KR101942707B1 - 고전압 배터리의 복합 상태 측정 장치 및 이를 포함하는 파워 릴레이 어셈블리 - Google Patents

고전압 배터리의 복합 상태 측정 장치 및 이를 포함하는 파워 릴레이 어셈블리 Download PDF

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Abstract

복합 상태 측정 장치 및 이를 포함하는 파워 릴레이 어셈블리가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 상태 측정 장치는, 하나의 PCB 상에 구현되며, 고전압 배터리 팩의 전류를 측정하는 전류 센서, 상기 측정된 전류, 상기 파워 릴레이 어셈블리 및 상기 고전압 배터리 팩의 출력 전압 중 적어도 하나를 포함하는 고전압 관련 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터, 상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호에 기초하여 상기 메인 릴레이의 상태를 판단하고, 상기 메인 릴레이의 상태 및 상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호 중 적어도 하나를 포함하는 고전압 상태 정보를 생성하며, 상기 고전압 상태 정보에 기초하여 상기 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어부, 상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호를 전기적으로 절연시켜 상기 제어부로 전달하는 아이솔레이터(isolator) 및 상기 고전압 상태 정보를 배터리 관리 시스템으로 전송하는 통신부를 포함한다.

Description

고전압 배터리의 복합 상태 측정 장치 및 이를 포함하는 파워 릴레이 어셈블리{MULTIPLE MEASURING APPARATUS FOR HIGH VOLTAGE BATTERY, AND POWER RELAY ASSEMBLY INCLUDING THE SAME}
본 발명의 실시예들은 고전압 배터리 시스템과 관련된다.
HV(Hybrid Vehicle)/PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)/BEV(Battery Electric Vehicle)는 고전압 배터리로 구동이 되며, 고전압 배터리를 효율적이고 안전하게 관리하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System)이 포함되어 있다.
배터리 관리 시스템은 다양한 기능을 수행하는데, 특히 고전압 배터리로부터 전압 및 전류 신호를 받아서 처리하는 기능들이 있다. 예를 들면, 고전압 배터리의 전압을 읽는 기능, 전류를 읽는 기능, 차량 샤시와 절연 상태를 측정하는 기능, 고전압 릴레이의 상태를 체크하는 기능 등이 있다.
배터리 관리 시스템이 이와 같은 기능을 수행하기 위해서는 고전압 배터리의 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly)로부터 고전압에 대한 정보를 받아야 하며, 이를 위해 고전압 케이블을 파워 릴레이 어셈블리와 배터리 관리 시스템 사이에 연결해주어야 한다. 이러한 고전압 케이블은 안전에 영향을 미칠 수 있을 뿐만 아니라, 전자기적 노이즈의 소스가 되기도 한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0071762호(2014.06.12. 공개)
본 발명의 실시예들은 고전압 배터리의 복합 상태 측정 장치 및 이를 포함하는 파워 릴레이 어셈블리를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 상태 측정 장치는, 하나의 PCB 상에 구현되며, 고전압 배터리 팩의 전류를 측정하는 전류 센서, 상기 측정된 전류, 상기 파워 릴레이 어셈블리 및 상기 고전압 배터리 팩의 출력 전압 중 적어도 하나를 포함하는 고전압 관련 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터, 상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호에 기초하여 상기 메인 릴레이의 상태를 판단하고, 상기 메인 릴레이의 상태 및 상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호 중 적어도 하나를 포함하는 고전압 관련 상태 정보를 생성하며, 상기 고전압 관련 상태 정보에 기초하여 상기 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어부, 상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호를 전기적으로 절연시켜 상기 제어부로 전달하는 아이솔레이터(isolator) 및 상기 고전압 관련 상태 정보를 배터리 관리 시스템으로 전송하는 통신부를 포함한다.
상기 아이솔레이터는, 상기 PCB의 절연 구간 내에 구현될 수 있다.
