KR101953121B1 - Apparatus and method for detecting relay welding in battery system - Google Patents
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Abstract
배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 릴레이 융착 검출 장치는 동일 경로 상에 병렬로 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이에 전류를 공급하는 전원부와, 상기 전원부와 상기 병렬 연결된 메인 릴레이 및 프리차지 릴레이 사이에 위치하며 연결을 스위칭하는 스위칭부와, 상기 병렬 연결된 메인 릴레이 및 프리차지 릴레이와 동일 경로 상에 위치하며 상기 경로 상에 흐르는 전류값(IT)을 감지하는 전류 센서와, 상기 스위칭부가 온된 경우, 상기 전류 센서에 감지된 전류값(IT)에 따라 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출하는 제어부로 구성된다. 본 발명에 따르면, 전류 센서를 통한 전류 값 감지를 통해서 동일 경로 상에 병렬로 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부 검출이 가능하다.An apparatus and method for relay fusion detection of a battery system are disclosed. Relay fusion detection apparatus according to an embodiment of the present invention is a power supply unit for supplying current to one main relay and the precharge relay connected in parallel on the same path, and between the power supply unit and the main relay and precharge relay connected in parallel A switching unit positioned to switch a connection, a current sensor configured to sense a current value I T flowing on the path and located on the same path as the main relay and the precharge relay connected in parallel, and when the switching unit is turned on, The controller is configured to detect whether the main relay and the precharge relay are fused according to the current value I T sensed by the current sensor. According to the present invention, it is possible to detect whether the welding is performed on each of the main relay and the precharge relay connected in parallel on the same path through current value sensing through the current sensor.
Description
본 발명은 배터리 시스템의 릴레이(relay) 융착 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 각종 전기 자동차(HEV, PHEV, EV) 또는 전력 저장 시스템(ESS)용 배터리 시스템(Battery System)에서 배터리 팩에 연결되는 릴레이에 융착(welding)이 발생하였는지의 여부를 검출하는 릴레이 융착 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a relay fusion detection apparatus and method for a battery system. The present invention relates to a relay connected to a battery pack in a battery system for various electric vehicles (HEV, PHEV, EV) or power storage system (ESS). The present invention relates to a relay welding detection device and method for detecting whether welding has occurred.
일반적으로, 고전압의 배터리 팩으로부터 모터 등에 전력 공급을 제어하기 위해, 릴레이가 사용되고 있다.In general, a relay is used to control the power supply from a high voltage battery pack to a motor or the like.
예를 들면, 전기 자동차, 하이브리드(hybrid) 자동차 등에 있어서, 고전압의 배터리 팩으로부터 고전압계 회로부품으로의 전력 공급을 제어하기 위해, 배터리 팩과 고전압계 회로 부품 사이에 릴레이가 설치된다. 그리고, 고전압계 회로부품과 배터리 팩과의 접속 또는 개방은 차량 제어 상태에 따라 릴레이에 의해서 행하여진다.For example, in an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like, a relay is provided between the battery pack and the high voltmeter circuit component to control the power supply from the high voltage battery pack to the high voltmeter circuit component. The connection or opening of the high voltmeter circuit component and the battery pack is performed by a relay in accordance with the vehicle control state.
여기서, 릴레이를 사용하는 목적은 에너지 저장 매체와 그 외의 시스템 간에 전기적인 완전한 절연을 확보하기 위함이며, 차량 운행시에는 릴레이가 단락되어 전원을 공급하지만, 키 오프(key off)나 정비(maintenance), 위기(emergency) 상황에서는 릴레이가 개방되어 전기적인 안정성을 확보하기 위함이다. 또한 1차 사고 발생시 고전압에 의한 전기적인 감전, 화재 등 중대한 2차 사고의 발생을 방지하며, 배터리 팩의 암전류를 차단하기 위함이기도 하다.Here, the purpose of using the relay is to ensure complete electrical isolation between the energy storage medium and other systems, and when the vehicle is running, the relay is short-circuited to supply power, but the key is off or maintained. In the emergency situation, the relay is open to ensure electrical stability. In addition, it prevents the occurrence of a serious secondary accident such as electric shock, fire due to high voltage when the first accident occurs, and also to block the dark current of the battery pack.
그러므로, 릴레이가 과전류 등의 원인에 의해 융착이 발생된다면, 배터리 시스템 내에 비정상적인 전류가 흐르게 되면서 위험한 상황이 발생된다.Therefore, if the relay is fusion caused by the cause of over current or the like, an abnormal current flows in the battery system and a dangerous situation occurs.
