KR101619467B1 - Apparatus and method for measuring isolation resistance using integrating - Google Patents

Apparatus and method for measuring isolation resistance using integrating Download PDF

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KR101619467B1 KR1020140176078A KR20140176078A KR101619467B1 KR 101619467 B1 KR101619467 B1 KR 101619467B1 KR 1020140176078 A KR1020140176078 A KR 1020140176078A KR 20140176078 A KR20140176078 A KR 20140176078A KR 101619467 B1 KR101619467 B1 KR 101619467B1
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Abstract

The embodiments of the present specification relate to an apparatus and a method for measuring insulation resistance using integration. The apparatus includes a signal generator which generates an AC signal; a first switch connected between the signal generator and a first terminal of a battery; a first capacitor whose one end is connected to the first terminal of the battery and the first switch; a first resistance which is connected between the other end of the first capacitor and the ground; a first integrator which integrates a signal waveform applied to both ends of the first resistance; and a control part which calculates a second insulation resistance between the ground and a second terminal of the battery by using an integration value integrated by the first integrator. So, the insulation resistance can be measured by the integration value of the signal waveform.

Description

적분을 이용한 절연 저항 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING ISOLATION RESISTANCE USING INTEGRATING}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING ISOLATION RESISTANCE USING INTEGRATING [0002]

본 명세서는 적분을 이용한 절연 저항 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리의 양극 또는 음극 단자와 차량의 접지 사이에 연결된 커패시터 또는 저항에 걸린 신호 파형의 적분값을 이용하여 절연 저항을 측정할 수 있는, 적분을 이용한 절연 저항 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for measuring an insulation resistance using an integration, and more particularly, to an insulation resistance measurement method and an insulation resistance measurement method using an integral value of a signal waveform of a capacitor or a resistor connected between an anode terminal or a cathode terminal of the battery, And more particularly, to an apparatus and method for measuring insulation resistance using an integral.

최근 고전압의 배터리를 사용하는 산업기기, 가정기기 및 자동차 등 다양한 장치가 등장하고 있으며 특히 자동차 기술분야에서는 고전압 배터리 사용이 더욱 활발해지고 있다. In recent years, various devices such as industrial devices, home appliances and automobiles using high-voltage batteries have appeared, and especially in the field of automobile technology, the use of high-voltage batteries is becoming more active.

가솔린이나 중유 등의 화석연료를 주연료로 사용하는 내연 엔진을 이용하는 자동차는 대기오염 등 공해발생에 심각한 영향을 주고 있다. 따라서 최근에는 공해발생을 줄이기 위하여, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차(HEV: Hybrid electric Vehicle)의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.Automobiles that use internal combustion engines that use fossil fuels such as gasoline or heavy oil as the main fuel have a serious impact on pollution such as air pollution. Therefore, in recent years, efforts have been made to develop electric vehicles or hybrid electric vehicles (HEVs) to reduce pollution.

전기자동차(EV: electric Vehicle)는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 말한다. 즉, 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 자동차를 구동시키는 전기자동차는 가솔린 자동차보다 먼저 개발되었으나, 배터리의 무거운 중량 및 충전에 걸리는 시간 등의 문제 때문에 실용화되지 못하다가 최근 에너지 및 환경 문제가 심각해지면서 1990년대부터 실용화를 위한 연구가 시작하였다.Electric vehicles (EVs) are vehicles that do not use petroleum fuels and engines but use electric batteries and electric motors. In other words, although an electric vehicle that drives a car by rotating an electric motor that is stored in a battery has been developed before a gasoline car, it has not been put into practical use due to problems such as a heavy weight of a battery and a time required for charging. Recently, And research for commercialization began in the 1990s.

한편, 최근 배터리 기술이 비약적으로 발전하면서 전기자동차 및 화석연료와 전기에너지를 적응적으로 사용하는 하이브리드 자동차(HEV)가 상용화되고 있다.On the other hand, hybrid technology (HEV) that uses electric vehicles, fossil fuels and electric energy adaptively is being commercialized as battery technology has been developed remarkably.

HEV는 가솔린과 전기를 함께 동력원으로 사용하기 때문에 연비 개선 및 배기가스 저감 측면에서 긍정적인 평가를 받고 있다. 이러한 HEV도 가솔린 자동차와의 가격 차이를 어떻게 극복하느냐가 관건으로서, 2차 전지 탑재량을 전기자동차의 1/3수준까지 낮출 수 있어 완전한 전기 자동차로 진화하는 중간 역할을 할 것으로 기대되고 있다.Since HEV uses both gasoline and electricity as power sources, it is receiving positive reviews in terms of fuel efficiency improvement and emission reduction. It is expected that HEV will play an intermediate role in evolving into a full electric vehicle because it is important to overcome the price difference with gasoline automobile by reducing the amount of secondary battery to one third of that of electric cars.

이러한 전기 에너지를 이용하는 HEV 및 EV 자동차는 충방전이 가능한 다수의 2차 전지(cell)가 하나의 팩(pack)으로 형성된 배터리를 주동력원으로 이용하기 때문에 배기가스가 전혀 없으며 소음이 아주 작은 장점이 있다.Since HEV and EV vehicles using such electric energy use a battery in which a plurality of rechargeable secondary cells are packed as a main power source, there is no exhaust gas and noise is small. have.

이와 같이 전기 에너지를 이용하는 자동차는 배터리의 성능이 자동차의 성능에 직접적인 영향을 미치므로, 각 전지 셀의 전압, 전체 배터리의 전압 및 전류 등을 측정하여 각 전지 셀의 충방전을 효율적으로 관리할 뿐만 아니라, 각 전지 셀을 센싱하는 셀 센싱 IC의 상태를 모니터링하여 해당 셀의 안정적인 컨트롤이 가능한 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)이 절실히 요구되는 실정이다.Since the performance of a battery using the electric energy directly affects the performance of the vehicle, it is necessary to measure the voltage of each battery cell, the voltage and current of the entire battery, and to efficiently manage charge and discharge of each battery cell However, a battery management system (BMS: Battery Management System) is required to monitor the state of a cell sensing IC that senses each battery cell and to control the corresponding cell stably.

도 1은 종래 기술에 따른 배터리 관리 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a battery management system according to the prior art.

도 1을 참조하면, 차량용 배터리 관리 시스템(100)은 복수의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 스택(10), 차량 전자 장치(20) 및 배터리 제어장치(30)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a vehicle battery management system 100 includes a battery stack 10 including a plurality of battery modules, a vehicle electronic device 20, and a battery control device 30.

배터리 스택(10)은 복수의 배터리 모듈(11, 12)을 포함하며, 배터리 모듈(11, 12)은 복수의 배터리 셀을 포함한다. 배터리 스택(10)은 충전된 고전압 직류 전력을 모터 등의 차량 전자 장치(20)에 공급한다.The battery stack 10 includes a plurality of battery modules 11 and 12, and the battery modules 11 and 12 include a plurality of battery cells. The battery stack 10 supplies the charged high voltage direct current power to the vehicle electronic device 20 such as a motor.

배터리 제어장치(30)는 복수의 MCU(31, 32)와 상기 MCU를 제어하는 BCU(33)를 포함할 수 있다. 배터리 제어장치(30)는 배터리 스택과 연결되어 배터리 스택(10)의 충방전 상태를 모니터링하고, 배터리 스택(10)의 충방전 동작을 제어한다.The battery control device 30 may include a plurality of MCUs 31 and 32 and a BCU 33 for controlling the MCU. The battery control device 30 is connected to the battery stack to monitor the charge / discharge state of the battery stack 10, and controls the charge / discharge operation of the battery stack 10. [

한편, 고전압 배터리를 사용하는 하이브리드 자동차나 전기자동차는 비상사태 발생 시 자동적으로 메인 고전압 배터리의 전원을 차단하는 시스템을 갖추고 있다. 이때, 비상사태라 함은 관련부품의 노후화에 의한 과도한 누전 또는 절연파괴 등과 외부적인 충격에 의한 부품파괴로 생겨나는 쇼트로 인한 과도한 누전 또는 절연파괴 등을 말한다.On the other hand, hybrid cars and electric vehicles using high-voltage batteries are equipped with a system that automatically turns off the main high-voltage battery in the event of an emergency. In this case, emergency refers to excessive short circuit or insulation breakdown due to short circuit caused by excessive short circuit or insulation break due to aging of the related parts, or component breakage due to external impact.

그리고 차량에 비상사태가 발생되면 BMS(Battery Management System)나 HCU(Hybrid Control Unit) 등의 고전압 부품을 제어하는 상위의 부품에서 메인 전원을 차단하도록 하는 명령을 내려 전원을 단속하게 된다. 이때, 고전압 관련 부품은 전원을 연결해 주는 선로의 전압과 전류를 일련의 프로그램 또는 센서를 통해 모니터링 하여 정상범위를 벗어난 전압, 전류가 검출되거나 허용치 이상의 누설전류가 있는 경우, 그리고 허용치 이상의 절연저항 파괴 등이 있는 경우에 CAN 통신 또는 시그널 전송을 통하여 메인 전원을 차단하게 된다.When an emergency occurs in the vehicle, a command to cut off the main power from the higher-level parts for controlling the high-voltage parts such as the BMS (Battery Management System) and the HCU (Hybrid Control Unit) is issued and the power is interrupted. In this case, the high voltage related parts are monitored by voltage or current of the line connecting the power supply through a series of programs or sensors, so that when voltage or current outside the normal range is detected, or leakage current is over the allowable value, The main power is cut off through CAN communication or signal transmission.

이와 같이, 고전압 배터리를 사용하는 하이브리드 자동차에 있어서 절연저항의 측정은 매우 중요하다.Thus, measurement of the insulation resistance is very important in a hybrid vehicle using a high voltage battery.