상기 복합 상태 측정 장치는, 상기 고전압 배터리 팩과 차량의 샤시(chassis) 사이의 절연 저항을 측정하여 상기 제어부로 제공하는 절연 저항 측정부 및 상기 PCB의 절연 구간 내에 구현되며, 상기 고전압 배터리 팩의 출력 전압을 상기 절연 저항 측정부로 제공하는 포토모스 릴레이(Photo-MOS Realy)를 더 포함하고, 상기 고전압 관련 상태 정보는 상기 측정된 절연 저항을 포함할 수 있다.
상기 복합 상태 측정 장치는, 상기 전류 센서에 포함된 션트 저항의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하고, 상기 고전압 관련 신호는 상기 측정된 온도를 포함할 수 있다.
상기 통신부는, CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 및 FlexRay 중 하나의 통신 방식을 이용하여 상기 고전압 관련 상태 정보를 상기 배터리 관리 시스템으로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파워 릴레이 어셈블리는, 고전압 배터리 팩의 +단에 직렬 연결되는 제1 메인 릴레이, 상기 고전압 배터리 팩의 -단에 직렬 연결되는 제2 메인 릴레이, 상기 제1 메인 릴레이와 병렬 연결되는 프리차지 릴레이, 상기 제1 메일 릴레이와 병렬 연결되며, 상기 프리차지 릴레이와 직렬 연결되는 프리차지 저항 및 하나의 PCB 상에 구현되며, 상기 고전압 배터리 팩의 고전압 상태 정보를 생성하여 배터리 관리 시스템으로 전송하고, 상기 고전압 상태 정보에 기초하여 상기 제1 메인 릴레이 및 상기 제2 메인 릴레이의 동작을 제어하는 복합 상태 측정 장치를 포함한다.
상기 복합 상태 측정 장치는, 상기 고전압 배터리 팩의 전류를 측정하는 전류 센서, 상기 측정된 전류, 상기 파워 릴레이 어셈블리 및 상기 고전압 배터리 팩의 출력 전압 중 적어도 하나를 포함하는 고전압 관련 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터, 상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호에 기초하여 상기 제1 메인 릴레이 및 상기 제2 메인 릴레이의 상태를 판단하고, 상기 제1 메인 릴레이 및 상기 제2 메인 릴레이의 상태, 및 상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호 중 적어도 하나를 포함하는 고전압 관련 상태 정보를 생성하며, 상기 고전압 관련 상태 정보에 기초하여 상기 제1 메인 릴레이 및 상기 제2 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어부, 상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호를 전기적으로 절연시켜 상기 제어부로 전달하는 아이솔레이터(isolator) 및 상기 고전압 관련 상태 정보를 배터리 관리 시스템으로 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
상기 아이솔레이터는, 상기 PCB의 절연 구간 내에 구현될 수 있다.
상기 복합 상태 측정 장치는, 상기 고전압 배터리 팩과 차량의 샤시(chassis) 사이의 절연 저항을 측정하여 상기 제어부로 제공하는 절연 저항 측정부 및 상기 PCB의 절연 구간 내에 구현되며, 상기 고전압 배터리 팩의 출력 전압을 상기 절연 저항 측정부로 제공하는 포토모스 릴레이(Photo-MOS Realy)를 더 포함하고, 상기 고전압 관련 상태 정보는 상기 측정된 절연 저항을 포함할 수 있다.
상기 복합 상태 측정 장치는, 상기 전류 센서에 포함된 션트 저항의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하고, 상기 고전압 관련 신호는 상기 측정된 온도를 포함할 수 있다.
상기 통신부는, CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 및 FlexRay 중 하나의 통신 방식을 이용하여 상기 고전압 관련 상태 정보를 상기 배터리 관리 시스템으로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 파워 릴레이 어셈블리 내에 고전압과 관련된 기능을 포함하는 복합 측정 시스템을 하나의 PCB 상에 구현하고, 복합 측정 시스템을 통해 고전압 관련 정보를 배터리 관리 시스템으로 전달하도록 함으로써, 고전압 관련 정보를 배터리 관리 시스템으로 제공하기 위한 고전압 케이블을 제거할 수 있다.