일 예로, 하이브리드 자동차의 경우, 모터 제어기의 고장시 엔진 RPM에 따라 모터의 역기전력에 의한 역기전압이 발생하고, 이로 인해 배터리가 과충전되는 상황이 발생한다. 이때에, 배터리 과충전이 발생되면 배터리 보호를 위하여 배터리 제어부가 릴레이를 개방시키는 제어를 수행하나, 이때에 릴레이가 융착되어 있다면, 제어부의 상기 제어가 수행되지 않아, 결국 지속적인 과충전 발생으로 발화 및 차량의 폭발 가능성이 있다.For example, in the case of a hybrid vehicle, when the motor controller breaks down, a back electromotive voltage is generated by the back electromotive force of the motor according to the engine RPM, and thus a situation in which the battery is overcharged. At this time, when the battery overcharge occurs, the battery control unit performs a control to open the relay to protect the battery, but if the relay is fused at this time, the control of the control unit is not performed, and eventually the overcharge of the ignition and vehicle There is a possibility of explosion.
이에 따라, 각종 전기 자동차(HEV, PHEV, EV) 또는 전력 저장 시스템(ESS) 용 배터리 시스템에서 배터리 팩에 연결되는 릴레이들에 융착(welding)이 발생하였는지의 여부를 검출하는 것은 안전을 위해 중요하다.
Accordingly, it is important for safety to detect whether welding has occurred in relays connected to a battery pack in battery systems for various electric vehicles (HEV, PHEV, EV) or power storage system (ESS). .
본 발명은 배터리 팩의 릴레이들 중에 동일 경로상에 병렬로 연결되어 있는 하나의 메인(main) 릴레이와 프리차지(pre-charge) 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출 가능한 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention provides a relay fusion detection apparatus of a battery system capable of detecting whether the main and pre-charge relays are connected to each other in parallel on the same path among relays of a battery pack. The purpose is to provide a method.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 장치는 병렬로 연결되어 배터리팩의 일단에 전기적으로 연결되는 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이에 전류를 공급하는 전원부; 상기 전원부와 상기 병렬 연결된 메인 릴레이 및 프리차지 릴레이 사이에 위치하며 연결을 스위칭하는 스위칭부; 상기 병렬 연결된 메인 릴레이 및 프리차지 릴레이와 동일 경로 상에 위치하며 상기 경로 상에 흐르는 전류값을 감지하는 전류 센서; 및 상기 스위칭부가 온된 경우, 상기 전류 센서에 감지된 전류값에 따라 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전원부에 의해 공급되는 전류량을 제한하기 위한 저항부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 방법은 전원부에 의해, 병렬로 연결되어 배터리팩의 일단에 전기적으로 연결되는 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이로 전류가 공급되는 단계; 스위칭부가 온된 경우, 상기 전원부에 의해 공급되는 전류량을 제한하는 단계; 스위칭부가 온된 경우, 제어부가 상기 병렬 연결된 메인 릴레이 및 프리차지 릴레이와 동일 경로 상에 위치하는 전류 센서를 통해 상기 경로 상에 흐르는 전류값()을 감지하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 감지된 전류값()에 따라 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 융착 여부 검출 단계는, 상기 감지된 전류값(IT)이 0 값과 일정 오차 범위 내에 해당되는 값인 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이는 융착되지 않은 것으로 판별, 상기 감지된 전류값(IT)이 상기 병렬 연결된 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 중 상기 프리차지 릴레이가 융착된 경우에 나타나는 전류값으로 미리 설정해 놓은 I1 값과 일정 오차 범위 내에 해당되는 값인 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이는 융착되지 않고 상기 프리차지 릴레이는 융착된 것으로 판별, 및 상기 감지된 전류값(IT)이 상기 병렬 연결된 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 중 상기 메인 릴레이가 융착된 경우에 나타나는 전류값으로 미리 설정해 놓은 I2 값과 일정 오차 범위 내에 해당되는 값인 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이는 융착되고 상기 프리차지 릴레이는 융착되지 않은 것으로 판별하여, 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 융착 여부 검출 단계는, 상기 감지된 전류값(IT)이 0 값과 일정 오차 범위 내에 해당되는 값인 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이는 융착되지 않은 것으로 판별, 상기 감지된 전류값(IT)이 상기 병렬 연결된 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 중 상기 프리차지 릴레이가 융착된 경우에 나타나는 전류값으로 미리 설정해 놓은 I1 값과 일정 오차 범위 내에 해당되는 값인 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이는 융착되지 않고 상기 프리차지 릴레이는 융착된 것으로 판별, 상기 감지된 전류값(IT)이 상기 병렬 연결된 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 중 상기 메인 릴레이가 융착된 경우에 나타나는 전류값으로 미리 설정해 놓은 I2 값과 일정 오차 범위 내에 해당되는 값인 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이는 융착되고 상기 프리차지 릴레이는 융착되지 않은 것으로 판별, 및 상기 감지된 전류값(IT)이 일정 오차 범위를 넘어서 상기 I2 값보다 큰 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이 둘 다 융착된 것으로 판별하여, 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the relay fusion detection device of the battery system according to an embodiment of the present invention is connected in parallel to supply a current to one main relay and the precharge relay electrically connected to one end of the battery pack. A power supply unit; A switching unit positioned between the power supply unit and the main relay and the precharge relay connected in parallel to switch a connection; A current sensor positioned on the same path as the main relay and the precharge relay connected in parallel and sensing a current value flowing on the path; And a controller configured to detect whether the main relay and the precharge relay are fused according to the current value sensed by the current sensor when the switching unit is turned on. Characterized in that it comprises a.
