other end connected to the ground; And a controller configured to alternately short-circuit the first and second switches, and measure a voltage across the second resistor to detect a short circuit of the battery, wherein the controller includes a specific resistance between the positive electrode of the battery and the ground. And determining whether the battery is shorted in consideration of R i1 and the specific resistance R i2 between the negative electrode of the battery and the ground.
본 발명의 다른 면에 따른 배터리 누설전류 감지 방법은, 일단은 배터리의 양극과 연결되고, 타단은 제1 저항의 일단과 연결된 제1 스위치를 단락하여, 일단은 상기 제1 저항의 타단과 연결되고 타단은 그라운드와 연결된 제2 저항의 양단전압 V1을 측정하는 단계; 일단은 상기 배터리의 음극과 연결되고, 타단은 상기 제1 저항의 제1 저항의 일단과 연결된 제2 스위치를 교대로 단락하여, 상기 제2 저항의 양단전압 V2을 측정하는 단계; 및 상기 배터리의 양극과 상기 그라운드 간의 고유저항 Ri1, 상기 배터리의 음극과 상기 그라운드 간의 고유저항 Ri2, 상기 V1 및 V2를 이용하여 상기 배터리의 누전 여부를 판단하는 단계를 포함하되, 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치는 교대로 단락되는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a method of detecting a battery leakage current includes connecting one end of the battery to a positive electrode, the other end of the first switch connected to one end of the first resistor, and the other end of the first resistor to the other end of the first resistor. Measuring the voltage V1 across the second resistor connected to the ground at the other end; Measuring a voltage V2 at both ends of the second resistor, one end of which is connected to a negative electrode of the battery and the other end of which a second switch connected to one end of the first resistor of the first resistor is alternately shorted; And determining whether the battery is short-circuited using the specific resistance Ri1 between the positive electrode of the battery and the ground, the high resistance Ri2 between the negative electrode of the battery and the ground, and the V1 and V2. The second switch is characterized in that it comprises an alternately shorted.
본 발명에 따르면, 적용된 환경에서 실시간으로 변화하는 배터리 전압을 고려하여 차량의 절연저항을 측정할 수 있어, 차량 환경에서 배터리 누전을 정확히 감지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to measure the insulation resistance of the vehicle in consideration of the battery voltage changes in real time in the applied environment, it is possible to accurately detect the battery leakage in the vehicle environment.
뿐만 아니라, 본 발명은 배터리 양단의 고유저항을 고려하여 배터리 누전 여부를 감지할 수 있어, 배터리 양단의 절연 상태가 파괴된 경우에도 배터리 누전을 감지할 수 있다.In addition, the present invention can detect whether or not the battery short-circuit in consideration of the intrinsic resistance of the both ends of the battery, it is possible to detect the battery short-circuit even when the insulation state of the both ends of the battery is broken.
더욱이, 본 발명은 두 개의 스위치를 이용한 비교적 간단한 회로로 배터리의 누전 여부를 감지할 수 있어, 적용 및 구현이 용이하다.In addition, the present invention can detect the short circuit of the battery by a relatively simple circuit using two switches, it is easy to apply and implement.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 누설전류 감지 장치의 회로도.
도 2는 제1 스위치를 단락한 경우를 도시한 회로도.
도 3은 제2 스위치를 단락한 경우를 도시한 회로도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 누설전류 감지 방법을 도시한 흐름도.1 is a circuit diagram of a battery leakage current detection device according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram showing a case where a first switch is short-circuited.
3 is a circuit diagram showing a case where a second switch is short-circuited;
4 is a flowchart illustrating a method of detecting a battery leakage current according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms " comprises, " and / or "comprising" refer to the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Or additions.
이제 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 누설전류 감지 장치의 회로도이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a circuit diagram of a battery leakage current sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 누설전류 감지 장치(10)는 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2), 제1 저항(R1), 제2 저항(R2) 및 제어부(U2)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the battery leakage current detecting
제1 스위치(SW1)는 예컨대 릴레이로서, 일단은 배터리(Vpack)의 양극(+)과 연결되며, 타단은 제1 저항의 일단과 연결된다.The first switch SW1 is, for example, a relay, one end of which is connected to the positive electrode (+) of the battery Vpack and the other end of which is connected to one end of the first resistor.
