KR101980848B1 - 스위치 고장 진단 장치, 전지 팩, 스위치 고장 진단 프로그램, 및 스위치 고장 진단 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 충전 또는 방전을 계속하면서, 스위치 소자의 오프 불가 고장을 진단하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 전지 보호 장치(3)는, 2차 전지(2)의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되는 충전 차단용 FET(31)와, 이에 병렬 접속되고, 방전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 기생 다이오드(D1)를 포함하고, 2차 전지(2)가 방전 상태라고 판단한 경우에, 충전 차단용 FET(31)에 오프 명령 신호를 부여하고, 그때 검출된 충전 차단용 FET(31)의 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 오프 불가 고장이라고 진단하는 구성을 가진다.

Description

스위치 고장 진단 장치, 전지 팩, 스위치 고장 진단 프로그램, 및 스위치 고장 진단 방법 {FAULT DIAGNOSIS APPARATUS FOR SWITCHING DEVICES, BATTERY PACK, FAULT DIAGNOSIS PROGRAM FOR SWITCHING DEVICES, AND METHOD OF FAULT DIAGNOSIS FOR SWITCHING DEVICES}
본 명세서에 의해 개시되는 발명은 충전 전류 또는 방전 전류를 차단하기 위한 스위치 소자의 고장 진단 기술에 관한 것이다.
리튬 이온 전지 등의 축전 소자는, 그 축전 소자를 구성하는 셀 간의 용량 불균일이나, 충전기나 부하 등의 주변 장치의 고장 등에 의해, 과충전 상태나 과방전 상태가 될 우려가 있다. 그래서, 종래부터, 과충전 상태나 과방전 상태가 되는 것을 방지하기 위한 보호 기능을 가지는 전지 팩이 있다. 이 전지 팩은, 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로 중에 설치되는 FET 등의 스위치 소자와, 축전 소자의 단자 전압을 측정하는 감시 장치를 구비하고, 감시 장치는, 예를 들면, 축전 소자의 충전 중에, 축전 소자의 단자 전압이 규정 전압에 도달한 경우, 스위치 소자를 오프(off)하여 충전 전류를 차단하고, 축전 소자가 과충전 상태가 되는 것을 방지한다.
또한, 종래의 보호 기능을 가지는 전지 팩에는, 충전 중에 있어서, 스위치 소자의 입출력 간 전압, 다시 말해 전압 하강이 비정상적으로 큰 경우, 스위치 소자가 예를 들면 고장 등에 의해 온(on) 저항이 매우 커지는 비정상(이상) 상태인 것으로 판정하고, 스위치 소자를 오프하여 전지의 사용을 금지하는 구성을 가지는 것이 있다(특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특허공개공보 제2010―251104호
그러나, 예를 들면, 스위치 소자의 입출력 사이가 단락되어 있는 등, 스위치 소자를 오프할 수 없는 오프 불가 고장이 발생한 경우, 상기 보호 기능이 작용하지 않고, 축전 소자가 과충전 상태나 과방전 상태가 되는 것을 억제할 수 없다. 또한, 상기 종래의 전지 팩에서는, 만일 스위치 소자의 상기 비정상 상태를 검출할 수 있었다고 해도, 스위치 소자를 오프할 수 없으므로, 전지의 사용을 금지할 수 없다.
그래서, 스위치 소자를 온에서 오프로 하는 것을 시도함으로써, 미리 오프 불가 고장을 진단하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 방전 차단용의 스위치 소자에 대하여 오프 불가 고장의 진단을 방전 중에 행하면, 부하에의 전력 공급이 정지된다는 문제가 있다. 또는, 충전 차단용의 스위치 소자에 대하여 오프 불가 고장의 진단을 충전 중에 행하면, 축전 소자에의 전력 공급이 정지된다는 문제가 있다.
본 명세서에서는, 충전 또는 방전을 계속하면서, 스위치 소자의 오프 불가 고장을 진단할 수 있는 기술을 개시한다.
본 명세서에 의해 개시되는 스위치 고장 진단 장치는, 축전 소자의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되는 스위치 소자; 상기 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어, 상기 방전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 정류 소자; 상기 스위치 소자의 입출력 간 전압을 검출하는 스위치 전압 검출부; 및 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 축전 소자가 방전 상태인지의 여부를 판단하는 상태 판단 처리; 상기 상태 판단 처리에 의해 상기 방전 상태라고 판단한 경우에, 상기 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 처리; 및 상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 스위치 소자를 오프할 수 없는 오프 불가 고장이라고 진단하는 스위치 고장 진단 처리를 실행하는 구성을 가진다.
이 구성에 의하면, 축전 소자가 방전 상태일 때, 상기 스위치 소자에 오프 명령 신호가 부여되고, 그때 검출된 스위치 소자의 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 오프 불가 고장이 발생한 것으로 진단된다. 여기서, 스위치 소자가 오프되어도, 축전 소자로부터의 방전 전류는 정류 소자를 통하여 부하 측에 흐른다. 그러므로, 부하에의 충전을 계속하면서, 과충전 억제 등에 이용되는 스위치 소자의 오프 불가 고장을 진단할 수 있다.
또한, 본 명세서에 의해 개시되는 스위치 고장 진단 장치는, 축전 소자의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되는 스위치 소자; 상기 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어, 상기 충전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 정류 소자; 상기 스위치 소자의 입출력 간 전압을 검출하는 스위치 전압 검출부; 및 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 축전 소자가 충전 상태인지의 여부를 판단하는 상태 판단 처리; 상기 상태 판단 처리에서 상기 충전 상태인 것으로 판단한 경우에, 상기 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 처리; 및 상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 입출력 간 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 스위치 소자를 오프할 수 없는 오프 불가 고장이라고 진단하는 스위치 고장 진단 처리를 실행하는 구성을 가진다.