The apparatus may further include a resistor unit for limiting the amount of current supplied by the power supply unit.
Relay fusion detection method of a battery system according to an embodiment of the present invention comprises the steps of supplying a current by a power supply unit, a main relay and a precharge relay connected in parallel and electrically connected to one end of the battery pack; Limiting the amount of current supplied by the power supply unit when the switching unit is turned on; When the switching unit is turned on, the controller controls the current value flowing on the path through the current sensor located on the same path as the parallel and connected main relays and precharge relays. Detecting; And the control unit detects the sensed current value ( Detecting whether the main relay and the precharge relay are welded to each other according to; Characterized in that it comprises a.
The fusion detection step may include detecting that the main relay and the precharge relay are not fused when the detected current value I T is a value within 0 and a predetermined error range. If the sensed current value I T is a current value that appears when the precharge relay is fused among the parallel-connected main relay and the precharge relay, it is within a predetermined error range and a value I 1 that is set in advance. Determining that the main relay is not fused and the precharge relay is fused, and the current value appears when the detected current value I T is fused in the main relay and the precharge relay connected in parallel. If the value that is within the predetermined error range, and the value I 2 to a preset, main relay the control unit has the Complex and to determine that that the pre-charge relay is not welded, characterized in that for detecting whether or not the fusion of the main relay and the precharge relay, respectively.
The fusion detection step may include detecting that the main relay and the precharge relay are not fused when the detected current value I T is a value within 0 and a predetermined error range. If the sensed current value I T is a current value that appears when the precharge relay is fused among the parallel-connected main relay and the precharge relay, it is within a predetermined error range and a value I 1 that is set in advance. It is determined that the main relay is not fused and the precharge relay is fused. The detected current value I T is a current value that appears when the main relay is fused among the main relay and the precharge relay connected in parallel. If the value that is within the predetermined error range, and I 2 value pre-set, the control unit the main relay is raised And it is determined that that the pre-charge relay is not welded, and the sensed current value (I T) if beyond a certain error range is greater than the I 2 values, both the control unit and the main relay the precharge relay are fused And determining whether the fusion is applied to each of the main relay and the precharge relay.
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본 발명은 배터리 시스템 내 배터리 팩에 연결되는 릴레이들 중 동일 경로 상에 병렬로 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이로 별도의 전류를 공급해 주고, 그 릴레이들의 융착 여부에 따라 상기 경로 상에 흐르는 전류 값을 전류 센서를 통해 감시함으로써 릴레이 융착 여부를 검출할 수 있는 기술을 제공한다. 특히나, 본 발명은 전류 센서를 통한 전류 값 감지를 통해서 동일 경로 상에 병렬로 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부 검출이 가능하게 해 준다.
The present invention supplies a separate current to one main relay and a precharge relay connected in parallel on the same path among the relays connected to the battery pack in the battery system, the current flowing on the path depending on whether the relays are fused Monitoring the value through the current sensor provides a technique to detect whether the relay is fused. In particular, the present invention makes it possible to detect the welding of each of the main relay and the precharge relay connected in parallel on the same path through current value sensing through the current sensor.
도 1은 종래 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 방식의 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시된 S320 단계의 상세 구성을 도시한 제1 실시 예이다.
도 5는 도 3에 도시된 S320 단계의 상세 구성을 도시한 제2 실시 예이다.1 is a view illustrating an embodiment of a relay fusion detection method of a conventional battery system.
2 is a diagram illustrating a configuration of an apparatus for detecting relay fusion of a battery system according to an exemplary embodiment.
3 is a flowchart illustrating a relay fusion detection method of a battery system according to an exemplary embodiment.
FIG. 4 is a first embodiment illustrating a detailed configuration of step S320 illustrated in FIG. 3.
FIG. 5 is a second embodiment showing the detailed configuration of step S320 shown in FIG. 3.
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.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail. It should be noted that the same elements in the figures are represented by the same numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 1은 종래 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 방식의 일 실시 예를 도시한 도면이다.1 is a view illustrating an embodiment of a relay fusion detection method of a conventional battery system.
