KR101750073B1 - Circuit for monitoring relay - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 융착 모니터링 회로는, 양극 단자 및 음극 단자를 갖는 배터리 팩; 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 접속하여 상기 배터리 팩으로부터 전력의 공급을 받는 인버터 회로; 상기 양극 단자 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 접점이 삽입된 제1 메인 릴레이; 상기 음극 단자 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 접점이 삽입된 제2 메인 릴레이; 상기 제1 메인 릴레이의 접점에 대해 병렬로 마련되고, 프리차지 저항과 접점의 직렬 회로로 이루어지는 프리차지 릴레이; 비반전 단자 및 반전 단자에 각각 연결되는 제1 스위치 및 제2 연산 증폭기를 통해 상기 배터리 팩과 연결되고 상기 양극 단자와 접지를 통해 연결되는 제1 절연 저항의 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제1 연산 증폭기; 비반전 단자 및 반전 단자에 각각 연결되는 상기 제1 연산 증폭기 및 제2 스위치를 통해 상기 배터리 팩과 연결되고 상기 음극 단자와 접지를 통해 연결되는 제2 절연 저항의 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 상기 제2 연산 증폭기; 상기 제1 메인 릴레이의 접점 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 연결되는 제3 스위치를 통해 상기 배터리 팩 측으로 외부 전원을 인가하는 제1 전원 인가부; 및 상기 제2 메인 릴레이의 접점 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 연결되는 제4 스위치를 통해 상기 배터리 팩 측으로 외부 전원을 인가하는 제2 전원 인가부;를 포함한다. A relay fusion monitoring circuit according to an embodiment of the present invention includes a battery pack having a cathode terminal and a cathode terminal; An inverter circuit connected to the positive terminal and the negative terminal to receive power from the battery pack; A first main relay in which a contact is inserted between the positive terminal and one end of the inverter circuit; A second main relay in which a contact is inserted between the negative terminal and the other end of the inverter circuit; A precharge relay provided in parallel with a contact point of the first main relay, the precharge relay comprising a series circuit of a precharge resistor and a contact; A first switch connected to the battery pack through a first switch connected to the non-inverting terminal and the inverting terminal, and a second operational amplifier connected to the inverting terminal through the output terminal, Operational amplifiers; And outputting a voltage of a second insulation resistor connected to the battery pack through the first operational amplifier and the second switch connected to the non-inverting terminal and the inverting terminal, A second operational amplifier; A first power supply unit for applying external power to the battery pack through a third switch connected between a contact of the first main relay and one end of the inverter circuit; And a second power source applying external power to the battery pack through a fourth switch connected between a contact of the second main relay and the other end of the inverter circuit.

Description

릴레이 융착 모니터링 회로{CIRCUIT FOR MONITORING RELAY}[0001] CIRCUIT FOR MONITORING RELAY [0002]

본 발명은 릴레이 융착 모니터링 회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 접지 사고 검출(GFD, Ground Fault detection) 회로를 이용하여 배터리 팩의 릴레이 융착을 모니터링할 수 있는 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a relay fusion monitoring circuit, and more particularly, to a circuit capable of monitoring relay fusion of a battery pack using a ground fault detection (GFD) circuit.

도 1은 기존 릴레이 융착을 확인하기 위해 사용한 회로를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a circuit used for confirming existing relay fusion.

도 1은 릴레이 융착 여부 판단 회로를 도시한 도면이다.Fig. 1 is a view showing a circuit for judging whether a relay is fused or not.

상기 릴레이 융착 여부 판단 회로는 도 1에 도시된 바와 같이, 양극 단자 및 음극 단자를 갖는 배터리 팩; 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 접속하여 상기 배터리 팩으로부터 전력의 공급을 받는 인버터 회로; 상기 양극 단자 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 접점이 삽입된 제1 메인 릴레이; 상기 음극 단자 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 접점이 삽입된 제2 메인 릴레이; 상기 제1 메인 릴레이의 접점에 대해 병렬로 마련되고, 프리차지 저항과 접점의 직렬 회로로 이루어지는 프리차지 릴레이; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 배터리 팩과 연결되고 상기 배터리 팩에 인가되는 팩 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제1 연산 증폭기; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 인버터 회로와 연결되고 상기 인버터 회로에 인가되는 인버터 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제2 연산 증폭기를 갖는다.As shown in FIG. 1, the relay fusion bonding determination circuit includes a battery pack having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal. An inverter circuit connected to the positive terminal and the negative terminal to receive power from the battery pack; A first main relay in which a contact is inserted between the positive terminal and one end of the inverter circuit; A second main relay in which a contact is inserted between the negative terminal and the other end of the inverter circuit; A precharge relay provided in parallel with a contact point of the first main relay, the precharge relay comprising a series circuit of a precharge resistor and a contact; A first operational amplifier connected to the battery pack via a non-inverting terminal and an inverting terminal and outputting a pack voltage applied to the battery pack through an output terminal; And a second operational amplifier connected to the inverter circuit through a non-inverting terminal and an inverting terminal and outputting an inverter voltage applied to the inverter circuit through an output terminal.

