KR101882835B1 - 배터리 과충전 감지 장치 - Google Patents

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Abstract

배터리 과충전 감지 장치를 개시한다. 본 발명은 무접점 릴레이 소자(SSR : Solid State Relay)를 이용하여 배터리 과충전 여부를 정확하게 감지 가능하고, 또한, 무접점 릴레이 소자에서 발생되는 누설 전류에 의해서 나타날 수 있는 배터리 셀들 간의 전압 불균형을 최소화할 수 있도록 구성된다. 본 발명은 배터리 관리 시스템(BMS)과 별도로 배터리 과충전 상태를 감지하는 기능을 제공하여, 차량의 안정성 추가 확보 및 ISO26262 규격에 부합하도록 해 준다.

Description

배터리 과충전 감지 장치{APPARATUS FOR SENSING OVERCHARGE OF BATTERY}
본 발명은 배터리 과충전 감지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무접점 릴레이 소자(SSR : Solid State Relay)를 이용하여 배터리 과충전 여부를 정확하게 감지 가능한 배터리 과충전 감지 장치에 관한 것이다.
기존 전기 구동용 자동차의 배터리 과충전 감지 및 차단하는 RAD(Runaway Arrest Device)는 배터리가 과충전시 배터리 셀이 부풀어 오르는 스웰링(swelling) 현상을 이용하여 과충전 여부를 감지한다. 구성상 배터리 셀의 측면에 스위치를 구비하여 배터리 셀 측면의 스웰링 변위량에 의해 물리적으로 스위치가 눌려짐으로서 과충전 여부를 감지하도록 구성된다. 이러한 RAD는 상기 스위치를 배터리 전원을 제어하는 릴레이 제어선에 직렬 접속시켜 배터리 과충전시 배터리로 공급되는 전원을 차단하거나, 배터리 결속 상태를 감지하는 HVIL(High Voltage Interlock Loop)를 통해 배터리 관리 시스템으로 이상 현상을 통보함으로써 배터리 전원 공급을 차단하도록 구성될 수 있다.
그러나 RAD는 배터리 과충전시 발생하는 스웰링 현상에 의존하므로, 배터리 셀 스웰링 현상 자체가 배터리 자체 특성에 따라 나타나는 현상이 불규칙한 점을 감안해 보았을 때에, 과충전 여부를 정확하게 감지하기 어려울 수 있다. 또한, 배터리 셀의 측면에 위치하는 스위치와 배터리 셀 간의 간격을 일정하게 구성해야 하는 어려움, 외부 충격 등에 의해 오동작 가능성, 배터리 셀 측면의 스웰링을 감지하기 위해서 배터리 셀 측면에 스위치가 장착될 공간이 필요한 점 등 여러 사정이 고려되어야 하는 문제점이 존재한다.
그리고 기존 전기 구동용 자동차의 배터리 과충전 감지 및 차단하는 CID(Current Interrrupt Device)는 배터리가 과충전시 배터리 셀의 스웰링 현상을 이용하여 배터리 셀이 본래의 위치에서 이탈되도록 배터리 셀의 텝(tab)부를 끊는 구성을 가진다.
그러나 CID는 배터리 과충전시에 발생되는 배터리 셀 스웰링 현상에 민감하게 동작하기 위해서 기구적으로 weak point를 고의로 만들어야 하기 때문에, 기계적 신뢰성이 저하되는 단점과, 앞서 RAD와 같이 배터리 셀의 스웰링 현상을 감지하기 위해서 배터리 셀 측면에 장치가 장착될 공간이 필요하다는 단점이 존재한다.
