KR101735738B1 - 과충전 방지 장치 및 이의 고장 진단 방법 - Google Patents

과충전 방지 장치 및 이의 고장 진단 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101735738B1
KR101735738B1 KR1020150178215A KR20150178215A KR101735738B1 KR 101735738 B1 KR101735738 B1 KR 101735738B1 KR 1020150178215 A KR1020150178215 A KR 1020150178215A KR 20150178215 A KR20150178215 A KR 20150178215A KR 101735738 B1 KR101735738 B1 KR 101735738B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
overcharge
battery cell
unit
reference voltage
Prior art date
Application number
KR1020150178215A
Other languages
English (en)
Inventor
박재성
Original Assignee
현대오트론 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대오트론 주식회사 filed Critical 현대오트론 주식회사
Priority to KR1020150178215A priority Critical patent/KR101735738B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101735738B1 publication Critical patent/KR101735738B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • B60L11/1851—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/36—Overload-protection arrangements or circuits for electric measuring instruments
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R31/3624—
    • G01R31/3658—
    • G01R31/3682—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H02J2007/0037—

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 과충전 방지 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 과충전 방지 장치는 적어도 둘 이상의 직렬 연결된 제1 배터리 셀 및 제2 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 셀의 과충전을 방지하는 과충전 방지 장치에 있어서, 상기 복수의 배터리 셀과 부하를 연결 또는 분리시키는 스위치; 상기 스위치의 온/오프를 제어하는 스위치 제어회로; 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 측정하는 전압 측정부; 상기 전압 측정부에서 측정된 상기 복수의 배터리 셀의 전압이 과충전 기준 전압 이상인 경우, 상기 스위치 제어회로를 제어하여 상기 스위치를 오프시키는 제1 과충전 방지부; 및 상기 제1 배터리 셀에 연결되고, 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 과충전 기준 전압 이상인 경우 상기 스위치 제어회로로 과충전 신호를 출력하여 상기 스위치를 오프시키는 제2 과충전 방지부를 포함하고, 상기 제2 과충전 방지부는 상기 제1 배터리 셀의 전압이 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우, 상기 제1 과충전 방지부로 상기 제2 과충전 방지부의 진단을 요구하는 진단 요구 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

Description

과충전 방지 장치 및 이의 고장 진단 방법{APPARATUS FOR PREVENTING OVER-CHARGING AND DIAGNOSIS METHOD OF THE APPARATUS}
본 발명은 전기 에너지를 이용하는 장치에 사용될 수 있는 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템에 대한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차 및 전기 자동차에서 사용되는 고전압 배터리의 과충전을 방지하기 위한 기술에 관한 것이다.
최근 고전압의 배터리를 사용하는 산업기기, 가정기기 및 자동차 등 다양한 장치가 등장하고 있으며 특히 자동차 기술분야에서는 고전압 배터리 사용이 더욱 활발해지고 있다.
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(Hybrid) 자동차의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.
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 시작되었다.
한편, 최근 배터리 기술이 비약적으로 발전하면서 전기자동차 및 화석연료와 전기에너지를 적응적으로 사용하는 하이브리드 자동차(HEV)가 상용화되고 있다.
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.
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.
한편, 배터리 관리 시스템에는 배터리 셀의 충전 상태를 점검하고, 배터리 셀이 과충전된 경우 충전을 중단시키는 과충전 방지 장치가 필수적으로 요구된다. 과충전 방지 장치는 전압 측정기에서 측정된 전압을 살핀 결과 배터리가 과충전된 경우 주 제어부가 배터리와 부하간 연결된 스위치를 차단시킴으로써 배터리의 과충전을 방지한다. 또한, 배터리와 부하간 연결된 스위치를 제어하는 주 제어부에 고장이 발생하는 경우 또는 배터리의 전압을 측정하는 전압 측정기의 고장으로 과전압 상태를 파악할 수 없는 경우를 대비하여 보조 제어부가 구비될 수 있다. 이와 같은 보조 제어부는 만약의 사태를 대비하기 위한 장치로 일반적으로 차량이 폐차되기 전까지 한 번도 동작하지 않을 수 있고, 별도의 제어 신호 없이 동작을 하기 때문에 고장 여부를 진단하기 어려운 문제점이 있다.