상기 릴레이 융착 여부 판단 회로는 상기 배터리 팩 측의 전압(VF)과 상기 인버터 회로 측의 전압(VR)을 모니터링함으로써 상기 릴레이의 융착 유무를 판단할 수 있다.The relay fusing determination circuit can determine whether the relay is fused by monitoring the voltage (V F ) on the battery pack side and the voltage (V R ) on the inverter circuit side.

예를 들어, 상기 배터리 팩의 초기 동작 시에 상기 릴레이가 상기 프리차지 릴레이, 상기 제2 메인 릴레이, 상기 제1 메인 릴레이의 순으로 온된다고 가정한다.For example, it is assumed that the relay is turned on in the order of the precharge relay, the second main relay, and the first main relay in the initial operation of the battery pack.

첫 번째로, 릴레이 융착 여부 판단 회로는 상기 프리차지 릴레이를 온시키기 전에 상기 배터리 팩 측의 전압(VF)과 상기 인버터 회로 측의 전압(VR)을 모니터링한다. 상기 모니터링 결과, 상기 배터리 팩 측의 전압(VF)과 상기 인버터 회로 측의 전압(VR)이 비슷하면 상기 제2 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이가 융착되었거나 상기 제2 메인 릴레이와 상기 제1 메인 릴레이가 융착되었다고 판단할 수 있다.First, the relay fusion determination circuit monitors the voltage (V F ) on the battery pack side and the voltage (V R ) on the inverter circuit side before turning on the precharge relay. As a result of the monitoring, if the voltage (V F ) on the battery pack side and the voltage (V R ) on the inverter circuit side are similar, the second main relay and the precharge relay are fused or the second main relay and the first It can be determined that the main relay is welded.

두 번째로, 상기 릴레이 융착 여부 판단 회로는 상기 제2 메인 릴레이를 온시키기 전에 상기 배터리 팩 측의 전압(VF)과 상기 인버터 회로 측의 전압(VR)을 모니터링한다. 상기 모니터링 결과, 상기 배터리 팩 측의 전압(VF)과 상기 인버터 회로 측의 전압(VR)이 비슷하면 상기 제2 메인 릴레이가 융착되었다고 판단할 수 있다.Second, the relay fusion determination circuit monitors the voltage (V F ) on the battery pack side and the voltage (V R ) on the inverter circuit side before turning on the second main relay. As a result of the monitoring, if the voltage (V F ) on the battery pack side is similar to the voltage (V R ) on the inverter circuit side, it can be determined that the second main relay is welded.

세 번째로, 상기 릴레이 융착 여부 판단 회로는 상기 제1 메인 릴레이를 온시키기 전에 상기 배터리 팩 측의 전압(VF)과 상기 인버터 회로 측의 전압(VR)을 모니터링한다. 상기 모니터링 결과, 상기 배터리 팩 측의 전압(VF)이 상기 인버터 회로 측의 전압(VR)보다 이하인 경우 상기 제1 메인 릴레이가 융착되었다고 판단할 수 있다.Third, the relay fusion determination circuit monitors the voltage (V F ) on the battery pack side and the voltage (V R ) on the inverter circuit side before turning on the first main relay. As a result of the monitoring, if the voltage (V F ) on the battery pack side is less than the voltage (V R ) on the inverter circuit side, it can be determined that the first main relay is welded.

즉, 상기 릴레이 융착 여부 판단 회로는 상기 릴레이 양단의 전압을 센싱하고 이를 바탕으로 배터리 모니터링 시스템(BMS, Battery Management System) 내의 알고리즘에 따라 상기 릴레이의 융착 유무를 판단할 수 있다.That is, the relay fusion determination circuit may sense the voltage across the relay and determine whether the relay is fused or not according to an algorithm in a battery management system (BMS).

하지만, 이러한 회로와 알고리즘을 사용할 경우 상기 제1 메인 릴레이가 이미 융착되어 있는 경우의 검출이 불가능하고 첫 번째 경우에서는 상기 릴레이들 중에서 어떤 것이 융착되었는지 판단이 어렵다. However, when such a circuit and algorithm is used, it is impossible to detect when the first main relay is already fused, and in the first case, it is difficult to determine which of the relays is fused.