도 1에는 배터리 팩(10)의 고전압 (+)단자에 메인(+) 릴레이(11)와 프리차지 릴레이(12)가 병렬 연결되어 있고, 배터리 팩(10)의 고전압 (-)단자에 메인(-) 릴레이(13)가 연결되어 있다. 여기서, 메인(+) 릴레이(11)와 메인(-) 릴레이(13)가 온되면 순간적으로 발생하는 서지(surge) 전류가 고전압계 회로부품으로 흘러들어가 부품 손상 또는 서지 전류에 의해 릴레이 융착이 발생될 수 있다. 그러므로, 메인(+) 릴레이(11)를 온시키기 전에 프리차지 릴레이(12)를 온시키어 프리차지 저항(R)으로 인해 피크 전류가 제한되면서 고전압계 회로부품들로 전류가 흐르도록 한다. 그리고 그 이후에, 메인(+) 릴레이(11)를 온시키어 메인(+) 릴레이(11)를 통해 전류가 흐르도록 동작된다. In FIG. 1, a main (+)
이때에, 릴레이 융착 여부를 검출하기 위해서, 도 1에 도시된 바와 같이 릴레이들을 중심으로 릴레이 전단과 후단에 각각의 전압을 측정하는 구성요소(14,15)를 구비한다. 그리고 각 릴레이들이 온되는 순서와 상기 구성요소(14,15)를 통해 측정된 릴레이 전단과 후단의 전압값을 이용하여 릴레이들의 융착 여부를 검출한다.At this time, in order to detect whether the relay is fused, as shown in FIG. 1, the
예를 들어, 각 릴레이들을 온시키는 순서가 프리차지 릴레이(12), 메인(-) 릴레이(13), 메인(+) 릴레이(11) 순이라고 가정해 본다.For example, suppose that the order of turning on each relay is the
프리차지 릴레이(12)를 온시키기 전에 측정된 릴레이 전단과 후단의 각각 전압값이 거의 동일하다면, 메인(-) 릴레이(13)와 프리차지 릴레이(12)가 융착되거나 아니면 메인(-) 릴레이(13)와 메인(+) 릴레이(11)가 융착됨을 알 수 있다.If the voltage values of the front and rear ends of the relay measured before turning on the
그리고, 메인(-) 릴레이(13)를 온시키기 전에 측정된 릴레이 전단과 후단의 각각 전압값이 거의 동일하다면, 프리차지 릴레이(12)가 온된 상태이므로, 메인(-) 릴레이(13)가 비정상적으로 온된 상태, 즉 융착된 상태임을 알 수 있다.If the voltage values of the front and rear ends of the relay measured before the
또한, 메인(+) 릴레이(13)를 온시키기 전에 측정된 릴레이 전단의 전압값이 릴레이 후단의 전압값보다 작거나 거의 동일하다면, 메인(+) 릴레이(11)가 융착됨을 알 수 있다.In addition, if the voltage value of the front end of the relay measured before turning on the main (+)
이에 따라, 릴레이 양단의 전압을 측정한 값과 각 릴레이들을 온시키는 순서를 고려하여 프리차지 릴레이(12), 메인(+) 릴레이(11), 및 메인(-) 릴레이(13)의 융착 여부를 검출하게 된다.Accordingly, whether the
그러나, 도 1에 도시된 릴레이 융착 검출 방식은 메인(+) 릴레이(11)와 메인(-) 릴레이(13) 각각에 대한 융착 여부는 검출 가능하나, 메인(+) 릴레이(11)와 프리차지 릴레이(12) 중 하나만이 융착이 일어났을 경우에 어느 릴레이가 융착되었는지는 검출이 불가능하다.However, in the relay fusion detection method shown in FIG. 1, it is possible to detect whether each of the main (+)
본 발명은 배터리 팩의 릴레이들 중에 동일 경로상에 병렬로 연결되어 있는 하나의 메인(main) 릴레이와 프리차지(pre-charge) 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출 가능한 릴레이 융착 검출 장치 및 방법을 제안한다.The present invention proposes a relay fusion detection apparatus and method capable of detecting whether each main relay and a precharge relay are connected to each other in parallel in the same path among relays of a battery pack. do.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 릴레이 융착 검출 장치 및 방법에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.Hereinafter, a relay fusion detection apparatus and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 장치의 구성을 도시한 도면으로, 도 2에 도시된 바와 같이 별도의 전원부(200)와, 저항부(210)와, 스위칭부(220)와, 전류 센서(230)와, 제어부(240)를 포함하여 구성될 수 있다. 2 is a diagram illustrating a configuration of a relay fusion detection apparatus of a battery system according to an exemplary embodiment of the present disclosure. As illustrated in FIG. 2, a separate
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 스위칭부(220)의 온/오프에 따라 융착 여부를 검출하고자 하는 동일 경로 상에 병렬로 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이측으로 별도의 전원부(200)에 의해 전류가 공급 또는 차단되도록 구성된다. 그리고, 제어부(240)는 스위칭부(220) 및 전원부(200)에 의해 공급된 전류가 상기 하나의 메인 릴레이 또는 프리차지 릴레이를 통해 흐르는 경우 그 전류값을 전류 센서(230)를 통해 감지하고 그 감지된 전류값에 따라 상기 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출하도록 구성된다.According to an embodiment of the present invention, according to one main relay and a precharge relay side connected in parallel on the same path to detect the fusion according to the on / off of the