미국 특허공개공보 제2014-0070772호
본 발명은 배터리 과충전 방지 장치의 주 제어부에서 보조 제어부의 고장 여부를 진단함으로써, 배터리 과충전 방지의 안정성 및 신뢰도를 높이는 데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치는 적어도 둘 이상의 직렬 연결된 제1 배터리 셀 및 제2 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 셀의 과충전을 방지하는 과충전 방지 장치에 있어서, 상기 복수의 배터리 셀과 부하를 연결 또는 분리시키는 스위치; 상기 스위치의 온/오프를 제어하는 스위치 제어회로; 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 측정하는 전압 측정부; 상기 전압 측정부에서 측정된 상기 복수의 배터리 셀의 전압이 과충전 기준 전압 이상인 경우, 상기 스위치 제어회로를 제어하여 상기 스위치를 오프시키는 제1 과충전 방지부; 및 상기 제1 배터리 셀에 연결되고, 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 과충전 기준 전압 이상인 경우 상기 스위치 제어회로로 과충전 신호를 출력하여 상기 스위치를 오프시키는 제2 과충전 방지부를 포함하고, 상기 제2 과충전 방지부는 상기 제1 배터리 셀의 전압이 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우, 상기 제1 과충전 방지부로 상기 제2 과충전 방지부의 진단을 요구하는 진단 요구 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 과충전 방지부는 상기 제2 과충전 방지부로부터 상기 진단 요구 신호를 입력 받은 경우, 상기 전압 측정부에서 측정된 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인지 판단할 수 있다.
상기 제1 과충전 방지부는 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상이라고 판단한 경우, 상기 제2 과충전 방지부를 정상으로 진단할 수 있다.
상기 제1 과충전 방지부는 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 미만이라고 판단한 경우, 상기 제2 과충전 방지부를 고장으로 진단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치는 상기 제1 과충전 방지부에서 상기 제2 과충전 방지부를 진단한 결과를 사용자에게 알려주는 알림부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 과충전 방지부는 상기 제1 배터리 셀의 전압을 분배하는 전압 분배기; 및 상기 제1 배터리 셀의 전압 또는 상기 전압 분배기의 출력을 상기 기준 전압(Reference Voltage)과 비교하여 상기 진단 요구 신호 또는 상기 과충전 신호를 출력하는 비교기를 포함할 수 있다.
상기 전압 분배기는 상기 전압 분배기로 상기 과충전 기준 전압에 해당하는 전압이 입력된 경우 상기 기준 전압(Reference Voltage)에 해당하는 전압이 출력되도록 설정될 수 있다.
상기 비교기는 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우 ,상기 제1 과충전 방지부로 상기 진단 요구 신호를 출력할 수 있다.
상기 비교기는 상기 전압 분배기의 출력이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우, 상기 스위치 제어 회로로 상기 과충전 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치의 고장 진단 방법은 적어도 둘 이상의 직렬 연결된 제1 배터리 셀 및 제2 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 셀의 과충전을 방지하는 과충전 방지 장치의 고장 진단 방법에 있어서, 제2 과충전 방지부에서 상기 제1 배터리 셀의 전압을 입력 받는 입력 단계; 상기 제2 과충전 방지부에서 상기 제1 배터리 셀의 전압이 기준 전압(Reference Voltage) 이상인지 판단하는 판단 단계; 상기 판단 단계에서 판단 결과 상기 제1 배터리 셀의 전압이 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우, 제1 과충전 방지부로 상기 제2 과충전 방지부의 진단을 요구하는 진단 요구 신호를 출력하는 출력 단계; 상기 제1 과충전 방지부는 상기 제2 과충전 방지부에서 상기 진단 요구 신호를 입력 받은 경우, 전압 측정부에서 측정된 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인지 판단하여 상기 제2 과충전 방지부의 고장 여부를 진단하는 진단 단계를 포함한다.
상기 진단 단계는 상기 제1 과충전 방지부에서 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상이라고 판단한 경우, 상기 제2 과충전 방지부를 정상으로 진단할 수 있다.
상기 진단 단계는 상기 제1 과충전 방지부에서 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 미만이라고 판단한 경우, 상기 제2 과충전 방지부를 고장으로 진단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치의 고장 진단 방법은 상기 진단 단계에서 진단한 결과를 사용자에게 알려주는 알림 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 배터리 과충전 방지 장치의 주 제어부와 별도로 보조 제어부를 부가함으로써, 배터리 과충전으로 인한 화재, 폭발 등의 안전 사고 위험을 감소시키는 효과가 있다.