이 구성에 의하면, 축전 소자가 충전 상태일 때, 상기 스위치 소자에 오프 명령 신호가 부여되고, 그때 검출된 스위치 소자의 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 오프 불가 고장이 발생한 것으로 진단된다. 여기서, 스위치 소자가 오프되어도, 충전기로부터의 충전 전류는 정류 소자를 통하여 축전 소자 측에 흐른다. 그러므로, 충전기에 의한 충전을 계속하면서, 과방전 억제 등에 이용되는 스위치 소자의 오프 불가 고장을 진단할 수 있다.
스위치 고장 진단 장치는, 축전 소자의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되는 제1 스위치 소자 및 제2 스위치 소자; 상기 제1 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어 상기 방전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 제1 정류 소자; 상기 제2 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어 상기 충전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 제2 정류 소자; 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자 각각의 입출력 간 전압을 검출하는 스위치 전압 검출부; 및 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 축전 소자가 방전 상태인지 충전 상태인지를 판단하는 상태 판단 처리; 상기 상태 판단 처리에 의해 상기 방전 상태라고 판단한 경우에, 상기 제1 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하고, 상기 제2 스위치 소자에 온 명령 신호를 부여하고, 상기 충전 상태라고 판단한 경우에, 상기 제2 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하고, 상기 제1 스위치 소자에 온 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 처리; 및 상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 제1 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자의 상기 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 제1 스위치 소자를 오프할 수 없는 오프 불가 고장인 것으로 진단하고, 상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 제2 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자의 상기 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 상기 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 제2 스위치 소자를 상기 오프 불가 고장이라고 진단하는 스위치 고장 진단 처리를 실행하는 구성을 가진다.
이 구성에 의하면, 충전 상태, 방전 상태 중 어떤 상태라도, 각 스위치를 온오프 제어함으로써, 스위치 고장 진단 처리를 실행 가능하며, 각 스위치를 서로 다른 경로에 설치한 경우와 비교하여, 배선의 삭감이나 감시 장치의 삭감 등, 간단한 구성으로 할 수 있다.
상기 스위치 고장 진단 장치에서는, 상기 제어부는, 상기 스위치 고장 진단 처리에 있어서, 그 진단 대상 스위치 소자에 온 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 입출력 간 전압인 온 전압과, 상기 진단 대상 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 입출력 간 전압인 오프 전압의 차가, 상기 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 오프 불가 고장인 것으로 진단해도 된다.
이 구성에 의하면, 진단 대상 스위치 소자에 온 명령 신호를 부여하고 있을 때 검출된 스위치 소자의 입출력 간 전압인 온 전압과, 진단 대상 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 검출된 입출력 간 전압인 오프 전압의 차가, 제1 기준값보다 작은 경우에, 오프 불가 고장인 것으로 진단된다. 그러므로, 단지 오프 전압이 제1 기준값보다 작은 경우에 오프 불가 고장이라고 진단하는 구성에 비하여, 예를 들면, 스위치 소자의 고장에 의해 스위치 소자의 온 저항이 변동되어도, 오프 불가 고장의 진단 정밀도가 저하되는 것을 억제할 수 있다.
상기 스위치 고장 진단 장치에서는, 상기 제어부는, 상기 스위치 고장 진단 처리의 진단 대상 스위치 소자에 온 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 입출력 간 전압인 온 전압이 제2 기준값보다 작은 경우, 상기 스위치 고장 진단 처리를 실행하고, 상기 온 전압이 상기 제2 기준값 이상인 경우, 상기 스위치 고장 진단 처리를 실행하지 않는다.
예를 들면, 스위치 고장 진단 처리의 진단 대상 스위치 소자가 고장 나서 온 저항이 커지거나, 스위치 전압 검출부가 고장 나거나 하면, 오프 불가 고장을 정상적으로 진단할 수 없게 될 우려가 있다. 그래서, 이 구성에 의하면, 통상의 전지 사용 시에는 진단 대상 스위치 소자에 온 명령 신호를 부여하고 있을 때의 입출력 간 전압인 온 전압이, 제2 기준값보다 작은 것을 조건으로, 스위치 고장 진단 처리가 실행된다. 그러므로, 오프 불가 고장을 정상적으로 진단할 수 없는 상태에서 스위치 고장 진단 처리가 실행되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 축전 소자와, 상기 스위치 고장 진단 장치를 포함하는 전지 팩이라도 된다.
이 구성에 의하면, 충전 또는 방전을 계속하면서, 스위치 소자의 오프 불가 고장을 진단할 수 있는 전지 팩을 제공할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 스위치 고장 진단 장치, 스위치 고장 진단 방법의 기능을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램, 그 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체 등의 다양한 태양으로 실현할 수 있다.
본 발명에 의하면, 충전 또는 방전을 계속하면서, 스위치 소자의 오프 불가 고장을 진단할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 전지 팩의 전기적 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 전지 보호 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 고장 진단 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 전지 팩의 전기적 구성을 나타낸 도면이다(충전 차단용 FET의 오프 시).
일 실시예에 대해서 도 1∼도 4를 참조하면서 설명한다.
본 실시예의 전지 팩(1)은, 2차 전지(2), 및 전지 보호 장치(3)를 구비한다. 그리고, 전지 팩(1)은, 예를 들면, 전기 자동차나 하이브리드 자동차에 탑재되고, 차내의 각종 기기에 전력을 공급한다. 2차 전지(2)는 축전 소자의 일례이며, 커패시터 등이라도 된다. 또한, 전지 보호 장치(3)는 스위치 고장 진단 장치의 일례이다.
(전지 팩의 전기적 구성)
2차 전지(2)는 리튬 이온 전지이며, 4개의 전지 셀(2A)이 직렬 접속된 조(組) 전지이다. 그리고, 2차 전지(2)는 1개의 전지 셀(2A)만을 가지는 구성이나, 2개, 3개, 또는 5개 이상의 전지 셀(22A)이 직렬 접속된 구성이라도 된다.
전지 보호 장치(3)는 접속 단자(T1∼T4), 충전 차단용 FET(31), 방전 차단용 FET(32), 및 전지 감시 유닛(33)을 구비한다. 한 쌍의 접속 단자(T1, T2) 사이에는 2차 전지(2)가 접속되고, 한 쌍의 접속 단자(T3, T4) 사이에는, 전환 스위치(7)를 통하여, 충전기(5)나 부하(6) 등의 외부 기기가 선택적으로 접속된다.