전원부(200)는 전류원 또는 전압원으로 구성될 수 있으며, 동일 경로상에 병렬로 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리자치 릴레이로 전류를 공급하기 위한 구성이다. 그래서, 도 2에 도시된 바와 같이 메인(+) 릴레이(110)와 프리차지 릴레이(120)가 병렬로 배터리 팩(100)의 (+)단자에 연결되어 있는 경우, 전원부(200)는 기준 전위가 (+) 단자의 전위가 되도록 연결된다. 만약, 반대로 메인(-) 릴레이(130)와 프리차지 릴레이(120)가 병렬로 배터리 팩(100)의 (-)단자에 연결되어 있다면, 전원부(200)는 기준 전위가 (-)단자의 전위가 되도록 연결될 것이다.The
저항부(210)는 전원부(200)에 의해 공급되는 전류량을 제한하는 기능을 수행하는 구성으로, 필요에 의해 구비될 수 있다.The
스위칭부(220)는 제어부(240)의 스위칭 제어신호(SW_CTL)에 따라 온/오프되며 전원부(200)와 병렬로 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 간에 연결을 도통 또는 개방하는 역할을 수행한다. 따라서 스위칭부(220)는 전원부(200)와 병렬로 연결된 릴레이들(110,120) 사이에 위치한다.The
전류 센서(230)는 상기 병렬 연결된 릴레이들(110,120)과 동일 경로 상에 위치하며 경로 상에 흐르는 전류값을 감지한다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 전류 센서(230)는 병렬로 연결된 메인(+) 릴레이(110)와 프리차지 릴레이(120)와 배터리 팩(100) 사이, 즉 메인(+) 릴레이(110)와 프리차지 릴레이(120)의 전단에 존재하며, 경로 상에 흐르는 전류값을 감지할 수 있다.The
그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 병렬 연결된 메인(+) 릴레이(110)에 융착이 발생되는 경우, F1의 전류 흐름만이 발생되고, 프리차지 릴레이(120)에 융착이 발생되는 경우 F2의 전류 흐름만이 발생된다. 만약, 메인(+) 릴레이(110)와 프리차지 릴레이(120) 모두 융착이 된 경우에는 F1과 F2 전류 흐름이 모두 발생된다. 그에 따라, 전류 센서(230)에 감지되는 전류값은 서로 다르게 된다.And, as shown in Figure 2, when the fusion occurs in the main (+)
제어부(240)는 스위칭부(220)를 온/오프시키는 스위칭 제어신호(SW_CTL)를 출력하여 스위칭부(220)를 제어한다. 그리고 전류 센서(230)에 감지되는 전류값(IT)을 입력받는다.The
제어부(240)는 스위칭부(220)를 온시키는 스위칭 제어신호(SW_CTL)를 제공한 이후에, 전류 센서(230)에 감지되는 전류값(IT)에 따라 병렬 연결된 메인(+) 릴레이(110)와 프리차지 릴레이(120) 각각에 대한 융착 여부를 검출한다. 그리고 제어부(240)는 상기 검출한 릴레이들의 융착 여부에 따라 배터리 시스템의 동작 제어신호(BS_CTL)를 출력한다. 만약, 상기 융착 여부 검출 결과, 어느 하나의 릴레이에 융착이 발생됨이 검출된 경우, 제어부(240)는 배터리 시스템의 동작을 중지시키는 제어신호(BS_CTL)를 출력함으로써 비정상적인 작동 상태가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.After the
여기서, 제어부(240)가 상기 감지된 전류값(IT)에 따라 병렬 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출하는 방식에 대해서는, 이하 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명하도록 하겠다.Here, the method of detecting whether the
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 릴레이 융착 여부 검출 장치는 동일 경로 상에 병렬로 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이로 별도의 전류를 공급해 주고, 상기 릴레이들의 융착 여부에 따라 상기 경로 상에 흐르는 전류값(IT)을 전류 센서(230)를 통해 모니터링함으로써 간단하게 릴레이 융착 여부를 판단할 수 있도록 구성된다. 특히나, 본 발명은 동일 경로 상에 병렬로 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 각각에 대해서 융착 여부를 검출할 수가 있다.As described above, the relay fusion detection apparatus according to an embodiment of the present invention supplies a separate current to one main relay and a precharge relay connected in parallel on the same path, and according to whether the relays are fused. By monitoring the current value (I T ) flowing on the path through the
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 방법을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a relay fusion detection method of a battery system according to an exemplary embodiment.