한국 특허 등록 10-0750463에는 직류 전원과, 부하 회로와, 직류 전원과 부하 회로 사이의 한 쌍의 전원 라인에 각각 삽입된 제1 메인 릴레이와 제2 메인 릴레이와, 제1 메인 릴레이의 접점에 병렬로 마련된 프리차지 릴레이를 갖는 회로에서의, 릴레이 접점의 용착을 검출하는 방법이 개시된다. 개시된 릴레이 접점의 용착을 검출하는 방법은 제1 메인 릴레이 및 제2 메인 릴레이가 온으로 제어되고, 프리차지 릴레이가 오프로 제어되어 있는 통상의 동작 상태로부터, 각 릴레이가 오프로 제어되는 휴지 상태로 이행할 때, 부하 회로의 양단의 전압을 측정하면서, 각 릴레이에 대한 시퀀스 제어를 행하는 단계를 갖는다. Korean Patent Registration No. 10-0750463 discloses a power supply system including a first main relay and a second main relay respectively inserted in a pair of power lines between a DC power source, a load circuit, a DC power source and a load circuit, A method of detecting deposition of a relay contact in a circuit having a precharge relay is provided. The method for detecting the welding of the relay contacts is characterized in that from the normal operating state in which the first main relay and the second main relay are controlled ON and the precharge relay is controlled OFF, And performing sequence control for each relay while measuring the voltage at both ends of the load circuit at the time of transition.

한국 특허 등록 10-0750463는 상기 릴레이 후단, 즉, 인버터 측의 커패시터 전압을 센싱함으로써 릴레이 융착을 확인하는 것으로 다음과 같은 문제점들이 있다. 첫 번째로, 한국 특허 등록 10-0750463에서는 상기 커패시터의 용량이 클 경우 실제 상기 릴레이가 오프되더라도 상기 커패시터에 저장된 에너지가 일정 시간이 지난 후에 감소하기 때문에 상기 커패시터에 전압이 감지되면서 릴레이 융착으로 판단될 수 있다. 이렇게 하여 한국 특허 등록 10-0750463는 릴레이 융착 판단의 정확성이 떨어진다.Korean Patent Registration No. 10-0750463 has the following problems in that it confirms the relay fusion by sensing the capacitor voltage at the rear end of the relay, that is, the inverter side. First, in Korean Patent Registration No. 10-0750463, when the capacity of the capacitor is large, energy stored in the capacitor decreases after a certain time even if the relay is actually turned off. Therefore, the voltage is sensed in the capacitor, . In this way, Korean Patent Registration No. 10-0750463 is less accurate in judging relay fusion.

두 번째로, 한국 특허 등록 10-0750463는 상기 제2 메인 릴레이의 융착 유무를 판단하기 위해 강제로 상기 프리차지 릴레이를 다시 온시킨 후에 상기 릴레이의 융착 유무를 판단하는 알고리즘을 사용한다. 상기 프리차지 릴레이의 동작은 실로 필요성이 없는 부가적인 것이라서 오히려 상기 프리차지 릴레이의 융착 가능성을 증가시키는 반응이 생길 수 있다. Secondly, Korean Patent Registration No. 10-0750463 uses an algorithm for determining whether or not the relay is fused after forcibly turning on the precharge relay to judge whether the second main relay is welded or not. The operation of the precharge relay may be an additional thing that is not necessary, so that a reaction that increases the possibility of fusion of the precharge relay may occur.

한국 특허 등록 10-0750463Korean Patent Registration 10-0750463

본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 접지 사고 검출(GFD, Ground Fault detection) 회로를 이용하여 배터리 팩의 릴레이 융착을 모니터링할 수 있는 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a circuit capable of monitoring a relay fusion of a battery pack using a ground fault detection (GFD) circuit.