이에 따라, 배터리 시스템의 안전성이 향상되며, 고전압 케이블에 의해 발생하는 전자기적 노이즈를 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시스템의 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 릴레이 어셈블리의 구성도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 상태 측정 장치의 구성도
도 4 및 도 5는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 복합 상태 측정 장치의 구성도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시스템(10)은 예를 들어, HV(Hybrid Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle), BEV(Battery Electric Vehicle) 등과 같이 전기를 이용하여 운행되는 차량에 전원을 공급하기 위한 것으로 파워 릴레이 어셈블리(100), 고전압 배터리 팩(200) 및 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)(300)를 포함한다.
파워 릴레이 어셈블리(100)는 차량의 모터 등과 같은 구동 장치에 고전압 배터리 팩(200)의 전원을 공급 또는 차단한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 파워 릴레이 어셈블리(100)는 고전압 배터리 팩(200)의 고전압 관련 상태 정보를 생성하여 배터리 관리 시스템(300)으로 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 파워 릴레이 어셈블리(100)는 생성된 고전압 관련 상태 정보에 기초하여 파워 릴레이 어셈블리(100) 내에 포함된 릴레이들의 동작을 제어함으로써, 고전압 배터리 팩(200)으로부터 공급되는 전원을 구동 장치로 공급하거나 차단할 수 있다.
고전압 배터리 팩(200)은 충방전 가능한 하나 이상의 2차 전지를 포함할 수 있으며, 복수의 2차 전지가 직/병렬 연결된 것일 수 있다.
배터리 관리 시스템(300)은 배터리 시스템(10)을 전반적으로 제어하기 위한 것으로, 예를 들어, 파워 릴레이 어셈블리(100)로부터 제공되는 고전압 관련 상태 정보에 따라 배터리 시스템(10)의 상태를 모니터링할 수 있으며, 실시예에 따라, 파워 릴레이 어셈블리(100)의 동작을 직접적으로 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 릴레이 어셈블리의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 릴레이 어셈블리(100)는 제2 메인 릴레이(130)와 고전압 배터리 팩(200)의 -단(b) 사이에 연결된 복합 상태 측정 장치(110), 고전압 배터리 팩(200)의 +단(a)에 직렬 연결된 제1 메인 릴레이(120), 고전압 배터리 팩(200)의 -단(b)에 직렬 연결된 제2 메인 릴레이(130), 제1 메인 릴레이(120)와 병렬 연결된 프리차지(precharge) 저항(140), 제1 메인 릴레이(120)와 병렬 연결되고 프리차지 저항(140)과 직렬 연결된 프리 차지 릴레이(150)를 포함한다.
복합 상태 측정 장치(110)는 고전압 배터리 팩(200)의 고전압 관련 상태 정보를 생성하여 배터리 관리 시스템(300)으로 제공하고, 생성된 고전압 관련 상태 정보에 기초하여 제1 메인 릴레이(120) 및 제2 메인 릴레이(130)의 동작을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 상태 측정 장치(110)의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 상태 측정 장치(110)는 전류 센서(111), A/D 컨버터(112), 아이솔레이터(isolator)(113), 제어부(115) 및 통신부(116)를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전류 센서(111), A/D 컨버터(112), 아이솔레이터(isolator)(114), 제어부(115) 및 통신부(116)는 하나의 PCB(Printed Circuit Board) 상에 구현될 수 있다.
전류 센서(111)는 고전압 배터리 팩(200)의 전류를 측정할 수 있다. 예를 들어, 전류 센서(111)는 도 3에 도시된 예와 같이 제2 메인 릴레이(130)와 고전압 배터리 팩(200)의 -단(b) 사이에 직렬 연결되어, 고전압 배터리 팩(200)로부터 출력되는 전류를 측정할 수 있다.
A/D 컨버터(112)는 전류 센서(111)에 의해 측정된 전류, 고전압 배터리 팩(200)의 출력 전압(
Figure 112016106544203-pat00001
) 및 파워 릴레이 어셈블리(100)의 출력 전압(
Figure 112016106544203-pat00002
) 중 적어도 하나를 포함하는 고전압 관련 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
또한, A/D 컨버터(112)는 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호를 아이솔레이터(isolator)(114)를 통해 제어부(115)로 제공할 수 있다.