제2 스위치(SW2)는 예컨대 릴레이로서, 일단은 배터리(Vpack)의 음극(-)과 연결되며, 타단은 제1 저항(R1)의 일단 및 제1 스위치(SW1)의 타단과 연결된다.The second switch SW2 is, for example, a relay, one end of which is connected to the negative electrode (−) of the battery Vpack, and the other end of which is connected to one end of the first resistor R 1 and the other end of the first switch SW1.
여기서, 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)는 제어부(U2)의 제어에 따라 개방 또는 단락된다.Here, the first switch SW1 and the second switch SW2 are opened or shorted under the control of the controller U2.
제1 저항(R1)은 1~10 메가옴(MΩ)의 저항으로서, 일단은 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)와 연결되며, 타단은 제2 저항(R2)과 연결된다.The first resistor R 1 is a resistance of 1 to 10 megaohms (MΩ), one end of which is connected to the first switch SW1 and the second switch SW2, and the other end of which is connected to the second resistor R 2 . do.
제2 저항(R2)은 10~500 킬로옴(kΩ)의 저항으로서, 일단은 제1 저항(R1)의 타단과 연결되며, 타단은 그라운드와 연결되며, 제어부(U2)에 의하여 양단 전압이 측정된다.The second resistor R 2 is a resistance of 10 to 500 kiloohms (kΩ), one end of which is connected to the other end of the first resistor R 1 , the other end of which is connected to ground, and the voltage of both ends by the controller U2. This is measured.
제어부(U2)는 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)를 교대로 단락하며, 제2 저항(R2)의 양단전압을 측정하며, 배터리 양단전압(Vpack)을 실시간으로 모니터링한다. 제어부(U2)는 측정된 제1 저항(R2)의 양단전압(V1, V2)과 배터리 양단전압(Vpack)을 기설정된 방정식(하기의 수학식 7)에 대입하여 고전압 배터리 누전을 감지한다.The control unit U2 alternately short-circuits the first switch SW1 and the second switch SW2, measures the voltage across the second resistor R 2 , and monitors the voltage Vpack across the battery in real time. The controller U2 detects a high voltage battery leakage by substituting the measured voltages V1 and V2 of the first resistor R 2 and the battery voltages Vpack into a predetermined equation (Equation 7 below).
이때, 제어부(U2)는 배터리 양극과 그라운드 간의 고유저항(Ri1) 및 배터리 음극과 그라운드 간의 고유저항(Ri2)을 고려함으로써, 배터리 누전발생을 좀더 정확히 감지할 수 있다.At this time, the control unit U2 can more accurately detect the occurrence of a battery leakage by considering the specific resistance R i1 between the battery positive electrode and the ground and the specific resistance R i2 between the battery negative electrode and the ground.
한편, 배터리 누설전류 감지 장치(10)는 제어부(U2)의 내부 또는 제어부(U2)의 제2 저항(R2)의 양단전압 입력단에, 제2 저항(R2)의 양단전압을 아날로그 디지털 변환하는 아날로그 디지털 변환기(U1)를 더 포함한다.On the other hand, a battery leakage
한편, 배터리 누설전류 감지 장치(U2)는 고전압 배터리를 사용하여 사용자의 감전 방지가 필요한 다양한 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 배터리 누설전류 감지 장치(U2)는 차량의 고전압 배터리와 샤시 그라운드 간의 누전을 감지하는데 사용될 있다.Meanwhile, the battery leakage current detecting device U2 may be applied to various systems that require a user to prevent electric shock by using a high voltage battery. For example, the battery leakage current detection device U2 may be used to detect a short circuit between the high voltage battery of the vehicle and the chassis ground.