미국특허공개공보 제2011-0298463호 (공개일 : 2011.12.08) 미국특허공개공보 제2006-0164770호 (공개일 : 2006.07.27)
그러므로, 본 발명은 무접점 릴레이 소자(SSR : Solid State Relay)를 이용하여 배터리 과충전 여부를 정확하게 감지함으로써 배터리에 전원 공급을 차단 가능한 배터리 과충전 감지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치는 복수 개의 배터리 셀들로 구성된 배터리 팩에서 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 입력 전압으로 받아, 그 입력 전압의 크기가 기 설정해 놓은 동작 전압 크기보다 큰 경우, 내부 스위치를 동작시켜 2차 측의 출력 상태를 변화시키는 무접점 릴레이 소자; 및 상기 무접점 릴레이 소자와 상기 적어도 하나의 배터리 셀 사이에 존재하며, 외부 동작 신호의 입력 여부에 따라 내부 스위치를 온 또는 오프시켜 상기 무접점 릴레이 소자와 상기 적어도 하나의 배터리 셀을 전기적으로 연결시키거나 그들 간의 전기적 연결을 차단시키는 전기기계식 릴레이 소자를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치는 상기 무접점 릴레이 소자가 상기 복수 개의 배터리 셀들로 구성된 배터리 팩 전체의 전압을 입력 전압으로 받고, 상기 전기기계식 릴레이 소자가 상기 무접점 릴레이 소자와 상기 배터리 팩 전체 사이에 존재하며, 상기 외부 동작 신호의 입력 여부에 따라 상기 내부 스위치를 온 또는 오프시켜 상기 배터리 팩 전체를 상기 무접점 릴레이 소자와 전기적으로 연결시키거나 그들 간의 전기적 연결을 차단시키도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 전기기계식 릴레이 소자는, 차량의 악세서리 전원(ACC 전원) 신호를 상기 외부 동작 신호로 입력받을 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치는 외부 충전기로부터 상기 차량의 배터리가 충전되는 경우에만 상기 차량의 악세서리 전원 신호를 상기 전기기계식 릴레이 소자로 입력시키는 별도의 릴레이 소자를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치는 상기 무접점 릴레이 소자의 상기 2차 측에 연결되고, 상기 무접점 릴레이 소자의 2차 측 출력 상태가 변화되어 외부로부터 동작 신호가 입력되는 경우에 동작하며, 별도의 제어가 있기 전까지 동작 상태를 그대로 유지시키는 상태 유지부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치에서 상기 무접점 릴레이 소자는, 차량의 HVIL(High Voltage Interlock Loop)과 연결되어, 상기 2차 측의 출력 상태 변화가 상기 HVIL을 통해 상기 차량의 배터리 관리 시스템(BMS : Battery Management System)으로 전달되도록 구성될 수 있다.
본 발명은 무접점 릴레이 소자를 이용하여 배터리 과충전 여부를 정확하게 감지 가능하다. 그에 따라, 본 발명에 따른 배터리 과충전 감지 장치는 동작 신뢰성이 높다.
또한, 본 발명은 무접점 릴레이 소자를 이용하면서 무접점 릴레이 소자에서 발생되는 누설 전류에 의한 배터리 셀들 간의 전압 불균형을 방지할 수 있는 구성을 가진다. 이에 따라, 본 발명은 무접점 릴레이 소자에 의해 발생될 수 있는 부작용을 최소화시키면서 기존에 비해 보다 정확한 배터리 과충전 상태 감지를 수행할 수 있는 배터리 과충전 감지 장치를 제공해 준다.
이러한 본 발명은 배터리 관리 시스템(BMS)과 별도로 배터리 과충전 상태를 감지하는 기능을 제공 가능함으로써, 차량의 안정성 추가 확보 및 ISO26262 규격에 부합하도록 해 준다.
그리고 본 발명은 래칭 릴레이 소자를 더 구비하여, 배터리 과충전 상태가 감지된 경우, 별도의 제어가 있기 전까지 배터리가 과충전 상태임을 지속적으로 알려주도록 구성될 수 있다. 그에 따라, 후속 조치 전까지 배터리 과충전 상태로 인해 발생될 수 있는 사고를 방지할 수 있도록 해 준다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치는 무접점 릴레이 소자(SSR : Solid State Relay)(110)와, 전기기계식 릴레이 소자(Electromechanical Relay)(120)를 포함한다. 여기서, 무접점 릴레이 소자(110)는 복수 개의 배터리 셀들로 구성된 배터리 팩(100)에서 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 입력 전압으로 받아 배터리 과충전 여부를 감지할 수 있도록 구성된다. 그리고, 전기기계식 릴레이 소자(120)는 무접점 릴레이 소자(110)에 상기 입력 전압이 전달되는 경로를 연결 또는 차단해 주어, 무접점 릴레이 소자(110)에서 누설 전류가 발생됨으로 인해 무접점 릴레이 소자(110)에 직접 연결된 적어도 하나의 배터리 셀과 그 외에 연결되지 않은 배터리 셀들 간에 전압 불균형이 발생되지 않도록 해 준다.