여기서, 절연 저항을 측정하는 방법은 고전압 배터리와 하이브리드 자동차 간의 누설전류를 측정하기 위해, 절연을 파괴하고 강제로 직류전류를 흐르게 하여 절연 저항을 측정할 수 있다. 이러한 방법은 절연저항을 측정하는 동안 절연이 파괴된다는 단점이 있다.Here, the method of measuring the insulation resistance can measure the insulation resistance by breaking the insulation and forcing the direct current to flow to measure the leakage current between the high voltage battery and the hybrid vehicle. This method has the disadvantage that the insulation breaks down while measuring the insulation resistance.

절연 저항을 측정하는 방법은 측정 시에만 상대적으로 낮은 저항 값을 가진 저항을 연결한다. 그리고 절연 저항을 측정하는 방법은 이러한 저항의 양단의 전압을 측정하여 절연 저항을 측정할 수 있다.A method of measuring the insulation resistance connects a resistor having a relatively low resistance value only at the time of measurement. The method of measuring the insulation resistance can measure the insulation resistance by measuring the voltage across the resistor.

또한, 절연 저항을 측정하는 방법은 고전압 배터리가 아닌 별도의 전압 소스(Voltage Source)를 이용하여 절연 저항을 측정할 수 있다. 즉, 이러한 방법은 절연 저항을 측정하기 위해서는 별도의 전압 소스가 필요하게 된다.In addition, the insulation resistance can be measured using a separate voltage source rather than a high voltage battery. That is, this method requires a separate voltage source to measure the insulation resistance.

본 명세서의 실시 예들은 양극 또는 음극 단자와 차량의 접지 사이에 연결된 커패시터 또는 저항에 걸린 신호 파형의 적분값을 이용하여 절연 저항을 측정할 수 있는, 적분을 이용한 절연 저항 측정 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide an apparatus and method for measuring an insulation resistance using an integral that can measure an insulation resistance using an integrated value of a signal or a waveform connected to a capacitor or a resistor connected between an anode or a cathode terminal and a ground of the vehicle do.

또한, 본 명세서의 실시 예들은 고전압 배터리가 아닌 신호 발생기를 이용하여 절연 저항을 측정함으로써, 배터리의 전압값 및 전압 소스에 종속적이지 않고 배터리의 전압값 없이도 절연 저항을 측정할 수 있는, 적분을 이용한 절연 저항 측정 장치 및 방법을 제공하고자 한다.The embodiments of the present invention can also be applied to an integrated circuit that measures insulation resistance using a signal generator rather than a high voltage battery so that the insulation resistance can be measured without depending on the voltage value and voltage source of the battery and without the voltage value of the battery. And to provide an apparatus and method for measuring insulation resistance.

또한, 본 명세서의 실시 예들은 배터리의 양극 및 음극 단자에 연결된 스위치를 각각 제어하여 절연 저항을 측정함으로써, 양극 및 음극 절연 저항을 모두 측정할 수 있는, 적분을 이용한 절연 저항 측정 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Also, embodiments of the present invention provide an apparatus and method for measuring insulation resistance using an integral, which can measure both an anode and a cathode insulation resistance by measuring an insulation resistance by controlling switches connected to the anode and the cathode terminals of the battery, respectively I want to.

본 명세서의 제1 측면에 따르면, 교류 신호를 생성하는 신호 생성기; 상기 신호 생성기와 배터리의 제1 단자 사이에 연결된 제1 스위치; 상기 배터리의 제1 단자 및 상기 제1 스위치와 일단이 연결된 제1 커패시터; 상기 제1 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제1 저항; 상기 제1 저항의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 제1 적분기; 및 상기 제1 적분기에서 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제2 단자와 상기 접지 간의 제2 절연 저항을 산출하는 제어부를 포함하는 절연 저항 측정 장치가 제공될 수 있다.According to a first aspect of the present disclosure, there is provided a signal generator comprising: a signal generator for generating an AC signal; A first switch coupled between the signal generator and a first terminal of the battery; A first capacitor connected to the first terminal of the battery and the first switch; A first resistor connected between the other end of the first capacitor and ground; A first integrator for integrating a signal waveform applied to both ends of the first resistor; And a controller for calculating a second insulation resistance between the second terminal of the battery and the ground using the integrated value integrated in the first integrator.

상기 제1 적분기는 상기 제1 스위치가 온(ON)되면 상기 신호 생성기에서 생성된 교류 신호가 상기 제1 커패시터를 거쳐 상기 제1 저항 양단에 걸리고, 상기 제1 저항 양단에 걸린 교류 신호 파형을 적분하여 교류 신호 파형의 적분값을 산출할 수 있다.Wherein the first integrator is configured such that when the first switch is turned on, the AC signal generated by the signal generator is applied to both ends of the first resistor through the first capacitor, and the AC signal waveform captured across the first resistor is integrated So that the integrated value of the AC signal waveform can be calculated.

상기 제어부는 상기 적분된 적분값과 상기 제2 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제2 절연 저항을 산출할 수 있다.The controller may calculate the second insulation resistance using the inverse relationship between the integrated value and the second insulation resistance.

상기 장치는, 상기 신호 생성기와 배터리의 제2 단자 사이에 연결된 제2 스위치; 상기 배터리의 제2 단자 및 상기 제2 스위치와 일단이 연결된 제2 커패시터; 상기 제2 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 저항; 및 상기 제2 저항의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 제2 적분기를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2 적분기에서 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제1 단자와 상기 접지 간의 제1 절연 저항을 산출할 수 있다.The apparatus comprising: a second switch connected between the signal generator and a second terminal of the battery; A second capacitor having one end connected to the second terminal of the battery and the second switch; A second resistor connected between the other end of the second capacitor and ground; And a second integrator for integrating a signal waveform that is applied across both ends of the second resistor, wherein the controller uses the integrated value integrated in the second integrator to perform a first insulation between the first terminal of the battery and the ground The resistance can be calculated.

상기 제2 적분기는 상기 제2 스위치가 온(ON)되면 상기 신호 생성기에서 생성된 교류 신호가 상기 제2 커패시터를 거쳐 상기 제2 저항 양단에 걸리고, 상기 제2 저항 양단에 걸린 교류 신호 파형을 적분하여 교류 신호 파형의 적분값을 산출할 수 있다.Wherein the second integrator is configured such that when the second switch is turned on, the AC signal generated by the signal generator is applied to both ends of the second resistor via the second capacitor, and the AC signal waveform captured across the second resistor is integrated So that the integrated value of the AC signal waveform can be calculated.

상기 제어부는 상기 적분된 적분값과 상기 제1 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제1 절연 저항을 산출할 수 있다.The controller may calculate the first insulation resistance using the inverse relationship between the integrated value and the first insulation resistance.

한편, 본 명세서의 제2 측면에 따르면, 교류 신호를 생성하는 신호 생성기; 상기 신호 생성기와 배터리의 제1 단자 사이에 연결된 제1 스위치; 상기 배터리의 제1 단자 및 상기 제1 스위치와 일단이 연결된 제1 커패시터; 상기 제1 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 커패시터; 상기 제2 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 제1 적분기; 및 상기 제1 적분기에서 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제2 단자와 상기 접지 간의 제2 절연 저항을 산출하는 제어부를 포함하는 절연 저항 측정 장치가 제공될 수 있다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a signal generator comprising: a signal generator for generating an AC signal; A first switch coupled between the signal generator and a first terminal of the battery; A first capacitor connected to the first terminal of the battery and the first switch; A second capacitor connected between the other end of the first capacitor and ground; A first integrator for integrating a signal waveform applied to both ends of the second capacitor; And a controller for calculating a second insulation resistance between the second terminal of the battery and the ground using the integrated value integrated in the first integrator.

상기 제1 적분기는 상기 제1 스위치가 온(ON)되면 상기 신호 생성기에서 생성된 교류 신호가 상기 제1 커패시터를 거쳐 상기 제2 커패시터 양단에 걸리고, 상기 제1 커패시터 양단에 걸린 교류 신호 파형을 적분하여 교류 신호 파형의 적분값을 산출할 수 있다.Wherein the first integrator is configured such that when the first switch is turned on, the AC signal generated by the signal generator is applied to both ends of the second capacitor via the first capacitor, and the AC signal waveform captured across the first capacitor is integrated So that the integrated value of the AC signal waveform can be calculated.

상기 제어부는 상기 적분된 적분값과 상기 제2 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제2 절연 저항을 산출할 수 있다.The controller may calculate the second insulation resistance using the inverse relationship between the integrated value and the second insulation resistance.

상기 장치는, 상기 신호 생성기와 배터리의 제2 단자 사이에 연결된 제2 스위치; 상기 배터리의 제2 단자 및 상기 제2 스위치와 일단이 연결된 제3 커패시터; 상기 제3 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제4 커패시터; 및 상기 제4 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 제2 적분기를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2 적분기에서 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제1 단자와 상기 접지 간의 제1 절연 저항을 산출할 수 있다.The apparatus comprising: a second switch connected between the signal generator and a second terminal of the battery; A third capacitor connected at one end to the second terminal of the battery and the second switch; A fourth capacitor connected between the other end of the third capacitor and ground; And a second integrator for integrating a signal waveform applied to both ends of the fourth capacitor, wherein the controller uses the integrated value integrated in the second integrator to perform a first insulation between the first terminal of the battery and the ground The resistance can be calculated.

상기 제2 적분기는 상기 제2 스위치가 온(ON)되면 상기 신호 생성기에서 생성된 교류 신호가 상기 제2 커패시터를 거쳐 상기 제4 커패시터 양단에 걸리고, 상기 제4 커패시터 양단에 걸린 교류 신호 파형을 적분하여 교류 신호 파형의 적분값을 산출할 수 있다.Wherein the second integrator is configured such that when the second switch is turned on, the AC signal generated by the signal generator is applied to both ends of the fourth capacitor via the second capacitor, and the AC signal waveform captured across the fourth capacitor is integrated So that the integrated value of the AC signal waveform can be calculated.

상기 제어부는 상기 적분된 적분값과 상기 제1 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제1 절연 저항을 산출할 수 있다.The controller may calculate the first insulation resistance using the inverse relationship between the integrated value and the first insulation resistance.