살펴보면, 제어부(240)는 스위치부(220)를 온시키는 스위칭 제어신호(SW_CTL)를 제공하여 동일 경로 상에 병렬 연결된 하나의 메인 릴레이 및 프리차지 릴레이와 별도로 구비한 전원부(200) 사이의 연결을 도통시킨다. 그럼으로서, 제어부(240)는 동일 경로 상에 병렬 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이로 전류가 공급되도록 한다(S300).Looking at, the
그리고, 제어부(240)는 상기 병렬로 연결된 릴레이들과 동일 경로 상에 위치하는 전류 센서(230)를 통해서 상기 경로 상에 흐르는 전류값(IT)을 감지한다(S310).In addition, the
제어부(240)는 그 감지된 전류값(IT)에 따라 상기 병렬 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출한다(S320).The
여기서, 제어부(240)가 상기 감지된 전류값(IT)에 따라 릴레이 융착 여부를 검출하는 단계(S320)는 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 살펴보도록 한다.Here, the step of detecting whether the
제어부(240)는 상기 검출한 릴레이 융착 여부에 따라 배터리 시스템의 동작을 제어한다(S330).The
도 4는 도 3에 도시된 S320 단계의 상세 구성을 도시한 제1 실시 예이다.FIG. 4 is a first embodiment illustrating a detailed configuration of step S320 illustrated in FIG. 3.
여기서, I1 암페어(A)는 동일 경로 상에 병렬 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 중 프리차지 릴레이가 융착된 경우 상기 경로 상에 흐르는 전류값을 의미하고, I2 암페어(A)는 상기 메인 릴레이가 융착된 경우 상기 경로 상에 흐르는 전류값을 의미한다.Here, I 1 amp A refers to a current value flowing in the path when a precharge relay is fused among one main relay and a precharge relay connected in parallel on the same path, and I 2 amp A corresponds to the above. When the main relay is fused, it means a current value flowing on the path.
따라서, 앞서 도 2에 도시된 릴레이 융착 검출 장치의 일 실시 예 구성에 따르면, I1 및 I2 값은 다음과 같다.Therefore, according to the exemplary embodiment of the relay fusion detecting apparatus illustrated in FIG. 2, I 1 and I 2 values are as follows.
I1 = V/(R1 + R2 + Rpre - chg)I 1 = V / (R1 + R2 + R pre - chg )
I2 = V/(R2 + Rmain (+))I 2 = V / (R2 + R main (+) )
여기서, V는 전원부(200)를 통해 공급되는 전압값, Rpre - chg은 프리차지 릴레이(120)가 융착된 경우의 릴레이 내부 저항값, 및 Rmain (+)은 프리차지 릴레이(120)와 병렬 연결된 메인(+) 릴레이(110)가 융착된 경우의 릴레이 내부 저항값을 의미한다. 그리고, R1은 프리차지 저항값, R2는 저항부(210)의 저항값이다.Here, V is a voltage value supplied through the
I1 및 I2 전류값은 릴레이 융착 검출 장치의 구성에 따라 달라지는 값으로, 릴레이 융착 검출 장치를 동작시키기 전에 시험적으로 병렬 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이를 각각 온시킨 후, 상기 릴레이들이 연결된 경로 상에 흐르는 전류를 측정함으로서 구할 수 있는 값이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 릴레이 융착 검출 장치 및 방법은 I1 및 I2 전류값을 미리 구하여 설정해 놓고 릴레이 융착 여부 검출시에 이용한다. The I 1 and I 2 current values vary depending on the configuration of the relay fusion detection device. After the relay fusion detection device is operated, each of the main relays and the precharge relays connected in parallel are turned on before the relay fusion detection device is operated. This value can be obtained by measuring the current flowing on the connected path. The apparatus and method for detecting relay fusion according to an embodiment of the present invention is obtained by previously obtaining and setting current values of I 1 and I 2 and used for detecting whether the relay is fused.