충전 차단용 FET(31) 및 방전 차단용 FET(32)는, 예를 들면, N채널의 MOSFET이며, 각각 기생 다이오드(D1, D2)를 가진다. 그리고, 충전 차단용 FET(31) 및 방전 차단용 FET(32)는 스위치 소자 및 정류 소자의 일례이다. 또한, 충전 차단용 FET(31), 및 방전 차단용 FET(32)는, 드레인들이 서로 공통 접속, 이른바 백·투·백(back to back) 접속되어 있다. 충전 차단용 FET(31)는, 소스가 접속 단자(T3)에 접속되고, 게이트가 전지 감시 유닛(33)에 접속되어 있다. 방전 차단용 FET(32)는, 소스가 접속 단자(T1)에 접속되고, 게이트가 전지 감시 유닛(33)에 접속되어 있다.
전지 감시 유닛(33)은 제어부(34), 제1 전압 검출 회로(35) 및 제2 전압 검출 회로(36)를 가진다. 제어부(34)는 중앙 처리 장치(이하, CPU)(34A) 및 메모리(34B)를 가진다. 메모리(34B)에는 전지 감시 유닛(33)의 동작을 제어하기 위한 각종 프로그램이 기억되어 있고, CPU(34A)는 메모리(34B)로부터 판독한 프로그램에 따라, 전지 감시 유닛(33)의 각 부를 제어한다. 메모리(34B)는 RAM나 ROM을 가진다. 그리고, 상기 각종 프로그램이 기억되는 매체는 RAM 등 이외에, CD―ROM, 하드디스크 장치, 플래시 메모리 등의 불휘발성 메모리라도 된다.
제1 전압 검출 회로(35)는 접속 단자(T1)와 접속 단자(T2) 사이의 제1 전압(V1)에 따른 검출 신호를 제어부(34)에 출력한다. 그리고, 제1 전압(V1)은, 2차 전지(2)의 단자 전압에 비례한 전압이다. 제2 전압 검출 회로(36)는 접속 단자(T3)와 접속 단자(T4) 사이의 제2 전압(V2)에 따른 검출 신호를 제어부(34)에 출력한다. 그리고, 제2 전압(V2)은 충전기(5)의 출력 전압 또는 부하(6)의 전압에 비례한 전압이다.
(전지 감시 유닛의 제어)
전지 보호 장치(3)의 전원이 온(on)되면, CPU(34A)는, 충전 차단용 FET(31) 및 방전 차단용 FET(32) 모두를 온시킨다. 이로써, 접속 단자(T3)가 전환 스위치(7)에 의해 충전기(5) 측에 접속되면, 충전기(5)로부터의 전력 공급에 의해 2차 전지(2)가 충전되고, 접속 단자(T3)가 전환 스위치(7)에 의해 부하(6) 측에 접속되면, 2차 전지(2)가 방전되어 부하(6)에 전력 공급된다(도 1 참조). 또한, CPU(34A)는, 메모리(34B)로부터 상기 프로그램을 판독하여, 도 2에 나타낸 전지 보호 처리, 및 도 3에 나타낸 고장 진단 처리를 실행한다.
(1) 전지 보호 처리
전지 보호 처리에서는, CPU(34A)는, 항상 또는 정기적으로, 예를 들면, 제1 전압 검출 회로(35)로부터의 검출 신호에 기초하여 제1 전압(V1)을 검출하고(S1), 그 제1 전압(V1)을 과충전 임계값 및 과방전 임계값과 비교한다. 제1 전압 검출 회로(35)는 전지 전압 검출부의 일례이며, 제1 전압(V1)은 축전 소자의 단자 전압의 일례이다. 과충전 임계값은 2차 전지(2)가 과충전 상태가 되었을 때의 제1 전압(V1)의 값보다 약간 작은 값이 바람직하고, 과방전 임계값은, 2차 전지(2)가 과방전 상태가 되었을 때의 제1 전압(V1)의 값보다 약간 큰 값이 바람직하다. 그리고, 과충전 임계값 및 과방전 임계값은, 예를 들면, 미리, 2차 전지(2)를 과충전 상태나 과방전 상태로 하여 제1 전압(V1)을 검출하는 실험에 의해 구할 수 있다.
CPU(34A)는, 제1 전압(V1)이 과충전 임계값을 웃돈다고 판단한 경우(S2: YES), 2차 전지(2)가 과충전 상태가 될 우려가 있다고 하여, 충전 차단용 FET(31)에 오프(off) 명령 신호를 부여하는 과충전 억제 처리를 실행한다(S3). 이로써, 충전 차단용 FET(31)는 오프 상태, 다시 말해, 개방 상태가 되고, 또한 충전기(5)로부터의 충전 전류는, 기생 다이오드(D1)에 의해 차단되므로, 2차 전지(2)의 충전이 정지되어 2차 전지(2)가 과충전 상태가 되는 것을 억제할 수 있다. CPU(34A)는 과충전 억제 처리의 실행 후, S1로 돌아온다.
한편, CPU(34A)는, 제1 전압(V1)이 과방전 임계값을 밑돈다고 판단한 경우(S2: NO, 또한 S4: YES), 2차 전지(2)가 과방전 상태가 될 우려가 있다고 하여, 방전 차단용 FET(32)에 오프 명령 신호를 부여하는 과방전 억제 처리를 실행한다(S5). 이로써, 방전 차단용 FET(32)는 오프 상태가 되고, 또한 2차 전지(2)로부터의 방전 전류(I)는 기생 다이오드(D2)에 의해 차단되므로, 2차 전지(2)의 방전이 정지되어 2차 전지(2)가 과방전 상태가 되는 것을 억제할 수 있다. CPU(34A)는 과방전 억제 처리의 실행 후, S1로 돌아온다.