본 발명은 배터리 과충전 방지 장치의 주 제어부에서 보조 제어부의 고장 여부를 진단함으로써, 배터리 과충전 방지의 안정성 및 신뢰도를 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치의 고장 진단 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
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.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치는 스위치(20), 스위치 제어회로(30), 전압 측정부(40), 제1 과충전 방지부(50), 제2 과충전 방지부(60) 및 알림부(70)를 포함한다.
스위치(20)는 복수의 배터리 셀(11,12)과 부하(70)를 연결 또는 분리시킨다.
복수의 배터리 셀(11,12)은 적어도 둘 이상의 직렬 연결된 제1 배터리 셀(11) 및 제2 배터리 셀(12)를 포함한다. 따라서, 배터리 셀의 개수는 도 1에 도시된 개수보다 많을 수 있다. 부하(80)는 모터 등 배터리 셀로부터 전력을 공급받는 장비를 의미한다.
스위치 제어회로(30)는 스위치의 온/오프를 제어한다.
전압 측정부(40)는 복수의 배터리 셀(11,12)의 전압을 측정한다. 전압 측정부(40)는 측정된 복수의 배터리 셀(11,12)의 전압을 제1 과충전 방지부(50)로 전달한다.
제1 과충전 방지부(50)는 복수의 배터리 셀(11,12)의 전압이 과충전 기준 전압 이상인 경우, 스위치 제어회로(30)를 제어하여 스위치(20)를 오프시킨다. 상기 과충전 기준 전압은 배터리 셀이 과충전으로 판단되는 전압을 의미한다. 상기 과충전 기준 전압은 배터리 셀의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 과충전 기준 전압은 4.6 V를 의미할 수 있다. 제1 과충전 방지부(50)는 스위치 제어회로(30)에 제어 신호를 출력하여 스위치 제어회로(30)를 제어한다. 또한, 제1 과충전 방지부(50)는 제2 과충전 방지부(60)의 고장 여부를 진단한다. 이에 대해서는 제2 과충전 방지부(60)와 함께 설명한다.
제2 과충전 방지부(60)는 제1 배터리 셀(11)에 연결되어 과충전을 방지할 수 있다. 또한, 제2 과충전 방지부(60)는 제2 배터리 셀(12)에도 연결될 수 있다. 즉, 제2 과충전 방지부(60)는 복수의 배터리 셀(11,12) 중 어느 하나의 배터리 셀에 연결되어 과충전을 방지한다. 배터리 관리 시스템은 일반적으로 셀 밸런싱 기능을 가지므로, 제2 과충전 방지부(60)가 일부 배터리 셀에만 연결되어 배터리 전체의 과충전 여부를 판단하여도 오차는 미미하다.
제2 과충전 방지부(60)는 제1 배터리 셀(11)의 전압이 과충전 기준 전압 이상인 경우, 스위치 제어회로(30)로 과충전 신호를 출력하여 스위치(20)를 오프시킨다. 상기 과충전 기준 전압은 배터리 셀이 과충전으로 판단되는 전압을 의미한다. 상기 과충전 기준 전압은 배터리 셀의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 과충전 기준 전압은 4.6 V를 의미할 수 있다.
제2 과충전 방지부(60)는 제1 배터리 셀(11)의 전압이 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우, 제1 과충전 방지부(50)로 제2 과충전 방지부(60)의 진단을 요구하는 진단 요구 신호를 출력한다. 이하, 제2 과충전 방지부(60)에 대해 제2 과충전 방지부(60)의 구성을 토대로 구체적으로 설명한다.
제2 과충전 방지부(60)는 전압 분배기(61) 및 비교기(63)를 포함한다.
전압 분배기(61)는 분배 저항(R1,R2)을 포함하여 제1 배터리 셀(11)의 전압을 분배한다. 전압 분배기(61)는 상기 과충전 기준 전압에 해당하는 전압이 입력된 경우 상기 기준 전압(Reference Voltage)에 해당하는 전압이 출력되도록 설정된다. 이는 후술할 바와 같이 비교기(63)에서 한 개의 기준 전압(Reference Voltage)을 사용하기 때문이다.
비교기(63)는 제1 배터리 셀(11)의 전압을 상기 기준 전압(Reference Voltage)과 비교하여 상기 진단 요구 신호를 출력한다. 구체적으로, 비교기(63)는 제1 배터리 셀(11)의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우 상기 진단 요구 신호를 출력한다. 또한, 비교기(63)는 전압 분배기(61)의 출력을 상기 기준 전압(Reference Voltage)과 비교하여 상기 과충전 신호를 출력한다. 구체적으로, 비교기(63)는 전압 분배기(61)의 출력이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우 상기 과충전 신호를 출력한다. 상기 기준 전압(Reference Voltage)은 비교기(63) 자체에 설정된 전압을 의미한다. 예를 들어, 상기 기준 전압(Reference Voltage)은 3.8 V를 의미할 수 있다.