무접점 릴레이 소자(110)와 전기기계식 릴레이 소자(120)의 동작에 대해서는, 도 1을 참조하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
무접점 릴레이 소자(110)는 앞서 언급한 바와 같이, 복수 개의 배터리 셀들로 구성된 배터리 팩(100)에서 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 입력 전압으로 입력받거나 아니면, 배터리 팩(100) 전체 전압을 입력 전압으로 입력받도록 배터리 측과 연결될 수 있다.
도 1에서는 일 예로 무접점 릴레이 소자(110)가 배터리 팩(100)에서 맨 하위에 연결된 단위 배터리 셀의 전압을 입력 전압으로 입력받는 형태를 도시하고 있다.
무접점 릴레이 소자(110)는 입력 전압의 크기가 기 설정해 놓은 동작 전압 크기보다 큰 경우, 내부 스위치를 동작시킨다. 통상적으로 단위 배터리 셀의 충전 전압 크기가 4.2 볼트라는 점을 고려해 보았을 때에, 도 1에 도시된 바와 같이 단위 배터리 셀의 전압을 입력 전압으로 받는 경우, 과충전으로 감지되어야 하는 전압 크기는 4.2볼트에서 5볼트 사이 값이다. 따라서, 이 경우, 무접점 릴레이 소자(110)는 배터리 과충전 감지를 위해서, 동작 전압 크기가 4.2볼트에서 5볼트 사이의 임의의 전압 크기가 되도록 기 설정되어야 할 것이다.
무접점 릴레이 소자(110)에 기 설정되는 동작 전압 크기는 입력 전압으로 적어도 하나의 배터리 셀 전압을 입력받는지 혹은 배터리 팩(100) 전체 전압을 입력받는지에 따라서 그에 맞추어 배터리 과충전 여부를 감지할 수 있는 전압 크기로 정해질 것이다.
그리고, 무접점 릴레이 소자(110)는 입력 전압이 기 설정된 동작 전압 크기보다 큰 경우에 내부 스위치를 동작시켜 2차 측의 출력 상태를 변화시킨다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 무접점 릴레이 소자(110)의 내부 스위치는 원래 COM 접점과 N.C.접점을 연결하고 있다가 입력 전압이 기 설정된 동작 전압 크기보다 큰 경우에 COM 접점과 N.O 접점이 연결되도록 스위칭 동작을 수행한다. 따라서, 상기 내부 스위치가 동작하게 되면, 무접점 릴레이 소자(110)의 2차 측에서 N.C.접점을 통해 연결되는 회로 루프가 끊어지는 상태와 같이 2차 측의 출력 상태가 변화된다. 그리고 이러한 무접점 릴레이 소자(110)의 2차 측 출력 상태 변화는, 곧 배터리 과충전이 발생됨을 알리는 것이므로, 결국 무접점 릴레이 소자(110)의 2차 측 출력 상태 변화를 감지하여 배터리 과충전 여부를 감지할 수 있다.
도 1은 일 예로, 무접점 릴레이 소자(110)의 2차 측 출력 상태 변화를 감지하기 위해서, 무접점 릴레이 소자(110)의 2차 측이 차량의 HVIL(High Voltage Interlock Loop)(130)과 연결된 구성을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, HVIL(130)은 무접점 릴레이 소자(110)의 2차 측 단자인 COM 접점 및 N.C.접점과 연결되어 폐루프를 형성하고 있다가 무접점 릴레이 소자(110)의 내부 스위치 동작으로 상기 형성된 폐루프가 끊어지는 경우, 이를 감지하여 차량의 배터리 관리 시스템(BMS : Battery Management System)(140)으로 전달해 준다. 이러한 경우, 배터리 관리 시스템(BMS)(140)을 통해 배터리 과충전 상태로부터 배터리 보호를 위한 다양한 동작들이 수행될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치는 배터리 보호를 위해서, 도 1에 도시된 바와 같이 무접점 릴레이 소자(110)의 2차 측이 차량의 HVIL(130)에 연결된 형태 이외에도, 배터리 시스템 내에 다른 구성들과 다양하게 연결됨으로써, 무접점 릴레이 소자(110)의 2차 측 출력 상태 변화에 의한 배터리 과충전 차단 동작이 수행되도록 구성 가능할 것이다.
