KR101574429B1 - The detecting device of insulation resistance and the method for eco-friendly vehicles - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an insulation resistance detecting device of an eco-friendly vehicle and a method thereof to measure insulation resistance of a power distribution unit (PDU) in real time and to plan safety operation by informing a driver of dielectric breakdown. Formed is the insulation resistance detecting device of the eco-friendly vehicle which comprises: a battery pack to supply high voltage; the PDU to divide the high voltage provided from the battery pack and supply the high voltage to high and low voltage units and to deliver an insulation resistance detection value to a vehicle control unit by measuring own insulation resistance in real time; and a vehicle control unit to compare the insulation resistance detection value delivered from the PDU with an insulation reference resistance value which is set as a reference in advance for determining the dielectric breakdown, and to display the dielectric breakdown of the PDU through a cluster if the insulation resistance detection value is lower than the insulation reference resistance value.

Description

친환경 자동차의 절연저항 검출장치 및 그 방법{The detecting device of insulation resistance and the method for eco-friendly vehicles}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an insulation resistance detection apparatus and an insulation resistance detection method for an environment-

본 발명은 친환경 자동차의 절연저항 검출에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원 분배 유닛(PDU; Power Distribution Unit)의 절연저항을 실시간으로 측정하고, 절연 파괴시 운전자에게 알려주어 안전운전을 도모하도록 한 친환경 자동차의 절연저항 검출장치 및 그 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to insulation resistance detection of an environmentally friendly automobile, and more particularly, to an environmentally friendly automobile which measures insulation resistance of a power distribution unit (PDU) in real time, To an apparatus and method for detecting insulation resistance of an automobile.

일반적으로, 친환경 자동차(HEV, EV, HFCV, 기타)는 고전압을 이용하여 차량을 구동하게 된다. 이러한 친환경 자동차는 주요 구성품의 하나인 전원 분배 유닛(Power Distribution Unit; PDU)을 이용하여, 차량의 에너지원인 고전압 배터리로부터 전원을 공급받아 각 고전압 유닛에 전압을 분배하는 주요 기능을 수행한다.Generally, environmentally friendly vehicles (HEV, EV, HFCV, etc.) drive vehicles using high voltage. This eco-friendly car uses a power distribution unit (PDU), which is one of the main components, to supply power from a high-voltage battery, which is an energy source of a vehicle, and performs a main function of distributing the voltage to each high-voltage unit.

친환경 자동차에서 사용하는 전원은 일반적으로 시스템에 따라 고전압과 저전압으로 구분된다. 예컨대, 차량 구동, 공조 및 충전 관련 시스템은 고전압을 사용하며, 각종 램프, 모터, 센서, 미디어, 에어백 등 일반 엔진 구동 차량의 전기 장치들은 저전압(12V)을 사용한다.Power sources used in environmentally friendly automobiles are generally divided into high voltage and low voltage depending on the system. For example, vehicle driving, air conditioning and charging systems use a high voltage and electric devices of general engine-driven vehicles such as various lamps, motors, sensors, media, and airbags use low voltage (12V).

그 중 고전압 시스템은 직·간접 접촉에 의한 인체 감전사고를 방지하기 위하여 시스템 절연은 100Ω/Vdc, 500Ω/Vdc 이상으로 유지하도록 규정하고 있다.Among them, the high-voltage system is required to maintain 100 Ω / Vdc, 500 Ω / Vdc or more for system insulation in order to prevent human electric shock accident by direct or indirect contact.

친환경 자동차에서 누설 전류 및 절연저항 검출에 대한 종래의 기술이 하기의 <특허문헌 1> 대한민국 공개특허 공개번호 10-2014-0076975호(2014.06.23. 공개)와 <특허문헌 2> 대한민국 등록특허 등록번호 10-1101270호(2011.12.26. 등록) 및 <특허문헌 3> 대한민국 공개특허 공개번호 10-2009-0012456호(2009.02.04. 공개)에 개시되었다.Conventional technologies for detecting leakage current and insulation resistance in an environment-friendly automobile are disclosed in Patent Document 1, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0076975 (published on June 23, 2014) and Patent Document 2 No. 10-1101270 (registered on December 26, 2011) and Patent Document 3 (Korean Published Patent Application No. 10-2009-0012456 (published on Mar. 02, 2009)).

<특허문헌 1>에 개시된 종래기술은 배터리로부터 출력되는 직류 전압을 전력 반도체를 이용하여 다상 교류 전압으로 변환하는 인버터, 인버터에서 출력되는 신호를 이용하여 누설 전류 발생 여부를 판단하며, 판단 결과 누설 전류 발생 시 모터로의 전류 흐름을 차단하는 전류 감시부를 포함하고, 인버터 또는 모터 시스템의 고전압 배터리의 절연 불량으로 발생 가능한 위험을 사전에 경고하여 운전자의 안전성을 보장하도록 한다.The prior art disclosed in Patent Document 1 judges whether or not leakage current is generated by using an inverter that converts a DC voltage output from a battery to a polyphase AC voltage using a power semiconductor and a signal output from the inverter, And a current monitoring unit for interrupting the current flow to the motor in the event of occurrence, so that the safety of the driver is ensured by warning in advance the danger that may occur due to the insulation failure of the high voltage battery of the inverter or the motor system.