즉, 제2 과충전 방지부(60)는 한 개의 기준 전압을 통해 배터리 셀의 과충전 여부와 제2 과충전 방지부(60)의 진단 필요 여부를 모두 검출한다. 이에 따라 과충전 방지 장치의 원가가 절감되는 효과를 기대할 수 있다.
한편, 제1 과충전 방지부(50)는 제2 과충전 방지부(60)로부터 상기 진단 요구 신호를 입력 받은 경우, 전압 측정부(40)에서 측정된 제1 배터리 셀(11)의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인지 판단한다. 이때, 제1 과충전 방지부(50)는 제1 배터리 셀(11)의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상이라고 판단한 경우, 제2 과충전 방지부(60)를 정상으로 진단한다. 그러나, 제1 과충전 방지부(50)는 제1 배터리 셀(11)의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 미만이라고 판단한 경우, 제2 과충전 방지부(60)를 고장으로 진단한다. 예를 들어, 제1 배터리 셀(11)의 전압이 4 V이고 상기 기준 전압(Reference Voltage)가 3.8 V인 경우, 제2 과충전 방지부(60)는 제1 과충전 방지부(50)로 진단 요구 신호를 출력하고, 제1 과충전 방지부(50)는 제1 배터리 셀(11)의 전압이 4 V이므로 제2 과충전 방지부(60)를 정상으로 진단한다. 그러나, 제1 배터리 셀(11)의 전압이 3.4 V이고 상기 기준 전압(Reference Voltage)이 3.8 V 이나 제2 과충전 방지부(60)가 제1 과충전 방지부(50)로 진단 요구 신호를 출력한 경우, 제1 과충전 방지부(50)는 제1 배터리 셀(11)의 전압이 3.4 V이므로 제2 과충전 방지부(60)를 고장으로 진단한다.
알림부(70)는 제1 과충전 방지부(50)에서 제2 과충전 방지부(60)를 진단한 결과를 사용자에게 알려준다. 예를 들어, 제2 과충전 방지부(60)가 고장인 경우, 차량의 AVN(Audio Video Navigation) 등의 비디오 장치에 경고 메시지를 띄우거나 차량의 오디오 장비를 통해서 경고음을 울리는 형태 등을 상정할 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치의 고장 진단 방법에 대해 설명한다. 이때 도 1을 참조하여 설명한 부분과 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 과충전 방지 장치의 고장 진단 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 제2 과충전 방지부(60)에서 제1 배터리 셀(11)의 전압을 입력 받는다(S101).
이후, 제2 과충전 방지부(60)에서 제1 배터리 셀(11)의 전압이 기준 전압(Reference Voltage) 이상인지 판단한다(S103).
이후, S103 단계에서 판단 결과 제1 배터리 셀(11)의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우, 제2 과충전 방지부(60)는 제1 과충전 방지부(50)로 제2 과충전 방지부(60)의 진단을 요구하는 진단 요구 신호를 출력하는 출력한다(S105).
이후, 제1 과충전 방지부(50)는 제2 과충전 방지부(60)에서 상기 진단 요구 신호를 입력 받은 경우, 전압 측정부(40)에 측정된 제1 배터리 셀(11)의 전압을 입력 받는다(S107).
이후, 제1 과충전 방지부(50)는 전압 측정부(40)에서 측정된 제1 배터리 셀(11)의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인지 판단한다(S109).
이후, S109 단계에서 판단 결과 제1 배터리 셀(11)의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우, 제1 과충전 방지부(50)는 제2 과충전 방지부(60)를 정상으로 진단한다(S111).
한편, S109 단계에서 판단 결과 제1 배터리 셀(11)의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 미만인 경우, 제1 과충전 방지부(50)는 제2 과충전 방지부(60)를 고장으로 진단한다(S113).
이후, 알림부(70)는 S111 단계 또는 S113 단계에서 진단한 결과를 사용자에게 알려준다(S115).