기본적으로, 배터리 관리 시스템(BMS)(140)에는 배터리 과충전 상태 감지 및 그에 따른 배터리 보호 동작을 수행하는 기능이 존재한다. 그러므로, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치는 수동 소자를 사용하여 중복적으로 배터리 과충전 상태를 감지하는 기능을 제공해 줌으로써, 차량의 안정성 추가 확보 및 ISO26262 규격에 부합하도록 해 준다.
전기기계식 릴레이 소자(120)는 무접점 릴레이 소자(110)에 입력 전압이 전달되는 경로를 연결 또는 차단해 주는 역할을 수행하는 구성이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전기기계식 릴레이 소자(120)는 무접점 릴레이 소자(110)와 배터리 팩 (100) 전체 또는 배터리 팩(100)에서 적어도 하나의 배터리 셀 사이에 존재하며, 외부 동작 신호의 입력 여부에 따라 내부 스위치를 온 또는 오프시켜 무접점 릴레이 소자(110)와 배터리 팩(100) 전체 또는 배터리 팩(100)에서 적어도 하나의 배터리 셀을 전기적으로 연결시키거나 그들 간의 전기적 연결을 차단시킨다. 다시 말해서, 전기기계식 릴레이 소자(120)는 무접점 릴레이 소자(110)가 배터리 측에 연결되는 시점을 외부 동작 신호의 입력 여부에 따라서 제어하는 구성이다.
무접점 릴레이 소자(110)가 배터리 팩(100) 전체 또는 배터리 팩(100)에서 적어도 하나의 배터리 셀과 항시 전기적으로 연결되어 있는 경우, 무접점 릴레이 소자(110)에서 누설 전류가 발생되어 무접점 릴레이 소자(110)에 직접 연결된 적어도 하나의 배터리 셀과 그 외에 연결되지 않은 배터리 셀들 간에 전압 밸런싱이 깨지는 현상이 발생될 가능성이 높다. 그러므로, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치는 전기기계식 릴레이 소자(120)를 이용하여, 무접점 릴레이 소자(110)로의 지속적인 누설 전류가 발생되는 것을 방지하고자 한다.
도 1은 전기기계식 릴레이 소자(120)의 1차 측 코일로 입력되는 외부 동작 신호가 차량의 ACC 전원(악세서리 전원) 신호인 경우를 일 예로 도시하고 있다. 따라서, 도 1에 도시된 형태에 따르면, 운전자가 차량의 시동을 켜는 경우 차량의 ACC 전원 신호가 전기기계식 릴레이 소자(120)의 1차 측 코일에 인가되어 내부 스위치가 온되면서 무접점 릴레이 소자(110)와 단위 배터리 셀을 전기적으로 연결시켜 준다. 그리고, 차량의 시동이 꺼지는 때에, 외부 동작 신호인 ACC 전원 신호가 더이상 1차 측 코일에 인가되지 않게 되면서 내부 스위치가 오프되어 그들 간의 전기적 연결을 차단시켜 준다. 따라서, 도 1에 도시된 형태는, 전기기계식 릴레이 소자(120)가 차량의 시동이 꺼져 있는 경우에는 배터리 측과 무접점 릴레이 소자(110) 간의 전기적 연결을 차단시켜 줌으로써, 누설 전류에 의한 배터리 셀 간의 전압 불균형 발생을 방지할 수 있는 구성이다.
본 발명에서 전기기계식 릴레이 소자(120)의 1차 측 코일로 입력되는 외부 동작 신호는 특정한 신호를 지칭하지 않는다. 다시 말해서, 도 1에 도시된 전기기계식 릴레이 소자(120)의 1차 측 연결 구성은 다만 일 실시 예에 불과하며, 전기 기계식 릴레이 소자(120)의 1차 측 연결 구성은, 배터리 과충전 여부를 감지하는 동작이 무접점 릴레이 소자(110)를 통해 언제 수행되도록 할지에 따라서 다양하게 설계 변경 가능할 것이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 제1 실시 예와 달리, 무접점 릴레이 소자(210)가 배터리 팩(200) 전체 전압을 입력 전압으로 받도록 구성된 실시 예를 도시한 것이다. 그리고, 차량이 외부 충전소에 설치된 충전기를 통해서 배터리 충전이 이루어지는 때에만 전기기계식 릴레이 소자(220)가 동작되도록, 전기기계식 릴레이 소자(220)의 1차 측으로 별도의 릴레이 소자(230)가 더 구비된 형태를 도시하고 있다. 또한, 도 2는 무접점 릴레이 소자(210)의 2차 측이 배터리 팩으로 전원을 공급하는 배터리 전원 공급부(240)에 연결되어 2차 측 출력 상태 변화에 의해서 배터리 관리 시스템(BMS)과는 독립적으로 배터리 과충전을 차단할 수 있도록 구성된 형태를 도시하고 있다.