그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(240)는 전류 센서(230)를 통해 검출된 전류값(IT)이 일정 오차 범위를 가지며 0 암페어에 가까운 경우(S400), 병렬 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 둘 다 개방되어 있는 정상 상태이므로, 두 릴레이는 융착되지 않은 것으로 판별한다(S410). 4, when the current value I T detected through the
또한, 제어부(240)는 전류 센서(230)를 통해 검출된 전류값(IT)이 I1 암페어에서 일정 오차 범위 내의 값인 경우(S420), 병렬 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 중 프리차지 릴레이에 융착이 발생되어 나타나는 전류값이므로, 프리차지 릴레이는 융착되고 메인 릴레이는 융착되지 않은 것으로 판별한다(S430).In addition, when the current value I T detected by the
제어부(240)는 전류 센서(230)를 통해 검출된 전류값(IT)이 I2 암페어에서 일정 오차 범위 내의 값인 경우(S440), 병렬 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 중 메인 릴레이에 융착이 발생되어 나타나는 전류값이므로, 메인 릴레이는 융착되고 프리차지 릴레이는 융착되지 않은 것으로 판별한다(S450).When the current value I T detected by the
따라서, 본 발명에 따르면, 동일 경로상에 병렬로 연결되어 있는 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출할 수가 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to detect whether the main relay and the precharge relay are connected to each other in parallel on the same path.
도 5는 도 3에 도시된 S 단계의 상세 구성을 도시한 제2 실시 예이다.FIG. 5 is a second embodiment showing the detailed configuration of step S shown in FIG.
도 5에 도시된 제2 실시 예는, 앞서 도 4에 도시된 제1 실시 예와는 달리, 동일 경로 상에 병렬 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 둘 다 융착이 된 경우에 대해서도 판별할 수 있도록 구성된 실시 예이다.Unlike the first embodiment illustrated in FIG. 4, the second embodiment illustrated in FIG. 5 may also determine a case where both the main relay and the precharge relay connected in parallel on the same path are fused. The embodiment is configured to.
도 2에 도시된 바와 같이, 병렬 연결된 메인(+) 릴레이(110)와 프리차지 릴레이(120) 둘다 융착이 되면 F1과 F2 두 개의 전류 흐름이 발생된다. 그에 따라 전류 센서(230)에 감지되는 전류값(IT)은 F1의 전류 흐름만이 발생된 경우에 전류 센서(230)에 감지되는 전류값, 즉 I2 전류값 보다 크게 된다. As shown in FIG. 2, when both the
따라서, 제어부(240)는 도 4에 도시된 바와 같이 전류 센서(230)를 통해 검출된 전류값(IT)이 일정 오차 범위를 가지며 0 암페어에 가까운 경우(S500) 병렬 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이가 모두 정상으로 판별(S510), 전류 센서(230)를 통해 검출된 전류값(IT)이 I1 암페어에서 일정 오차 범위 내의 값인 경우(S520) 프리차지 릴레이는 융착되고 메인 릴레이는 융착되지 않은 것으로 판별(S530), 및 전류 센서(230)를 통해 검출된 전류값(IT)이 I2 암페어에서 일정 오차 범위 내의 값인 경우(S540), 메인 릴레이는 융착되고 프리차지 릴레이는 융착되지 않은 것으로 판별한다(S550).Therefore, as shown in FIG. 4, when the current value I T detected through the
또한 제어부(240)는 전류 센서(230)를 통해 검출된 전류값(IT)이 기 설정된 일정 오차 범위를 넘어서 I2 전류값 보다 큰 경우(S560), 병렬 연결된 하나의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 모두 융착된 것으로 판별한다(S570).In addition, when the current value I T detected by the
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.
As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will belong to the scope of the present invention.
10,100 : 배터리 팩 11,110 : 메인(+) 릴레이
12,120 : 프리차지 릴레이 13,130 : 메인(-) 릴레이
200 : 전원부 210 : 저항부
220 : 스위칭부 230 : 전류 센서
240 : 제어부10,100: battery pack 11,110: main relay
12,120: Precharge relay 13,130: Main (-) relay
200: power supply unit 210: resistance unit
220: switching unit 230: current sensor
240: control unit
Claims (5)
상기 전원부와 상기 병렬 연결된 메인 릴레이 및 프리차지 릴레이 사이에 위치하며 연결을 스위칭하는 스위칭부;
상기 병렬 연결된 메인 릴레이 및 프리차지 릴레이와 동일 경로 상에 위치하며 상기 경로 상에 흐르는 전류값을 감지하는 전류 센서; 및
상기 스위칭부가 온된 경우, 상기 전류 센서에 감지된 전류값에 따라 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출하는 제어부;
를 포함하는 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 장치.
A power supply unit connected in parallel to supply current to one main relay and a precharge relay electrically connected to one end of the battery pack;
A switching unit positioned between the power supply unit and the main relay and the precharge relay connected in parallel to switch a connection;
A current sensor positioned on the same path as the main relay and the precharge relay connected in parallel and sensing a current value flowing on the path; And
A controller configured to detect whether the main relay and the precharge relay are fused according to a current value sensed by the current sensor when the switching unit is turned on;
Relay fusion detection device of a battery system comprising a.
상기 전원부에 의해 공급되는 전류량을 제한하기 위한 저항부;를 더 포함하는 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 장치.
According to claim 1,
And a resistor unit for limiting the amount of current supplied by the power supply unit.