한편, 본 명세서의 제3 측면에 따르면, 배터리의 제1 단자와 접지 사이에 직렬로 연결된 제1 커패시터 및 제1 저항을 포함한 절연 저항 측정 장치에서의 절연 저항 측정 방법에 있어서, 교류 신호를 생성하는 단계; 상기 신호 생성기와 배터리의 제1 단자 사이에 연결된 제1 스위치를 온(ON)시키는 단계; 상기 제1 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제1 저항의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 단계; 및 상기 제1 저항의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제2 단자와 상기 접지 간의 제2 절연 저항을 산출하는 단계를 포함하는 절연 저항 측정 방법이 제공될 수 있다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of measuring an insulation resistance in an insulation resistance measuring apparatus including a first capacitor and a first resistor connected in series between a first terminal of a battery and a ground, step; Turning on a first switch connected between the signal generator and a first terminal of the battery; Integrating a signal waveform applied to both ends of a first resistor connected between the other end of the first capacitor and the ground; And calculating a second insulation resistance between the second terminal of the battery and the ground by using an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the first resistance.

상기 제2 절연 저항을 산출하는 단계는 상기 제1 저항의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분된 적분값과 상기 제2 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제2 절연 저항을 산출할 수 있다.The calculating of the second insulation resistance may calculate the second insulation resistance using an inverse relationship between an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the first resistor and the second insulation resistance.

상기 방법은, 상기 절연 저항 측정 장치에 배터리의 제2 단자와 접지 사이에 직렬로 연결된 제2 커패시터 및 제2 저항이 더 포함되고, 상기 신호 생성기와 배터리의 제2 단자 사이에 연결된 제2 스위치를 온(ON)시키는 단계; 상기 제2 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 저항의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 단계; 및 상기 제2 저항의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제1 단자와 상기 접지 간의 제1 절연 저항을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method further includes a second capacitor and a second resistor connected in series between the second terminal of the battery and the ground and the second switch connected between the signal generator and the second terminal of the battery, (ON); Integrating a signal waveform across both ends of a second resistor connected between the other end of the second capacitor and ground; And calculating a first insulation resistance between the first terminal of the battery and the ground by using an integral value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the second resistance.

상기 제1 절연 저항을 산출하는 단계는 상기 제2 저항의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분된 적분값과 상기 제1 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제1 절연 저항을 산출할 수 있다.The calculating of the first insulation resistance may calculate the first insulation resistance using an inverse relationship between an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the second resistance and the first insulation resistance.

한편, 본 명세서의 제4 측면에 따르면, 배터리의 제1 단자와 접지 사이에 직렬로 연결된 제1 및 제2 커패시터를 포함한 절연 저항 측정 장치에서의 절연 저항 측정 방법에 있어서, 교류 신호를 생성하는 단계; 상기 신호 생성기와 배터리의 제1 단자 사이에 연결된 제1 스위치를 온(ON)시키는 단계; 상기 제1 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 단계; 및 상기 제2 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제2 단자와 상기 접지 간의 제2 절연 저항을 산출하는 단계를 포함하는 절연 저항 측정 방법이 제공될 수 있다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of measuring an insulation resistance in an insulation resistance measuring apparatus including first and second capacitors connected in series between a first terminal of a battery and a ground, ; Turning on a first switch connected between the signal generator and a first terminal of the battery; Integrating a signal waveform applied to both ends of a second capacitor connected between the other end of the first capacitor and the ground; And calculating a second insulation resistance between the second terminal of the battery and the ground by using an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the second capacitor.

상기 제2 절연 저항을 산출하는 단계는 상기 제2 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분된 적분값과 상기 제2 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제2 절연 저항을 산출할 수 있다.The calculating of the second insulation resistance may calculate the second insulation resistance using an inverse relationship between an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the second capacitor and the second insulation resistance.

상기 방법은, 상기 절연 저항 측정 장치에 배터리의 제2 단자와 접지 사이에 직렬로 연결된 제3 및 제4 커패시터가 더 포함되고, 상기 신호 생성기와 배터리의 제2 단자 사이에 연결된 제2 스위치를 온(ON)시키는 단계; 상기 제3 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제4 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 단계; 및 상기 제4 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제1 단자와 상기 접지 간의 제1 절연 저항을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method further includes a third and a fourth capacitor connected in series between the second terminal of the battery and the ground and the second switch connected between the signal generator and the second terminal of the battery, (ON); Integrating a signal waveform applied to both ends of a fourth capacitor connected between the other end of the third capacitor and the ground; And calculating a first insulation resistance between the first terminal of the battery and the ground by using an integral value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the fourth capacitor.

상기 제1 절연 저항을 산출하는 단계는 상기 제4 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분된 적분값과 상기 제1 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제1 절연 저항을 산출할 수 있다.The calculating of the first insulation resistance may calculate the first insulation resistance using an inverse relationship between an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the fourth capacitor and the first insulation resistance.

본 명세서의 실시 예들은 양극 또는 음극 단자와 차량의 접지 사이에 연결된 커패시터 또는 저항에 걸린 신호 파형의 적분값을 이용하여 절연 저항을 측정할 수 있다.Embodiments of the present invention can measure the insulation resistance using the integrated value of the signal waveform of the capacitor or the resistor connected between the anode or the cathode terminal and the ground of the vehicle.

또한, 본 명세서의 실시 예들은 고전압 배터리가 아닌 신호 발생기를 이용하여 절연 저항을 측정함으로써, 배터리의 전압값 및 전압 소스에 종속적이지 않고 배터리의 전압값 없이도 절연 저항을 측정할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention can measure the insulation resistance without measuring the voltage value of the battery without depending on the voltage value and the voltage source of the battery by measuring the insulation resistance using a signal generator rather than a high voltage battery.

또한, 본 명세서의 실시 예들은 배터리의 양극 및 음극 단자에 연결된 스위치를 각각 제어하여 절연 저항을 측정함으로써, 양극 및 음극 절연 저항을 모두 측정할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention can measure both the anode and the anode insulation resistance by measuring the insulation resistance by controlling the switches connected to the anode and cathode terminals of the battery, respectively.

도 1은 종래 기술에 따른 배터리 관리 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 적분을 이용한 절연 저항 측정 장치의 구성도이다.
도 3은 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 적분을 이용한 절연 저항 측정 장치의 구성도이다.
도 4 및 도 5는 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 적분을 이용한 절연 저항 측정 방법에 대한 흐름도이다.
도 6 및 도 7은 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 적분을 이용한 절연 저항 측정 방법에 대한 흐름도이다.
1 is a block diagram schematically showing a battery management system according to the prior art.
2 is a configuration diagram of an insulation resistance measuring apparatus using an integration according to the first embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram of an insulation resistance measuring apparatus using an integration according to a second embodiment of the present invention.
4 and 5 are flowcharts illustrating a method of measuring an insulation resistance using an integral according to the first embodiment of the present invention.
6 and 7 are flowcharts of a method for measuring an insulation resistance using an integration according to a second embodiment of the present invention.

이하, 본 명세서의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

실시 예를 설명함에 있어서 본 명세서가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 명세서와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 명세서의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In describing the embodiments, descriptions of techniques which are well known in the technical field to which this specification belongs and which are not directly related to this specification are not described. This is for the sake of clarity without omitting the unnecessary explanation and without giving the gist of the present invention.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals.

도 2는 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 적분을 이용한 절연 저항 측정 장치의 구성도이다.2 is a configuration diagram of an insulation resistance measuring apparatus using an integration according to the first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 적분을 이용한 절연 저항 측정 장치(200)는 신호 생성기(210), 제1 스위치(SW1), 제1 커패시터(C1), 제1 저항(R1), 제1 적분기(220) 및 제어부(240)를 포함한다. 또한, 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 절연 저항 측정 장치(200)는 제2 스위치(SW2), 제2 커패시터(C2), 제2 저항(R2) 및 제2 적분기(230)를 더 포함할 수 있다.2, an insulation resistance measuring apparatus 200 using an integration according to the first embodiment of the present invention includes a signal generator 210, a first switch SW1, a first capacitor C1, A resistor R1, a first integrator 220, and a controller 240. The insulation resistance measuring apparatus 200 according to the first embodiment of the present invention further includes a second switch SW2, a second capacitor C2, a second resistor R2 and a second integrator 230 .

이하, 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 절연 저항 측정 장치(200)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 배터리(V1)의 음극(-) 단자와 차량의 접지 사이의 음극 절연 저항(R_leak-)을 측정하는 경우와, 배터리(V1)의 양극(+) 단자와 차량의 접지 사이의 양극 절연 저항(R_leak+)을 측정하는 경우로 나누어서 설명하기로 한다.The concrete configuration and operation of each component of the insulation resistance measuring apparatus 200 according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the negative electrode insulation resistance R_leak-1 between the negative terminal of the battery V1 and the ground of the vehicle, And the case of measuring the anode insulation resistance R_leak + between the anode terminal of the battery V1 and the ground of the vehicle will be described separately.

절연 저항을 살펴보면, 배터리(V1)와 차량의 샤시 접지 간에 고장이 발생할 수 있다. 그러면, 배터리의 양극 또는 음극 단자와 접지 사이에 절연 저항이 발생할 수 있다. 여기서, 절연 저항은 절연 파괴가 아닌 정상적인 경우에 오픈(Open) 상태와 등가될 수 있다. 반면, 절연 저항은 절연 파괴된 비정상적인 경우에 저항 성분을 가질 수 있다. 예를 들어, 절연 저항은 오픈 상태로 등가될 수 있는 저항값을 가지거나, 고장 시에 단락(Short) 상태가 될 수 있다.Looking at the insulation resistance, a failure may occur between the battery V1 and the chassis ground of the vehicle. Then, an insulation resistance may occur between the positive or negative terminal of the battery and the ground. Here, the insulation resistance may be equivalent to an open state in a normal case, not an insulation breakdown. On the other hand, the insulation resistance may have a resistance component in case of an abnormal breakdown. For example, the insulation resistance may have a resistance value that is equivalent to an open state, or may be shorted in the event of failure.