상세하게 살펴보면, 도 2에 도시된 무접점 릴레이 소자(210)는 전기기계식 릴레이 소자(220)를 통해서 배터리 팩(200) 전체와 전기적으로 연결되고, 배터리 팩(200) 전체 전압을 입력 전압으로 받아 배터리 과충전 상태를 감지할 수 있도록 동작 전압 크기가 기 설정되어 있다.
그리고, 외부 충전기로부터 상기 차량의 배터리가 충전되는 경우에만 전기기계식 릴레이 소자(220)의 1차 측 코일로 ACC 전원 신호가 인가되어 전기기계식 릴레이 소자(220)를 통해 무접점 릴레이 소자(210)와 배터리 팩(200) 전체가 전기적으로 연결되도록 하는 별도의 릴레이 소자(230)가 전기기계식 릴레이 소자(220)의 1차 측으로 연결되어 있다.
이 별도의 릴레이 소자(230)는 외부 충전기로부터 차량의 배터리가 충전되는 경우에 발생되는 신호들 중 한 신호(V1)를 외부 동작 신호로 입력받고, 외부 동작 신호가 입력되는 경우, 내부 스위치를 온 시키어 차량의 ACC 전원 신호가 전기기계식 릴레이 소자(220)의 외부 동작 신호로 입력되도록 해 준다.
이때에, 상기 별도의 릴레이 소자(230)는 외부 충전기 측에서 차량으로 송신하는 신호를 외부 동작 신호로 입력받거나 혹은 외부 충전기를 통해 배터리 충전이 수행될 때에 배터리 관리 시스템(BMS) 또는 그 외의 주체로부터 전달받는 신호를 외부 동작 신호로 입력받도록 구성 가능하다.
무접점 릴레이 소자(210)의 2차 측은 배터리 관리 시스템(BMS)과 별개로 무접점 릴레이 소자(210)의 2차 측 출력 상태 변화에 따라 배터리 과충전 상태를 차단 가능하게 하는 구성들과 연결될 수 있다. 그러한 일 예로, 도 2는 무접점 릴레이 소자(210)의 2차 측 출력 상태가 변화되는 경우 배터리 전원 공급부(240)와 배터리 팩(200) 간의 연결이 끊어지게 되도록 구성된 모습을 도시하고 있다. 따라서, 과충전이 발생되는 경우, 배터리 전원 공급부(240)에서 배터리 팩(200)으로 전원 공급이 차단된다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치는 무접점 릴레이 소자(310)와, 전기기계식 릴레이 소자(320)와, 상태 유지부(330)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에서, 상태 유지부(330)는 무접점 릴레이 소자(310)의 2차 측에 연결되어 무접점 릴레이 소자(310)의 2차 측 출력 상태가 변화되면서 외부로부터 동작 신호가 입력되는 경우에 동작하는 구성으로, 별도의 제어가 있기 전까지 동작 상태를 그대로 유지시켜 준다.
그에 따라, 본 발명은 상태 유지부(330)를 통해서 별도의 제어가 있기 전까지 지속적으로 배터리 과충전 상태를 알리는 신호가 외부로 제공되도록 해 줌으로써, 배터리 과충전에 대한 후속 조치가 있기 전까지 추가적인 사고가 발생되는 것을 방지하게 해 줄 수 있다.
도 3은 무접점 릴레이 소자(310)의 2차 측으로 상태 유지부(330)의 일 예인 래칭(Latching) 릴레이 소자가 구비된 형태를 도시하고 있다. 래칭 릴레이 소자는, 별도의 제어를 하기 전까지는 코일에 전류가 끊어져도 접점이 그대로 붙어 있는 상태로 있는 릴레이 소자이다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 배터리 과충전 감지 장치는 래칭 릴레이 소자를 무접점 릴레이 소자(310)의 2차 측에 연결시키고, 무접점 릴레이 소자(310)의 2차 측 출력 상태가 내부 스위치 동작으로 인해 COM 접점과 N.O. 접점이 연결된 상태로 되는 경우, 무접점 릴레이 소자(310)에 입력되는 입력 전압이 래칭 릴레이 소자의 1차 측 코일에 인가되도록 구성될 수 있다.
그리고, 래칭 릴레이 소자는 무접점 릴레이 소자(310)에 입력되는 입력 전압이 전달된 이후, 별도의 제어가 있기 전까지 내부 스위치를 계속 온된 상태로 유지하면서 기존 동작 상태인 오프 상태로 복귀하지 않는다.
그에 따라, 배터리 과충전 상태가 발생되어 무접점 릴레이 소자(310)의 2차 측 출력 상태가 변화된 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 별도의 제어가 있기 전까지 래칭 릴레이 소자를 통해서 VCC 신호가 배터리 관리 시스템(BMS)으로 전달되도록 구성될 수 있다. 그 이외에도 래칭 릴레이 소자를 통해서 메인 릴레이(Main Relay)가 오프 상태가 되도록 구성되어 배터리 측으로 전원 공급이 차단되도록 하는 등 다양한 응용이 가능할 것이다.
한편, 본 발명에서 상태 유지부(330)는 도 3에 도시된 바와 같이 래칭 릴레이 소자로 구성될 수 있을 뿐만 아니라, 디지털 로직 IC 또는 SCR(Silicon Controlled Rectifier) 소자를 이용하여 다양하게 구성 가능하다.
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.
100,200,300 : 배터리 팩 110,210,310 : 무접점 릴레이 소자
120,220,320 : 전기기계식 릴레이 소자
130 : HVIL 140 : BMS
230 : 별도의 릴레이 소자 240 : 배터리 전원 공급부
330 : 상태 유지부

Claims (6)

  1. 복수 개의 배터리 셀들로 구성된 배터리 팩에서 적어도 하나의 배터리 셀의 전압을 입력 전압으로 받아, 그 입력 전압의 크기가 기 설정해 놓은 동작 전압 크기보다 큰 경우, 내부 스위치를 동작시켜 2차 측의 출력 상태를 변화시키는 무접점 릴레이 소자; 및
    상기 무접점 릴레이 소자와 상기 적어도 하나의 배터리 셀 사이에 존재하며, 외부 동작 신호의 입력 여부에 따라 내부 스위치를 온 또는 오프시켜 상기 무접점 릴레이 소자와 상기 적어도 하나의 배터리 셀을 전기적으로 연결시키거나 그들 간의 전기적 연결을 차단시키는 전기기계식 릴레이 소자
    를 포함하는 배터리 과충전 감지 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 무접점 릴레이 소자는,
    상기 복수 개의 배터리 셀들로 구성된 배터리 팩 전체의 전압을 입력 전압으로 받고,
    상기 전기기계식 릴레이 소자는,
    상기 무접점 릴레이 소자와 상기 배터리 팩 전체 사이에 존재하며, 상기 외부 동작 신호의 입력 여부에 따라 상기 내부 스위치를 온 또는 오프시켜 상기 배터리 팩 전체를 상기 무접점 릴레이 소자와 전기적으로 연결시키거나 그들 간의 전기적 연결을 차단시키는 것인 배터리 과충전 감지 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전기기계식 릴레이 소자는,
    차량의 악세서리 전원(ACC 전원) 신호를 상기 외부 동작 신호로 입력받는 것인 배터리 과충전 감지 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    외부 충전기로부터 상기 차량의 배터리가 충전되는 경우에만 상기 차량의 악세서리 전원 신호를 상기 전기기계식 릴레이 소자로 입력시키는 별도의 릴레이 소자를 더 포함하는 배터리 과충전 감지 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 무접점 릴레이 소자는,
    차량의 HVIL(High Voltage Interlock Loop)과 연결되어, 상기 2차 측의 출력 상태 변화가 상기 HVIL을 통해 상기 차량의 배터리 관리 시스템(BMS : Battery Management System)으로 전달되도록 구성된 것인 배터리 과충전 감지 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 무접점 릴레이 소자의 상기 2차 측에 연결되어, 상기 무접점 릴레이 소자의 2차 측 출력 상태가 변화되어 외부로부터 동작 신호가 입력되는 경우에 동작하며, 별도의 제어가 있기 전까지 동작 상태를 그대로 유지시키는 상태 유지부를 더 포함하는 배터리 과충전 감지 장치.
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