또한, CPU(34A)는, 제1 전압(V1)이 과방전 임계값 이상이고 과충전 임계값 이하라고 판단한 경우(S2: NO, 또한 S4: NO), 충전 차단용 FET(31) 및 방전 차단용 FET(32)에 온 명령 신호를 부여한 채로 S3으로 돌아온다. 그리고, 온 명령 신호는 충전 차단용 FET(31) 및 방전 차단용 FET(32)를 온 상태, 다시 말해 폐쇄 상태로 하기 위한 신호이다.
(2) 고장 진단 처리
CPU(34A)는, 충전 차단용 FET(31) 및 방전 차단용 FET(32) 양쪽에 온 명령 신호를 부여하고 있고, 또한, 소정 조건을 충족시킨 경우에, 도 3에 나타낸 고장 진단 처리를 실행한다. 소정 조건의 예는, 차량의 전원이 온된 것이나, 전회(前回)의 고장 진단 처리의 실행 시로부터 소정 시간 경과한 것 등이다. 그리고, 스위치 고장 진단 처리를 실행하기 위한 프로그램은 스위치 고장 진단 프로그램의 일례이다.
CPU(34A)는, 먼저, 2차 전지(2)가 방전 상태인지의 여부를 판단하는 상태 판단 처리를 실행한다(S11). 이 상태 판단 처리의 예로는, CPU(34A)가, 예를 들면, 차량에 탑재된 도시하지 않은 엔진 컨트롤 유닛(이하, 간단히 ECU라 함)이나 충전기(5)로부터의 지시 신호에 기초하여 판단하는 처리 등이 있다. 그리고, 방전 상태에는, 부하(6)가 정지하고, 암(暗) 전류 등의 미소 전류가 흐르고 있는 상태도 포함된다. 또한, 전지 보호 장치(3)가 충방전 전류를 검출하는 전류 센서를 가지는 구성인 경우, 이 전류 센서의 검출 결과, 즉 전류가 흐르는 방향으로부터 방전 상태인지의 여부를 판단할 수 있다.
(2―1) 충전 차단용 FET에 대한 스위치 고장 진단 처리
CPU(34A)는 방전 상태라고 판단한 경우(S11: YES), 접속 단자(T1)와 접속 단자(T3) 사이의 온 전압(Von1)을 검출한다(S12). 이 온 전압(Von1)은 단자 전압의 일례이며, 충전 차단용 FET(31) 및 방전 차단용 FET(32) 양쪽에 온 명령 신호를 부여하고 있을 때의, 두 FET(31, 32)의 전압 하강분의 전압이다. 본 실시예에서는, 제1 전압 검출 회로(35) 및 제2 전압 검출 회로(36)로부터의 검출 신호에 기초하여, 제1 전압(V1)과 제2 전압(V2)의 전압차를 온 전압(Von1)으로서 산출한다.
CPU(34A)는, 온 전압(Von1)을 검출하면, 그 온 전압(Von1)이 임계값(TH1)보다 작은지의 여부에 기초하여, 충전 차단용 FET(31)에 대한 스위치 고장 진단 처리의 실행 여부를 판단하는 진단 여부 판단 처리를 실행한다(S13). 임계값(TH1)은 제2 기준값의 일례이며, 전압 검출 회로(35, 36), 및 FET(31, 32)가 모두 고장 나지 않고 정상적으로 동작 가능한 때에 미리 검출된 온 전압(Von1)보다 약간 큰 값으로 설정되는 것이 바람직하다.
CPU(34A)는, 온 전압(Von1)이 임계값(TH1)보다 작다고 판단한 경우(S13: YES), 전압 검출 회로(35, 36) 및 FET(31, 32)는 모두 정상적으로 동작 가능하고, 스위치 고장 진단 처리를 실행 가능하면, 충전 차단용 FET(31)에 오프 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 처리를 실행한다(S14). 여기서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 기생 다이오드(D1)의 순방향은 방전 전류(I)의 흐름 방향과 일치한다. 그러므로, 충전 차단용 FET(31)를 오프하여도, 그 기생 다이오드(D1)를 통하여, 방전 전류(I)를 부하(6)에 계속하여 흐르게 할 수 있다.
CPU(34A)는 충전 차단용 FET(31)에 오프 명령 신호를 부여하면, 접속 단자(T1)와 접속 단자(T3) 사이의 오프 전압(Voff1)을 검출한다(S15). 이 오프 전압(Voff1)은 스위치 소자의 입출력 사이의 전압의 일례이며, 충전 차단용 FET(31)에 오프 명령 신호를 부여하고, 방전 차단용 FET(32)에 온 명령 신호를 부여하고 있을 때의, 두 FET(31, 32)의 전압 하강분의 전압이다. 본 실시예에서는, 제1 전압 검출 회로(35) 및 제2 전압 검출 회로(36)로부터의 검출 신호에 기초하여, 제1 전압(V1)과 제2 전압(V2)의 전압차를 오프 전압(Voff1)으로서 산출한다. 제1 전압 검출 회로(35) 및 제2 전압 검출 회로(36)는 스위치 전압 검출부의 일례이다.
CPU(34A)는, 오프 전압(Voff1)을 검출하면, 충전 차단용 FET(31)에 온 명령 신호를 부여하여 다시 온한다(S16). 여기서, 충전 차단용 FET(31)에 오프 명령 신호를 부여하고 있는 기간은, 예를 들면, 수 ms 등, 최대한 짧은 것이 바람직하다. 이로써, 충전 차단용 FET(31)를 오프함으로써 부하(6)에의 전력 공급이 불안정해지는 것을 억제할 수 있다.
CPU(34A)는, 충전 차단용 FET(31)에 다시 온 명령 신호를 부여하면, 온오프 전압차(ΔV1)가 임계값(TH2)보다 작은지의 여부를 판단하는 스위치 고장 진단 처리를 실행한다(S17). 온오프 전압차(ΔV1)는 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압의 일례이며, 상기 온 전압(Von1)과 오프 전압(Voff1)의 차이다. 임계값(TH2)은 제1 기준값의 일례이며, FET(31, 32)가 모두 고장 나지않고 정상적으로 동작 가능한 때에 미리 검출된 온 전압(Von1)과 오프 전압(Voff1)의 차보다 약간 작은 값으로 설정되는 것이 바람직하다.