상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 융착 모니터링 회로는, 양극 단자 및 음극 단자를 갖고, 인버터 회로로 전력을 공급하는 배터리 팩; 상기 양극 단자 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 접점이 삽입된 제1 메인 릴레이; 상기 음극 단자 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 접점이 삽입된 제2 메인 릴레이; 상기 제1 메인 릴레이의 접점에 대해 병렬로 마련되고, 프리차지 저항과 접점의 직렬 회로로 이루어지는 프리차지 릴레이; 제1 스위치를 통해 상기 배터리 팩의 양극 단자에 연결되는 비반전 단자, 및 샤시 그라운드에 연결되는 반전 단자를 포함하고, 상기 양극 단자와 상기 샤시 그라운드를 통해 연결되는 제1 절연 저항의 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제1 연산 증폭기; 제2 스위치를 통해 상기 배터리 팩의 음극 단자에 연결되는 반전 단자, 및 상기 샤시 그라운드에 연결되는 비반전 단자를 포함하고, 상기 음극 단자와 상기 샤시 그라운드를 통해 연결되는 제2 절연 저항의 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 상기 제2 연산 증폭기; 상기 제1 메인 릴레이의 접점 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 일단이 연결되는 제3 스위치를 통해 상기 배터리 팩 측으로 외부 전원을 인가하는 제1 전원 인가부; 및 상기 제2 메인 릴레이의 접점 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 일단이 연결되는 제4 스위치를 통해 상기 배터리 팩 측으로 외부 전원을 인가하는 제2 전원 인가부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a relay fusion monitoring circuit comprising: a battery pack having a positive terminal and a negative terminal and supplying power to the inverter circuit; A first main relay in which a contact is inserted between the positive terminal and one end of the inverter circuit; A second main relay in which a contact is inserted between the negative terminal and the other end of the inverter circuit; A precharge relay provided in parallel with a contact point of the first main relay, the precharge relay comprising a series circuit of a precharge resistor and a contact; The battery pack according to claim 1, further comprising: a non-inverting terminal connected to the positive terminal of the battery pack via a first switch; and a reversing terminal connected to the chassis ground, A first operational amplifier for outputting the output signal; And a non-inverting terminal connected to the chassis ground, wherein the inverting terminal is connected to the negative terminal of the battery pack through a second switch, and the non-inverting terminal is connected to the chassis ground. A second operational amplifier for outputting a signal through a terminal; A first power supply unit for applying external power to the battery pack through a third switch having one end connected between a contact of the first main relay and one end of the inverter circuit; And a second power source applying external power to the battery pack through a fourth switch, one end of which is connected between the contact of the second main relay and the other end of the inverter circuit.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 융착 모니터링 회로에서 상기 제1 연산 증폭기의 반전 단자는 상기 제2 연산 증폭기의 비반전 단자와 상기 샤시 그라운드를 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.Also, in the relay fusion monitoring circuit according to an embodiment of the present invention, the inverting terminal of the first operational amplifier is connected to the non-inverting terminal of the second operational amplifier through the chassis ground.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 융착 모니터링 회로는 상기 프리차지 릴레이를 온시키기 전에 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치를 온시키고, 상기 제1 연산 증폭기로부터 출력되는 상기 제1 절연 저항의 전압값에 따라 상기 프리차지 릴레이의 융착 유무가 판단되는 것을 특징으로 한다.Also, the relay fusion monitoring circuit according to an embodiment of the present invention turns on the first switch and the third switch before turning on the precharge relay, and turns on the first insulation resistor And the presence or absence of fusion of the precharge relay is determined according to the voltage value.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 융착 모니터링 회로는 상기 제2 메인 릴레이를 온시키기 전에 상기 제2 스위치 및 상기 제4 스위치를 온시키고, 상기 제2 연산 증폭기로부터 출력되는 상기 제2 절연 저항의 전압값에 따라 상기 제2 메인 릴레이의 융착 유무가 판단되는 것을 특징으로 한다.Also, the relay fusion monitoring circuit according to an embodiment of the present invention turns on the second switch and the fourth switch before turning on the second main relay, and turns on the second insulation resistance The presence or absence of fusion of the second main relay is determined according to the voltage value of the second main relay.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 융착 모니터링 회로는 상기 제1 메인 릴레이를 온시키기 전에 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치를 온시키고, 상기 제1 연산 증폭기로부터 출력되는 상기 제1 절연 저항의 전압값에 따라 상기 제1 메인 릴레이의 융착 유무가 판단되는 것을 특징으로 한다.Also, the relay fusion monitoring circuit according to an embodiment of the present invention turns on the first switch and the third switch before turning on the first main relay, and turns on the first insulation resistance The presence or absence of fusion of the first main relay is determined according to the voltage value of the first main relay.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 융착 모니터링 회로에서 상기 배터리 팩은 하이브리드 차량의 고전압 배터리인 것을 특징으로 한다.Further, in the relay fusion monitoring circuit according to an embodiment of the present invention, the battery pack is a high-voltage battery of a hybrid vehicle.

본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 융착 모니터링 회로에 따르면, 접지 사고 검출(GFD, Ground Fault detection) 회로를 이용하여 배터리 팩의 릴레이 융착을 모니터링할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다. According to the relay fusion monitoring circuit according to an embodiment of the present invention, it is possible to monitor the relay fusion of the battery pack using a ground fault detection (GFD) circuit.

또한, 본 발명에서는 릴레이의 융착 유무를 판단하기 위해 기존의 릴레이 시퀀스를 수정할 필요가 전혀 없다. Further, in the present invention, there is no need to modify the existing relay sequence in order to determine whether or not the relay is fused.

또한, 본 발명에서는 기존 릴레이 융착을 확인하기 위해 사용한 회로 구조와 알고리즘에서는 불가능하였던 상기 제1 메인 릴레이의 융착 유무를 확인하는 것과 각각의 릴레이의 융착에 대한 유무를 판단하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명에서는 배터리 팩의 안전에 가장 중요한 릴레이의 융착 유무를 회로 비용 상승 없이 보다 정확하게 모니터링할 수 있다. Further, in the present invention, it is possible to determine whether or not the first main relay is welded, which is impossible in the circuit structure and algorithm used for confirming the existing relay fusion, and to determine whether each relay is welded or not. Therefore, in the present invention, it is possible to more accurately monitor whether or not the fuse of the relay most important to the safety of the battery pack is present without increasing the circuit cost.