아이솔레이터(113)는 A/D 컨버터(112)에 의해 변환된 고전압 관련 신호를 전기적으로 절연시켜 제어부(115)로 전달한다. 이를 위해, 아이솔레이터(113)는 PCB 상에 구현된 절연 구간(114) 내에 구현될 수 있다.
제어부(115)는 아이솔레이터(113)를 통해 A/D 컨버터(112)로부터 전달된 고전압 관련 신호에 기초하여 고전압 관련 상태 정보를 생성하고, 파워 릴레이 어셈블리(100)에 포함된 메인 릴레이(120, 130)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(115)는 고전압 관련 신호에 포함된 전류 값에 기초하여 과전류가 흐르는지 여부를 판단할 수 있으며, 과전류가 흐르는 것으로 판단된 경우, 메인 릴레이(120, 130)가 OFF되도록 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(115)에 의해 생성되는 고전압 관련 상태 정보는 예를 들어, 메인 릴레이(120, 130)의 동작 상태 및 A/D 컨버터(112)로부터 전달된 고전압 관련 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 제어부(115)는 예를 들어, A/D 컨버터(112)로부터 전달된 전압(즉,
Figure 112016106544203-pat00003
및
Figure 112016106544203-pat00004
)에 기초하여 메인 릴레이(120, 130)의 동작 상태를 판단할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(115)는 고전압 관련 상태 정보를 통신부(116)를 통해 배터리 관리 시스템(300)으로 전송할 수 있다.
한편, 통신부(116)는 제어부(115)에 의해 생성된 고전압 관련 상태 정보를 배터리 관리 시스템(300)으로 전달한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신부(116)는 예를 들어, CAN(Controller Area Network) 통신 방식을 이용하여 제어부(115)에 의해 생성된 고전압 관련 상태 정보를 배터리 관리 시스템(300)으로 전달할 수 있다. 그러나, 통신부(116)에서 이용되는 통신 방식은 반드시 CAN 통신 방식에 한정되는 것은 아니며, CAN 통신 방식 외에도 예를 들어, LIN(Local Interconnect Network), UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), FlexRay, CAN FD(CAN with Flexible Data-Rate) 등과 같이 다양한 통신 방식이 이용될 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 통신부(116)는 배터리 관리 시스템(300)으로부터 각종 제어 신호를 수신하여 제어부(115)로 전달할 수 잇다.
도 4는 본 발명의 추가적 실시예에 따른 복합 상태 측정 장치(110)의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 복합 상태 측정 장치(110)는 전류 센서(111)의 온도를 측정하는 온도 센서(117)를 더 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전류 센서(111), A/D 컨버터(112), 아이솔레이터(isolator)(114), 제어부(115), 통신부(116) 및 온도 센서(117)는 하나의 PCB 상에 구현될 수 있다.
구체적으로, 전류 센서(111)는 예를 들어, 션트 저항(111-1)을 포함하는 션트 타입 전류 센서일 수 있으며, 온도 센서(117)는 전류 센서(111)의 션트 저항 (111-1) 온도를 측정할 수 있다.
이 경우, A/D 컨버터(112)는 온도 센서(117)에 의해 측정된 온도를 포함하는 고전압 관련 신호를 디지털 신호로 변환하여 아이솔레이터(113)를 거쳐 제어부(115)로 전달 수 있다.
제어부(115)는 A/D 컨버터(112)로부터 전달된 온도를 포함하는 고전압 관련 상태 정보를 생성하여 통신부(116)를 통해 배터리 관리 시스템(300)으로 전달할 수 있다.