CPU(34A)는, 온오프 전압차(ΔV1)가 임계값(TH2)보다 작은 것으로 판단한 경우(S17: YES), 충전 차단용 FET(31)는, 그 입출력 간이 단락되어 있는 등에 의해 오프할 수 없는, 오프 불가 고장이 발생한 것으로 간주하여, 제1 에러 처리를 실행한다(S18). 제1 에러 처리에서는, CPU(34A)는, 예를 들면, 충전 차단용 FET(31)가 오프 불가 고장이 난 것을 ECU 등의 외부 기기에 통지한다. CPU(34A)는, 제2 에러 처리를 실행하면, 본고장 진단 처리를 종료한다. 이에 대하여, CPU(34A)는, 온오프 전압차(ΔV1)가 임계값(TH2) 이상이라고 판단한 경우(S17: NO), 제1 에러 처리를 실행하지 않고 본고장 진단 처리를 종료한다.
한편, CPU(34A)는, S13에서, 온 전압(Von1)이 임계값(TH1) 이상이라고 판단한 경우(S13: NO), 제1 전압 검출 회로(35) 및 제2 전압 검출 회로(36) 중 적어도 한쪽이 고장 났던지, 충전 차단용 FET(31) 및 방전 차단용 FET(32) 중 적어도 한쪽이 고장 나서 온 저항이 증대하였기 때문에, 스위치 고장 진단 처리를 정상적으로 실행할 수 없을 가능성이 있다. 그래서, CPU(34A)는 스위치 고장 진단 처리를 실행 불가인 것으로 하여, 제2 에러 처리를 실행한다(S19). 제2 에러 처리에서는, CPU(34A)는, 예를 들면, 전압 검출 회로(35, 36)나 FET(31, 32)가 고장 난 것을 ECU에 통지한다. CPU(34A)는 제2 에러 처리를 실행하면, 본고장 진단 처리를 종료한다.
(2―2) 방전 차단용 FET에 대한 스위치 고장 진단 처리
CPU(34A)는, 충전 상태라고 판단한 경우(S11: NO), 접속 단자(T1)와 접속 단자(T3) 사이의 온 전압(Von2)을 검출한다(S20. 이 온 전압(Von2)은 단자 전압의 일례이며, 충전 차단용 FET(31) 및 방전 차단용 FET(32) 양쪽에 온 명령 신호를 부여하고 있을 때의, 두 FET(31, 32)의 전압 하강분의 전압이다. 본 실시예에서는 제1 전압 검출 회로(35) 및 제2 전압 검출 회로(36)로부터의 검출 신호에 기초하여, 제1 전압(V1)과 제2 전압(V2)의 전압차를, 온 전압(Von2)으로서 산출한다.
CPU(34A)는 온 전압(Von2)을 검출하면, 그 온 전압(Von2)이 임계값(TH3)보다 작은지의 여부에 기초하여, 방전 차단용 FET(32)에 대한 스위치 고장 진단 처리의 실행 여부를 판단하는 진단 여부 판단 처리를 실행한다(S21). 임계값(TH3)은 제2 기준값의 일례이며, 전압 검출 회로(35, 36), 및 FET(31, 32)가 모두 고장 나지 않고 정상적으로 동작 가능한 때에 미리 검출된 온 전압(Von2)보다 약간 큰 값으로 설정되는 것이 바람직하다.
CPU(34A)는, 온 전압(Von2)이 임계값(TH3)보다 작다고 판단한 경우(S21: YES), 스위치 고장 진단 처리를 실행 가능하다고 보아, 방전 차단용 FET(32)에 오프 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 처리를 실행한다(S22). 여기서, 기생 다이오드(D2)의 순방향은 충전 전류의 흐름 방향과 일치한다. 그러므로, 방전 차단용 FET(32)를 오프하여도, 그 기생 다이오드(D2)를 통하여 충전 전류를 2차 전지(2)에 계속하여 흐르게 할 수 있다.
CPU(34A)는, 방전 차단용 FET(32)에 오프 명령 신호를 부여하면, 접속 단자(T1)와 접속 단자(T3) 사이의 오프 전압(Voff2)을 검출한다(S23). 이 오프 전압(Voff2)은 스위치 소자의 입출력 간 전압의 일례이며, 충전 차단용 FET(31)에 온 명령 신호를 부여하고, 방전 차단용 FET(32)에 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때의, 두 FET(31, 32)의 전압 하강분의 전압이다. 본 실시예에서는, 제1 전압 검출 회로(35) 및 제2 전압 검출 회로(36)로부터의 검출 신호에 기초하여, 제1 전압(V1)과 제2 전압(V2)의 전압차를, 오프 전압(Voff2)으로서 산출한다.
CPU(34A)는, 오프 전압(Voff2)을 검출하면, 방전 차단용 FET(32)에 온 명령 신호를 부여하여 다시 온 한다(S24). 여기서, 방전 차단용 FET(32)에 오프 명령 신호를 부여하고 있는 기간은, 예를 들면, 수 ms 등, 최대한 짧은 것이 바람직하다. 이로써, 방전 차단용 FET(32)를 오프함으로써 2차 전지(2)의 충전이 불안정해지는 것을 억제할 수 있다.
CPU(34A)는 방전 차단용 FET(32)에 다시 온 명령 신호를 부여하면, 온오프 전압차(ΔV2)가 임계값(TH4)보다 작은지의 여부를 판단하는 스위치 고장 진단 처리를 실행한다(S25). 온오프 전압차(ΔV2)는 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압의 일례이며, 상기 온 전압(Von2)과 오프 전압(Voff2)의 차이다. 임계값(TH4)은 제1 기준값의 일례이며, FET(31, 32)가 모두 고장 나지않고 정상적으로 동작 가능한 때에 미리 검출된 온 전압(Von2)과 오프 전압(Voff2)의 차보다 약간 작은 값으로 설정되는 것이 바람직하다.