도 1은 종래의 릴레이 융착 여부 판단 회로를 도시한 회로도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 융착 모니터링 회로를 도시한 회로도.
1 is a circuit diagram showing a conventional relay fusion determination circuit.
2 is a circuit diagram showing a relay fusion monitoring circuit according to an embodiment of the present invention;

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 융착 모니터링 회로의 구성을 도시한 회로도이다. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a relay fusion monitoring circuit according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기존에 제안된 접지 사고 검출(GFD, Ground Fault detection) 회로에 회로 추가가 전혀 없이 단순히 회로 파트의 위치를 수정함으로써 모든 릴레이의 융착 유무를 모니터링할 수 있다. As shown in FIG. 2, the present invention can monitor the fusion state of all the relays by simply modifying the position of the circuit part without adding any circuit to the previously proposed ground fault detection (GFD) circuit .

즉, 본 발명에서는 전원단 부분을 상기 모든 릴레이의 후단, 즉, 인버터 측에 배치하고, 절연 저항에 걸리는 전압을 센싱하는 회로 파트를 상기 릴레이 전단에 배치한다. 이렇게 하여 본 발명은 상기 모든 릴레이를 온시키기 전에 상기 절연 저항에 걸리는 전압을 센싱함으로써 상기 릴레이의 융착 유무를 판단할 수 있다. 상기 절연 저항은 도 2에서 점선으로 표시되어 있는 저항으로 실제 회로에 연결되는 저항이 아닌 배터리 팩의 양극 단자와 음극 단자가 각각 차량의 샤시 그라운드와 절연됨으로써 생기는 가상의 저항이다.That is, in the present invention, a power part is disposed at the rear end of all the relays, that is, at the inverter side, and a circuit part for sensing a voltage applied to the insulation resistance is disposed at the front end of the relay. Thus, the present invention can determine whether or not the relay is fused by sensing the voltage applied to the insulation resistor before turning on all the relays. The insulation resistance is a resistance represented by a dotted line in Fig. 2, which is not a resistance connected to an actual circuit but a virtual resistor generated when the positive and negative terminals of the battery pack are insulated from the chassis ground of the vehicle, respectively.

본 발명에서는 릴레이가 융착 시에는 외부 전원, 릴레이, 절연 저항, 접지로 연결되는 경로로 전류가 흐름으로써 절연 저항 양단에 전압이 발생하게 되며 이를 연산 증폭기를 통해 센싱함으로써 릴레이의 융착을 인식하게 된다. 만약 릴레이가 정상으로 작동하고 있다면 위의 경로로 전류가 흐를 수 없기 때문에 절연 저항 양단에 전압이 발생하지 않음으로써 릴레이가 융착되지 않았음을 인식하게 된다. In the present invention, when a relay is fused, a current flows to a path connected to an external power source, a relay, an insulation resistance, and a ground, so that a voltage is generated across the insulation resistance. If the relay is operating normally, there is no voltage across the insulation resistor because the current can not flow through the above path, thus recognizing that the relay is not fused.

상기 릴레이 융착 모니터링 회로는 도 3에 도시된 바와 같이, 배터리 팩(101), 인버터 회로(미도시), 제1 메인 릴레이(102), 제2 메인 릴레이(103), 프리차지 저항(104), 프리차지 릴레이(105), 제1 연산 증폭기(106), 제2 연산 증폭기(107), 제1 전원 인가부(108), 제2 전원 인가부(109), 제1 스위치(110), 제2 스위치(111), 제3 스위치(112), 제4 스위치(113), 제1 절연 저항(114), 제2 절연 저항(115)를 포함할 수 있다.3, the relay fusion monitoring circuit includes a battery pack 101, an inverter circuit (not shown), a first main relay 102, a second main relay 103, a pre-charge resistor 104, The first operational amplifier 106, the second operational amplifier 107, the first power application unit 108, the second power application unit 109, the first switch 110, the second operational amplifier 107, A switch 111, a third switch 112, a fourth switch 113, a first insulation resistor 114, and a second insulation resistor 115.

상기 배터리 팩(101)은 도 1에 도시된 바와 같이, 양극 단자 및 음극 단자를 갖는다. The battery pack 101 has a positive terminal and a negative terminal, as shown in FIG.

상기 인버터 회로는 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 접속하여 상기 배터리 팩(101)으로부터 전력의 공급을 받는다. The inverter circuit is connected to the positive terminal and the negative terminal to receive power from the battery pack (101).

상기 제1 메인 릴레이(102)는 상기 양극 단자 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 접점이 삽입된다. The first main relay 102 has a contact inserted between the positive terminal and one end of the inverter circuit.