<특허문헌 2>에 개시된 종래기술은 친환경 자동차의 절연저항을 측정함에 있어, 정확한 절연저항의 측정에 요구되는 충분한 인가전압과 측정 해상도를 제공한다.The prior art disclosed in Patent Document 2 provides sufficient voltage and measurement resolution required for accurate insulation resistance measurement in measuring insulation resistance of an environmentally friendly automobile.

<특허문헌 3>에 개시된 종래기술은 고전압을 사용하는 차량에서 고전압부와 샤시 간에 절연내력의 상태를 검출하여 일정 수위 이상으로 절연내력이 감소할 경우 이를 탑승자에게 경고하도록 한 고전압 사용 차량의 절연내력 측정 시스템을 제공한다.
The prior art disclosed in Patent Document 3 detects the state of the dielectric strength between the high voltage section and the chassis in a vehicle using a high voltage and warns the occupant when the dielectric strength is lowered beyond a certain level, Measurement system.

대한민국 공개특허 공개번호 10-2014-0076975호(2014.06.23. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2014-0076975 (published on June 23, 2014) 대한민국 등록특허 등록번호 10-1101270호(2011.12.26. 등록)Korea Registered Patent Registration No. 10-1101270 (Registered on December 26, 2011) 대한민국 공개특허 공개번호 10-2009-0012456호(2009.02.04. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2009-0012456 (2009.02.04. Disclosed)

그러나 상기와 같은 종래기술들은 고전압 배터리로부터 제공되는 고전압을 고전압 유닛 및 저전압 유닛에 분배해주는 전원 분배 유닛(PDU)의 절연상태를 검출이 불가능한 단점이 있다.However, such conventional techniques have a disadvantage in that it is impossible to detect an insulation state of a power distribution unit (PDU) that distributes a high voltage provided from a high voltage battery to a high voltage unit and a low voltage unit.

또한, 차량이 정지 상태일 경우 절연상태 검출 결과를 분석하여 절연파괴로 판단되는 경우에 시동을 제한하는 기능이 없어, 절연파괴로 운전자가 감전될 우려가 있으며, 차량 부품이 손상될 우려가 있었다.Further, when the vehicle is in a stopped state, there is a function of analyzing the result of insulation state detection to limit start-up when it is judged as insulation breakdown, and there is a fear that electric shock may occur in the driver due to insulation breakdown.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 전원 분배 유닛(PDU; Power Distribution Unit)의 절연저항을 실시간으로 측정하고, 절연 파괴 시 운전자에게 알려주어 안전운전을 도모하도록 한 친환경 자동차의 절연저항 검출장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a power distribution unit (PDU) that measures the insulation resistance of a power distribution unit (PDU) in real time, The present invention also provides an apparatus for detecting an insulation resistance of an environmentally friendly automobile and a method thereof.

본 발명의 다른 목적은 전원 분배 유닛의 전열저항을 실시간으로 측정하고, 절연 파괴 시 각 부품의 공급 전원을 자동으로 차단하여 각 부품의 손상을 미리 방지할 수 있도록 한 친환경 자동차의 절연저항 검출장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide an insulation resistance detection device of an environmentally friendly automobile which measures the electrical resistance of the power distribution unit in real time and automatically prevents the supply of power to each component in the event of insulation breakdown, And to provide such a method.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 친환경 자동차의 절연저항 검출장치는 고전압을 공급해주는 배터리팩; 상기 배터리팩으로부터 공급되는 고전압을 분배하여 고전압 유닛에 공급해주고, 자체 절연 저항을 실시간으로 측정하여 차량 제어 유닛에 절연저항 검출 값을 전달해주는 전원 분배 유닛; 상기 전원 분배 유닛에서 전달되는 절연저항 검출 값과 절연 파괴를 판단하기 위해 미리 기준으로 설정된 절연기준 저항 값을 비교하여, 상기 절연저항 검출 값이 상기 절연기준 저항 값보다 낮을 경우 클러스터를 통해 전원 분배 유닛의 절연 파괴를 표시해주는 차량 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting an insulation resistance of an environmentally friendly automobile, including: a battery pack for supplying a high voltage; A power distribution unit that distributes a high voltage supplied from the battery pack to supply the high voltage unit to the high voltage unit, and transmits the insulation resistance detection value to the vehicle control unit by measuring its own insulation resistance in real time; And comparing the insulation resistance detection value transmitted from the power distribution unit with an insulation reference resistance value set in advance in order to determine insulation breakdown, and when the insulation resistance detection value is lower than the insulation reference resistance value, And a vehicle control unit for indicating an insulation breakdown of the vehicle.

상기에서 전원 분배 유닛은 자체 절연저항을 측정하는 절연저항 측정부; 상기 절연저항 측정부에서 실시간으로 측정한 절연저항 검출 값을 캔 통신을 통해 상기 차량 제어 유닛에 전달하는 제어 보드를 포함하는 것을 특징으로 한다.The power distribution unit may include an insulation resistance measuring unit for measuring an insulation resistance of the power distribution unit itself; And a control board for transmitting the insulation resistance detected value measured in real time by the insulation resistance measuring unit to the vehicle control unit via the can communication.

또한, 본 발명에 따른 친환경 자동차의 절연저항 검출장치는 차량의 속도를 검출하여 상기 차량 제어 유닛에 전달하는 차량속도 검출부를 더 포함하고, Further, the insulation resistance detecting apparatus of an eco-friendly automobile according to the present invention further includes a vehicle speed detecting section for detecting the speed of the vehicle and transmitting it to the vehicle control unit,

상기 차량 제어 유닛은 상기 절연저항 검출 값이 상기 절연기준 저항 값보다 낮을 경우 전원차단 제어신호를 발생하고, 동시에 클러스터에 유지보수 식별신호를 표시해주고 경고음을 발생해주는 것을 특징으로 한다.The vehicle control unit generates a power shutdown control signal when the insulation resistance detection value is lower than the insulation reference resistance value, simultaneously displays a maintenance identification signal in the cluster, and generates a warning sound.

또한, 본 발명에 따른 친환경 자동차의 절연저항 검출장치는 상기 배터리팩에 내장되며, 상기 차량 제어 유닛으로부터 발생한 전원차단 제어신호에 따라 배터리팩에서 공급되는 전원을 차단하는 메인 릴레이를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for detecting an insulation resistance of an environmentally friendly automobile according to the present invention further includes a main relay which is built in the battery pack and cuts off power supplied from the battery pack in accordance with a power supply cutoff control signal generated from the vehicle control unit .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 친환경 자동차의 절연저항 검출방법은 (a) 전원 분배 유닛의 절연저항을 실시간으로 측정하여 절연저항 검출 값(IRo)을 획득하는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 획득한 절연저항 검출 값과 절연 파괴를 판단하기 위해 미리 기준으로 설정된 절연기준 저항 값을 비교하는 단계; (c) 상기 절연저항 검출 값이 상기 절연기준 저항 값보다 낮을 경우 차량 속도를 검출하고, 그 검출한 차량 속도가 제로가 아닐 경우 클러스터를 통해 전원 분배 유닛의 절연 파괴를 표시해주는 단계; (d) 상기 검출한 차량 속도가 제로일 경우, 전원차단 제어신호를 발생하여 배터리팩의 고전압이 전원 분배 유닛에 공급되는 것을 차단함과 동시에 클러스터에 유지보수 식별신호를 표시해주고 경고음을 발생해주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of detecting an insulation resistance of an environmentally-friendly vehicle, including: (a) obtaining an insulation resistance detection value (IRo) by measuring an insulation resistance of a power distribution unit in real time; (b) comparing the insulation resistance value obtained in the step (a) with an insulation reference resistance value previously set as a reference to determine insulation breakdown; (c) detecting the vehicle speed when the detected insulation resistance value is lower than the insulation reference resistance value, and indicating the insulation breakdown of the power distribution unit through the cluster when the detected vehicle speed is not zero; (d) generating a power shutdown control signal to shut off supply of a high voltage of the battery pack to the power distribution unit when the detected vehicle speed is zero, and displaying a maintenance identification signal in the cluster and generating a warning sound And a control unit.

본 발명에 따르면 전원 분배 유닛(PDU; Power Distribution Unit)의 절연저항을 실시간으로 측정하고, 절연 파괴 시 운전자에게 이를 알려줌으로써, 안전운전을 도모해주는 장점이 있다.According to the present invention, the insulation resistance of a power distribution unit (PDU) is measured in real time, and when the insulation breakdown occurs, the driver is informed of the insulation resistance so that safe operation can be achieved.

또한, 본 발명에 따르면 전원 분배 유닛의 전열저항을 실시간으로 측정하고, 절연 파괴 시 각 부품의 공급 전원을 자동으로 차단하여, 시스템 오작동에 따른 사고를 사전 차단하여 인명사고를 예방하고, 각 부품의 손상을 미리 방지할 수 있는 탁월한 효과가 있다.
In addition, according to the present invention, it is possible to measure the electrical resistance of the power distribution unit in real time, automatically cut off the power supply of each component in case of insulation breakdown, prevent accidents due to system malfunction, There is an excellent effect that damage can be prevented in advance.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 자동차의 절연저항 검출장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 자동차의 절연저항 검출방법을 보인 흐름도.1 is a block diagram of an insulation resistance detecting apparatus for an environmentally friendly automobile according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a flowchart illustrating a method of detecting an insulation resistance of an environmentally friendly automobile according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 자동차의 절연저항 검출장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and method for detecting an insulation resistance of an environment-friendly vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 자동차의 절연저항 검출장치(100)의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of an apparatus 100 for detecting an insulation resistance of an environmentally friendly automobile according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 자동차의 절연저항 검출장치(100)는 배터리팩(110), 전원 분배 유닛(PDU)(120), 배터리 관리 시스템(BMS; Battery Management System)(140), 차량 속도 검출부(150), 차량 제어 유닛(VCU; Vehicle Control Unit)(130) 및 클러스터(160)를 포함한다.An insulation resistance detection apparatus 100 for an environmentally friendly automobile according to a preferred embodiment of the present invention includes a battery pack 110, a power distribution unit (PDU) 120, a battery management system (BMS) 140, A speed detection unit 150, a vehicle control unit (VCU) 130, and a cluster 160. [

상기 배터리팩(110)은 복수의 배터리를 내장하며, 고전압을 공급해주는 역할을 한다. 이러한 배터리팩(110)은 상기 차량 제어 유닛(130)으로부터 발생한 전원차단 제어신호에 따라 공급되는 전원을 차단하는 메인 릴레이(111)를 포함한다.The battery pack 110 includes a plurality of batteries, and supplies a high voltage. The battery pack 110 includes a main relay 111 for shutting off power supplied according to a power cut-off control signal generated from the vehicle control unit 130.

상기 전원 분배 유닛(120)은 상기 배터리팩(110)으로부터 공급되는 고전압을 분배하여 고전압 및 저전압 유닛에 공급해주고, 자체 절연 저항을 실시간으로 측정하여 차량 제어 유닛(130)에 절연저항 검출 값(IRo)을 전달해주는 역할을 한다.The power distribution unit 120 distributes the high voltage supplied from the battery pack 110 and supplies the high voltage to the high voltage and low voltage units. The power distribution unit 120 measures the insulation resistance in real time and outputs the insulation resistance detection value IRo ).

이러한 전원 분배 유닛(120)은 자체 절연저항을 측정하는 절연저항 측정부(121); 상기 절연저항 측정부(121)에서 실시간으로 측정한 절연저항 검출 값을 캔(CAN) 통신을 통해 상기 차량 제어 유닛(130)에 전달하는 제어 보드(122)를 포함한다. 여기서 절연저항 측정부(121)는 전기 장치에서 절연 저항을 측정하는 통상의 절연저항 측정장치나 선행기술로 제시한 종래기술에 개시된 절연저항 측정장치를 이용할 수 있다.The power distribution unit 120 includes an insulation resistance measuring unit 121 for measuring its own insulation resistance; And a control board 122 for transmitting the insulation resistance detection value measured in real time by the insulation resistance measurement unit 121 to the vehicle control unit 130 via CAN communication. Here, the insulation resistance measuring unit 121 may be a conventional insulation resistance measuring apparatus for measuring an insulation resistance in an electric device or an insulation resistance measuring apparatus disclosed in the prior art, which is disclosed in the prior art.

상기 배터리 관리 시스템(140)은 배터리팩(110)에 내장된 배터리의 충전 및 방전 등을 제어하여 배터리를 관리하는 역할을 하며, 상기 차량 속도 검출부(150)는 차량의 속도를 검출하여 상기 차량 제어 유닛(130)에 전달하는 역할을 한다.The battery management system 140 manages the battery by controlling charge and discharge of the battery built in the battery pack 110. The vehicle speed detector 150 detects the speed of the vehicle, Unit 130, as shown in FIG.

상기 차량 제어 유닛(130)은 상기 전원 분배 유닛(120)에서 전달되는 절연저항 검출 값과 절연 파괴를 판단하기 위해 미리 기준으로 설정된 절연기준 저항값(refΩ)을 비교하여, 상기 절연저항 검출 값이 상기 절연기준 저항 값보다 낮을 경우 클러스터(160)를 통해 전원 분배 유닛(120)의 절연 파괴를 표시해주는 역할을 한다.The vehicle control unit 130 compares the insulation resistance detection value transmitted from the power distribution unit 120 with an insulation reference resistance value refO which is set in advance in order to determine insulation breakdown, And serves to indicate insulation breakdown of the power distribution unit 120 through the cluster 160 when the insulation resistance value is lower than the insulation reference resistance value.

이러한 차량 제어 유닛(130)은 상기 절연저항 검출 값이 상기 절연기준 저항값보다 낮을 경우 전원차단 제어신호를 발생하고, 동시에 클러스터(160)에 유지보수 식별신호를 표시해주고 경고음을 발생해주는 것이 바람직하다.The vehicle control unit 130 may generate a power shutdown control signal when the insulation resistance detection value is lower than the insulation reference resistance value, display a maintenance identification signal in the cluster 160 at the same time, and generate a warning sound .

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 자동차의 절연저항 검출장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the apparatus for detecting an insulation resistance of an eco-friendly automobile according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail below.

고전압 장치의 절연이 파괴되었을 시 저전압 장치에 영향을 미치게 되므로, 고전압 장치의 절연저항에 대한 실시간 감시가 요구된다.Since the insulation of the high voltage device is destroyed, it affects the low voltage device, so that real time monitoring of the insulation resistance of the high voltage device is required.

이를 위해 전원 분배 유닛(120)에 내장된 절연저항 측정부(121)는 실시간으로 전원 분배 유닛(120)의 절연저항을 측정하고, 제어 보드(122)는 상기 절연저항을 측정하여 획득한 절연저항 검출 값을 차량 제어 유닛(130)에 캔 통신을 통해 전송한다.To this end, the insulation resistance measuring unit 121 incorporated in the power distribution unit 120 measures the insulation resistance of the power distribution unit 120 in real time, and the control board 122 measures the insulation resistance And transmits the detected value to the vehicle control unit 130 via CAN communication.

상기 차량 제어 유닛(130)은 실시간으로 측정되어 전달되는 절연저항 검출 값(IRo)을 절연 파괴 여부를 판단하기 위해 미리 기준으로 설정된 절연저항 기준 값(refΩ)을 비교하여, 상기 절연저항 검출 값이 상기 절연저항 기준 값보다 클 경우, 절연이 파괴되지 않은 것으로 판단한다. 여기서 절연저항 기준 값은 100Ω/Vdc로 설정할 수 있다.The vehicle control unit 130 compares the insulation resistance detection value IRo measured and transmitted in real time with an insulation resistance reference value refO which is set in advance as a reference to determine whether the insulation insulation is destroyed, If it is larger than the insulation resistance reference value, it is determined that the insulation is not destroyed. Here, the insulation resistance reference value can be set to 100? / Vdc.

이와는 달리 상기 절연저항 검출 값이 상기 절연저항 기준 값보다 작을 경우에는, 절연이 파괴된 것으로 판단을 하고, 현재 차량의 속도를 차량 속도 검출부(150)를 통해 검출한다.Alternatively, if the insulation resistance detection value is smaller than the insulation resistance reference value, it is determined that the insulation is broken, and the vehicle speed detection unit 150 detects the current vehicle speed.

차량 속도를 검출한 결과 차량 속도가 존재할 경우(차량 속도가 "0"이 아닐 경우)에는 클러스터(160)에 전원 분배 유닛(120)의 절연 파괴에 대한 경고신호를 표시해주게 된다. 이로써 운전 중일지라도 운전자는 전원 분배 유닛(120)의 절연 파괴 상태를 용이하게 인지할 수 있으며, 신속하게 정비센터를 방문하여 정비를 받는 등의 신속한 후속조치를 취한다. 이로써 전원 분배 유닛의 절연파괴로 인해 발생하는 고전압 유닛 또는 저전압 유닛의 손상, 운전자의 감전사고 등을 미리 방지할 수 있게 된다.When the vehicle speed is detected as a result of the detection of the vehicle speed (when the vehicle speed is not "0"), the warning signal for the insulation breakdown of the power distribution unit 120 is displayed on the cluster 160. As a result, even when the vehicle is in operation, the driver can easily recognize the insulation breakdown state of the power distribution unit 120, and promptly follow up measures such as visiting the maintenance center and receiving maintenance. This makes it possible to prevent damage to the high-voltage unit or the low-voltage unit caused by insulation breakdown of the power distributing unit, electric shock of the driver, and the like in advance.

또한, 절연 파괴로 판단을 한 상태에서 검출한 차량 속도가 "0"일 경우, 전원차단 제어신호를 발생하여 배터리팩(110)의 메인 릴레이(111)를 동작시킨다. 메인 릴레이(111)는 전원차단 제어신호를 릴레이 코일로 전달받고, 그 전달받은 전원차단 제어신호에 의해 릴레이 코일로 전류가 흐르면 릴레이 스위치를 오프하여 배터리팩(110)에서 전원 분배 유닛(120)으로 공급되는 전원을 차단하여 차량의 시동을 제한하게 된다.When the detected vehicle speed is "0 " in the state of judging the insulation breakdown, a power shutdown control signal is generated to operate the main relay 111 of the battery pack 110. The main relay 111 receives the power supply cutoff control signal to the relay coil and turns off the relay switch when a current flows to the relay coil according to the received power supply cutoff control signal so that the main relay 111 switches from the battery pack 110 to the power distribution unit 120 The supplied power is cut off to limit the starting of the vehicle.

이로써 전원 분배 유닛(120)에는 고전압 공급이 차단되며, 전원 분배 유닛(120)도 전원 분배 동작을 하지 못하게 된다. 따라서 전원 분배 유닛(120)으로부터 고전압 또는 저전압을 공급하는 고전압 유닛 또는 저전압 유닛도 공급 전압이 차단되어 동작을 정지하게 된다. 이것은 전원 분배 유닛의 절연 파괴 시 그 하위에 연결되는 고전압 유닛 또는 저전압 유닛에 공급되는 전압에 과전압 또는 과전류가 유입되어, 고전압 유닛 또는 저전압 유닛을 손상시킬 우려가 있다. 따라서 본 발명은 전원 분배 유닛의 절연 파괴 시 이러한 고전압 유닛 및 저전압 유닛의 손상을 미리 방지할 수 있게 된다. 아울러 절연 파괴로 인해 발생할 수 있는 탑승자 또는 정비사의 감전사고도 방지할 수 있게 된다.As a result, the high voltage supply to the power distribution unit 120 is interrupted, and the power distribution unit 120 can not perform the power distribution operation. Therefore, the high voltage unit or the low voltage unit that supplies the high voltage or the low voltage from the power distributing unit 120 also stops the operation because the supply voltage is cut off. This may cause an overvoltage or an overcurrent to flow into the voltage supplied to the high voltage unit or the low voltage unit connected thereto at the time of insulation breakdown of the power distribution unit, thereby damaging the high voltage unit or the low voltage unit. Therefore, the present invention can prevent damage to the high-voltage unit and the low-voltage unit in advance at the time of insulation breakdown of the power distribution unit. In addition, it is possible to prevent the electrocution of the passenger or the mechanic, which may occur due to insulation breakdown.

상기 차량 제어 유닛(130)은 상기와 같이 배터리팩(110)의 전원 공급을 차단한 상태에서, 클러스터(160)를 통해 유지보수 식별신호를 표시해주고 경고음을 발생해준다. 이로써 운전자는 전원 분배 유닛(120)의 절연 파괴 상태를 용이하게 인지할 수 있으며, 신속하게 후속조치를 취하여, 전원 분배 유닛의 절연 파괴로 인한 안전사고를 미리 방지하게 된다.The vehicle control unit 130 displays a maintenance identification signal through the cluster 160 and generates a warning sound in a state in which the power supply of the battery pack 110 is cut off as described above. Thus, the driver can easily recognize the insulation breakdown state of the power distribution unit 120, and can quickly take subsequent actions to prevent safety accidents due to insulation breakdown of the power distribution unit.

도 2는 본 발명에 따른 친환경 자동차의 절연저항 검출방법을 보인 흐름도로서, S는 단계(step)를 나타낸다.2 is a flowchart illustrating a method of detecting an insulation resistance of an environmentally-friendly vehicle according to the present invention, wherein S represents a step.

도 2에 도시한 친환경 자동차의 절연저항 검출방법은 (a) 전원 분배 유닛의 절연저항을 실시간으로 측정하여 절연저항 검출 값(IRo)을 획득하는 단계(S10); (b) 상기 (a)단계에서 획득한 절연저항 검출 값과 절연 파괴를 판단하기 위해 미리 기준으로 설정된 절연기준 저항 값을 비교하는 단계(S20); (c) 상기 절연저항 검출 값이 상기 절연기준 저항 값보다 낮을 경우 차량 속도를 검출하고, 그 검출한 차량 속도가 제로가 아닐 경우 클러스터를 통해 전원 분배 유닛의 절연 파괴를 표시해주는 단계(S30 ~ S40); (d) 상기 검출한 차량 속도가 제로일 경우, 전원차단 제어신호를 발생하여 배터리팩의 고전압이 전원 분배 유닛에 공급되는 것을 차단함과 동시에 클러스터에 유지보수 식별신호를 표시해주고 경고음을 발생해주는 단계(S30, S50, S60)를 포함한다.The method of detecting an insulation resistance of an environment-friendly automobile shown in FIG. 2 includes the steps of: (a) obtaining an insulation resistance detection value IRo by measuring an insulation resistance of the power distribution unit in real time (S10); (b) comparing the insulation resistance value obtained in the step (a) with an insulation reference resistance value previously set in order to determine insulation breakdown (S20); (c) detecting the vehicle speed when the detected insulation resistance value is lower than the insulation reference resistance value, and displaying the insulation breakdown of the power distribution unit through the cluster when the detected vehicle speed is not zero (S30 to S40 ); (d) generating a power shutdown control signal to shut off supply of a high voltage of the battery pack to the power distribution unit when the detected vehicle speed is zero, and displaying a maintenance identification signal in the cluster and generating a warning sound (S30, S50, S60).

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 자동차의 절연저항 검출방법의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the insulation resistance detecting method of the eco-friendly automobile according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

먼저, 단계 S10에서 전원 분배 유닛(120)에 내장된 절연저항 측정부(121)는 실시간으로 전원 분배 유닛(120)의 절연저항을 측정하고, 제어 보드(122)는 상기 절연저항을 측정하여 획득한 절연저항 검출 값(IRo)을 차량 제어 유닛(130)에 캔 통신을 통해 전송한다.First, in step S10, the insulation resistance measuring unit 121 built in the power distribution unit 120 measures the insulation resistance of the power distribution unit 120 in real time, and the control board 122 measures the insulation resistance And transmits an insulation resistance detection value IRo to the vehicle control unit 130 via CAN communication.

단계 S20에서 상기 차량 제어 유닛(130)은 실시간으로 측정되어 전달되는 절연저항 검출 값(IRo)을 절연 파괴 여부를 판단하기 위해 미리 기준으로 설정된 절연저항 기준 값(refΩ)을 비교하여, 상기 절연저항 검출 값이 상기 절연저항 기준 값보다 클 경우, 절연이 파괴되지 않은 것으로 판단한다. 여기서 절연저항 기준 값은 100Ω/Vdc로 설정할 수 있다.In step S20, the vehicle control unit 130 compares the insulation resistance detection value IRo measured and transmitted in real time with an insulation resistance reference value refO which is set in advance as a reference to determine whether the insulation insulation is destroyed, If the detected value is larger than the insulation resistance reference value, it is determined that the insulation is not destroyed. Here, the insulation resistance reference value can be set to 100? / Vdc.

이와는 달리 상기 절연저항 검출 값이 상기 절연저항 기준 값보다 작을 경우에는 절연이 파괴된 것으로 판단을 하고, 단계 S30으로 이동하여 현재 차량의 속도를 차량 속도 검출부(150)를 통해 검출한다.If it is determined that the insulation resistance is smaller than the insulation resistance reference value, it is determined that the insulation is broken. In step S30, the vehicle speed detector 150 detects the current vehicle speed.

그리고 차량 속도를 검출한 결과 차량 속도가 존재할 경우(차량 속도가 "0"이 아닐 경우)에는 단계 S40으로 이동하여 클러스터(160)에 전원 분배 유닛(120)의 절연 파괴에 대한 경고신호를 표시해주게 된다. 이로써 운전 중일지라도 운전자는 전원 분배 유닛(120)의 절연 파괴 상태를 용이하게 인지할 수 있으며, 신속하게 정비센터를 방문하여 정비를 받는 등의 신속한 후속조치를 취한다. 이로써 전원 분배 유닛의 절연파괴로 인해 발생하는 고전압 유닛 또는 저전압 유닛의 손상, 운전자의 감전사고 등을 미리 방지할 수 있게 된다.If the vehicle speed is detected (i.e., the vehicle speed is not "0") as a result of the detection of the vehicle speed, the process proceeds to step S40 and a warning signal for insulation breakdown of the power distribution unit 120 is displayed on the cluster 160 do. As a result, even when the vehicle is in operation, the driver can easily recognize the insulation breakdown state of the power distribution unit 120, and promptly follow up measures such as visiting the maintenance center and receiving maintenance. This makes it possible to prevent damage to the high-voltage unit or the low-voltage unit caused by insulation breakdown of the power distributing unit, electric shock of the driver, and the like in advance.

또한, 절연 파괴로 판단을 한 상태에서 검출한 차량 속도가 "0"일 경우, 단계 S50으로 이동하여 전원차단 제어신호를 발생하여 배터리팩(110)의 메인 릴레이(111)를 동작시킨다. 메인 릴레이(111)는 전원차단 제어신호를 릴레이 코일로 전달받고, 그 전달받은 전원차단 제어신호에 의해 릴레이 코일로 전류가 흐르면 릴레이 스위치를 오프하여 배터리팩(110)에서 전원 분배 유닛(120)으로 공급되는 전원을 차단하여 차량의 시동을 제한하게 된다. 이로써 전원 분배 유닛(120)에는 고전압 공급이 차단되며, 전원 분배 유닛(120)도 전원 분배 동작을 하지 못하게 된다.If the detected vehicle speed is "0 " in the state of the insulation breakdown, the process proceeds to step S50 to generate a power shutdown control signal to operate the main relay 111 of the battery pack 110. [ The main relay 111 receives the power supply cutoff control signal to the relay coil and turns off the relay switch when a current flows to the relay coil according to the received power supply cutoff control signal so that the main relay 111 switches from the battery pack 110 to the power distribution unit 120 The supplied power is cut off to limit the starting of the vehicle. As a result, the high voltage supply to the power distribution unit 120 is interrupted, and the power distribution unit 120 can not perform the power distribution operation.

따라서 본 발명은 전원 분배 유닛의 절연 파괴 시 전원 분배 유닛에 공급되는 고전압을 미리 차단함으로써, 차량 시동을 제한함과 동시에 고전압 유닛 및 저전압 유닛의 전압 공급도 차단하여 고전압 유닛 및 저전압 유닛의 손상을 미리 방지할 수 있게 된다. 아울러 절연 파괴로 인해 발생할 수 있는 탑승자 또는 정비사의 감전사고도 방지할 수 있게 된다.Therefore, the present invention can prevent the high-voltage unit and the low-voltage unit from being damaged by blocking the high voltage supplied to the power distribution unit at the time of insulation breakdown of the power distribution unit, . In addition, it is possible to prevent the electrocution of the passenger or the mechanic, which may occur due to insulation breakdown.

다음으로, 단계 S60에서 상기 차량 제어 유닛(130)은 상기와 같이 배터리팩(110)의 전원 공급을 차단한 상태에서, 클러스터(160)를 통해 유지보수 식별신호를 표시해주고 경고음을 발생해준다. 이로써 운전자는 전원 분배 유닛(120)의 절연 파괴 상태를 용이하게 인지할 수 있으며, 신속하게 후속조치를 취하여, 전원 분배 유닛의 절연 파괴로 인한 안전사고를 미리 방지하게 된다.Next, in step S60, the vehicle control unit 130 displays a maintenance identification signal through the cluster 160 and generates a warning sound in a state in which the power supply to the battery pack 110 is cut off as described above. Thus, the driver can easily recognize the insulation breakdown state of the power distribution unit 120, and can quickly take subsequent actions to prevent safety accidents due to insulation breakdown of the power distribution unit.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