CPU(34A)는, 온오프 전압차(ΔV2)가 임계값(TH4)보다 작은 것으로 판단한 경우(S25: YES), 방전 차단용 FET(32)는, 오프 불가 고장이 발생한 것으로 간주하고, 제3 에러 처리를 실행한다(S26). 제3 에러 처리에서는, CPU(34A)는, 예를 들면, 방전 차단용 FET(32)가 오프 불가 고장이 났음을 ECU 등의 외부 기기에 통지한다. CPU(34A)는 제2 에러 처리를 실행하면, 본고장 진단 처리를 종료한다. 이에 대하여, CPU(34A)는, 온오프 전압차(ΔV2)가 임계값(TH4) 이상이라고 판단한 경우(S25: NO), 제3 에러 처리를 실행하지 않고 본고장 진단 처리를 종료한다.
한편, CPU(34A)는, S21에서, 온 전압(Von2)이 임계값(TH3) 이상이라고 판단한 경우(S21: NO), 스위치 고장 진단 처리를 실행 불가능하다고 보아, 상기 제2 에러 처리를 실행하고(S19), 본고장 진단 처리를 종료한다.
(본 실시예의 효과)
본 실시예에 의하면, 2차 전지(2)가 방전 상태일 때, 충전 차단용 FET(31)에 오프 명령 신호가 부여되고, 그때 검출된 충전 차단용 FET(31)의 온오프 전압차(ΔV1)가 임계값(TH2)보다 작은 경우에, 오프 불가 고장이 발생한 것으로 진단된다. 여기서, 충전 차단용 FET(31)가 오프되어도, 2차 전지(2)로부터의 방전 전류(I)는 기생 다이오드(D1)를 통하여 부하(6) 측에 흐른다. 그러므로, 부하(6)에의 충전을 계속하면서, 충전 차단용 FET(31)의 오프 불가 고장을 진단할 수 있다.
또한, 2차 전지(2)가 충전 상태일 때, 방전 차단용 FET(32)에 오프 명령 신호가 부여되고, 그때 검출된 방전 차단용 FET(32)의 온오프 전압차(ΔV2)가 임계값(TH4)보다 작은 경우에, 오프 불가 고장이 발생한 것으로 진단된다. 여기서, 방전 차단용 FET(32)가 오프되어도, 충전기(5)로부터의 충전 전류는 기생 다이오드(D2)를 통하여 2차 전지(2) 측에 흐른다. 그러므로, 충전기(5)에 의한 충전을 계속하면서, 방전 차단용 FET(32)의 오프 불가 고장을 진단할 수 있다. 또한, 충전 상태, 방전 상태 중 어떤 상태라도, 각 스위치(31, 32)를 온오프 제어함으로써, 스위치 고장 진단 처리를 실행 가능하며, 각 스위치(31, 32)를 서로 다른 경로에 설치한 경우와 비교하여, 배선의 삭감이나 감시 장치의 삭감 등, 간단한 구성으로 할 수 있다.
또한, 온오프 전압차(ΔV1, ΔV2)가, 임계값(TH2, TH4)보다 작은 경우에, 오프 불가 고장인 것으로 진단된다. 그러므로, 단지 오프 전압(Voff1, Voff2)이 소정의 임계값보다 작은 경우에 오프 불가 고장이라고 진단하는 구성에 비하여, 예를 들면, FET(31, 32)의 고장에 의해 FET(31, 32)의 온 저항이 변동되어도, 오프 불가 고장의 진단 정밀도가 저하되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, FET(31, 32)가 고장나 온 저항이 커지거나, 전압 검출 회로(35, 36)가 고장 나거나 하면, 오프 불가 고장을 정상적으로 진단할 수 없게 될 우려가 있다. 그래서, 본 실시예에 의하면, 온 전압(Von1, Von2)이 임계값(TH1, TH3)보다 작은 것을 조건으로, 스위치 고장 진단 처리가 실행된다. 그러므로, 오프 불가 고장을 정상적으로 진단할 수 없는 상태에서 스위치 고장 진단 처리가 실행되는 것을 억제할 수 있다.
＜다른 실시예＞
본 발명은 상기 기술 및 도면에 의해 설명한 실시예에 한정되지 않고, 예를 들면, 다음과 같은 각종 태양도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
상기 실시예에서는, 제어부(34)는 1개의 CPU와 메모리를 가지는 구성이었다. 그러나, 제어부는, 이에 한정되지 않고, 복수의 CPU를 구비하는 구성이나, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등의 하드웨어 회로를 구비하는 구성이나, 하드웨어 회로 및 CPU 양쪽을 구비하는 구성이라도 된다. 예를 들면, 상기 과충전 억제 처리, 과방전 억제 처리, 상태 판단 처리, 스위치 오프 처리, 진단 여부 판단 처리, 스위치 고장 진단 처리 중 적어도 2개를, 별개의 CPU나 하드웨어 회로로 실행하는 구성이라도 된다. 또한, 이들의 처리의 순서는 적절히 변경해도 된다.
상기 실시예에서는, 스위치 소자 및 정류 소자의 예로서, FET(31, 32)를 예로 들었다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 스위치 소자가, 예를 들면, 바이폴라 트랜지스터 등, 기생 다이오드를 가지지 않은 스위치 소자이고, 정류 소자가 다이오드나, 입력 측과 출력 측이 단락 접속, 이른바 다이오드 접속된 트랜지스터인 구성 등이라도 된다. 단, 상기 실시예의 구성이면, 부품을 추가하지 않고, 기존의 구성을 이용하여 스위치 고장 진단 처리를 실행할 수 있다.
상기 실시예에서는, 제어부(34)는 과충전 억제 처리나 과방전 억제 처리에 있어서, 2차 전지(2)의 전체 전압인 제1 전압(V1)에 기초하여 스위치 고장 진단 처리의 실행 여부를 판단하는 구성이었다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제어부(34)는 2차 전지(2)를 구성하는 1개 또는 복수의 전지 셀의 각 셀 전압에 따라 스위치 고장 진단 처리의 실행 여부를 판단하는 구성이라도 된다.