이하, 도 2 내지 3을 참조하여 제어부가 제2 저항의 양단전압을 이용하여 배터리 양단과 그라운드 간의 고유저항(Ri1, Ri2)을 산출하는 과정에 대하여 설명한다. 도 2는 제1 스위치를 단락한 경우를 도시한 회로도이며, 도 3은 제2 스위치를 단락한 경우를 도시한 회로도이다. 이하, 제1 저항(R1)이 4MΩ이며, 제2 저항(R2)이 100kΩ인 경우를 예로 들어 설명한다.Hereinafter, a process of calculating, by the controller, the intrinsic resistors R i1 and R i2 between the both ends of the battery and the ground using the voltage across the second resistor will be described with reference to FIGS. 2 to 3. FIG. 2 is a circuit diagram showing a case where the first switch is shorted, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a case where the second switch is shorted. Hereinafter, the case where the first resistor R 1 is 4 MΩ and the second resistor R 2 is 100 kΩ will be described as an example.
도 2와 같이, 제1 스위치(SW1)가 단락된 배터리 누설전류 감지 장치(10)의 회로에서, 노튼의 법칙에 의하여 하기의 수학식 1과 수학식 2가 유도될 수 있다.As shown in FIG. 2, in the circuit of the battery leakage
여기서, V1은 제1 스위치(SW1)가 단락된 경우의 제2 저항(R2)의 양단전압이다.Here, V1 is a voltage at both ends of the second resistor R 2 when the first switch SW1 is shorted.
이때, 상기 수학식 2에 상기 수학식 1을 대입하면, 하기의 수학식 3이 유도될 수 있다.At this time, by substituting Equation 1 into
여기서, 상기의 수학식 3을 정리하면, 하기의 수학식 4의 방정식이 유도될 수 있다.Here, summarizing Equation 3, the equation of Equation 4 below can be derived.
도 3과 같이, 제2 스위치(SW2)가 단락되면, 노튼의 법칙에 의하여 배터리 누설전류 감지 장치의 회로에서 하기의 수학식 5가 유도될 수 있다. 여기서, V2는 제2 스위치(SW2)가 단락된 경우의 제2 저항(R2)의 양단전압이다.As shown in FIG. 3, when the second switch SW2 is short-circuited, Equation 5 below may be induced in a circuit of the battery leakage current detecting apparatus according to Norton's law. Here, V2 is a voltage between both ends of the second resistor R 2 when the second switch SW2 is shorted.
상기의 수학식 5를 정리하면, 하기의 수학식 6의 방정식이 유도될 수 있다.Summarizing Equation 5, the equation of Equation 6 below can be derived.
제어부(U2)는 상기의 수학식 4 및 수학식 6을 연립 방정식으로 해를 구하면, 하기의 수학식 7과 같이 배터리 양단과 그라운드 간의 고유저항(Ri1, Ri2)을 산출할 수 있다.When the controller U2 obtains the above equations (4) and (6) as a system of simultaneous equations, the control unit U2 may calculate the specific resistances R i1 and R i2 between the both ends of the battery and the ground as shown in Equation 7 below.
제어부(U2)는 상기의 수학식 7에 의하여 산출된, 배터리 양단과 그라운드 간의 고유저항(Ri1, Ri2)이 기설정된 임계치(예를 들어, 300kΩ) 이하이면, 배터리 누전을 감지한다. 이 같이, 제어부(U2)는 상기의 수학식 7과 같은 연립방정식을 이용하여 배터리 누전을 감지하므로, 배터리 양단 모두의 절연 상태가 파괴된 경우에도 배터리 누전을 감지할 수 있다.The controller U2 detects a short circuit of the battery when the specific resistances R i1 and R i2 between the both ends of the battery and the ground calculated by Equation 7 are less than or equal to a predetermined threshold (eg, 300 kΩ). As such, the controller U2 detects a battery short circuit by using a system of equations as shown in Equation 7 above, and may detect the battery short circuit even when the insulation state of both ends of the battery is broken.
이후, 제어부(U2)는 고전압 배터리의 누전을 차단할 수 있는 기설정된 다른 조치를 취하거나, 고전압 배터리의 누전을 시각적인 방법이나, 청각적인 방법으로 사용자에게 알릴 수 있다.Subsequently, the control unit U2 may take another predetermined action to cut off the short circuit of the high voltage battery, or notify the user of the short circuit of the high voltage battery in a visual or audio manner.
요약하면, 제어부(U2)는 제1 스위치(SW1)를 단락하여 V1을 측정하여 저장부(미도시)에 저장하고, 제2 스위치(SW2)를 단락하여 V2를 측정하여 저장부(미도시)에 저장한다. 또한, 제어부(U2)는 실시간으로 모니터링한 배터리 양단전압 값, V1 및 V2을 상기의 수학식 7에 대입하여 절연저항 즉, 배터리 양단전압과 그라운드 간의 저항을 측정하여 기설정된 임계치 이하이면, 배터리 누전을 감지하여 사용자에게 경고한다.In summary, the control unit U2 short-circuits the first switch SW1 to measure V1 and stores it in the storage unit (not shown), and short-circuits the second switch SW2 to measure V2 to store the storage unit (not shown). Store in In addition, the control unit U2 substitutes the voltage values across the battery, V1 and V2, which are monitored in real time to the above Equation 7, and measures the insulation resistance, that is, the resistance between the battery voltage across the ground and the ground, and is lower than a predetermined threshold value. Detect and alert the user.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 배터리 누설전류 감지 방법에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 누설전류 감지 방법을 도시한 흐름도이다.Hereinafter, a method of detecting a battery leakage current according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4. 4 is a flowchart illustrating a method of detecting a battery leakage current according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 배터리 누설전류 감지 장치(10)는 제1 스위치(SW1)를 단락하여 제2 저항(R2)의 양단전압 V1을 측정한다(S410).Referring to FIG. 4, the battery leakage
배터리 누설전류 감지 장치(10)는 제2 스위치(SW2)를 단락하여 제2 저항(R2)의 양단전압 V2를 측정한다(S420).The battery leakage
배터리 누설전류 감지 장치(10)는 배터리의 양단과 그라운드 간의 고유저항 Ri1, Ri2과 제2 저항의 양단전압 V1 및 V2를 이용하여 배터리의 누전발생 여부를 모니터링한다(S430).The battery leakage current detecting
배터리 누설전류 감지 장치(10)는 배터리 누전이 감지되면, 시각적인 방법 또는 청각적인 방법으로 사용자에게 경고한다(S440).When the battery leakage current is detected, the battery leakage current detecting
이와 같이, 본 발명은 적용된 환경에서 실시간으로 변화하는 배터리 전압을 고려하여 차량의 절연저항을 측정할 수 있어, 차량 환경에서 배터리 누전을 정확히 감지할 수 있다.As described above, the present invention can measure the insulation resistance of the vehicle in consideration of the battery voltage that is changed in real time in the applied environment, it is possible to accurately detect the battery leakage in the vehicle environment.
뿐만 아니라, 본 발명은 배터리 양단의 고유저항을 고려하여 배터리 누전 여부를 감지할 수 있어, 배터리 양단의 절연 상태가 파괴된 경우에도 배터리 누전을 감지할 수 있다.In addition, the present invention can detect whether or not the battery short-circuit in consideration of the intrinsic resistance of the both ends of the battery, it is possible to detect the battery short-circuit even when the insulation state of the both ends of the battery is broken.
더욱이, 본 발명은 두 개의 스위치를 이용한 비교적 간단한 회로로 배터리의 누전 여부를 감지할 수 있어, 적용 및 구현이 용이하다.In addition, the present invention can detect the short circuit of the battery by a relatively simple circuit using two switches, it is easy to apply and implement.
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the above-described embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, Of course, this is possible. Accordingly, the scope of protection of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the description of the following claims.