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 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 발명의 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 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
11, 12 : 배터리 셀 20 : 스위치
30 : 스위치 제어회로 40 : 전압 측정부
50 : 제1 과충전 방지부 60 : 제2 과충전 방지부
61 : 전압 분배기 63 : 비교기
70 : 알림부 80 : 부하

Claims (13)

  1. 적어도 둘 이상의 직렬 연결된 제1 배터리 셀 및 제2 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 셀의 과충전을 방지하는 과충전 방지 장치에 있어서,
    상기 복수의 배터리 셀과 부하를 연결 또는 분리시키는 스위치;
    상기 스위치의 온/오프를 제어하는 스위치 제어회로;
    상기 복수의 배터리 셀의 전압을 측정하는 전압 측정부;
    상기 전압 측정부에서 측정된 상기 복수의 배터리 셀의 전압이 과충전 기준 전압 이상인 경우, 상기 스위치 제어회로를 제어하여 상기 스위치를 오프시키는 제1 과충전 방지부; 및
    상기 제1 배터리 셀에 연결되고, 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 과충전 기준 전압 이상인 경우 상기 스위치 제어회로로 과충전 신호를 출력하여 상기 스위치를 오프시키는 제2 과충전 방지부를 포함하고,
    상기 제2 과충전 방지부는 상기 제1 배터리 셀의 전압이 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우, 상기 제1 과충전 방지부로 상기 제2 과충전 방지부의 진단을 요구하는 진단 요구 신호를 출력하고,
    상기 제1 과충전 방지부는 상기 제2 과충전 방지부로부터 상기 진단 요구 신호를 입력 받은 경우, 상기 전압 측정부에서 측정된 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인지 판단하여 상기 제2 과충전 방지부의 고장 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 과충전 방지부는 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상이라고 판단한 경우, 상기 제2 과충전 방지부를 정상으로 진단하는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 과충전 방지부는 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 미만이라고 판단한 경우, 상기 제2 과충전 방지부를 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 제1 과충전 방지부에서 상기 제2 과충전 방지부를 진단한 결과를 사용자에게 알려주는 알림부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 과충전 방지부는
    상기 제1 배터리 셀의 전압을 분배하는 전압 분배기; 및
    상기 제1 배터리 셀의 전압 또는 상기 전압 분배기의 출력을 상기 기준 전압(Reference Voltage)과 비교하여 상기 진단 요구 신호 또는 상기 과충전 신호를 출력하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전압 분배기는 상기 전압 분배기로 상기 과충전 기준 전압에 해당하는 전압이 입력된 경우 상기 기준 전압(Reference Voltage)에 해당하는 전압이 출력되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 비교기는 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우 ,상기 제1 과충전 방지부로 상기 진단 요구 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 비교기는 상기 전압 분배기의 출력이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우, 상기 스위치 제어 회로로 상기 과충전 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치.
  10. 적어도 둘 이상의 직렬 연결된 제1 배터리 셀 및 제2 배터리 셀을 포함하는 복수의 배터리 셀의 과충전을 방지하는 과충전 방지 장치의 고장 진단 방법에 있어서,
    제2 과충전 방지부에서 상기 제1 배터리 셀의 전압을 입력 받는 입력 단계;
    상기 제2 과충전 방지부에서 상기 제1 배터리 셀의 전압이 기준 전압(Reference Voltage) 이상인지 판단하는 판단 단계;
    상기 판단 단계에서 판단 결과 상기 제1 배터리 셀의 전압이 기준 전압(Reference Voltage) 이상인 경우, 제1 과충전 방지부로 상기 제2 과충전 방지부의 진단을 요구하는 진단 요구 신호를 출력하는 출력 단계;
    상기 제1 과충전 방지부는 상기 제2 과충전 방지부에서 상기 진단 요구 신호를 입력 받은 경우, 전압 측정부에서 측정된 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상인지 판단하여 상기 제2 과충전 방지부의 고장 여부를 진단하는 진단 단계를 포함하는 과충전 방지 장치의 고장 진단 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 진단 단계는 상기 제1 과충전 방지부에서 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 이상이라고 판단한 경우, 상기 제2 과충전 방지부를 정상으로 진단하는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치의 고장 진단 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 진단 단계는 상기 제1 과충전 방지부에서 상기 제1 배터리 셀의 전압이 상기 기준 전압(Reference Voltage) 미만이라고 판단한 경우, 상기 제2 과충전 방지부를 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치의 고장 진단 방법.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 진단 단계에서 진단한 결과를 사용자에게 알려주는 알림 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과충전 방지 장치의 고장 진단 방법.