상기 실시예에서는, 제어부(34)는, 고장 진단 처리에 의해 충전 차단용 FET(31) 및 방전 차단용 FET(32) 양쪽에 대하여 스위치 고장 진단 처리를 실행하는 구성이었다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제어부(34)는 고장 진단 처리에 의해 충전 차단용 FET(31) 및 방전 차단용 FET(32) 중 어느 한쪽에 대해서만 스위치 고장 진단 처리를 실행하는 구성이라도 된다.
상기 실시예에서는, 스위치 소자의 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압의 일례로서, 온오프 전압차(ΔV1, ΔV2)를 예로 들었다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 스위치 소자의 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압은 오프 전압(Voff1) 또는 오프 전압(Voff2)이라도 된다.
1: 전지 팩, 2: 2차 전지, 3: 전지 보호 장치, 31: 충전 차단용 FET, 32: 방전 차단용 FET, 34: 제어부, 35: 제1 전압 검출 회로, 36: 제2 전압 검출 회로, D1, D2: 기생 다이오드, I: 방전 전류

Claims (15)

  1. 축전 소자의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되는 스위치 소자;
    상기 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어, 상기 방전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 정류 소자;
    상기 스위치 소자의 입출력 간 전압을 검출하는 스위치 전압 검출부; 및
    제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 축전 소자가 방전 상태인지의 여부를 판단하는 상태 판단 처리;
    상기 상태 판단 처리에 의해 상기 방전 상태라고 판단한 경우에, 상기 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 처리; 및
    상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 스위치 소자를 오프할 수 없는 오프 불가 고장이라고 진단하는 스위치 고장 진단 처리
    를 실행하는 구성을 가지는,
    스위치 고장 진단 장치.
  2. 축전 소자의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되는 스위치 소자;
    상기 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어, 상기 충전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 정류 소자; 및
    상기 스위치 소자의 입출력 간 전압을 검출하는 스위치 전압 검출부; 및
    제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 축전 소자가 충전 상태인지의 여부를 판단하는 상태 판단 처리;
    상기 상태 판단 처리에 의해 상기 충전 상태라고 판단한 경우에, 상기 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 처리; 및
    상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 스위치 소자를 오프할 수 없는 오프 불가 고장이라고 진단하는 스위치 고장 진단 처리
    를 실행하는 구성을 가지는,
    스위치 고장 진단 장치.
  3. 축전 소자의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되는 제1 스위치 소자 및 제2 스위치 소자;
    상기 제1 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어, 상기 방전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 제1 정류 소자;
    상기 제2 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어, 상기 충전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 제2 정류 소자;
    상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자 각각의 입출력 간 전압을 검출하는 스위치 전압 검출부; 및
    제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 축전 소자가 방전 상태인지 충전 상태인지를 판단하는 상태 판단 처리;
    상기 상태 판단 처리에 의해 상기 방전 상태라고 판단한 경우에, 상기 제1 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하고 상기 제2 스위치 소자에 온 명령 신호를 부여하고, 상기 충전 상태라고 판단한 경우에, 상기 제2 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하고 상기 제1 스위치 소자에 온 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 처리; 및
    상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 제1 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자의 상기 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 제1 스위치 소자를 오프할 수 없는 오프 불가 고장이라고 진단하고, 상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 제2 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자의 상기 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 상기 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 제2 스위치 소자를 상기 오프 불가 고장이라고 진단하는 스위치 고장 진단 처리
    를 실행하는 구성을 가지는,
    스위치 고장 진단 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스위치 고장 진단 처리에 있어서, 그 진단 대상 스위치 소자에 온 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 입출력 간 전압인 온 전압과, 상기 진단 대상 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 입출력 간 전압인 오프 전압과의 차가, 상기 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 오프 불가 고장이라고 진단하는, 스위치 고장 진단 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스위치 고장 진단 처리의 진단 대상 스위치 소자에 상기 온 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 입출력 간 전압인 온 전압이 제2 기준값보다 작은 경우, 상기 스위치 고장 진단 처리를 실행하고, 상기 온 전압이 상기 제2 기준값 이상인 경우, 상기 스위치 고장 진단 처리를 실행하지 않는, 스위치 고장 진단 장치.
  6. 축전 소자; 및
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 스위치 고장 진단 장치
    를 포함하는 전지 팩.
  7. 축전 소자의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되는 스위치 소자, 상기 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어, 상기 방전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 정류 소자, 및 상기 스위치 소자의 입출력 간 전압을 검출하는 스위치 전압 검출부를 포함하는 전지 보호 장치가 가지는 컴퓨터에,
    상기 축전 소자가 방전 상태인지의 여부를 판단하는 상태 판단 처리;
    상기 상태 판단 처리에 의해 상기 방전 상태라고 판단한 경우에, 상기 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 처리; 및
    상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 스위치 소자를 오프할 수 없는 오프 불가 고장이라고 진단하는 스위치 고장 진단 처리
    를 실행시키는 스위치 고장 진단 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능형 기록 매체.
  8. 축전 소자의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되는 스위치 소자, 상기 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어, 상기 충전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 정류 소자, 및 상기 스위치 소자의 입출력 간 전압을 검출하는 스위치 전압 검출부를 포함하는 전지 보호 장치가 가지는 컴퓨터에,
    상기 축전 소자가 충전 상태인지의 여부를 판단하는 상태 판단 처리;
    상기 상태 판단 처리에 의해 상기 충전 상태라고 판단한 경우에, 상기 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 처리; 및
    상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 스위치 소자를 오프할 수 없는 오프 불가 고장이라고 진단하는 스위치 고장 진단 처리
    를 실행시키는 스위치 고장 진단 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능형 기록 매체.