Claims (9)
일단은 상기 배터리의 음극과 연결되고, 타단은 상기 제1 저항의 일단과 연결되는 제2 스위치;
일단은 상기 제1 저항의 타단과 연결되고, 타단은 그라운드에 연결되는 제2 저항; 및
상기 제1 스위치를 단락하고, 상기 제2 스위치를 개방한 상태에서 상기 제2 저항의 양단전압 V1을 측정하고, 상기 제1 스위치를 개방하고, 상기 제2 스위치를 단락한 상태에서 상기 제2 저항의 양단전압 V2를 측정하고, 상기 V1 및 상기 V2를 이용하여 노턴의 법칙에 의해 상기 배터리의 양극과 상기 그라운드 간의 고유저항 Ri1과 상기 배터리의 음극과 상기 그라운드 간의 고유저항 Ri2를 측정하고, 상기 Ri1 및 상기 Ri2 중 하나가 기설정된 임계치 이하이면, 상기 배터리의 누전이 발생하였다고 판단하는 제어부
를 포함하는 배터리 누설전류 감지 장치.A first switch connected at one end to a positive electrode of the battery and at another end connected to one end of a first resistor;
A second switch having one end connected to a negative electrode of the battery and the other end connected to one end of the first resistor;
A second resistor having one end connected to the other end of the first resistor and the other end connected to the ground; And
The second resistor is short-circuited and the voltage V1 across the second resistor is measured while the second switch is open, the first switch is opened, and the second resistor is short-circuited. Measure the voltage across V2 of and measure the resistivity R i1 between the positive electrode of the battery and the ground and the resistive resistance R i2 between the negative electrode of the battery and the ground using Norton's law using the V1 and V2, If one of the R i1 and R i2 is less than a predetermined threshold, the control unit determines that a short circuit of the battery has occurred
Battery leakage current sensing device comprising a.
(여기서, Vpack은 상기 배터리의 전압)에 대입하여 상기 Ri1 및 상기 Ri2를 산출하는 것인 배터리 누설전류 감지 장치.The method of claim 1, wherein the control unit, the V1 and V2 to the following equation
(Where Vpack is the voltage of the battery) to calculate the R i1 and the R i2 battery leakage current sensing device.
상기 배터리의 전압을 실시간으로 모니터링하여 상기 Ri1 및 상기 Ri2의 산출에 이용하는 것인 배터리 누설전류 감지 장치.The apparatus of claim 3,
A battery leakage current sensing apparatus to monitor a voltage of the battery in real time, will be used for calculation of the R i1 and R i2 above.
상기 제2 저항은 1 내지 1000 메가옴(MΩ)인 것인 배터리 누설전류 감지 장치.The method of claim 1, wherein when the first resistance is 100 kiloohms (kΩ),
The second resistor is 1 to 1000 megohms (MΩ) of the battery leakage current sensing device.
상기 그라운드는 차량의 샤시인 배터리 누설전류 감지 장치.The method of claim 1, wherein when the battery is a vehicle high voltage battery,
And the ground is a chassis of a vehicle.
상기 제1 스위치를 개방하고 상기 제2 스위치를 단락한 상태에서, 상기 제2 저항의 양단전압 V2를 측정하는 단계; 및
상기 V1과 상기 V2를 이용하여 노턴의 법칙에 의해 상기 배터리의 양극과 상기 그라운드 간의 고유저항 Ri1과 상기 배터리의 음극과 상기 그라운드 간의 고유저항 Ri2를 산출하는 단계; 및
상기 Ri1 및 상기 Ri2 중 하나가 기설정된 임계치 이하이면, 상기 배터리가 누전된다고 판단하는 단계
를 포함하는 배터리 누설전류 감지 방법.One end is connected to the positive electrode of the battery, the other end is short-circuited the first switch connected to one end of the first resistor, one end is connected to the negative electrode of the battery and the other end is open to the second switch connected to one end of the first resistor In the state, measuring one end of the voltage connected to the other end of the first resistor and the other end of the second resistance of the second resistor connected to ground;
Measuring the voltage V2 across the second resistor while the first switch is opened and the second switch is shorted; And
Calculating a specific resistance R i1 between the positive electrode of the battery and the ground and a specific resistance R i2 between the negative electrode of the battery and the ground using Norton's law using the V1 and V2; And
Determining that the battery is shorted when one of the R i1 and the R i2 is less than or equal to a preset threshold;
Battery leakage current detection method comprising a.
로 표현되는 상기 기설정된 방정식을 이용하여 상기 배터리의 양극 및 음극에서 모두 누전이 발생한 경우에도 상기 배터리 누전을 감지가능한 것인 배터리 누설전류 감지 방법.The method of claim 7, wherein
The battery leakage current detection method is capable of detecting the battery leakage even when the leakage occurs in both the positive and negative electrodes of the battery by using the predetermined equation represented by.
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