절연 저항 측정 장치(200)는 배터리(V1)와 접지 사이의 절연 저항을 양극 절연 저항(R_leak+)과 음극 절연 저항(R_leak-)으로 구분하여 측정할 수 있도록 한다. 이는 안전성의 문제와 고장 저항의 발생시 절연 파괴 위치를 용이하게 파악할 수 있도록 하기 위함이다.The insulation resistance measuring apparatus 200 can measure the insulation resistance between the battery V1 and the ground by dividing the insulation resistance into an anode insulation resistance R_leak + and a cathode insulation resistance R_leak-. This is to make it easy to understand the safety problem and the location of the insulation breakdown when the breakdown resistance occurs.

절연 저항 측정 장치(200)는 배터리(V1)에 연결되는 고전압 라인의 양극 또는 음극 중 한쪽이 절연 파괴된 경우의 절연 저항을 측정할 수 있으며, 동시에 양극 및 음극이 절연 파괴된 경우에도 절연 저항을 측정할 수 있다.The insulation resistance measuring apparatus 200 can measure the insulation resistance when one of the positive electrode and the negative electrode of the high voltage line connected to the battery V1 is insulated and at the same time, Can be measured.

한편, 배터리(V1)는 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차에 장착되는 고전압 배터리가 될 수 있다. 배터리(V1)는 고전압 배터리로서, 하나의 배터리 셀 또는 다수의 배터리 셀이 구비된 배터리 모듈로 구현될 수도 있으나, 복수의 배터리 모듈이 직렬 연결되는 배터리 팩으로 구현될 수도 있다. 이는 고전압을 발생하기 위하여 전기 자동차 등에서 많이 사용되는 방식으로 단일 배터리로 직접 고전압을 생성하기보다 저전압을 생성하는 복수의 배터리를 직렬로 연결하여 고전압을 생성하는 것이 더욱 효율적이기 때문이다. 그리고 연료 전지가 배터리를 대체하여 포함될 수도 있다. 배터리(V1)는 절연 저항의 측정이 요구되는 다양한 종류의 배터리를 포함할 수 있다. 이때, 배터리(V1)의 제1 단자(예컨대, 양극 단자(+)) 및 제2 단자(예컨대, 음극 단자(-))에 연결되는 고전압 라인은 전기적으로 절연되어 있다.On the other hand, the battery V1 may be a high voltage battery mounted in a hybrid vehicle or an electric vehicle. The battery V1 may be a high voltage battery, a battery module having one battery cell or a plurality of battery cells, or a battery pack having a plurality of battery modules connected in series. This is because, in order to generate a high voltage, it is more efficient to generate a high voltage by serially connecting a plurality of batteries generating a low voltage rather than directly generating a high voltage with a single battery in a method commonly used in electric vehicles. The fuel cell may be replaced by a battery. The battery V1 may include various kinds of batteries requiring measurement of insulation resistance. At this time, the high voltage line connected to the first terminal (e.g., the positive terminal (+) of the battery V1 and the second terminal (e.g., the negative terminal (-)) is electrically insulated.

배터리(V1)의 음극(-) 단자와 차량의 접지 사이의 음극 절연 저항(R_leak-)을 측정하기 위한 절연 저항 측정 장치(200)를 살펴보기로 한다.An insulation resistance measuring apparatus 200 for measuring a negative insulation resistance R_leak- between a negative (-) terminal of the battery V1 and a ground of the vehicle will be described.

신호 생성기(210)는 기설정된 주파수를 가지는 교류 신호를 생성한다. 여기서, 기설정된 주파수는 다른 주파수로 설정될 수 있다.The signal generator 210 generates an AC signal having a preset frequency. Here, the predetermined frequency may be set to another frequency.

제1 스위치(SW1)는 신호 생성기(210)와 배터리의 양극 단자 사이에 연결되어 있다.The first switch SW1 is connected between the signal generator 210 and the positive terminal of the battery.

제1 커패시터(C1)는 배터리의 양극 단자 및 제1 스위치(SW1)와 일단이 연결되어 있다. 제1 커패시터(C1)는 직류 신호를 차단하고 교류 신호를 통과시키는 일종의 필터 기능을 수행한다. 제1 커패시터(C1)는 고전압 배터리로부터 절연 저항 측정 장치(200)를 전기적으로 절연시킬 수 있다.The first capacitor C1 is connected at one end to the positive terminal of the battery and the first switch SW1. The first capacitor C1 performs a kind of filter function for blocking the DC signal and passing the AC signal. The first capacitor C1 can electrically insulate the insulation resistance measuring device 200 from the high voltage battery.

제1 저항(R1)은 제1 커패시터(C1)의 타단과 접지 사이에 연결되어 있다. 제1 저항(R1)은 Y-저항(Y-resistor)으로서, 배터리의 양극 단자와 연결된 제1 커패시터(C1)와 접지 사이에 직렬로 연결되어 있다.The first resistor R1 is connected between the other end of the first capacitor C1 and the ground. The first resistor R1 is a Y-resistor, and is connected in series between the first capacitor C1 connected to the positive terminal of the battery and the ground.

여기서, 차량의 접지(GND)는 배터리(V1) 및 연료 전지 시스템에서 배터리 및 연료 전지와 절연되어야 하는 대상으로서, 배터리 및 연료 전지를 이용하는 시스템이 자동차인 경우에는 차체가 접지가 될 수 있다. 일례로, 제1 저항(R1)은 고전압 배터리 팩(Battery Pack)의 양극(+) 단자와 연결된 제1 커패시터(C1)와 차량 샤시 접지(GND) 사이에 연결되고, 수 MΩ 이상의 저항값을 가질 수 있다.Here, the ground GND of the vehicle is an object to be insulated from the battery V1 and the battery and the fuel cell in the fuel cell system, and the vehicle body can be grounded when the system using the battery and the fuel cell is an automobile. For example, the first resistor R1 is connected between the first capacitor C1 connected to the positive (+) terminal of the high voltage battery pack and the vehicle chassis ground GND, and has a resistance value of several MΩ or more .

제1 적분기(220)는 제1 저항(R1)의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분한다. 제1 스위치(SW1)가 온(ON)되면 신호 생성기(210)에서 생성된 교류 신호가 제1 커패시터(C1)를 거쳐 제1 저항(R1) 양단에 걸리게 된다. 제1 적분기(220)는 제1 저항(R1) 양단에 걸린 교류 신호 파형을 적분하여 교류 신호 파형의 적분값을 산출할 수 있다.The first integrator 220 integrates the signal waveforms across both ends of the first resistor R1. When the first switch SW1 is turned on, the AC signal generated by the signal generator 210 is latched across the first resistor R1 via the first capacitor C1. The first integrator 220 may integrate the AC signal waveforms across the first resistor R1 to calculate the integrated value of the AC signal waveform.

제어부(240)는 제1 적분기(220)에서 적분된 적분값을 이용하여 배터리의 음극 단자와 접지 간의 음극 절연 저항(R_leak-)을 산출한다. 여기서, 제어부(240)는 제1 적분기(220)에서 적분된 적분값과 음극 절연 저항(R_leak-) 간의 반비례 관계를 이용하여 음극 절연 저항(R_leak-)을 산출할 수 있다.The controller 240 calculates the anode insulation resistance R_leak- between the anode terminal of the battery and the ground using the integrated value integrated in the first integrator 220. [ Here, the controller 240 may calculate the anode insulation resistance R_leak- by using the inverse relationship between the integrated value integrated in the first integrator 220 and the anode insulation resistance R_leak-.

제1 저항(R1) 양단에 걸리는 전압 파형은 제1 및 제2 커패시터(C1 및 C2), 제1 및 제2 저항(R1 및 R2), 및 음극 절연 저항(R_leak-)과의 합성 값과 신호 생성기(210)에서 생성된 입력 전압(Vin)에 따라 하기의 [수학식 1]과 같이 결정된다.The voltage waveform across both ends of the first resistor R1 is the sum of the combined values of the first and second capacitors C1 and C2, the first and second resistors R1 and R2, and the negative electrode insulation resistance R_leak- Is determined according to the following equation (1) according to the input voltage Vin generated by the generator 210. [

Figure 112014119788407-pat00001
Figure 112014119788407-pat00001

여기서, Vin은 신호 생성기(210)에서 생성된 입력 전압, R1 및 R2는 제1 및 제2 저항, C1 및 C2는 제1 및 제2 커패시터, R_leak-는 음극 절연 저항을 나타낸다.Where Vin is the input voltage generated by the signal generator 210, R1 and R2 are the first and second resistances, C1 and C2 are the first and second capacitors, and R_leak- is the negative electrode insulation resistance.

제어부(240)는 제1 스위치(SW1)가 온(ON) 상태에서 제1 저항(R1) 양단에 걸리는 전압 파형의 적분값을 상기의 [수학식 1]에 적용하여 음극 절연 저항(R_leak-)을 산출할 수 있다.The control unit 240 applies the integral value of the voltage waveform across the first resistor R1 to the negative electrode insulation resistance R_leak- by applying Equation 1 to the control unit 240 when the first switch SW1 is ON, Can be calculated.

한편, 배터리(V1)의 양극(+) 단자와 차량의 접지 사이의 양극 절연 저항(R_leak+)을 측정하기 위한 절연 저항 측정 장치(200)를 살펴보기로 한다.An insulation resistance measuring apparatus 200 for measuring the anode insulation resistance R_leak + between the anode terminal of the battery V1 and the ground of the vehicle will be described.

신호 생성기(210)는 기설정된 주파수를 가지는 교류 신호를 생성한다. 여기서, 기설정된 주파수는 다른 주파수로 설정될 수 있다. 신호 생성기(210)는 제1 스위치(SW1)뿐만 아니라 제2 스위치(SW2)와도 연결되어 있다.The signal generator 210 generates an AC signal having a preset frequency. Here, the predetermined frequency may be set to another frequency. The signal generator 210 is connected not only to the first switch SW1 but also to the second switch SW2.

제2 스위치(SW2)는 신호 생성기(210)와 배터리의 음극 단자 사이에 연결되어 있다.The second switch SW2 is connected between the signal generator 210 and the negative terminal of the battery.

제2 커패시터(C2)는 배터리의 음극 단자 및 제2 스위치(SW2)와 일단이 연결되어 있다. 제2 커패시터(C2)는 직류 신호를 차단하고 교류 신호를 통과시키는 일종의 필터 기능을 수행한다. 제2 커패시터(C2)는 고전압 배터리로부터 절연 저항 측정 장치(200)를 전기적으로 절연시킬 수 있다.The second capacitor C2 is connected at one end to the negative terminal of the battery and the second switch SW2. The second capacitor C2 performs a kind of filter function for blocking the DC signal and passing the AC signal. The second capacitor C2 can electrically insulate the insulation resistance measuring device 200 from the high voltage battery.

제2 저항(R2)은 제2 커패시터(C2)의 타단과 접지 사이에 연결되어 있다. 제2 저항(R2)은 Y-저항(Y-resistor)으로서, 배터리의 음극 단자와 연결된 제2 커패시터(C2)와 접지 사이에 직렬로 연결되어 있다.The second resistor R2 is connected between the other terminal of the second capacitor C2 and the ground. The second resistor R2 is a Y-resistor, which is connected in series between the second capacitor C2 connected to the negative terminal of the battery and ground.

여기서, 차량의 접지(GND)는 배터리(V1) 및 연료 전지 시스템에서 배터리 및 연료 전지와 절연되어야 하는 대상으로서, 배터리 및 연료 전지를 이용하는 시스템이 자동차인 경우에는 차체가 접지가 될 수 있다. 일례로, 제2 저항(R2)은 고전압 배터리 팩(Battery Pack)의 음극 단자와 연결된 제2 커패시터(C2)와 차량 샤시 접지(GND) 사이에 연결되고, 수 MΩ 이상의 저항값을 가질 수 있다.Here, the ground GND of the vehicle is an object to be insulated from the battery V1 and the battery and the fuel cell in the fuel cell system, and the vehicle body can be grounded when the system using the battery and the fuel cell is an automobile. For example, the second resistor R2 is connected between the second capacitor C2 connected to the negative terminal of the high voltage battery pack and the vehicle chassis ground GND, and may have a resistance value of several MΩ or more.

제2 적분기(230)는 제2 저항(R2)의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분한다. 제2 스위치(SW2)가 온(ON)되면 신호 생성기(210)에서 생성된 교류 신호가 제2 커패시터(C2)를 거쳐 제2 저항(R2) 양단에 걸리게 된다. 제2 적분기(230)는 제2 저항(R2) 양단에 걸린 교류 신호 파형을 적분하여 교류 신호 파형의 적분값을 산출할 수 있다.The second integrator 230 integrates a signal waveform applied across the second resistor R2. When the second switch SW2 is turned on, the alternating signal generated by the signal generator 210 is applied across the second resistor R2 through the second capacitor C2. The second integrator 230 may integrate the AC signal waveforms across the second resistor R2 to calculate the integrated value of the AC signal waveform.

제어부(240)는 제2 적분기(230)에서 적분된 적분값을 이용하여 배터리의 양극 단자와 접지 간의 양극 절연 저항(R_leak+)을 산출한다. 여기서, 제어부(240)는 제2 적분기(230)에서 적분된 적분값과 양극 절연 저항(R_leak+) 간의 반비례 관계를 이용하여 양극 절연 저항(R_leak+)을 산출할 수 있다.The control unit 240 calculates the anode insulation resistance R_leak + between the positive terminal of the battery and the ground using the integrated value integrated in the second integrator 230. Here, the controller 240 may calculate the anode insulation resistance R_leak + using the inverse relationship between the integrated value integrated in the second integrator 230 and the anode insulation resistance R_leak +.

제2 저항(R2) 양단에 걸리는 전압 파형은 제1 및 제2 커패시터(C1 및 C2), 제1 및 제2 저항(R1 및 R2), 및 양극 절연 저항(R_leak+)과의 합성 값과 신호 생성기(210)에서 생성된 입력 전압(Vin)에 따라 하기의 [수학식 2]와 같이 결정된다.The voltage waveform across both ends of the second resistor R2 is determined by the combined value of the first and second capacitors C1 and C2, the first and second resistors R1 and R2, and the anode insulation resistance R_leak + (2) according to the input voltage Vin generated by the inverter 210.

Figure 112014119788407-pat00002
Figure 112014119788407-pat00002

여기서, Vin은 신호 생성기(210)에서 생성된 입력 전압, R1 및 R2는 제1 및 제2 저항, C1 및 C2는 제1 및 제2 커패시터, R_leak+는 양극 절연 저항을 나타낸다.Where Vin is the input voltage generated by the signal generator 210, R1 and R2 are the first and second resistors, C1 and C2 are the first and second capacitors, and R_leak + is the anode insulation resistance.

제어부(240)는 제2 스위치(SW2)가 온(ON) 상태에서 제2 저항(R2) 양단에 걸리는 전압 파형의 적분값을 상기의 [수학식 2]에 적용하여 양극 절연 저항(R_leak+)을 산출할 수 있다.The control unit 240 applies the integrated value of the voltage waveform across the second resistor R2 to the above expression (2) while the second switch SW2 is in the ON state to determine the anode insulation resistance R_leak + Can be calculated.

도 3은 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 적분을 이용한 절연 저항 측정 장치의 구성도이다.3 is a configuration diagram of an insulation resistance measuring apparatus using an integration according to a second embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 적분을 이용한 절연 저항 측정 장치(200)는 신호 생성기(210), 제1 스위치(SW1), 제1 및 제2 커패시터(C1 및 C2), 제1 적분기(220) 및 제어부(240)를 포함한다. 또한, 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 절연 저항 측정 장치(200)는 제2 스위치(SW2), 제3 및 제4 커패시터(C3 및 C4) 및 제2 적분기(230)를 더 포함할 수 있다.3, the insulation resistance measuring apparatus 200 using an integration according to the second embodiment of the present invention includes a signal generator 210, a first switch SW1, first and second capacitors C1 and C2, C2, a first integrator 220, and a controller 240. [ The insulation resistance measuring apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention may further include a second switch SW2, third and fourth capacitors C3 and C4, and a second integrator 230 .

이하, 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 절연 저항 측정 장치(200)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 배터리(V1)의 음극(-) 단자와 차량의 접지 사이의 음극 절연 저항(R_leak-)을 측정하는 경우와, 배터리(V1)의 양극(+) 단자와 차량의 접지 사이의 양극 절연 저항(R_leak+)을 측정하는 경우로 나누어서 설명하기로 한다.The concrete configuration and operation of each component of the insulation resistance measuring apparatus 200 according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the negative electrode insulation resistance R_leak-1 between the negative terminal of the battery V1 and the ground of the vehicle, And the case of measuring the anode insulation resistance R_leak + between the anode terminal of the battery V1 and the ground of the vehicle will be described separately.

절연 저항 측정 장치(200)는 배터리(V1)와 접지 사이의 절연 저항을 양극 절연 저항(R_leak+)과 음극 절연 저항(R_leak-)으로 구분하여 측정할 수 있도록 한다. 이는 안전성의 문제와 고장 저항의 발생시 절연 파괴 위치를 용이하게 파악할 수 있도록 하기 위함이다.The insulation resistance measuring apparatus 200 can measure the insulation resistance between the battery V1 and the ground by dividing the insulation resistance into an anode insulation resistance R_leak + and a cathode insulation resistance R_leak-. This is to make it easy to understand the safety problem and the location of the insulation breakdown when the breakdown resistance occurs.

절연 저항 측정 장치(200)는 배터리(V1)에 연결되는 고전압 라인의 양극 또는 음극 중 한쪽이 절연 파괴된 경우의 절연 저항을 측정할 수 있으며, 동시에 양극 및 음극이 절연 파괴된 경우에도 절연 저항을 측정할 수 있다.The insulation resistance measuring apparatus 200 can measure the insulation resistance when one of the positive electrode and the negative electrode of the high voltage line connected to the battery V1 is insulated and at the same time, Can be measured.

배터리(V1)의 음극(-) 단자와 차량의 접지 사이의 음극 절연 저항(R_leak-)을 측정하기 위한 절연 저항 측정 장치(200)를 살펴보기로 한다.An insulation resistance measuring apparatus 200 for measuring a negative insulation resistance R_leak- between a negative (-) terminal of the battery V1 and a ground of the vehicle will be described.

신호 생성기(210)는 기설정된 주파수를 가지는 교류 신호를 생성한다. 여기서, 기설정된 주파수는 다른 주파수로 설정될 수 있다.The signal generator 210 generates an AC signal having a preset frequency. Here, the predetermined frequency may be set to another frequency.

제1 스위치(SW1)는 신호 생성기(210)와 배터리의 양극 단자 사이에 연결되어 있다.The first switch SW1 is connected between the signal generator 210 and the positive terminal of the battery.

제1 커패시터(C1)는 배터리의 양극 단자 및 제1 스위치(SW1)와 일단이 연결되어 있다. 제1 커패시터(C1)는 직류 신호를 차단하고 교류 신호를 통과시키는 일종의 필터 기능을 수행한다. 제1 커패시터(C1)는 고전압 배터리로부터 절연 저항 측정 장치(200)를 전기적으로 절연시킬 수 있다.The first capacitor C1 is connected at one end to the positive terminal of the battery and the first switch SW1. The first capacitor C1 performs a kind of filter function for blocking the DC signal and passing the AC signal. The first capacitor C1 can electrically insulate the insulation resistance measuring device 200 from the high voltage battery.