상기 제2 메인 릴레이(103)은 상기 음극 단자 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 접점이 삽입된다. The second main relay 103 has a contact inserted between the negative terminal and the other end of the inverter circuit.

상기 프리차지 릴레이(105)는 상기 제1 메인 릴레이(102)의 접점에 대해 병렬로 마련되고, 상기 프리차지 저항(104)과 접점의 직렬 회로로 이루어진다. The precharge relay 105 is provided in parallel to a contact of the first main relay 102 and is formed of a series circuit of the precharge resistor 104 and a contact.

상기 제1 연산 증폭기(106)는 비반전 단자 및 반전 단자에 각각 연결되는 상기 제1 스위치(110) 및 상기 제2 연산 증폭기(107)를 통해 상기 배터리 팩(101)과 연결되고 상기 양극 단자와 접지를 통해 연결되는 제1 절연 저항(114)의 전압을 출력 단자를 통해 출력한다. The first operational amplifier 106 is connected to the battery pack 101 through the first switch 110 and the second operational amplifier 107 connected to the non-inverting terminal and the inverting terminal, And outputs the voltage of the first insulation resistor 114 connected through the ground through the output terminal.

상기 제2 연산 증폭기(107)는 비반전 단자 및 반전 단자에 각각 연결되는 상기 제1 연산 증폭기(106) 및 상기 제2 스위치(111)를 통해 상기 배터리 팩(101)과 연결되고 상기 음극 단자와 접지를 통해 연결되는 제2 절연 저항(115)의 전압을 출력 단자를 통해 출력한다.The second operational amplifier 107 is connected to the battery pack 101 through the first operational amplifier 106 and the second switch 111 respectively connected to the non-inverting terminal and the inverting terminal, And outputs the voltage of the second insulation resistor 115 connected through the ground through the output terminal.

상기 제1 연산 증폭기(106)의 반전 단자는 상기 제2 연산 증폭기(107)의 비반전 단자와 접지를 통해 연결될 수 있다.The inverting terminal of the first operational amplifier 106 may be connected to the non-inverting terminal of the second operational amplifier 107 through a ground.

상기 제1 전원 인가부(108)는 상기 제1 메인 릴레이(102)의 접점 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 연결되는 상기 제3 스위치(112)를 통해 상기 배터리 팩(10) 측으로 외부 전원을 인가한다.The first power applying unit 108 applies external power to the battery pack 10 through the third switch 112 connected between the contact of the first main relay 102 and one end of the inverter circuit do.

상기 제2 전원 인가부(109)는 상기 제2 메인 릴레이(103)의 접점 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 연결되는 상기 제4 스위치(113)를 통해 상기 배터리 팩(10) 측으로 외부 전원을 인가한다.The second power application unit 109 applies external power to the battery pack 10 through the fourth switch 113 connected between the contact of the second main relay 103 and the other end of the inverter circuit do.

본 발명에서는 상기 프리차지 릴레이(105)를 온시키기 전에 상기 제1 스위치(110) 및 상기 제3 스위치(112)를 온시키고, 상기 제1 연산 증폭기(106)로부터 출력되는 상기 제1 절연 저항(114)의 전압값에 따라 상기 프리차지 릴레이(105)의 융착 유무가 판단된다. In the present invention, the first switch 110 and the third switch 112 are turned on before the precharge relay 105 is turned on, and the first insulation resistance The pre-charge relay 105 is judged as to whether or not the pre-charge relay 105 is fused.

즉, 본 발명에서는 상기 프리차지 릴레이(105)를 온시키기 전에 상기 제1 스위치(110) 및 상기 제3 스위치(112)를 온시켜 상기 제1 연산 증폭기(106)를 통해 상기 제1 절연 저항(114)의 전압값을 센싱하고, 상기 센싱 결과 상기 제1 절연 저항(114)의 전압값이 어떤 값이라도 갖는다면 상기 프리차지 릴레이(105)가 융착된 것으로 판단할 수 있다.That is, in the present invention, the first switch 110 and the third switch 112 are turned on before the precharge relay 105 is turned on so that the first insulation resistance 114, and if the voltage value of the first insulation resistor 114 has a value as a result of the sensing, it can be determined that the precharge relay 105 is welded.

또한, 본 발명에서는 상기 제2 메인 릴레이(103)를 온시키기 전에 상기 제2 스위치(111) 및 상기 제4 스위치(113)를 온시키고, 상기 제2 연산 증폭기(107)로부터 출력되는 상기 제2 절연 저항(115)의 전압값에 따라 상기 제2 메인 릴레이(103)의 융착 유무가 판단된다.In the present invention, the second switch 111 and the fourth switch 113 are turned on before the second main relay 103 is turned on, and the second main relay 103 is turned on, The presence or absence of fusion of the second main relay 103 is determined according to the voltage value of the insulation resistor 115. [

즉, 본 발명에서는 상기 제2 메인 릴레이(103)를 온시키기 전에 상기 제2 스위치(111) 및 상기 제4 스위치(113)를 온시켜 상기 제2 연산 증폭기(107)를 통해 상기 제2 절연 저항(115)의 전압값을 센싱하고, 상기 센싱 결과 상기 제2 절연 저항(114)의 전압값이 어떤 값이라도 갖는다면 상기 제2 메인 릴레이(103)가 융착된 것으로 판단할 수 있다.That is, in the present invention, before the second main relay 103 is turned on, the second switch 111 and the fourth switch 113 are turned on and the second insulation resistance It is possible to determine that the second main relay 103 is welded if the voltage value of the second insulation resistor 114 has any value as a result of the sensing.

또한, 본 발명에서는 상기 제1 메인 릴레이(102)를 온시키기 전에 상기 제1 스위치(110) 및 상기 제3 스위치(112)를 온시키고, 상기 제1 연산 증폭기(106)로부터 출력되는 상기 제1 절연 저항(114)의 전압값에 따라 상기 제1 메인 릴레이(102)의 융착 유무가 판단된다.In the present invention, the first switch 110 and the third switch 112 are turned on before the first main relay 102 is turned on, and the first and second switches 110 and 112, which are output from the first operational amplifier 106, The presence or absence of fusion of the first main relay 102 is determined according to the voltage value of the insulation resistor 114.

즉, 본 발명에서는 상기 제1 메인 릴레이(102)를 온시키기 전에 상기 제1 스위치(110) 및 상기 제3 스위치(112)를 온시켜 상기 제1 연산 증폭기(106)를 통해 상기 제1 절연 저항(114)의 전압값을 센싱하고, 상기 센싱 결과 상기 제1 절연 저항(114)의 전압값이 어떤 값이라도 갖는다면 상기 제1 메인 릴레이(102)가 융착된 것으로 판단할 수 있다.That is, in the present invention, before the first main relay 102 is turned on, the first switch 110 and the third switch 112 are turned on and the first insulation resistance It is possible to determine that the first main relay 102 is welded if the voltage value of the first insulation resistor 114 has a value as a result of the sensing.

본 발명에서는 기존 릴레이 융착을 확인하기 위해 사용한 회로 구조와 알고리즘에서는 불가능하였던 상기 제1 메인 릴레이의 융착 유무를 확인하는 것과 각각의 릴레이의 융착에 대한 유무를 판단하는 것이 가능하다. 따라서 본 발명에서는 배터리 팩의 안전에 가장 중요한 릴레이의 융착 유무를 회로 비용 상승 없이 보다 정확하게 모니터링할 수 있다. In the present invention, it is possible to determine whether or not the first main relay is welded, which is impossible in the circuit structure and algorithm used for confirming the existing relay fusion, and to determine whether each relay is welded or not. Therefore, in the present invention, it is possible to more precisely monitor the presence or absence of fusion of the relay, which is most important to the safety of the battery pack, without increasing the circuit cost.

이와 같이, 본 발명의 릴레이 융착 모니터링 회로에 따르면, 접지 사고 검출(GFD, Ground Fault detection) 회로를 이용하여 배터리 팩의 릴레이 융착을 모니터링할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다. As described above, according to the relay fusing monitoring circuit of the present invention, relay fusing of the battery pack can be monitored using a ground fault detection (GFD) circuit.

또한, 본 발명에서는 릴레이의 융착 유무를 판단하기 위해 기존의 릴레이 시퀀스를 수정할 필요가 전혀 없다. Further, in the present invention, there is no need to modify the existing relay sequence in order to determine whether or not the relay is fused.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 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 exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the appended claims, and all equivalent or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.

101: 배터리 팩
102: 제1 메인 릴레이
103: 제2 메인 릴레이
104: 프리차지 저항
105: 프리차지 릴레이
106: 제1 연산 증폭기
107: 제2 연산 증폭기
108: 제1 전원 인가부
109: 제2 전원 인가부
110: 제1 스위치
111: 제2 스위치
112: 제3 스위치
113: 제4 스위치
114: 제1 절연 저항
115: 제2 절연 저항
101: Battery pack
102: first main relay
103: Second main relay
104: pre-charge resistance
105: Precharge relay
106: first operational amplifier
107: second operational amplifier
108: First power supply unit
109: Second power supply unit
110: first switch
111: second switch
112: third switch
113: fourth switch
114: first insulation resistance
115: Second insulation resistance

Claims (6)

  1. 양극 단자 및 음극 단자를 갖고, 인버터 회로로 전력을 공급하는 배터리 팩;
    상기 양극 단자 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 접점이 삽입된 제1 메인 릴레이;
    상기 음극 단자 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 접점이 삽입된 제2 메인 릴레이;
    상기 제1 메인 릴레이의 접점에 대해 병렬로 마련되고, 프리차지 저항과 접점의 직렬 회로로 이루어지는 프리차지 릴레이;
    제1 스위치를 통해 상기 배터리 팩의 양극 단자에 연결되는 비반전 단자, 및 샤시 그라운드에 연결되는 반전 단자를 포함하고, 상기 양극 단자와 상기 샤시 그라운드를 통해 연결되는 제1 절연 저항의 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제1 연산 증폭기;
    제2 스위치를 통해 상기 배터리 팩의 음극 단자에 연결되는 반전 단자, 및 상기 샤시 그라운드에 연결되는 비반전 단자를 포함하고, 상기 음극 단자와 상기 샤시 그라운드를 통해 연결되는 제2 절연 저항의 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제2 연산 증폭기;
    상기 제1 메인 릴레이의 접점 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 일단이 연결되는 제3 스위치를 통해 상기 배터리 팩 측으로 외부 전원을 인가하는 제1 전원 인가부;
    및 상기 제2 메인 릴레이의 접점 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 일단이 연결되는 제4 스위치를 통해 상기 배터리 팩 측으로 외부 전원을 인가하는 제2 전원 인가부;
    를 포함하는 릴레이 융착 모니터링 회로.
    A battery pack having a positive terminal and a negative terminal and supplying power to the inverter circuit;
    A first main relay in which a contact is inserted between the positive terminal and one end of the inverter circuit;
    A second main relay in which a contact is inserted between the negative terminal and the other end of the inverter circuit;
    A precharge relay provided in parallel with a contact point of the first main relay, the precharge relay comprising a series circuit of a precharge resistor and a contact;
    The battery pack according to claim 1, further comprising: a non-inverting terminal connected to the positive terminal of the battery pack via a first switch; and a reversing terminal connected to the chassis ground, A first operational amplifier for outputting the output signal;
    And a non-inverting terminal connected to the chassis ground, wherein the inverting terminal is connected to the negative terminal of the battery pack through a second switch, and the non-inverting terminal is connected to the chassis ground. A second operational amplifier for outputting through a terminal;
    A first power supply unit for applying external power to the battery pack through a third switch having one end connected between a contact of the first main relay and one end of the inverter circuit;
    And a second power supply unit for applying external power to the battery pack through a fourth switch, one end of which is connected between the contact of the second main relay and the other end of the inverter circuit;
    Wherein the relay fuse monitoring circuit comprises:
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연산 증폭기의 반전 단자는 상기 제2 연산 증폭기의 비반전 단자와 상기 샤시 그라운드를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 릴레이 융착 모니터링 회로.
    The method according to claim 1,
    And the inverting terminal of the first operational amplifier is connected to the non-inverting terminal of the second operational amplifier through the chassis ground.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프리차지 릴레이를 온시키기 전에 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치를 온시키고, 상기 제1 연산 증폭기로부터 출력되는 상기 제1 절연 저항의 전압값에 따라 상기 프리차지 릴레이의 융착 유무가 판단되는 것을 특징으로 하는 릴레이 융착 모니터링 회로.
    The method according to claim 1,
    The first switch and the third switch are turned on before the precharge relay is turned on and the presence or absence of fusion of the precharge relay is judged according to the voltage value of the first insulation resistance outputted from the first operational amplifier Features a relay fusion monitoring circuit.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 메인 릴레이를 온시키기 전에 상기 제2 스위치 및 상기 제4 스위치를 온시키고, 상기 제2 연산 증폭기로부터 출력되는 상기 제2 절연 저항의 전압값에 따라 상기 제2 메인 릴레이의 융착 유무가 판단되는 것을 특징으로 하는 릴레이 융착 모니터링 회로.
    The method according to claim 1,
    The second switch and the fourth switch are turned on before the second main relay is turned on and the presence or absence of fusion of the second main relay is judged according to the voltage value of the second insulation resistor outputted from the second operational amplifier Wherein the relay fusion splice monitoring circuit comprises:
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 메인 릴레이를 온시키기 전에 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치를 온시키고, 상기 제1 연산 증폭기로부터 출력되는 상기 제1 절연 저항의 전압값에 따라 상기 제1 메인 릴레이의 융착 유무가 판단되는 것을 특징으로 하는 릴레이 융착 모니터링 회로.
    The method according to claim 1,
    The first switch and the third switch are turned on before the first main relay is turned on and whether or not the first main relay is welded or not is determined according to the voltage value of the first insulation resistor outputted from the first operational amplifier Wherein the relay fusion splice monitoring circuit comprises:
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩은 하이브리드 차량의 고전압 배터리인 것을 특징으로 하는 릴레이 융착 모니터링 회로.
    The method according to claim 1,
    Wherein the battery pack is a high-voltage battery of a hybrid vehicle.
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