100 : 절연저항 검출장치 110 : 배터리팩
111 : 메인 릴레이 120 : 전원 분배 유닛
121 : 절연저항 측정부 122 : 제어 보드
130 : 차량 제어 유닛 150 : 차량속도 검출부
160: 클러스터100: Insulation resistance detecting device 110: Battery pack
111: main relay 120: power distribution unit
121: insulation resistance measuring unit 122: control board
130: vehicle control unit 150: vehicle speed detection unit
160: Cluster

Claims (5)

고전압을 공급해주는 배터리팩;
상기 배터리팩으로부터 공급되는 고전압을 분배하여 고전압 유닛에 공급해주고, 자체 절연 저항을 실시간으로 측정하여 차량 제어 유닛에 절연저항 검출 값을 전달해주는 전원 분배 유닛; 및
상기 전원 분배 유닛에서 전달되는 절연저항 검출 값과 절연 파괴를 판단하기 위해 미리 기준으로 설정된 절연기준 저항 값을 비교하여, 상기 절연저항 검출 값이 상기 절연기준 저항 값보다 낮을 경우 클러스터를 통해 전원 분배 유닛의 절연 파괴를 표시해주는 차량 제어 유닛을 포함하고,
상기 전원 분배 유닛은 자체 절연저항을 측정하는 절연저항 측정부; 상기 절연저항 측정부에서 실시간으로 측정한 절연저항 검출 값을 캔 통신을 통해 상기 차량 제어 유닛에 전달하는 제어 보드를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 절연저항 검출장치.
A battery pack for supplying a high voltage;
A power distribution unit that distributes a high voltage supplied from the battery pack to supply the high voltage unit to the high voltage unit, and transmits the insulation resistance detection value to the vehicle control unit by measuring its own insulation resistance in real time; And
And comparing the insulation resistance detection value transmitted from the power distribution unit with an insulation reference resistance value set in advance in order to determine insulation breakdown, and when the insulation resistance detection value is lower than the insulation reference resistance value, And a vehicle control unit for indicating an insulation breakdown of the vehicle,
Wherein the power distribution unit comprises: an insulation resistance measuring unit for measuring a self insulation resistance; And a control board for transmitting the insulation resistance detection value measured by the insulation resistance measurement unit in real time to the vehicle control unit via the can communication.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 차량의 속도를 검출하여 상기 차량 제어 유닛에 전달하는 차량속도 검출부를 더 포함하고,
상기 차량 제어 유닛은 상기 절연저항 검출 값이 상기 절연기준 저항 값보다 낮을 경우 전원차단 제어신호를 발생하고, 동시에 클러스터에 유지보수 식별신호를 표시해주고 경고음을 발생해주는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 절연저항 검출장치.
The vehicle control apparatus according to claim 1, further comprising: a vehicle speed detecting section for detecting the speed of the vehicle and transmitting the detected speed to the vehicle control unit,
Wherein the vehicle control unit generates a shutdown control signal when the insulation resistance detection value is lower than the insulation reference resistance value and simultaneously displays a maintenance identification signal in the cluster and generates a warning sound. Detection device.
청구항 1에 있어서, 상기 배터리팩은 상기 차량 제어 유닛으로부터 발생한 전원차단 제어신호에 따라 배터리팩에서 전원 분배 유닛으로 공급되는 전원을 차단하는 메인 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 절연저항 검출장치.
The apparatus according to claim 1, wherein the battery pack includes a main relay for shutting off power supplied from the battery pack to the power distribution unit in accordance with a power shutdown control signal generated from the vehicle control unit .
(a) 전원 분배 유닛의 절연저항을 실시간으로 측정하여 절연저항 검출 값(IRo)을 획득하는 단계;
(b) 상기 (a)단계에서 획득한 절연저항 검출 값과 절연 파괴를 판단하기 위해 미리 기준으로 설정된 절연기준 저항 값을 비교하는 단계;
(c) 상기 절연저항 검출 값이 상기 절연기준 저항 값보다 낮을 경우 차량 속도를 검출하고, 그 검출한 차량 속도가 제로가 아닐 경우 클러스터를 통해 전원 분배 유닛의 절연 파괴를 표시해주는 단계; 및
(d) 상기 검출한 차량 속도가 제로일 경우, 전원차단 제어신호를 발생하여 배터리팩의 고전압이 전원 분배 유닛에 공급되는 것을 차단함과 동시에 클러스터에 유지보수 식별신호를 표시해주고 경고음을 발생해주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 절연저항 검출방법.(a) obtaining an insulation resistance detection value (IRo) by measuring an insulation resistance of the power distribution unit in real time;
(b) comparing the insulation resistance value obtained in the step (a) with an insulation reference resistance value previously set as a reference to determine insulation breakdown;
(c) detecting the vehicle speed when the detected insulation resistance value is lower than the insulation reference resistance value, and indicating the insulation breakdown of the power distribution unit through the cluster when the detected vehicle speed is not zero; And
(d) generating a power shutdown control signal to shut off supply of a high voltage of the battery pack to the power distribution unit when the detected vehicle speed is zero, and displaying a maintenance identification signal in the cluster and generating a warning sound And detecting the insulation resistance of the eco-friendly automobile.
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