  9. 축전 소자의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되는 제1 스위치 소자 및 제2 스위치 소자, 상기 제1 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어, 상기 방전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 제1 정류 소자, 상기 제2 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어, 상기 충전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 제2 정류 소자, 그리고 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자 각각의 입출력 간 전압을 검출하는 스위치 전압 검출부를 포함하는 전지 보호 장치가 가지는 컴퓨터에,
    상기 축전 소자가 방전 상태인지 충전 상태인지를 판단하는 상태 판단 처리;
    상기 상태 판단 처리에 의해 상기 방전 상태라고 판단한 경우에, 상기 제1 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하고 상기 제2 스위치 소자에 온 명령 신호를 부여하고, 상기 충전 상태라고 판단한 경우에, 상기 제2 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하고 상기 제1 스위치 소자에 온 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 처리;
    상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 제1 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자의 상기 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 제1 스위치 소자를 오프할 수 없는 오프 불가 고장인 것으로 진단하고, 상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 제2 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부에서 검출된 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자의 상기 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 상기 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 제2 스위치 소자를 상기 오프 불가 고장이라고 진단하는 스위치 고장 진단 처리
    를 실행시키는 스위치 고장 진단 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능형 기록 매체.
  10. 축전 소자의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되는 스위치 소자와, 상기 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어, 상기 방전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 정류 소자를 포함하는 전지 보호 장치에서의 스위치 고장 진단 방법으로서,
    상기 축전 소자가 방전 상태일 때, 상기 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 단계와;
    상기 스위치 오프 단계에 의해 상기 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 소자의 입출력 간 전압을 검출하고, 그 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 스위치 소자를 오프할 수 없는 오프 불가 고장이라고 진단하는 스위치 고장 진단 단계
    를 포함하는 스위치 고장 진단 방법.
  11. 축전 소자의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되는 스위치 소자와, 상기 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어, 상기 충전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 정류 소자를 포함하는 전지 보호 장치에서의 스위치 고장 진단 방법으로서,
    상기 축전 소자가 충전 상태일 때, 상기 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 단계와;
    상기 스위치 오프 단계에 의해 상기 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 소자의 입출력 간 전압을 검출하고, 그 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 스위치 소자를 오프할 수 없는 오프 불가 고장이라고 진단하는 스위치 고장 진단 단계
    를 포함하는 스위치 고장 진단 방법.
  12. 축전 소자의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되는 제1 스위치 소자 및 제2 스위치 소자, 상기 제1 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어 상기 방전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 제1 정류 소자, 및 상기 제2 스위치 소자에 병렬 접속 또는 기생되어, 상기 충전 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 하는 제2 정류 소자를 포함하는 전지 보호 장치에서의 스위치 고장 진단 방법으로서,
    상기 축전 소자가 방전 상태일 때, 상기 제1 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하고 상기 제2 스위치 소자에 온 명령 신호를 부여하고, 상기 축전 소자가 충전 상태일 때, 상기 제2 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하고 상기 제1 스위치 소자에 온 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 단계와;
    상기 스위치 오프 단계에 의해 상기 제1 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자의 입출력 간 전압을 검출하고, 그 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 제1 스위치 소자를 오프할 수 없는 오프 불가 고장인 것으로 진단하고, 상기 스위치 오프 단계에 의해 상기 제2 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 제1 스위치 소자 및 상기 제2 스위치 소자의 상기 입출력 간 전압을 검출하고, 그 입출력 간 전압 또는 상기 입출력 간 전압에 따른 전압이, 상기 제1 기준값보다 작은 경우에, 상기 제2 스위치 소자를 상기 오프 불가 고장이라고 진단하는 스위치 고장 진단 단계
    를 포함하는 스위치 고장 진단 방법.
  13. 축전 소자와 그 축전 소자를 외부에 접속하기 위한 접속 단자 사이에서 상기 축전 소자에의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되고 회로 소자가 병렬 접속되어 있는 스위치 소자와,
    상기 스위치 소자의 입출력 사이의 전위차에 대응하는 값을 출력하는 스위치 전압 검출부와,
    제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 전류 경로를 경유하여 상기 접속 단자에 전류가 흐르고 있는 상태를 유지함과 동시에 상기 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 처리와, 상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부로부터 출력된 상기 값이 제1 기준값보다 작은 경우에 고장인 것으로 진단하는 스위치 고장 진단 처리를 실행하는 구성을 가지는,
    스위치 고장 진단 장치.
  14. 축전 소자와 그 축전 소자를 외부에 접속하기 위한 접속 단자 사이에서 상기 축전 소자에의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되고 회로 소자가 병렬 접속되어 있는 스위치 소자와, 상기 스위치 소자의 입출력 사이의 전위차에 대응하는 값을 출력하는 스위치 전압 검출부를 포함하는 전지 보호 장치에서의 스위치 고장 진단 방법으로서,
    상기 전류 경로를 경유하여 상기 접속 단자에 전류가 흐르고 있는 상태를 유지하고, 상기 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 단계와;
    상기 스위치 오프 처리 단계에 의해 상기 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부로부터 출력된 상기 값이 제1 기준값보다 작은 경우에 고장인 것으로 진단하는 스위치 고장 진단 단계
    를 포함하는 스위치 고장 진단 방법.
  15. 축전 소자와 그 축전 소자를 외부에 접속하기 위한 접속 단자 사이에서 상기 축전 소자에의 충전 전류 및 방전 전류가 흐르는 전류 경로에 설치되고 회로 소자가 병렬 접속되어 있는 스위치 소자와, 상기 스위치 소자의 입출력 사이의 전위차에 대응하는 값을 출력하는 스위치 전압 검출부를 포함하는 전지 보호 장치가 가지는 컴퓨터에,
    상기 전류 경로를 경유하여 상기 접속 단자에 전류가 흐르고 있는 상태를 유지함과 동시에 상기 스위치 소자에 오프 명령 신호를 부여하는 스위치 오프 처리와;
    상기 스위치 오프 처리에 의해 상기 스위치 소자에 상기 오프 명령 신호를 부여하고 있을 때 상기 스위치 전압 검출부로부터 출력된 상기 값이 제1 기준값보다 작은 경우에 고장인 것으로 진단하는 스위치 고장 진단 처리
    를 실행시키는 스위치 고장 진단 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능형 기록 매체.
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