제2 커패시터(C2)는 제1 커패시터(C1)의 타단과 접지 사이에 연결되어 있다. 제2 커패시터(C2)는 Y-커패시터(Y-capacitor)로서, 배터리의 양극 단자와 연결된 제1 커패시터(C1)와 접지 사이에 직렬로 연결되어 있다.The second capacitor C2 is connected between the other end of the first capacitor C1 and the ground. The second capacitor C2 is a Y-capacitor, which is connected in series between the first capacitor C1 connected to the positive terminal of the battery and the ground.

제1 적분기(220)는 제2 커패시터(C2)의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분한다. 제1 스위치(SW1)가 온(ON)되면 신호 생성기(210)에서 생성된 교류 신호가 제1 커패시터(C1)를 거쳐 제2 커패시터(C2) 양단에 걸리게 된다. 제1 적분기(220)는 제2 커패시터(C2) 양단에 걸린 교류 신호 파형을 적분하여 교류 신호 파형의 적분값을 산출할 수 있다.The first integrator 220 integrates a signal waveform applied to both ends of the second capacitor C2. When the first switch SW1 is turned on, the AC signal generated by the signal generator 210 is applied to both ends of the second capacitor C2 via the first capacitor C1. The first integrator 220 may integrate the AC signal waveforms across the second capacitor C2 to calculate the integrated value of the AC signal waveform.

제어부(240)는 제1 적분기(220)에서 적분된 적분값을 이용하여 배터리의 음극 단자와 접지 간의 음극 절연 저항(R_leak-)을 산출한다. 여기서, 제어부(240)는 제1 적분기(220)에서 적분된 적분값과 음극 절연 저항(R_leak-) 간의 반비례 관계를 이용하여 음극 절연 저항(R_leak-)을 산출할 수 있다.The controller 240 calculates the anode insulation resistance R_leak- between the anode terminal of the battery and the ground using the integrated value integrated in the first integrator 220. [ Here, the controller 240 may calculate the anode insulation resistance R_leak- by using the inverse relationship between the integrated value integrated in the first integrator 220 and the anode insulation resistance R_leak-.

한편, 배터리(V1)의 양극(+) 단자와 차량의 접지 사이의 양극 절연 저항(R_leak+)을 측정하기 위한 절연 저항 측정 장치(200)를 살펴보기로 한다.An insulation resistance measuring apparatus 200 for measuring the anode insulation resistance R_leak + between the anode terminal of the battery V1 and the ground of the vehicle will be described.

신호 생성기(210)는 기설정된 주파수를 가지는 교류 신호를 생성한다. 여기서, 기설정된 주파수는 다른 주파수로 설정될 수 있다. 신호 생성기(210)는 제1 스위치(SW1)뿐만 아니라 제2 스위치(SW2)와도 연결되어 있다.The signal generator 210 generates an AC signal having a preset frequency. Here, the predetermined frequency may be set to another frequency. The signal generator 210 is connected not only to the first switch SW1 but also to the second switch SW2.

제2 스위치(SW2)는 신호 생성기(210)와 배터리의 음극 단자 사이에 연결되어 있다.The second switch SW2 is connected between the signal generator 210 and the negative terminal of the battery.

제3 커패시터(C3)는 배터리의 음극 단자 및 제2 스위치(SW2)와 일단이 연결되어 있다. 제3 커패시터(C3)는 직류 신호를 차단하고 교류 신호를 통과시키는 일종의 필터 기능을 수행한다. 제3 커패시터(C3)는 고전압 배터리로부터 절연 저항 측정 장치(200)를 전기적으로 절연시킬 수 있다.The third capacitor C3 is connected at one end to the negative terminal of the battery and the second switch SW2. The third capacitor C3 performs a kind of filter function for blocking the DC signal and passing the AC signal. The third capacitor C3 can electrically insulate the insulation resistance measuring device 200 from the high voltage battery.

제4 커패시터(C4)는 제3 커패시터(C3)의 타단과 접지 사이에 연결되어 있다. 제4 커패시터(C4)는 Y-커패시터(Y-capacitor)로서, 배터리의 음극 단자와 연결된 제3 커패시터(C3)와 접지 사이에 직렬로 연결되어 있다.The fourth capacitor C4 is connected between the other end of the third capacitor C3 and the ground. The fourth capacitor C4 is a Y-capacitor, and is connected in series between the third capacitor C3 connected to the negative terminal of the battery and the ground.

여기서, 차량의 접지(GND)는 배터리(V1) 및 연료 전지 시스템에서 배터리 및 연료 전지와 절연되어야 하는 대상으로서, 배터리 및 연료 전지를 이용하는 시스템이 자동차인 경우에는 차체가 접지가 될 수 있다. 일례로, 제4 커패시터(C4)는 고전압 배터리 팩(Battery Pack)의 음극 단자와 연결된 제3 커패시터(C3)와 차량 샤시 접지(GND) 사이에 연결될 수 있다.Here, the ground GND of the vehicle is an object to be insulated from the battery V1 and the battery and the fuel cell in the fuel cell system, and the vehicle body can be grounded when the system using the battery and the fuel cell is an automobile. For example, the fourth capacitor C4 may be connected between the third capacitor C3 connected to the negative terminal of the high voltage battery pack and the vehicle chassis ground GND.

제2 적분기(230)는 제4 커패시터(C4)의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분한다. 제2 스위치(SW2)가 온(ON)되면 신호 생성기(210)에서 생성된 교류 신호가 제3 커패시터(C3)를 거쳐 제4 커패시터(C4) 양단에 걸리게 된다. 제2 적분기(230)는 제4 커패시터(C4) 양단에 걸린 교류 신호 파형을 적분하여 교류 신호 파형의 적분값을 산출할 수 있다.The second integrator 230 integrates the signal waveform applied to both ends of the fourth capacitor C4. When the second switch SW2 is turned on, the AC signal generated by the signal generator 210 is applied to the both ends of the fourth capacitor C4 via the third capacitor C3. The second integrator 230 may integrate the AC signal waveforms across the fourth capacitor C4 to calculate the integrated value of the AC signal waveform.

제어부(240)는 제2 적분기(230)에서 적분된 적분값을 이용하여 배터리의 양극 단자와 접지 간의 양극 절연 저항(R_leak+)을 산출한다. 여기서, 제어부(240)는 제2 적분기(230)에서 적분된 적분값과 양극 절연 저항(R_leak+) 간의 반비례 관계를 이용하여 양극 절연 저항(R_leak+)을 산출할 수 있다.The control unit 240 calculates the anode insulation resistance R_leak + between the positive terminal of the battery and the ground using the integrated value integrated in the second integrator 230. Here, the controller 240 may calculate the anode insulation resistance R_leak + using the inverse relationship between the integrated value integrated in the second integrator 230 and the anode insulation resistance R_leak +.

도 4 및 도 5는 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 적분을 이용한 절연 저항 측정 방법에 대한 흐름도이다.4 and 5 are flowcharts illustrating a method of measuring an insulation resistance using an integral according to the first embodiment of the present invention.

도 4를 참조하여, 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 제1 저항(R1)을 이용하여 음극 절연 저항(R_leak-)을 측정하는 방법을 설명하기로 한다.Referring to FIG. 4, a method of measuring the negative electrode insulation resistance R_leak- using the first resistor R1 according to the first embodiment of the present invention will be described.

제어부(240)는 모든 스위치 즉, 제1 및 제2 스위치(SW1 및 SW2)를 오프(OFF)시킨다(S402).The control unit 240 turns off all the switches, that is, the first and second switches SW1 and SW2 (S402).

그리고 신호 생성기(210)는 기설정된 주파수를 가지는 교류 신호를 생성한다(S404).The signal generator 210 generates an AC signal having a preset frequency (S404).

이어서, 제어부(240)는 제1 스위치(SW1)를 온(ON)시킨다(S406).Then, the control unit 240 turns on the first switch SW1 (S406).

제1 적분기(220)는 제1 저항(R1)의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분한다(S408).The first integrator 220 integrates the signal waveform applied to both ends of the first resistor R1 (S408).

그리고 제어부(240)는 제1 적분기(220)로부터 적분된 신호 파형의 적분값을 수신한다(S410)The controller 240 receives the integrated value of the signal waveform integrated from the first integrator 220 (S410)

이후, 제어부(240)는 제1 적분기(220)로부터 수신된 신호 파형의 적분 값을 배터리의 음극(-) 단자와 접지(GND) 간의 음극 절연 저항(R_leak-)으로 변환한다(S412). 이때, 제어부(240)는 제1 적분기(220)에서 적분된 적분값과 음극 절연 저항(R_leak-) 간의 반비례 관계를 이용하여 음극 절연 저항(R_leak-)을 산출할 수 있다.The controller 240 converts the integrated value of the signal waveform received from the first integrator 220 into a negative insulation resistance R_leak- between the negative terminal of the battery and the ground GND at step S412. At this time, the controller 240 may calculate the anode insulation resistance R_leak- by using the inverse relationship between the integral value integrated in the first integrator 220 and the anode insulation resistance R_leak-.

도 5를 참조하여, 본 명세서의 제1 실시 예에 따른 제2 저항(R2)을 이용하여 양극 절연 저항(R_leak+)을 측정하는 방법을 설명하기로 한다.Referring to FIG. 5, a method of measuring the anode insulation resistance R_leak + using the second resistor R2 according to the first embodiment will be described.

제어부(240)는 모든 스위치 즉, 제1 및 제2 스위치(SW1 및 SW2)를 오프(OFF)시킨다(S502).The control unit 240 turns off all the switches, that is, the first and second switches SW1 and SW2 (S502).

그리고 신호 생성기(210)는 기설정된 주파수를 가지는 교류 신호를 생성한다(S504).The signal generator 210 generates an AC signal having a preset frequency (S504).

이어서, 제어부(240)는 제2 스위치(SW2)를 온(ON)시킨다(S506).Then, the control unit 240 turns on the second switch SW2 (S506).

제2 적분기(230)는 제2 저항(R2)의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분한다(S508).The second integrator 230 integrates the signal waveform applied to both ends of the second resistor R2 (S508).

그리고 제어부(240)는 제2 적분기(230)로부터 적분된 신호 파형의 적분값을 수신한다(S510)The control unit 240 receives the integrated value of the signal waveform integrated from the second integrator 230 (S510)

이후, 제어부(240)는 제2 적분기(230)로부터 수신된 신호 파형의 적분 값을 배터리의 양극 단자와 접지(GND) 간의 양극 절연 저항(R_leak+)으로 변환한다(S512). 이때, 제어부(240)는 제2 적분기(230)에서 적분된 적분값과 양극 절연 저항(R_leak+) 간의 반비례 관계를 이용하여 양극 절연 저항(R_leak+)을 산출할 수 있다.Thereafter, the controller 240 converts the integrated value of the signal waveform received from the second integrator 230 into the anode insulation resistance R_leak + between the anode terminal of the battery and the ground GND (S512). At this time, the controller 240 may calculate the anode insulation resistance R_leak + using the inverse relationship between the integrated value integrated in the second integrator 230 and the anode insulation resistance R_leak +.

도 6 및 도 7은 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 적분을 이용한 절연 저항 측정 방법에 대한 흐름도이다.6 and 7 are flowcharts of a method for measuring an insulation resistance using an integration according to a second embodiment of the present invention.

도 6을 참조하여, 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 제2 커패시터(C2)를 이용하여 음극 절연 저항(R_leak-)을 측정하는 방법을 설명하기로 한다.Referring to FIG. 6, a method of measuring the negative electrode insulation resistance R_leak- using the second capacitor C2 according to the second embodiment will be described.

제어부(240)는 모든 스위치 즉, 제1 및 제2 스위치(SW1 및 SW2)를 오프(OFF)시킨다(S602).The control unit 240 turns off all the switches, that is, the first and second switches SW1 and SW2 (S602).

그리고 신호 생성기(210)는 기설정된 주파수를 가지는 교류 신호를 생성한다(S604).The signal generator 210 generates an AC signal having a preset frequency (S604).

이어서, 제어부(240)는 제1 스위치(SW1)를 온(ON)시킨다(S606).Then, the control unit 240 turns on the first switch SW1 (S606).

제1 적분기(220)는 제2 커패시터(C2)의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분한다(S608).The first integrator 220 integrates a signal waveform applied to both ends of the second capacitor C2 (S608).

그리고 제어부(240)는 제1 적분기(220)로부터 적분된 신호 파형의 적분값을 수신한다(S610)The control unit 240 receives the integrated value of the signal waveform integrated from the first integrator 220 (S610)

이후, 제어부(240)는 제1 적분기(220)로부터 수신된 신호 파형의 적분 값을 배터리의 음극(-) 단자와 접지(GND) 간의 음극 절연 저항(R_leak-)으로 변환한다(S612). 이때, 제어부(240)는 제1 적분기(220)에서 적분된 적분값과 음극 절연 저항(R_leak-) 간의 반비례 관계를 이용하여 음극 절연 저항(R_leak-)을 산출할 수 있다.Then, the controller 240 converts the integrated value of the signal waveform received from the first integrator 220 into the negative electrode insulation resistance R_leak- between the negative terminal (-) of the battery and the ground (GND) (S612). At this time, the controller 240 may calculate the anode insulation resistance R_leak- by using the inverse relationship between the integral value integrated in the first integrator 220 and the anode insulation resistance R_leak-.

도 7을 참조하여, 본 명세서의 제2 실시 예에 따른 제4 커패시터(C4)를 이용하여 양극 절연 저항(R_leak+)을 측정하는 방법을 설명하기로 한다.Referring to FIG. 7, a method of measuring the anode insulation resistance R_leak + using the fourth capacitor C4 according to the second embodiment will be described.

제어부(240)는 모든 스위치 즉, 제1 및 제2 스위치(SW1 및 SW2)를 오프(OFF)시킨다(S702).The control unit 240 turns off all the switches, that is, the first and second switches SW1 and SW2 (S702).

그리고 신호 생성기(210)는 기설정된 주파수를 가지는 교류 신호를 생성한다(S704).The signal generator 210 generates an AC signal having a preset frequency (S704).

이어서, 제어부(240)는 제4 스위치를 온(ON)시킨다(S706).Subsequently, the control unit 240 turns on the fourth switch (S706).

제2 적분기(230)는 제4 커패시터(C4)의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분한다(S708).The second integrator 230 integrates the signal waveform applied to both ends of the fourth capacitor C4 (S708).

그리고 제어부(240)는 제2 적분기(230)로부터 적분된 신호 파형의 적분값을 수신한다(S710)The control unit 240 receives the integrated value of the signal waveform integrated from the second integrator 230 (S710)

이후, 제어부(240)는 제2 적분기(230)로부터 수신된 신호 파형의 적분 값을 배터리의 양극 단자와 접지(GND) 간의 양극 절연 저항(R_leak+)으로 변환한다(S712). 이때, 제어부(240)는 제2 적분기(230)에서 적분된 적분값과 양극 절연 저항(R_leak+) 간의 반비례 관계를 이용하여 양극 절연 저항(R_leak+)을 산출할 수 있다.Then, the controller 240 converts the integrated value of the signal waveform received from the second integrator 230 into the anode insulation resistance R_leak + between the anode terminal of the battery and the ground GND (S712). At this time, the controller 240 may calculate the anode insulation resistance R_leak + using the inverse relationship between the integrated value integrated in the second integrator 230 and the anode insulation resistance R_leak +.

본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present specification may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present specification is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present specification Should be interpreted.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 명세서의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 명세서의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 명세서의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 명세서의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is not intended to limit the scope of the specification. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100: 배터리 관리 시스템(BMS)
10: 배터리 팩
11, 12, 13: 배터리 모듈
20: 차량 전자 장치
30: 배터리 제어장치
31, 32: MCU
33: BCU
200: 절연 저항 측정 장치
210: 신호 생성기
220: 제1 적분기
230: 제2 적분기
240: 제어부
R1 및 R2: 제1 및 제2 저항
SW1 및 SW2: 제1 및 제2 스위치
C1 내지 C4: 제1 내지 제4 커패시터
100: Battery Management System (BMS)
10: Battery pack
11, 12, 13: Battery module
20: vehicle electronic device
30: Battery control device
31, 32: MCU
33: BCU
200: Insulation resistance measuring device
210: Signal generator
220: first integrator
230: second integrator
240:
R1 and R2: first and second resistors
SW1 and SW2: first and second switches
C1 to C4: first to fourth capacitors

Claims (20)

교류 신호를 생성하는 신호 생성기;
상기 신호 생성기와 배터리의 제1 단자 사이에 연결된 제1 스위치;
상기 배터리의 제1 단자 및 상기 제1 스위치와 일단이 연결된 제1 커패시터;
상기 제1 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제1 저항;
상기 제1 저항의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 제1 적분기; 및
상기 제1 적분기에서 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제2 단자와 상기 접지 간의 제2 절연 저항을 산출하는 제어부
를 포함하는 절연 저항 측정 장치.
A signal generator for generating an AC signal;
A first switch coupled between the signal generator and a first terminal of the battery;
A first capacitor connected to the first terminal of the battery and the first switch;
A first resistor connected between the other end of the first capacitor and ground;
A first integrator for integrating a signal waveform applied to both ends of the first resistor; And
And a controller for calculating a second insulation resistance between the second terminal of the battery and the ground using the integrated value integrated in the first integrator,
And an insulation resistance measuring device.
제1항에 있어서,
상기 제1 적분기는
상기 제1 스위치가 온(ON)되면 상기 신호 생성기에서 생성된 교류 신호가 상기 제1 커패시터를 거쳐 상기 제1 저항 양단에 걸리고, 상기 제1 저항 양단에 걸린 교류 신호 파형을 적분하여 교류 신호 파형의 적분값을 산출하는 절연 저항 측정 장치.
The method according to claim 1,
The first integrator
When the first switch is turned on, the AC signal generated by the signal generator is applied to both ends of the first resistor through the first capacitor, and the AC signal waveforms across the first resistor are integrated to generate an AC signal waveform An insulation resistance measuring device for calculating an integral value.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 적분된 적분값과 상기 제2 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제2 절연 저항을 산출하는 절연 저항 측정 장치.
The method according to claim 1,
The control unit
And calculates the second insulation resistance by using the inverse relationship between the integrated value and the second insulation resistance.
제1항에 있어서,
상기 신호 생성기와 배터리의 제2 단자 사이에 연결된 제2 스위치;
상기 배터리의 제2 단자 및 상기 제2 스위치와 일단이 연결된 제2 커패시터;
상기 제2 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 저항; 및
상기 제2 저항의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 제2 적분기를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 제2 적분기에서 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제1 단자와 상기 접지 간의 제1 절연 저항을 산출하는 절연 저항 측정 장치.
The method according to claim 1,
A second switch connected between the signal generator and a second terminal of the battery;
A second capacitor having one end connected to the second terminal of the battery and the second switch;
A second resistor connected between the other end of the second capacitor and ground; And
And a second integrator for integrating a signal waveform applied to both ends of the second resistor,
Wherein the controller calculates the first insulation resistance between the first terminal of the battery and the ground by using the integrated value integrated in the second integrator.
제4항에 있어서,
상기 제2 적분기는
상기 제2 스위치가 온(ON)되면 상기 신호 생성기에서 생성된 교류 신호가 상기 제2 커패시터를 거쳐 상기 제2 저항 양단에 걸리고, 상기 제2 저항 양단에 걸린 교류 신호 파형을 적분하여 교류 신호 파형의 적분값을 산출하는 절연 저항 측정 장치.
5. The method of claim 4,
The second integrator
When the second switch is turned on, the AC signal generated by the signal generator is applied to the both ends of the second resistor through the second capacitor, and the AC signal waveform captured across the second resistor is integrated to generate an AC signal waveform An insulation resistance measuring device for calculating an integral value.
제4항에 있어서,
상기 제어부는
상기 적분된 적분값과 상기 제1 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제1 절연 저항을 산출하는 절연 저항 측정 장치.
5. The method of claim 4,
The control unit
Wherein the first insulation resistance is calculated using the inverse relationship between the integrated value and the first insulation resistance.
교류 신호를 생성하는 신호 생성기;
상기 신호 생성기와 배터리의 제1 단자 사이에 연결된 제1 스위치;
상기 배터리의 제1 단자 및 상기 제1 스위치와 일단이 연결된 제1 커패시터;
상기 제1 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 커패시터;
상기 제2 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 제1 적분기; 및
상기 제1 적분기에서 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제2 단자와 상기 접지 간의 제2 절연 저항을 산출하는 제어부
를 포함하는 절연 저항 측정 장치.
A signal generator for generating an AC signal;
A first switch coupled between the signal generator and a first terminal of the battery;
A first capacitor connected to the first terminal of the battery and the first switch;
A second capacitor connected between the other end of the first capacitor and ground;
A first integrator for integrating a signal waveform applied to both ends of the second capacitor; And
And a controller for calculating a second insulation resistance between the second terminal of the battery and the ground using the integrated value integrated in the first integrator,
And an insulation resistance measuring device.
제7항에 있어서,
상기 제1 적분기는
상기 제1 스위치가 온(ON)되면 상기 신호 생성기에서 생성된 교류 신호가 상기 제1 커패시터를 거쳐 상기 제2 커패시터 양단에 걸리고, 상기 제1 커패시터 양단에 걸린 교류 신호 파형을 적분하여 교류 신호 파형의 적분값을 산출하는 절연 저항 측정 장치.
8. The method of claim 7,
The first integrator
When the first switch is turned on, the AC signal generated by the signal generator is applied to the both ends of the second capacitor through the first capacitor, and the AC signal waveform captured across the first capacitor is integrated to generate an AC signal waveform An insulation resistance measuring device for calculating an integral value.
제7항에 있어서,
상기 제어부는
상기 적분된 적분값과 상기 제2 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제2 절연 저항을 산출하는 절연 저항 측정 장치.
8. The method of claim 7,
The control unit
And calculates the second insulation resistance by using the inverse relationship between the integrated value and the second insulation resistance.
제7항에 있어서,
상기 신호 생성기와 배터리의 제2 단자 사이에 연결된 제2 스위치;
상기 배터리의 제2 단자 및 상기 제2 스위치와 일단이 연결된 제3 커패시터;
상기 제3 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제4 커패시터; 및
상기 제4 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 제2 적분기를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 제2 적분기에서 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제1 단자와 상기 접지 간의 제1 절연 저항을 산출하는 절연 저항 측정 장치.
8. The method of claim 7,
A second switch connected between the signal generator and a second terminal of the battery;
A third capacitor connected at one end to the second terminal of the battery and the second switch;
A fourth capacitor connected between the other end of the third capacitor and ground; And
Further comprising a second integrator for integrating a signal waveform applied to both ends of the fourth capacitor,
Wherein the controller calculates the first insulation resistance between the first terminal of the battery and the ground by using the integrated value integrated in the second integrator.
제10항에 있어서,
상기 제2 적분기는
상기 제2 스위치가 온(ON)되면 상기 신호 생성기에서 생성된 교류 신호가 상기 제2 커패시터를 거쳐 상기 제4 커패시터 양단에 걸리고, 상기 제4 커패시터 양단에 걸린 교류 신호 파형을 적분하여 교류 신호 파형의 적분값을 산출하는 절연 저항 측정 장치.
11. The method of claim 10,
The second integrator
When the second switch is turned on, the AC signal generated by the signal generator is applied to both ends of the fourth capacitor through the second capacitor, and the AC signal waveforms across the fourth capacitor are integrated to generate an AC signal waveform An insulation resistance measuring device for calculating an integral value.
제10항에 있어서,
상기 제어부는
상기 적분된 적분값과 상기 제1 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제1 절연 저항을 산출하는 절연 저항 측정 장치.
11. The method of claim 10,
The control unit
Wherein the first insulation resistance is calculated using the inverse relationship between the integrated value and the first insulation resistance.
배터리의 제1 단자와 접지 사이에 직렬로 연결된 제1 커패시터 및 제1 저항을 포함한 절연 저항 측정 장치에서의 절연 저항 측정 방법에 있어서,
교류 신호를 생성하는 단계;
상기 교류 신호를 생성하는 신호 생성기와 배터리의 제1 단자 사이에 연결된 제1 스위치를 온(ON)시키는 단계;
상기 제1 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제1 저항의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 단계; 및
상기 제1 저항의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제2 단자와 상기 접지 간의 제2 절연 저항을 산출하는 단계
를 포함하는 절연 저항 측정 방법.
A method for measuring an insulation resistance in an insulation resistance measuring apparatus including a first capacitor and a first resistor connected in series between a first terminal of the battery and a ground,
Generating an alternating current signal;
Turning on a first switch connected between a signal generator for generating the AC signal and a first terminal of the battery;
Integrating a signal waveform applied to both ends of a first resistor connected between the other end of the first capacitor and the ground; And
Calculating a second insulation resistance between the second terminal of the battery and the ground by using an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the first resistance,
Wherein the insulation resistance measuring method comprises the steps of:
제13항에 있어서,
상기 제2 절연 저항을 산출하는 단계는
상기 제1 저항의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분된 적분값과 상기 제2 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제2 절연 저항을 산출하는 절연 저항 측정 방법.
14. The method of claim 13,
The step of calculating the second insulation resistance
Wherein the second insulation resistance is calculated using an inverse relationship between an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the first resistor and the second insulation resistance.
제13항에 있어서,
상기 절연 저항 측정 장치에 배터리의 제2 단자와 접지 사이에 직렬로 연결된 제2 커패시터 및 제2 저항이 더 포함되고,
상기 신호 생성기와 배터리의 제2 단자 사이에 연결된 제2 스위치를 온(ON)시키는 단계;
상기 제2 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 저항의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 단계; 및
상기 제2 저항의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제1 단자와 상기 접지 간의 제1 절연 저항을 산출하는 단계
를 더 포함하는 절연 저항 측정 방법.
14. The method of claim 13,
And a second resistor and a second resistor connected in series between the second terminal of the battery and the ground to the insulation resistance measuring device,
Turning on a second switch connected between the signal generator and a second terminal of the battery;
Integrating a signal waveform across both ends of a second resistor connected between the other end of the second capacitor and ground; And
Calculating a first insulation resistance between a first terminal of the battery and the ground using an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the second resistance,
Further comprising the steps of:
제15항에 있어서,
상기 제1 절연 저항을 산출하는 단계는
상기 제2 저항의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분된 적분값과 상기 제1 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제1 절연 저항을 산출하는 절연 저항 측정 방법.
16. The method of claim 15,
The step of calculating the first insulation resistance
Wherein the first insulation resistance is calculated using an inversely proportional relationship between an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the second resistor and the first insulation resistance.
배터리의 제1 단자와 접지 사이에 직렬로 연결된 제1 및 제2 커패시터를 포함한 절연 저항 측정 장치에서의 절연 저항 측정 방법에 있어서,
교류 신호를 생성하는 단계;
상기 교류 신호를 생성하는 신호 생성기와 배터리의 제1 단자 사이에 연결된 제1 스위치를 온(ON)시키는 단계;
상기 제1 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제2 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 단계; 및
상기 제2 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제2 단자와 상기 접지 간의 제2 절연 저항을 산출하는 단계
를 포함하는 절연 저항 측정 방법.
A method of measuring insulation resistance in an insulation resistance measuring apparatus including first and second capacitors connected in series between a first terminal of a battery and a ground,
Generating an alternating current signal;
Turning on a first switch connected between a signal generator for generating the AC signal and a first terminal of the battery;
Integrating a signal waveform applied to both ends of a second capacitor connected between the other end of the first capacitor and the ground; And
Calculating a second insulation resistance between a second terminal of the battery and the ground by using an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the second capacitor,
Wherein the insulation resistance measuring method comprises the steps of:
제17항에 있어서,
상기 제2 절연 저항을 산출하는 단계는
상기 제2 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분된 적분값과 상기 제2 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제2 절연 저항을 산출하는 절연 저항 측정 방법.
18. The method of claim 17,
The step of calculating the second insulation resistance
Wherein the second insulation resistance is calculated using an inversely proportional relationship between an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the second capacitor and the second insulation resistance.
제17항에 있어서,
상기 절연 저항 측정 장치에 배터리의 제2 단자와 접지 사이에 직렬로 연결된 제3 및 제4 커패시터가 더 포함되고,
상기 신호 생성기와 배터리의 제2 단자 사이에 연결된 제2 스위치를 온(ON)시키는 단계;
상기 제3 커패시터의 타단과 접지 사이에 연결된 제4 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형을 적분하는 단계; 및
상기 제4 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분값을 이용하여 상기 배터리의 제1 단자와 상기 접지 간의 제1 절연 저항을 산출하는 단계
를 더 포함하는 절연 저항 측정 방법.
18. The method of claim 17,
The insulation resistance measuring apparatus further includes third and fourth capacitors connected in series between a second terminal of the battery and ground,
Turning on a second switch connected between the signal generator and a second terminal of the battery;
Integrating a signal waveform applied to both ends of a fourth capacitor connected between the other end of the third capacitor and the ground; And
Calculating a first insulation resistance between a first terminal of the battery and the ground by using an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the fourth capacitor,
Further comprising the steps of:
제19항에 있어서,
상기 제1 절연 저항을 산출하는 단계는
상기 제4 커패시터의 양단에 걸리는 신호 파형이 적분된 적분된 적분값과 상기 제1 절연 저항 간의 반비례 관계를 이용하여 상기 제1 절연 저항을 산출하는 절연 저항 측정 방법.
20. The method of claim 19,
The step of calculating the first insulation resistance
Wherein the first insulation resistance is calculated using an inverse relationship between an integrated value obtained by integrating a signal waveform applied to both ends of the fourth capacitor and the first insulation resistance.
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