스위칭부가 온된 경우, 상기 전원부에 의해 공급되는 전류량을 제한하는 단계;
스위칭부가 온된 경우, 제어부가 상기 병렬 연결된 메인 릴레이 및 프리차지 릴레이와 동일 경로 상에 위치하는 전류 센서를 통해 상기 경로 상에 흐르는 전류값()을 감지하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 감지된 전류값()에 따라 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출하는 단계;
를 포함하는 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 방법.
Supplying a current to one main relay and a precharge relay which are connected in parallel and electrically connected to one end of the battery pack by a power supply unit;
Limiting the amount of current supplied by the power supply unit when the switching unit is turned on;
When the switching unit is turned on, the controller controls the current value flowing on the path through the current sensor located on the same path as the parallel and connected main relays and precharge relays. Detecting; And
The controller detects the sensed current value ( Detecting whether the main relay and the precharge relay are welded to each other according to;
Relay fusion detection method of a battery system comprising a.
상기 융착 여부 검출 단계는,
상기 감지된 전류값(IT)이 0 값과 일정 오차 범위 내에 해당되는 값인 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이는 융착되지 않은 것으로 판별,
상기 감지된 전류값(IT)이 상기 병렬 연결된 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 중 상기 프리차지 릴레이가 융착된 경우에 나타나는 전류값으로 미리 설정해 놓은 I1 값과 일정 오차 범위 내에 해당되는 값인 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이는 융착되지 않고 상기 프리차지 릴레이는 융착된 것으로 판별, 및
상기 감지된 전류값(IT)이 상기 병렬 연결된 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 중 상기 메인 릴레이가 융착된 경우에 나타나는 전류값으로 미리 설정해 놓은 I2 값과 일정 오차 범위 내에 해당되는 값인 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이는 융착되고 상기 프리차지 릴레이는 융착되지 않은 것으로 판별하여, 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출하는 것인 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 방법.
The method of claim 3, wherein
The fusion detection step,
When the detected current value I T is a value corresponding to 0 and a predetermined error range, the controller determines that the main relay and the precharge relay are not fused.
When the sensed current value I T is a value within a predetermined error range and a predetermined value of I 1 , which is a current value that appears when the precharge relay is fused among the parallel-connected main relay and the precharge relay, The controller determines that the main relay is not fused and the precharge relay is fused; and
If the detected current value I T is a value within a predetermined error range and a preset I 2 value, which is a current value that appears when the main relay is fused between the main relay and the precharge relay connected in parallel, the controller And determining whether the main relay is fused and the precharge relay is not fused, thereby detecting whether the main relay is fused to each of the main relay and the precharge relay.
상기 융착 여부 검출 단계는,
상기 감지된 전류값(IT)이 0 값과 일정 오차 범위 내에 해당되는 값인 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이는 융착되지 않은 것으로 판별,
상기 감지된 전류값(IT)이 상기 병렬 연결된 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 중 상기 프리차지 릴레이가 융착된 경우에 나타나는 전류값으로 미리 설정해 놓은 I1 값과 일정 오차 범위 내에 해당되는 값인 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이는 융착되지 않고 상기 프리차지 릴레이는 융착된 것으로 판별,
상기 감지된 전류값(IT)이 상기 병렬 연결된 메인 릴레이와 프리차지 릴레이 중 상기 메인 릴레이가 융착된 경우에 나타나는 전류값으로 미리 설정해 놓은 I2 값과 일정 오차 범위 내에 해당되는 값인 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이는 융착되고 상기 프리차지 릴레이는 융착되지 않은 것으로 판별, 및
상기 감지된 전류값(IT)이 일정 오차 범위를 넘어서 상기 I2 값보다 큰 경우, 상기 제어부가 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이 둘 다 융착된 것으로 판별하여, 상기 메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 검출하는 것인 배터리 시스템의 릴레이 융착 검출 방법.The method of claim 3, wherein
The fusion detection step,
When the detected current value I T is a value corresponding to 0 and a predetermined error range, the controller determines that the main relay and the precharge relay are not fused.
When the sensed current value I T is a value within a predetermined error range and a predetermined value of I 1 , which is a current value that appears when the precharge relay is fused among the parallel-connected main relay and the precharge relay, The controller determines that the main relay is not fused and the precharge relay is fused.
If the detected current value I T is a value within a predetermined error range and a preset I 2 value, which is a current value that appears when the main relay is fused between the main relay and the precharge relay connected in parallel, the controller Determine that the main relay is fused and the precharge relay is not fused; and
When the sensed current value I T is greater than the I 2 value beyond a predetermined error range, the controller determines that both the main relay and the precharge relay are fused, and thus, the main relay and the precharge relay The relay fusion detection method of the battery system to detect whether the fusion for each.
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