또한, 제어부(115)는 A/D 컨버터(112)로부터 전달된 온도에 기초하여, 메인 릴레이(120, 130)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 온도 센서(117)에 의해 측정된 션트 저항(111-1)의 온도가 기 설정된 값을 초과하는 경우, 제어부(115)는 메인 릴레이(120, 130)가 오프되도록 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 상태 측정 장치(110)의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 상태 측정 장치(110)는 포토모스 릴레이(Photo-MOS Relay)(118) 및 절연 저항 측정부(119)를 더 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전류 센서(111), A/D 컨버터(112), 아이솔레이터(isolator)(114), 제어부(115), 통신부(116), 포토모스 릴레이(118) 및 절연 저항 측정부(119)는 하나의 PCB 상에 구현될 수 있다.
포토모스 릴레이(118)는 PCB의 절연 구간(114) 내에 구현되어, 고전압 배터리 팩(200)의 출력 전압(
Figure 112016106544203-pat00005
)을 절연 저항 측정부(119)로 제공할 수 있다.
절연 저항 측정부(119)는 고전압 배터리 팩(200)과 차량의 샤시(Chasis) 사이의 절연 저항을 측정하여 제어부(115)로 제공할 수 있다.
이 경우, 제어부(115)는 절연 저항 측정부(118)에 의해 측정된 절연 저항에 기초하여 고전압 배터리 팩(200)과 차량의 샤시 사이의 절연 파괴 여부를 판단할 수 있다. 이때, 고전압 배터리 팩(200)과 차량의 샤시 사이의 절연이 파괴된 것으로 판단된 경우, 제어부(115)는 메인 릴레이(120, 130)가 오프되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(115)는 절연 저항 측정부(118)에 의해 측정된 절연 저항을 포함하는 고전압 관련 상태 정보를 통신부(116)를 통해 배터리 관리 시스템(300)으로 전달할 수 있다.
한편, 도 2 내지 도 5에 도시된 실시예에서는 복합 상태 측정 장치(110)가 제2 메인 릴레이(130)와 고전압 배터리 팩(200)의 -단(b) 사이에 배치된 것으로 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 복합 상태 측정 장치(110)는 고전압 관련 신호를 수집하여 고전압 상태 정보를 생성하기에 적합한 위치라면 파워 릴레이 어셈블리(100) 내 어떠한 위치에도 배치될 수 있으며, 복합 상태 측정 장치(110)의 위치에 따라 전류 센서(111)의 위치 역시 변경될 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 배터리 시스템
100: 파워 릴레이 어셈블리
200: 고전압 배터리 팩
300: 배터리 관리 시스템
110: 복합 상태 측정 장치
120: 제1 메인 릴레이
130: 제2 메인 릴레이
140: 프리차지 저항
150: 프리차지 릴레이
111: 전류 센서
112: A/D 컨버터
113: 아이솔레이터
114: 절연 구간
115: 제어부
116: 통신부
117: 온도 센서
118: 포토모스 릴레이
119: 절연저항 측정부

Claims (11)

  1. 고전압 배터리 팩에 연결된 파워 릴레이 어셈블리에 포함된 복합 상태 측정 장치에 있어서,
    상기 복합 상태 측정 장치는 하나의 PCB 상에 구현되며,
    상기 고전압 배터리 팩의 전류를 측정하는 전류 센서;
    상기 고전압 배터리 팩과 차량의 샤시(chassis) 사이의 절연 저항을 측정하는 절연 저항 측정부;
    상기 측정된 전류, 상기 파워 릴레이 어셈블리 및 상기 고전압 배터리 팩의 출력 전압 중 적어도 하나를 포함하는 고전압 관련 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터;
    상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호에 기초하여 상기 파워 릴레이 어셈블리에 포함된 메인 릴레이의 상태를 판단하고, 상기 메인 릴레이의 상태 및 상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호 중 적어도 하나를 포함하는 고전압 관련 상태 정보를 생성하며, 상기 고전압 관련 상태 정보에 기초하여 상기 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어부;
    상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호를 전기적으로 절연시켜 상기 제어부로 전달하는 아이솔레이터(isolator); 및
    상기 고전압 관련 상태 정보를 배터리 관리 시스템으로 전송하는 통신부를 포함하고,
    상기 고전압 관련 상태 정보는 상기 측정된 절연 저항을 더 포함하는 복합 상태 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 아이솔레이터는, 상기 PCB의 절연 구간 내에 구현되는 복합 상태 측정 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 PCB의 절연 구간 내에 구현되며, 상기 고전압 배터리 팩의 출력 전압을 상기 절연 저항 측정부로 제공하는 포토모스 릴레이(Photo-MOS Relay)를 더 포함하는 복합 상태 측정 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전류 센서에 포함된 션트 저항의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 고전압 관련 신호는 상기 측정된 온도를 포함하는 복합 상태 측정 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 통신부는, CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 및 FlexRay 중 하나의 통신 방식을 이용하여 상기 고전압 관련 상태 정보를 상기 배터리 관리 시스템으로 전송하는 복합 상태 측정 장치.
  6. 고전압 배터리 팩의 +단에 직렬 연결되는 제1 메인 릴레이;
    상기 고전압 배터리 팩의 -단에 직렬 연결되는 제2 메인 릴레이;
    상기 제1 메인 릴레이와 병렬 연결되는 프리차지 릴레이;
    상기 제1 메인 릴레이와 병렬 연결되며, 상기 프리차지 릴레이와 직렬 연결되는 프리차지 저항; 및
    하나의 PCB 상에 구현되며, 상기 고전압 배터리 팩의 고전압 관련 상태 정보를 생성하여 배터리 관리 시스템으로 전송하고, 상기 고전압 관련 상태 정보에 기초하여 상기 제1 메인 릴레이 및 상기 제2 메인 릴레이의 동작을 제어하는 복합 상태 측정 장치를 포함하고,
    상기 복합 상태 측정 장치는, 상기 고전압 배터리 팩과 차량의 샤시(chassis) 사이의 절연 저항을 측정하는 절연 저항 측정부를 포함하고,
    상기 고전압 관련 상태 정보는, 상기 측정된 절연 저항을 포함하는 파워 릴레이 어셈블리.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 복합 상태 측정 장치는,
    상기 고전압 배터리 팩의 전류를 측정하는 전류 센서;
    상기 측정된 전류, 상기 파워 릴레이 어셈블리 및 상기 고전압 배터리 팩의 출력 전압 중 적어도 하나를 포함하는 고전압 관련 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터;
    상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호에 기초하여 상기 제1 메인 릴레이 및 상기 제2 메인 릴레이의 상태를 판단하고, 상기 제1 메인 릴레이 및 상기 제2 메인 릴레이의 상태, 및 상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호 중 적어도 하나와 상기 측정된 절연 저항을 포함하는 고전압 관련 상태 정보를 생성하며, 상기 고전압 관련 상태 정보에 기초하여 상기 제1 메인 릴레이 및 상기 제2 메인 릴레이의 동작을 제어하는 제어부;
    상기 디지털 신호로 변환된 고전압 관련 신호를 전기적으로 절연시켜 상기 제어부로 전달하는 아이솔레이터(isolator); 및
    상기 고전압 관련 상태 정보를 배터리 관리 시스템으로 전송하는 통신부를 포함하는 파워 릴레이 어셈블리.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 아이솔레이터는, 상기 PCB의 절연 구간 내에 구현되는 파워 릴레이 어셈블리.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 복합 상태 측정 장치는,
    상기 PCB의 절연 구간 내에 구현되며, 상기 고전압 배터리 팩의 출력 전압을 상기 절연 저항 측정부로 제공하는 포토모스 릴레이(Photo-MOS Relay)를 더 포함하는 파워 릴레이 어셈블리.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 복합 상태 측정 장치는,
    상기 전류 센서에 포함된 션트 저항의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 고전압 관련 신호는 상기 측정된 온도를 포함하는 파워 릴레이 어셈블리.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 통신부는, CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 및 FlexRay 중 하나의 통신 방식을 이용하여 상기 고전압 관련 상태 정보를 상기 배터리 관리 시스템으로 전송하는 파워 릴레이 어셈블리.













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