KR1020150178215A 2015-12-14 2015-12-14 과충전 방지 장치 및 이의 고장 진단 방법 KR101735738B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150178215A KR101735738B1 (ko) 2015-12-14 2015-12-14 과충전 방지 장치 및 이의 고장 진단 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150178215A KR101735738B1 (ko) 2015-12-14 2015-12-14 과충전 방지 장치 및 이의 고장 진단 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101735738B1 true KR101735738B1 (ko) 2017-05-24

Family

ID=59051466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150178215A KR101735738B1 (ko) 2015-12-14 2015-12-14 과충전 방지 장치 및 이의 고장 진단 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101735738B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210058942A (ko) * 2018-09-19 2021-05-24 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 배기 가스 센서를 진단하는 방법 및 장치
KR20220135973A (ko) * 2021-03-31 2022-10-07 비나텍주식회사 열전 소자를 이용하는 배터리 팩의 온도 조절 장치 및 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007325438A (ja) 2006-06-01 2007-12-13 Sanyo Electric Co Ltd 過充電防止装置
JP2010203790A (ja) * 2009-02-27 2010-09-16 Toyota Motor Corp 車載二次電池の過充電検出装置
JP2015057933A (ja) 2013-09-14 2015-03-26 拓 岩佐 過充電防止回路および過放電防止回路および蓄電池制御装置および独立電源システムおよびバッテリーパック

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007325438A (ja) 2006-06-01 2007-12-13 Sanyo Electric Co Ltd 過充電防止装置
JP2010203790A (ja) * 2009-02-27 2010-09-16 Toyota Motor Corp 車載二次電池の過充電検出装置
JP2015057933A (ja) 2013-09-14 2015-03-26 拓 岩佐 過充電防止回路および過放電防止回路および蓄電池制御装置および独立電源システムおよびバッテリーパック

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210058942A (ko) * 2018-09-19 2021-05-24 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 배기 가스 센서를 진단하는 방법 및 장치
KR102632646B1 (ko) * 2018-09-19 2024-02-02 비테스코 테크놀로지스 게엠베하 배기 가스 센서를 진단하는 방법 및 장치
KR20220135973A (ko) * 2021-03-31 2022-10-07 비나텍주식회사 열전 소자를 이용하는 배터리 팩의 온도 조절 장치 및 방법
KR102557936B1 (ko) * 2021-03-31 2023-07-20 비나텍주식회사 열전 소자를 이용하는 배터리 팩의 온도 조절 장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101907373B1 (ko) 과충전 방지 장치 및 방법
KR101887442B1 (ko) 절연 저항 측정 회로 진단 장치
US20150219720A1 (en) Relay Control System and Method for Controlling Same
KR101735739B1 (ko) 누설 전류 진단 장치 및 방법
CN103770732B (zh) 车辆的电源装置
WO2013094214A1 (ja) 監視システムおよび車両
KR101610921B1 (ko) 선택적 스위칭을 이용한 절연 저항 측정 장치 및 방법
KR20130081215A (ko) 전원 장치
KR101826645B1 (ko) 배터리 관리 시스템의 고장 진단 방법
KR101725498B1 (ko) 배터리 관리 시스템의 누설 진단 장치 및 방법
US11110801B2 (en) Fault diagnosis system of power converter for electric vehicle
US9656568B2 (en) Method and arrangement for error detection during charging of an energy storage system
KR101856068B1 (ko) 배터리 팩 전압을 이용한 절연 저항 측정 장치 및 방법
KR101735738B1 (ko) 과충전 방지 장치 및 이의 고장 진단 방법
KR101610908B1 (ko) 배터리 전압 측정회로의 진단 장치 및 그 방법
KR101725496B1 (ko) 배터리 상태 진단 장치 및 방법
KR101744713B1 (ko) 배터리 관리 시스템의 고장 진단 방법
KR101775964B1 (ko) 배터리 과방전 방지 장치 및 방법
KR101735734B1 (ko) 배터리 관리 시스템의 단선 진단 장치 및 방법
KR101887444B1 (ko) 배터리 관리 시스템의 고장 진단 방법
KR101673250B1 (ko) 배터리 상태 진단 장치 및 방법
KR20160071849A (ko) 배터리 방전 장치 및 방법
KR101744712B1 (ko) 과충전 방지 장치 및 방법
KR101584253B1 (ko) 배터리 셀을 이용한 절연 저항 측정 장치 및 방법
KR101725499B1 (ko) 과충전 방지 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant