KR102065737B1 - Charging or discharging system and method for diagnosing state of contactor - Google Patents

Charging or discharging system and method for diagnosing state of contactor Download PDF

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Abstract

본 발명은 충방전 시스템에 사용되는 메인 컨택터와 프리 차지 컨택터의 고장 상태를 진단할 수 있는 충방전 시스템 및 방법을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 시스템은, 배터리와 부하 사이에 구비되는 충방전 시스템에 있어서, 상기 배터리의 일단과 상기 부하의 일단 사이에 구비되는 메인 컨택터; 상기 배터리의 타단과 상기 부하의 타단 사이에 구비되는 접지 컨택터; 서로 직렬 연결된 프리 차지 컨택터 및 프리 차지 저항을 포함하고, 상기 메인 컨택터의 양단에 연결된 프리 차지 유닛; 상기 메인 컨택터와 상기 부하의 일단 사이에 형성되는 고전위 노드의 전압을 측정하는 전압 측정 유닛; 및 상기 메인 컨택터, 상기 접지 컨택터 및 상기 프리 차지 컨택터의 동작을 제어하고, 상기 전압 측정 유닛이 측정한 전압을 이용하여 상기 메인 컨택터 및 상기 프리 차지 컨택터 중 적어도 하나의 상태를 진단하는 제어 유닛; 를 포함한다.The present invention discloses a charging and discharging system and method capable of diagnosing a failure state of a main contactor and a precharge contactor used in a charging and discharging system.
In one embodiment, a charge / discharge system includes a main contactor provided between one end of the battery and one end of the load; A ground contactor provided between the other end of the battery and the other end of the load; A precharge unit including a precharge contactor and a precharge resistor connected in series with each other, and connected to both ends of the main contactor; A voltage measuring unit measuring a voltage of a high potential node formed between the main contactor and one end of the load; And controlling operations of the main contactor, the ground contactor, and the precharge contactor, and diagnosing at least one state of the main contactor and the precharge contactor using the voltage measured by the voltage measuring unit. A control unit; It includes.

Description

컨택터의 상태를 진단하는 충방전 시스템 및 방법{CHARGING OR DISCHARGING SYSTEM AND METHOD FOR DIAGNOSING STATE OF CONTACTOR}CHARGING OR DISCHARGING SYSTEM AND METHOD FOR DIAGNOSING STATE OF CONTACTOR}

본 발명은 충방전 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충방전 시스템에 사용되는 메인 컨택터와 프리 차지 컨택터의 고장 상태를 진단할 수 있는 충방전 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to charging and discharging technology, and more particularly, to a charging and discharging system and a method for diagnosing a failure state of a main contactor and a precharge contactor used in a charging and discharging system.

최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, as the demand for portable electronic products such as notebooks, video cameras, portable telephones, etc. is rapidly increased, and development of electric vehicles, energy storage batteries, robots, satellites, and the like is in earnest, high-performance secondary batteries capable of repeatedly charging and discharging There is an active research on.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Commercially available secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, and thus are free of charge and discharge. The self-discharge rate is very low and the energy density is high.

한편, 이차 전지는 부하 또는 충전기와 전력을 송수신하는데, 충방전 과정에서 과전류 또는 인러쉬 전류가 흐르는 것을 방지하기 위해, 프리 차지 과정이 선행되어야 한다. 종래기술에 따른 충방전 시스템은, 메인 컨택터, 접지 컨택터 및 프리 차지 컨택터를 구비하고 있으며, 접지 컨택터와 프리 차지 컨택터를 턴 온시켜 프리 차지를 수행함으로써, 메인 컨택터가 턴 온될 때 과전류 또는 인러쉬 전류가 흐르는 것을 방지한다.On the other hand, the secondary battery transmits and receives power with a load or a charger, in order to prevent an overcurrent or inrush current from flowing in the charging and discharging process, the precharge process must be preceded. The charging and discharging system according to the related art includes a main contactor, a ground contactor, and a precharge contactor, and by turning on the ground contactor and the precharge contactor to perform a precharge, the main contactor is turned on. When over current or inrush current is prevented from flowing.

도 1은, 종래기술에 따른 충방전 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 충방전 시스템(30)은, 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120), 프리 차지 컨택터(131) 및 프리 차지 저항(132)을 포함한다. 그리고, 상기 충방전 시스템(30)은, 배터리(10)와 부하(20) 사이에 구비된다. 1 is a view schematically showing the configuration of a charge and discharge system according to the prior art. Referring to FIG. 1, the charge / discharge system 30 includes a main contactor 110, a ground contactor 120, a precharge contactor 131, and a precharge resistor 132. The charge / discharge system 30 is provided between the battery 10 and the load 20.

종래 기술에 따른 충방전 시스템(30)의 동작을 간략히 설명하면 다음과 같다. 초기 상태에서, 충방전 시스템의 모든 컨택터(110, 120, 131)는 턴 오프 상태이다. 먼저, 접지 컨택터(120)가 턴 온된다. 이어서, 프리 차지 컨택터(131)가 턴 온된다. 접지 컨택터(120)와 프리 차지 컨택터(131)가 턴 온됨에 따라 배터리(10)와 부하(20) 사이에 전류 경로가 형성되어 부하(20)에 대한 프리 차지가 이루어진다. 이때, 프리 차지 저항(132)은, 상기 전류 경로에 과전류 또는 인러쉬 전류가 흐르는 것을 방지하는 역할을 한다. The operation of the charge / discharge system 30 according to the prior art will be briefly described as follows. In the initial state, all the contactors 110, 120, 131 of the charge / discharge system are turned off. First, the ground contactor 120 is turned on. Subsequently, the precharge contactor 131 is turned on. As the ground contactor 120 and the precharge contactor 131 are turned on, a current path is formed between the battery 10 and the load 20, thereby precharging the load 20. In this case, the precharge resistor 132 serves to prevent an overcurrent or an inrush current from flowing in the current path.

다음으로, 부하(20)에 대한 충전이 충분히 이루어지면(예를 들어, 90% 충전), 메인 컨택터(110)가 턴 온된다. 메인 컨택터(110)가 턴 온되면, 대부분의 전류는 메인 컨택터(110)를 통해 흐를 수 있게 된다. 그 다음, 프리 차지 컨택터(131)는 선택적으로 턴 오프될 수 있다. 메인 컨택터(110)가 턴 온된 이후, 배터리(10)와 부하(20) 사이의 대전류 경로가 형성되어 충방전이 정상적으로 수행될 수 있다.Next, when sufficient charge for the load 20 is made (eg, 90% charge), the main contactor 110 is turned on. When the main contactor 110 is turned on, most current can flow through the main contactor 110. The precharge contactor 131 may then be selectively turned off. After the main contactor 110 is turned on, a large current path is formed between the battery 10 and the load 20, so that charging and discharging may be normally performed.

한편, 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120) 및 프리 차지 컨택터(131)는 충방전 시스템이 반복적으로 사용됨에 따라 노화되어 닫힌(close) 상태 또는 열린(open) 상태로 융착될 수 있다. 컨택터가 융착 상태에 빠지면, 컨택터는 제어신호에 상응하게 동작하지 못하므로, 컨택터 동작 이전에 미리 컨택터가 융착되었는지 여부를 진단할 필요가 있다. Meanwhile, the main contactor 110, the ground contactor 120, and the precharge contactor 131 may be aged and fused in a closed state or an open state as the charge / discharge system is repeatedly used. have. When the contactor is in the fusion state, the contactor does not operate in response to the control signal, and thus it is necessary to diagnose whether the contactor is fused in advance before the contactor operation.

본 발명은 컨택터 진단의 필요성을 인식하여 창안된 것으로서, 메인 컨택터와 프리 차지 컨택터의 융착 상태를 진단할 수 있는 충방전 시스템을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.The present invention was made in recognition of the necessity of contactor diagnosis, and an object of the present invention is to provide a charge / discharge system capable of diagnosing a fusion state between a main contactor and a precharge contactor.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다양한 실시예는 다음과 같다.Various embodiments of the present invention for achieving the above object are as follows.

(1) 배터리와 부하 사이에 구비되는 충방전 시스템에 있어서, 상기 배터리의 일단과 상기 부하의 일단 사이에 구비되는 메인 컨택터; 상기 배터리의 타단과 상기 부하의 타단 사이에 구비되는 접지 컨택터; 서로 직렬 연결된 프리 차지 컨택터 및 프리 차지 저항을 포함하고, 상기 메인 컨택터의 양단에 연결된 프리 차지 유닛; 상기 메인 컨택터와 상기 부하의 일단 사이에 형성되는 고전위 노드의 전압을 측정하는 전압 측정 유닛; 및 상기 메인 컨택터, 상기 접지 컨택터 및 상기 프리 차지 컨택터의 동작을 제어하고, 상기 전압 측정 유닛이 측정한 전압을 이용하여 상기 메인 컨택터 및 상기 프리 차지 컨택터 중 적어도 하나의 상태를 진단하는 제어 유닛; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨택터의 상태를 진단하는 충방전 시스템.(1) a charge and discharge system provided between a battery and a load, comprising: a main contactor provided between one end of the battery and one end of the load; A ground contactor provided between the other end of the battery and the other end of the load; A precharge unit including a precharge contactor and a precharge resistor connected in series with each other, and connected to both ends of the main contactor; A voltage measuring unit measuring a voltage of a high potential node formed between the main contactor and one end of the load; And controlling operations of the main contactor, the ground contactor, and the precharge contactor, and diagnosing at least one state of the main contactor and the precharge contactor using the voltage measured by the voltage measuring unit. A control unit; Charge and discharge system for diagnosing the state of the contactor comprising a.

(2) (1) 에 있어서, 상기 프리 차지 유닛은, 상기 프리 차지 컨택터 및 상기 프리 차지 저항과 직렬 연결된 진단 스위치를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 진단 스위치의 동작을 더 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 컨택터의 상태를 진단하는 충방전 시스템.(2) The method of (1), wherein the precharge unit further comprises a diagnostic switch connected in series with the precharge contactor and the precharge resistor, wherein the control unit is configured to further control operation of the diagnostic switch. Charge and discharge system for diagnosing the state of the contactor, characterized in that.

(3) (2) 에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 접지 컨택터를 턴 온시키도록 제어한 다음, 상기 프리 차지 컨택터를 턴 온시키도록 제어한 후에, 상기 메인 컨택터를 턴 온시키도록 제어하며, 상기 제어 유닛은, 상기 메인 컨택터를 턴 온시키도록 제어한 다음 상기 진단 스위치를 턴 오프시키도록 더 제어하는 것을 특징으로 하는 충방전 시스템.(3) In (2), the control unit controls to turn on the ground contactor, then controls to turn on the precharge contactor, and then turns on the main contactor. And the control unit further controls to turn on the main contactor and then turn off the diagnostic switch.

(4) (3) 에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 진단 스위치를 턴 오프시킨 이후 상기 전압 측정 유닛이 측정한 전압을 이용하여 상기 메인 컨택터 및 상기 프리 차지 컨택터 중 적어도 하나의 상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 충방전 시스템.(4) The method of (3), wherein the control unit diagnoses a state of at least one of the main contactor and the precharge contactor by using the voltage measured by the voltage measuring unit after turning off the diagnostic switch. Charge and discharge system, characterized in that.

(5) (4) 에 있어서, 상기 제어 유닛은, 상기 전압 측정 유닛이 측정한 전압이 임계 전압 이하인 경우, 상기 메인 컨택터는 개방융착상태이고, 상기 프리 차지 컨택터는 단락융착상태인 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 충방전 시스템.(5) In (4), the control unit diagnoses that the main contactor is in an open fusion state and the precharge contactor is in a short circuit fusion state when the voltage measured by the voltage measuring unit is equal to or less than a threshold voltage. Charging and discharging system characterized by.

(6) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 초기 상태에서, 상기 메인 컨택터, 상기 접지 커택터 및 상기 프리 차지 컨택터는 턴 오프 상태이고, 상기 진단 스위치는 턴 온 상태인 것을 특징으로 하는 충방전 시스템.(6) The method according to any one of (1) to (5), wherein in the initial state, the main contactor, the ground contactor, and the precharge contactor are turned off, and the diagnostic switch is turned on. Charge and discharge system

(7) (2) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서, 상기 진단 스위치는 솔리드 스테이트 릴레이인 것을 특징으로 하는 충방전 시스템.(7) The charge / discharge system according to any one of (2) to (6), wherein the diagnostic switch is a solid state relay.

(8) (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 따른 충방전 시스템을 포함하는 배터리 팩.(8) A battery pack comprising the charge / discharge system according to any one of (1) to (7).

(9) (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 따른 충방전 시스템을 포함하는 자동차.(9) An automobile comprising the charging / discharging system according to any one of (1) to (7).

(10) 배터리의 일단과 부하의 일단 사이에 구비되는 메인 컨택터; 상기 배터리의 타단과 상기 부하의 타단 사이에 구비되는 접지 컨택터; 서로 직렬 연결된 프리 차지 컨택터 및 프리 차지 저항을 포함하고 상기 메인 컨택터의 양단에 연결된 프리 차지 유닛; 및 상기 메인 컨택터와 상기 부하의 일단 사이에 형성되는 고전위 노드의 전압을 측정하는 전압 측정 유닛;을 포함하며, 상기 배터리와 상기 부하 사이에 구비되는 충방전 시스템의 컨택터의 상태를 진단하는 방법으로서, 상기 접지 컨택터를 턴 온시키는 단계; 상기 프리 차지 컨택터를 턴 온시키는 단계; 상기 메인 컨택터를 턴 온시키는 단계; 및 상기 전압 측정 유닛이 측정한 전압을 이용하여 상기 메인 컨택터 및 상기 프리 차지 컨택터 중 적어도 하나의 상태를 진단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨택터의 상태를 진단하는 방법.(10) a main contactor provided between one end of the battery and one end of the load; A ground contactor provided between the other end of the battery and the other end of the load; A precharge unit including a precharge contactor and a precharge resistor connected in series with each other and connected to both ends of the main contactor; And a voltage measuring unit measuring a voltage of a high potential node formed between the main contactor and one end of the load, and diagnosing a state of a contactor of a charge / discharge system provided between the battery and the load. A method, comprising: turning on the ground contactor; Turning on the precharge contactor; Turning on the main contactor; And diagnosing a state of at least one of the main contactor and the precharge contactor using the voltage measured by the voltage measuring unit.

(11) (10) 에 있어서, 상기 프리 차지 유닛은, 상기 프리 차지 컨택터 및 상기 프리 차지 저항과 직렬 연결된 진단 스위치를 더 포함하고, 상기 방법은, 상기 메인 컨택터를 턴 온시키는 단계 이후, 상기 프리 차지 컨택터를 턴 오프시키는 단계; 및(11) The method of (10), wherein the precharge unit further comprises a diagnostic switch connected in series with the precharge contactor and the precharge resistor, the method further comprising: after turning on the main contactor, Turning off the precharge contactor; And

상기 진단 스위치를 턴 오프시키는 단계;를 더 포함하고, 상기 진단하는 단계는 상기 진단 스위치를 턴 오프시키는 단계 이후에 상기 전압 측정 유닛이 측정한 전압을 이용하는 것을 특징으로 하는 컨택터의 상태를 진단하는 방법.Turning off the diagnostic switch; wherein diagnosing the condition of the contactor comprises using the voltage measured by the voltage measuring unit after turning off the diagnostic switch. Way.

(12) (11) 에 있어서, 상기 진단하는 단계는, 상기 전압 측정 유닛이 측정한 전압이 임계 전압 이하인 경우, 상기 메인 컨택터는 개방융착상태이고, 상기 프리 차지 컨택터는 단락고장상태인 것으로 진단하는 단계인 것을 특징으로 하는 컨택터의 상태를 진단하는 방법.(12) The method of (11), wherein the diagnosing includes diagnosing that the main contactor is in an open fusion state and the precharge contactor is in a short circuit failure state when the voltage measured by the voltage measuring unit is equal to or less than a threshold voltage. And a step of diagnosing the condition of the contactor.

(13) (11) 또는 (12) 에 있어서, 상기 방법은, 상기 접지 컨택터를 턴 온 시키는 단계 이전에, 상기 메인 컨택터, 상기 접지 컨택터 및 상기 프리 차지 컨택터를 턴 오프시키고, 상기 진단 스위치를 턴 온 시키는 초기화 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컨택터의 상태를 진단하는 방법.(13) The method according to (11) or (12), wherein the method includes: turning off the main contactor, the ground contactor and the precharge contactor prior to turning on the ground contactor; And an initialization step of turning on a diagnostic switch.

본 발명에 따르면, 메인 컨택터와 프리 차지 컨택터의 융착 상태를 진단할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프리 차지 컨택터가 닫힌 융착 상태이고 메인 컨택터가 열린 융착 상태에 빠진 경우를 진단할 수 있다. According to the present invention, the fusion state of the main contactor and the precharge contactor can be diagnosed. According to an embodiment of the present invention, it is possible to diagnose a case where the precharge contactor is in the closed fusion state and the main contactor is in the open fusion state.

이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.In addition to the present invention may have a variety of other effects, these other effects of the present invention can be understood by the following description, it will be more clearly understood by the embodiments of the present invention.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래기술에 따른 충방전 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 시스템을 제어하는 제어 신호를 나타낸 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 충방전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 충방전 시스템을 제어하는 제어 신호를 나타낸 도면이다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단 방법을 나타낸 순서도이다.The following drawings attached to this specification are illustrative of the preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve as a further understanding of the technical spirit of the present invention, the present invention described in those drawings It should not be construed as limited to.
1 is a view schematically showing the configuration of a charge and discharge system according to the prior art.
2 is a view showing the configuration of a charge and discharge system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a control signal for controlling a charge and discharge system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a diagnostic method according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the configuration of a charge and discharge system according to another embodiment of the present invention.
6 is a view showing a control signal for controlling a charge and discharge system according to another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a diagnostic method according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 <포함>한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 <제어 유닛>과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when any part <includes> a certain component, it means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated. In addition, the term <control unit> described in the specification means a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software, or a combination of hardware and software.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 <연결>되어 있다고 할 때, 이는 <직접적으로 연결>되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 <간접적으로 연결>되어 있는 경우도 포함한다.In addition, in the entire specification, when a part is <connected> to another part, it is not only when <directly connected> but also when <indirectly connected> with another element in between. Include.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 2 is a view showing the configuration of a charge and discharge system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 시스템(30)은, 배터리(10)와 부하(20) 사이에 구비된다. 도 2의 실시예에서, 부하(20)는 인버터(21)와 인버터(21)에 연결된 모터(22)이다. 그리고, 상기 충방전 시스템(30)은, 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120), 프리 차지 유닛(130), 전압 측정 유닛(140) 및 제어 유닛(150)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the charge / discharge system 30 according to an embodiment of the present invention is provided between the battery 10 and the load 20. In the embodiment of FIG. 2, the load 20 is an inverter 21 and a motor 22 connected to the inverter 21. The charge / discharge system 30 includes a main contactor 110, a ground contactor 120, a precharge unit 130, a voltage measuring unit 140, and a control unit 150.

상기 메인 컨택터(110)와 접지 컨택터(120)는, 각각 배터리(10)와 인버터(21) 사이를 연결하는 선로 상에 구비된다. 보다 구체적으로, 상기 메인 컨택터(110)는 배터리(10)의 일단과 부하(20)의 일단 사이에 구비되며, 상기 접지 컨택터(120)는 배터리(10)의 타단과 부하(20)의 타단 사이에 구비된다. 상기 메인 컨택터(110)와 접지 컨택터(120)는, 선택적으로 턴 온되거나 턴 오프되도록 구성된다. 상기 메인 컨택터(110) 및 접지 컨택터(120)는 제어 신호를 수신하여 턴 온되거나 턴 오프될 수 있다. 이때, 상기 제어 신호는 후술하는 제어 유닛(150)으로부터 출력된 신호일 수 있다.The main contactor 110 and the ground contactor 120 are provided on a line connecting the battery 10 and the inverter 21, respectively. More specifically, the main contactor 110 is provided between one end of the battery 10 and one end of the load 20, the ground contactor 120 is the other end of the battery 10 and the load 20 It is provided between the other end. The main contactor 110 and the ground contactor 120 are configured to be selectively turned on or off. The main contactor 110 and the ground contactor 120 may be turned on or turned off by receiving a control signal. In this case, the control signal may be a signal output from the control unit 150 to be described later.

상기 프리 차지 유닛(130)은 프리 차지 컨택터(131) 및 프리 차지 저항(132)을 포함한다. 여기서, 프리 차지 컨택터(131)와 프리 차지 저항(132)은 서로 직렬로 연결된다. 상기 프리 차지 유닛(130)은 메인 컨택터(110)의 양단에 연결된다. 즉, 상기 프리 차지 유닛(130)은 메인 컨택터(110)와 병렬로 연결된다. The precharge unit 130 includes a precharge contactor 131 and a precharge resistor 132. Here, the precharge contactor 131 and the precharge resistor 132 are connected in series with each other. The precharge unit 130 is connected to both ends of the main contactor 110. That is, the precharge unit 130 is connected in parallel with the main contactor 110.

상기 프리 차지 컨택터(131)는, 선택적으로 턴 온되거나 턴 오프 되도록 구성된다. 상기 프리 차지 컨택터(131)는, 후술하는 제어 유닛(150)의 제어 신호를 수신하여 턴 온되거나 턴 오프 될 수 있다. The precharge contactor 131 is configured to be selectively turned on or turned off. The precharge contactor 131 may be turned on or off by receiving a control signal of the control unit 150 described later.

한편, 컨택터는 크게 3가지 상태로 구분될 수 있다. 즉, 컨택터의 상태는 정상상태, 단락융착상태, 개방융착상태의 3가지 상태로 구분될 수 있다. On the other hand, the contactor may be classified into three states. That is, the contactor may be classified into three states, a normal state, a short circuit fusion state, and an open fusion state.

상기 정상상태는, 컨택터의 상태가 정상인 것으로서 제어 유닛(150)의 제어 신호에 상응하여 릴레이가 동작할 수 있는 상태를 의미한다. The steady state refers to a state in which the state of the contactor is normal and the relay can operate in response to the control signal of the control unit 150.

상기 단락융착상태는, 컨택터가 단락 상태로 고착된 것을 의미한다. 따라서, 컨택터가 단락융착상태에 빠지면, 제어 유닛(150)의 제어신호에 불구하고 컨택터는 단락된 상태(턴 온된 상태)를 유지하게 된다. The short-circuit welding state means that the contactor is fixed in the short-circuit state. Therefore, when the contactor enters the short-circuit welding state, the contactor maintains the short-circuit state (turned on state) in spite of the control signal of the control unit 150.

상기 개방융착상태는, 컨택터가 개방 상태로 고착된 것을 의미한다. 따라서, 컨택터가 개방융착상태에 빠지면, 제어 유닛(150)의 제어신호에 불구하고 컨택터는 개방된 상태(턴 오프된 상태)를 유지하게 된다.The open fusion state means that the contactor is fixed in the open state. Therefore, when the contactor enters the open fusion state, the contactor remains open (turned off) in spite of the control signal of the control unit 150.

상기 프리 차지 저항(132)은, 상기 프리 차지 컨택터(131)와 직렬 연결되는 저항 소자이다. 상기 프리 차지 저항(132)은, 프리 차지가 수행될 때, 전류가 프리 차지 저항(132)으로 흐르도록 하여 과전류 또는 돌입 전류가 발생하는 것을 방지한다. The precharge resistor 132 is a resistor connected in series with the precharge contactor 131. The precharge resistor 132 allows current to flow to the precharge resistor 132 when precharging is performed to prevent overcurrent or inrush current from occurring.

상기 전압 측정 유닛(140)은, 메인 컨택터(110)와 부하(20)의 일단 사이에 형성되는 고전위 노드(A)의 전압을 측정하도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, 상기 전압 측정 유닛(140)은, 전압 센서일 수 있다. 상기 전압 측정 유닛(140)은, 상기 고전위 노드(A)의 전압을 지속적으로 측정하거나, 일정한 주기에 따라 주기적으로 측정하도록 구성될 수 있다. The voltage measuring unit 140 is configured to measure the voltage of the high potential node A formed between the main contactor 110 and one end of the load 20. According to an embodiment, the voltage measuring unit 140 may be a voltage sensor. The voltage measuring unit 140 may be configured to continuously measure the voltage of the high potential node A or periodically measure the voltage at a predetermined period.

상기 전압 측정 유닛(140)에 의해 측정되는 전압은, 접지 컨택터(120)가 턴 온된 상태를 전제로, 메인 컨택터(110) 또는 프리 차지 컨택터(131)의 턴 온 여부에 따라 임계 전압 초과 여부가 결정된다. 즉, 접지 컨택터(120)가 턴 온된 것을 전제로 메인 컨택터(110) 및 프리 차지 컨택터(131)가 턴 오프된 경우에는, 고전위 노드(A)를 통해 전류가 흐르지 못하므로, 고전위 노드(A)의 전압은 임계 전압을 초과하지 않는다. 이와 달리, 접지 컨택터(120)가 턴 온된 것으로 전제로 메인 컨택터(110) 및 프리 차지 컨택터(131) 중 어느 하나라도 턴 온된 경우, 고전위 노드(A)를 통해 전류가 흐르므로, 고전위 노드(A)의 전압은 임계 전압을 초과한다. 여기서, 임계 전압은, 메인 컨택터(110) 및/또는 프리 차지 컨택터(131)가 턴 온되어 고전위 노드(A)를 통해 전류가 흐를 때 고전위 노드(A)에 인가되는 전압과 실질적으로 동일한 전압 또는 그 이하의 전압으로 설정될 수 있다. The voltage measured by the voltage measuring unit 140 is a threshold voltage depending on whether the main contactor 110 or the precharge contactor 131 is turned on, assuming that the ground contactor 120 is turned on. Excess is determined. That is, when the main contactor 110 and the precharge contactor 131 are turned off on the premise that the ground contactor 120 is turned on, current does not flow through the high potential node A. The voltage at node A does not exceed the threshold voltage. On the contrary, when any one of the main contactor 110 and the precharge contactor 131 is turned on on the premise that the ground contactor 120 is turned on, current flows through the high potential node A. The voltage at high potential node A exceeds the threshold voltage. Here, the threshold voltage is substantially equal to the voltage applied to the high potential node A when the main contactor 110 and / or the precharge contactor 131 are turned on and current flows through the high potential node A. It can be set to the same voltage or less voltage.

상기 제어 유닛(150)은, 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120) 및 프리 차지 컨택터(131)로 제어 신호를 출력하여, 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120) 및 프리 차지 컨택터(131)를 턴 온시키거나 턴 오프 시킬 수 있다. The control unit 150 outputs a control signal to the main contactor 110, the ground contactor 120, and the precharge contactor 131 so that the main contactor 110, the ground contactor 120, and The precharge contactor 131 may be turned on or turned off.

한편, 초기 상태에서, 상기 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120) 및 프리 차지 컨택터(131)는 턴 오프 상태일 수 있다. 그리고, 상기 제어 유닛(150)은, 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120) 및 프리 차지 컨택터(131)가 모두 턴 오프되도록 각 컨택터로 제어 신호를 출력하여 충방전 시스템(30)의 상태를 초기화할 수 있다.In the initial state, the main contactor 110, the ground contactor 120, and the precharge contactor 131 may be turned off. The control unit 150 outputs a control signal to each contactor such that the main contactor 110, the ground contactor 120, and the precharge contactor 131 are all turned off to charge and discharge the system 30. ) Can be initialized.

상기 제어 유닛(150)은, 프리 차지를 수행하기 위해, 접지 컨택터(120), 프리 차지 컨택터(131) 및 메인 컨택터(110)를 순차적으로 턴 온 시킬 수 있다. The control unit 150 may sequentially turn on the ground contactor 120, the precharge contactor 131, and the main contactor 110 to perform precharging.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 충방전 시스템을 제어하는 제어 신호를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a control signal for controlling a charge and discharge system according to an embodiment of the present invention.

도 3에 각각 도시된 제어 신호는 제어 유닛(150)으로부터 출력되는 신호로서, 하이 레벨의 제어 신호는 컨택터를 턴 온시키는 신호이고, 로우 레벨의 제어 신호는 컨택터를 턴 오프시키는 신호로 정의된다. 이러한 정의는, 하나의 실시예에 불과한 것이므로, 로우 레벨의 제어 신호가 컨택터를 턴 오프시키는 신호로 사용되고, 하이 레벨의 제어 신호가 컨택터를 턴 온시키는 신호로 사용될 수도 있으며, 이와 달리 정의될 수도 있음은 물론이다. 3 is a signal output from the control unit 150. The high level control signal is a signal for turning on the contactor, and the low level control signal is defined as a signal for turning off the contactor. do. Since this definition is merely an embodiment, a low level control signal may be used as a signal for turning off the contactor, and a high level control signal may be used as a signal for turning on the contactor. Of course you can.

먼저, 도 3(a)를 참조하면, t1 시점에서, 접지 컨택터 제어 신호는, 로우 레벨에서 하이 레벨로 전환된다. 즉, t1 시점에서 접지 컨택터(120)는 턴 오프 상태에서 턴 온 상태로 전환된다. 이어서, 도 3(b)를 참조하면, t1 시점을 지난 t2 시점에서, 프리 차지 컨택터 제어 신호는, 로우 레벨에서 하이 레벨로 전환된다. 즉, t2 시점에서 프리 차지 컨택터(131)는 턴 오프 상태에서 턴 온 상태로 전환된다. 따라서, t2 시점 이후부터 프리 차징이 수행된다. 다음으로, 도 3(c)를 참조하면, t2 시점을 지난 t3 시점에서, 메인 컨택터 제어 신호는, 로우 레벨에서 하이 레벨로 전환된다. 즉, t3 시점에서 메인 컨택터(110)는 턴 오프 상태에서 턴 온 상태로 전환된다. 여기서, t3 시점은 프리 차징이 완료된 시점(예를 들어, 부하가 90%로 충전된 시점)일 수 있다. t3 시점에서 프리 차징이 완료되면, 메인 컨택터(110)가 턴 온되어, 메인 컨택터(110)와 접지 컨택터(120)가 대전류 경로를 형성한다. 선택적으로, 메인 컨택터(110)가 턴 온된 이후, 프리 차지 컨택터(131)는 턴 오프될 수 있다. 다시 도 3(b)를 참조하면, t4 시점에서 프리 차지 컨택터 제어 신호는 하이 레벨에서 로우 레벨로 전환된다. 즉, 도 3의 예시에서, 프리 차지 컨택터(131)는 메인 컨택터(110)가 턴 온된 이후 턴 오프되도록 구성된다. First, referring to FIG. 3 (a), at time t1, the ground contactor control signal is switched from a low level to a high level. That is, at time t1, the ground contactor 120 is switched from the turn off state to the turn on state. Subsequently, referring to FIG. 3B, at the time t2 after the time t1, the precharge contactor control signal is switched from the low level to the high level. That is, at time t2, the precharge contactor 131 is switched from the turn off state to the turn on state. Therefore, precharging is performed after time t2. Next, referring to FIG. 3C, at the time t3 after the time t2, the main contactor control signal is switched from the low level to the high level. That is, at time t3, the main contactor 110 is switched from the turn off state to the turn on state. Here, the time point t3 may be a time point at which precharging is completed (for example, a time point at which the load is charged at 90%). When the precharging is completed at the time t3, the main contactor 110 is turned on, and the main contactor 110 and the ground contactor 120 form a large current path. Optionally, after the main contactor 110 is turned on, the precharge contactor 131 may be turned off. Referring to FIG. 3B again, the precharge contactor control signal is switched from the high level to the low level at time t4. That is, in the example of FIG. 3, the precharge contactor 131 is configured to turn off after the main contactor 110 is turned on.

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 방법을 나타낸 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a diagnostic method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 프리 차지 컨택터(131)와 메인 컨택터(110)의 상태를 진단하고 충방전을 수행하는 과정이 도시되어 있다.Referring to FIG. 4, a process of diagnosing a state of the precharge contactor 131 and the main contactor 110 and performing charging and discharging is illustrated.

먼저, 단계 401 에서, 제어 유닛(150)은 충방전 시스템(30)을 초기화한다. 즉, 제어 유닛(150)은, 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120) 및 프리 차지 컨택터(131)를 턴 오프시키는 제어 신호를 각 컨택터로 출력한다. 이어서, 단계 402에서, 제어 유닛(150)은, 접지 컨택터(120)를 턴 온시킨다. 다음으로, 단계 403에서, 제어 유닛(150)은, 프리 차지 컨택터(131)를 턴 온시킨다. 그 다음으로, 단계 404에서, 전압 측정 유닛(140)은, 고전위 노드(A)의 전압을 측정한다. 그 다음으로, 단계 405에서, 제어 유닛(150)은, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하는지 판단한다. 만약, 단계 405에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과할 경우, 프리 차지 컨택터(131)는 정상상태인 것으로 판단될 수 있다. 이와 달리, 단계 405에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하지 않는 경우, 프리 차지 컨택터(131)는 개방융착상태로 판단될 수 있다. 단계 405에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과한다는 것은 프리 차지 컨택터(131)가 정상적으로 턴 온되었다는 것을 의미한다. 한편, 단계 405에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하지 않는다는 것은 프리 차지 컨택터(131)가 정상적으로 턴 온되지 않았다는 것을 의미한다. 따라서, 단계 405에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하지 않는 경우, 상기 제어 유닛(150)은, 상기 프리 차지 컨택터(131)에 고장이 발생한 것으로 판단한다. 따라서, 상기 방법은 종료된다. 단계 405에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과할 경우, 상기 방법은 단계 406으로 진행한다. 단계 406에서, 제어 유닛(150)은, 프리 차지가 완료되었는지 여부를 판단한다. 프리 차지가 완료되면, 상기 방법은 단계 407로 진행한다. First, in step 401, the control unit 150 initializes the charge / discharge system 30. That is, the control unit 150 outputs a control signal for turning off the main contactor 110, the ground contactor 120, and the precharge contactor 131 to each contactor. Subsequently, in step 402, the control unit 150 turns on the ground contactor 120. Next, in step 403, the control unit 150 turns on the precharge contactor 131. Next, in step 404, the voltage measuring unit 140 measures the voltage of the high potential node A. Next, in step 405, the control unit 150 determines whether the voltage at the high potential node A exceeds the threshold voltage. If the voltage of the high potential node A exceeds the threshold voltage in step 405, the precharge contactor 131 may be determined to be in a normal state. In contrast, in step 405, when the voltage of the high potential node A does not exceed the threshold voltage, the precharge contactor 131 may be determined to be in an open fusion state. In step 405, the voltage of the high potential node A above the threshold voltage means that the precharge contactor 131 is normally turned on. On the other hand, in step 405, the voltage of the high potential node A does not exceed the threshold voltage means that the precharge contactor 131 is not normally turned on. Therefore, in step 405, when the voltage of the high potential node A does not exceed the threshold voltage, the control unit 150 determines that a failure occurs in the precharge contactor 131. Thus, the method ends. In step 405, if the voltage at high potential node A exceeds a threshold voltage, the method proceeds to step 406. In step 406, the control unit 150 determines whether the precharge has been completed. When the precharge is complete, the method proceeds to step 407.

단계 407에서, 제어 유닛(150)은, 메인 컨택터(110)를 턴 온시킨다. 단계 407이 수행된 이후 소정 시간이 경과하면, 상기 방법은 단계 408로 진행한다. 이어서, 단계 408에서, 제어 유닛(150)은, 프리 차지 컨택터(131)를 턴 오프시킨다. 다음으로, 단계 409에서, 전압 측정 유닛(140)은, 고전위 노드(A)의 전압을 측정한다. 그 다음으로 단계 410에서, 제어 유닛(150)은, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하는지 판단한다. 만약, 단계 410에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과할 경우, 메인 컨택터(110)는 정상적으로 턴 온된 것으로 판단될 수 있다. 이와 달리, 단계 410에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하지 않는 경우, 메인 컨택터(110)는 개방융착상태로 판단될 수 있다. 단계 410에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과한다는 것은 프리 차지 컨택터(131)가 정상적으로 턴 오프되었음을 전제로 할 때, 메인 컨택터(110)가 턴 온 상태를 유지하는 것을 의미하므로, 메인 컨택터(110)는 정상상태로 판단될 수 있는 것이다. 한편, 단계 410에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하지 않는다는 것은, 메인 컨택터(110)가 턴 오프 상태인 것을 의미하므로, 메인 컨택터(110)는 개방융착상태인 것으로 판단될 수 있는 것이다. 다시 도 4를 참조하면, 단계 410에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하지 않는 경우, 상기 제어 유닛(150)은, 상기 메인 컨택터(110)에 고장이 발생한 것으로 판단한다. 따라서, 상기 방법은 종료된다. 단계 10에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과할 경우, 상기 방법은, 메인 컨택터(110)와 프리 차지 컨택터(131)가 정상상태인 것으로 진단하고, 메인 컨택터(110)가 정상적으로 턴 온된 것으로 취급하여 정상적으로 충방전 동작을 수행한다. In step 407, the control unit 150 turns on the main contactor 110. If a predetermined time elapses after step 407 is performed, the method proceeds to step 408. Next, in step 408, the control unit 150 turns off the precharge contactor 131. Next, in step 409, the voltage measuring unit 140 measures the voltage of the high potential node A. FIG. Next, in step 410, the control unit 150 determines whether the voltage at the high potential node A exceeds the threshold voltage. If the voltage of the high potential node A exceeds the threshold voltage in step 410, the main contactor 110 may be determined to be turned on normally. In contrast, in step 410, when the voltage of the high potential node A does not exceed the threshold voltage, the main contactor 110 may be determined to be in an open fusion state. In step 410, the fact that the voltage of the high potential node A exceeds the threshold voltage indicates that the main contactor 110 remains turned on when the precharge contactor 131 is normally turned off. As such, the main contactor 110 may be determined to be in a normal state. Meanwhile, in step 410, the fact that the voltage of the high potential node A does not exceed the threshold voltage means that the main contactor 110 is turned off, so that the main contactor 110 is in an open fusion state. It can be judged. Referring back to FIG. 4, in step 410, when the voltage of the high potential node A does not exceed a threshold voltage, the control unit 150 determines that a failure occurs in the main contactor 110. . Thus, the method ends. In step 10, when the voltage of the high potential node A exceeds the threshold voltage, the method diagnoses that the main contactor 110 and the precharge contactor 131 are in a normal state, and the main contactor ( 110 is treated as normally turned on to perform a normal charge and discharge operation.

한편, 도 4의 실시예에서, 상기 방법은, 각 종료 단계 이전에, 고장 상태를 보고하는 단계 및/또는 사용자에게 경고하는 단계를 더 수행할 수도 있음은 물론이다.On the other hand, in the embodiment of FIG. 4, the method may further perform the step of reporting a failure state and / or warning the user before each termination step.

도 5는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 충방전 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 5 is a view showing the configuration of a charge and discharge system according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 충방전 시스템(30)은, 배터리(10)와 부하(20) 사이에 구비된다. 도 2의 실시예에서, 부하(20)는 인버터(21)와 인버터(21)에 연결된 모터(22)이다. 그리고, 상기 충방전 시스템(30)은, 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120), 프리 차지 유닛(130), 전압 측정 유닛(140) 및 제어 유닛(150)을 포함한다.Referring to FIG. 5, the charge / discharge system 30 according to another embodiment of the present invention is provided between the battery 10 and the load 20. In the embodiment of FIG. 2, the load 20 is an inverter 21 and a motor 22 connected to the inverter 21. The charge / discharge system 30 includes a main contactor 110, a ground contactor 120, a precharge unit 130, a voltage measuring unit 140, and a control unit 150.

상기 메인 컨택터(110)와 접지 컨택터(120)는, 각각 배터리(10)와 인버터(21) 사이를 연결하는 선로 상에 구비된다. 보다 구체적으로, 상기 메인 컨택터(110)는 배터리(10)의 일단과 부하의 일단 사이에 구비되며, 상기 접지 컨택터(120)는 배터리(10)의 타단과 부하(20)의 타단 사이에 구비된다. 상기 메인 컨택터(110)와 접지 컨택터(120)는, 선택적으로 턴 온되거나 턴 오프되도록 구성된다. 상기 메인 컨택터(110) 및 접지 컨택터(120)는 제어 신호를 수신하여 턴 온되거나 턴 오프될 수 있다. The main contactor 110 and the ground contactor 120 are provided on a line connecting the battery 10 and the inverter 21, respectively. More specifically, the main contactor 110 is provided between one end of the battery 10 and one end of the load, the ground contactor 120 is between the other end of the battery 10 and the other end of the load 20 It is provided. The main contactor 110 and the ground contactor 120 are configured to be selectively turned on or off. The main contactor 110 and the ground contactor 120 may be turned on or turned off by receiving a control signal.

상기 프리 차지 유닛(130)은 프리 차지 컨택터(131) 및 프리 차지 저항(132)을 포함한다. 상기 프리 차지 유닛(130)은, 프리 차지 컨택터(131) 및 프리 차지 저항(132)과 직렬 연결되는 진단 스위치(133)를 더 포함한다. 바람직하게는, 상기 진단 스위치(133)는, 솔리드 스테이트 릴레이(Solid State Relay: SSR)일 수 있다. 여기서, 프리 차지 컨택터(131), 프리 차지 저항(132) 및 진단 스위치(133)는 서로 직렬로 연결되고, 상기 프리 차지 유닛(130)은 메인 컨택터(110)의 양단에 연결된다. 즉, 상기 프리 차지 유닛(130)은 메인 컨택터(110)와 병렬로 연결된다. The precharge unit 130 includes a precharge contactor 131 and a precharge resistor 132. The precharge unit 130 further includes a diagnostic switch 133 connected in series with the precharge contactor 131 and the precharge resistor 132. Preferably, the diagnostic switch 133 may be a solid state relay (SSR). Here, the precharge contactor 131, the precharge resistor 132, and the diagnostic switch 133 are connected to each other in series, and the precharge unit 130 is connected to both ends of the main contactor 110. That is, the precharge unit 130 is connected in parallel with the main contactor 110.

상기 프리 차지 컨택터(131)는, 선택적으로 턴 온되거나 턴 오프 되도록 구성된다. 상기 프리 차지 컨택터(131)는, 제어 유닛(150)의 제어 신호를 수신하여 턴 온되거나 턴 오프 될 수 있다. 또한, 상기 진단 스위치(133)는, 선택적으로 턴 온 되거나 턴 오프되도록 구성된다. 상기 진단 스위치(133)는, 제어 유닛(150)의 제어 신호를 수신하여 턴 온되거나 턴 오프될 수 있다.The precharge contactor 131 is configured to be selectively turned on or turned off. The precharge contactor 131 may be turned on or off by receiving a control signal of the control unit 150. In addition, the diagnostic switch 133 is configured to be selectively turned on or turned off. The diagnostic switch 133 may be turned on or off by receiving a control signal of the control unit 150.

한편, 컨택터는 크게 3가지 상태로 구분될 수 있다. 즉, 컨택터의 상태는 정상상태, 단락융착상태, 개방융착상태의 3가지 상태로 구분될 수 있다. On the other hand, the contactor may be classified into three states. That is, the contactor may be classified into three states, a normal state, a short circuit fusion state, and an open fusion state.

상기 정상상태는, 컨택터의 상태가 정상인 것으로서 제어 유닛(150)의 제어 신호에 상응하여 릴레이가 동작할 수 있는 상태를 의미한다. The steady state refers to a state in which the state of the contactor is normal and the relay can operate in response to the control signal of the control unit 150.

상기 단락융착상태는, 컨택터가 단락 상태로 고착된 것을 의미한다. 따라서, 컨택터가 단락융착상태에 빠지면, 제어 유닛(150)의 제어신호에 불구하고 컨택터는 단락된 상태(턴 온된 상태)를 유지하게 된다. The short-circuit welding state means that the contactor is fixed in the short-circuit state. Therefore, when the contactor enters the short-circuit welding state, the contactor maintains the short-circuit state (turned on state) in spite of the control signal of the control unit 150.

상기 개방융착상태는, 컨택터가 개방 상태로 고착된 것을 의미한다. 따라서, 컨택터가 개방융착상태에 빠지면, 제어 유닛(150)의 제어신호에 불구하고 컨택터는 개방된 상태(턴 오프된 상태)를 유지하게 된다.The open fusion state means that the contactor is fixed in the open state. Therefore, when the contactor enters the open fusion state, the contactor remains open (turned off) in spite of the control signal of the control unit 150.

상기 프리 차지 저항(132)은, 상기 프리 차지 컨택터(131)와 직렬 연결되는 저항 소자이다. 상기 프리 차지 저항(132)은, 프리 차지가 수행될 때, 전류가 프리 차지 저항(132)으로 흐르도록 하여 과전류 또는 돌입 전류가 발생하는 것을 방지한다. The precharge resistor 132 is a resistor connected in series with the precharge contactor 131. The precharge resistor 132 allows current to flow to the precharge resistor 132 when precharging is performed to prevent overcurrent or inrush current from occurring.

상기 전압 측정 유닛(140)은, 메인 컨택터(110)와 부하(20)의 일단 사이에 형성되는 고전위 노드(A)의 전압을 측정하도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, 상기 전압 측정 유닛(140)은, 전압 센서일 수 있다. 상기 전압 측정 유닛(140)은, 상기 고전위 노드(A)의 전압을 지속적으로 측정하거나, 일정한 주기에 따라 주기적으로 측정하도록 구성될 수 있다. The voltage measuring unit 140 is configured to measure the voltage of the high potential node A formed between the main contactor 110 and one end of the load 20. According to an embodiment, the voltage measuring unit 140 may be a voltage sensor. The voltage measuring unit 140 may be configured to continuously measure the voltage of the high potential node A or periodically measure the voltage at a predetermined period.

상기 전압 측정 유닛(140)에 의해 측정되는 전압은, 접지 컨택터(120)가 턴 온된 상태를 전제로, 메인 컨택터(110) 또는 프리 차지 컨택터(131)의 턴 온 여부에 따라 임계 전압 초과 여부가 결정된다. 즉, 접지 컨택터(120)가 턴 온된 것을 전제로, 메인 컨택터(110) 및 프리 차지 컨택터(131)가 턴 오프된 경우, 고전위 노드(A)를 통해 전류가 흐르지 못하므로, 고전위 노드(A)의 전압은 임계 전압을 초과하지 않는다. 접지 컨택터(120)가 턴 온된 것으로 전제로, 메인 컨택터(110) 및 프리 차지 컨택터(131) 중 어느 하나라도 턴 온된 경우, 고전위 노드(A)를 통해 전류가 흐르므로, 고전위 노드(A)의 전압은 임계 전압을 초과한다. 여기서, 임계 전압은, 메인 컨택터(110) 및/또는 프리 차지 컨택터(131)가 턴 온되어 고전위 노드(A)를 통해 전류가 흐를 때 고전위 노드(A)에 인가되는 전압과 실질적으로 동일한 전압 또는 그 이하의 전압으로 설정될 수 있다. The voltage measured by the voltage measuring unit 140 is a threshold voltage depending on whether the main contactor 110 or the precharge contactor 131 is turned on, assuming that the ground contactor 120 is turned on. Excess is determined. That is, when the main contactor 110 and the precharge contactor 131 are turned off on the premise that the ground contactor 120 is turned on, current does not flow through the high potential node A. The voltage at node A does not exceed the threshold voltage. Assuming that the ground contactor 120 is turned on, when any one of the main contactor 110 and the precharge contactor 131 is turned on, current flows through the high potential node A, so that the high potential The voltage at node A exceeds the threshold voltage. Here, the threshold voltage is substantially equal to the voltage applied to the high potential node A when the main contactor 110 and / or the precharge contactor 131 are turned on and current flows through the high potential node A. It can be set to the same voltage or less voltage.

상기 제어 유닛(150)은, 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120), 프리 차지 컨택터(131) 및 진단 스위치(133)로 제어 신호를 출력하여, 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120), 프리 차지 컨택터(131) 및 진단 스위치(133)를 턴 온시키거나 턴 오프 시킬 수 있다. The control unit 150 outputs a control signal to the main contactor 110, the ground contactor 120, the precharge contactor 131, and the diagnostic switch 133, and thus the main contactor 110 and the ground. The contactor 120, the precharge contactor 131, and the diagnostic switch 133 may be turned on or turned off.

한편, 초기 상태에서, 상기 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120) 및 프리 차지 컨택터(131)는 턴 오프 상태일 수 있고, 상기 진단 스위치(133)는 턴 온 상태일 수 있다. 그리고, 상기 제어 유닛(150)은, 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120) 및 프리 차지 컨택터(131)가 모두 턴 오프되도록 각 컨택터로 제어 신호를 출력하고, 상기 진단 스위치(133)가 턴 온되도록 제어 신호를 출력하여 충방전 시스템(30)의 상태를 초기화할 수 있다.In the initial state, the main contactor 110, the ground contactor 120, and the precharge contactor 131 may be turned off, and the diagnostic switch 133 may be turned on. The control unit 150 outputs a control signal to each contactor such that the main contactor 110, the ground contactor 120, and the precharge contactor 131 are all turned off, and the diagnostic switch ( The control signal may be output to turn on 133 to initialize the state of the charge / discharge system 30.

상기 제어 유닛(150)은, 프리 차지를 수행하기 위해, 접지 컨택터(120), 프리 차지 컨택터(131) 및 메인 컨택터(110)를 순차적으로 턴 온 시킬 수 있다. The control unit 150 may sequentially turn on the ground contactor 120, the precharge contactor 131, and the main contactor 110 to perform precharging.

도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 충방전 시스템을 제어하는 제어 신호를 나타낸 도면이다.6 is a view showing a control signal for controlling a charge and discharge system according to another embodiment of the present invention.

도 6에 각각 도시된 제어 신호는 제어 유닛(150)으로부터 출력되는 신호로서, 하이 레벨의 제어 신호는 컨택터를 턴 온시키는 신호이고, 로우 레벨의 제어 신호는 컨택터를 턴 오프시키는 신호로 정의된다. 이러한 정의는, 하나의 실시예에 불과한 것이므로, 로우 레벨의 제어 신호가 컨택터를 턴 오프시키는 신호로 사용되고, 하이 레벨의 제어 신호가 컨택터를 턴 온시키는 신호로 사용될 수도 있으며, 이와 달리 정의될 수도 있음은 물론이다. 6 is a signal output from the control unit 150. The high level control signal is a signal for turning on the contactor, and the low level control signal is defined as a signal for turning off the contactor. do. Since this definition is merely an embodiment, a low level control signal may be used as a signal for turning off the contactor, and a high level control signal may be used as a signal for turning on the contactor. Of course you can.

먼저, 도 6(a)를 참조하면, t1 시점에서, 접지 컨택터 제어 신호는, 로우 레벨에서 하이 레벨로 전환된다. 즉, t1 시점에서 접지 컨택터(120)는 턴 오프 상태에서 턴 온 상태로 전환된다. 이어서, 도 6(b)를 참조하면, t1 시점을 지난 t2 시점에서, 프리 차지 컨택터 제어 신호는, 로우 레벨에서 하이 레벨로 전환된다. 즉, t2 시점에서 프리 차지 컨택터(131)는 턴 오프 상태에서 턴 온 상태로 전환된다. 따라서, t2 시점 이후부터 프리 차징이 수행된다. 다음으로, 도 6(c)를 참조하면, t2 시점을 지난 t3 시점에서, 메인 컨택터 제어 신호는, 로우 레벨에서 하이 레벨로 전환된다. 즉, t3 시점에서 메인 컨택터(110)는 턴 오프 상태에서 턴 온 상태로 전환된다. 여기서, t3 시점은 프리 차징이 완료된 시점(예를 들어, 부하가 90%로 충전된 시점)일 수 있다. t3 시점에서 프리 차징이 완료되면, 메인 컨택터(110)가 턴 온되어, 메인 컨택터(110)와 접지 컨택터(120)가 대전류 경로를 형성한다. 선택적으로, 메인 컨택터(110)가 턴 온된 이후, 프리 차지 컨택터(131)는 턴 오프될 수 있다. 다시 도 6(b)를 참조하면, t4 시점에서 프리 차지 컨택터 제어 신호는 하이 레벨에서 로우 레벨로 전환된다. 즉, 도 6의 예시에서, 프리 차지 컨택터(131)는 메인 컨택터(110)가 턴 온된 이후 턴 오프되도록 구성된다. First, referring to FIG. 6A, at time t1, the ground contactor control signal is switched from a low level to a high level. That is, at time t1, the ground contactor 120 is switched from the turn off state to the turn on state. Subsequently, referring to FIG. 6B, at the time t2 after the time t1, the precharge contactor control signal is switched from the low level to the high level. That is, at time t2, the precharge contactor 131 is switched from the turn off state to the turn on state. Therefore, precharging is performed after time t2. Next, referring to FIG. 6C, at the time t3 after the time t2, the main contactor control signal is switched from the low level to the high level. That is, at time t3, the main contactor 110 is switched from the turn off state to the turn on state. Here, the time point t3 may be a time point at which precharging is completed (for example, a time point at which the load is charged at 90%). When the precharging is completed at the time t3, the main contactor 110 is turned on, and the main contactor 110 and the ground contactor 120 form a large current path. Optionally, after the main contactor 110 is turned on, the precharge contactor 131 may be turned off. Referring back to FIG. 6B, the precharge contactor control signal is switched from the high level to the low level at time t4. That is, in the example of FIG. 6, the precharge contactor 131 is configured to turn off after the main contactor 110 is turned on.

도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단 방법을 나타낸 순서도이다. 7 is a flowchart illustrating a diagnostic method according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 프리 차지 컨택터(131)와 메인 컨택터(110)의 상태를 진단하고 충방전을 수행하는 과정이 도시되어 있다.Referring to FIG. 7, a process of diagnosing the states of the precharge contactor 131 and the main contactor 110 and performing charging and discharging is illustrated.

먼저, 단계 701 에서, 제어 유닛(150)은 충방전 시스템(30)을 초기화한다. 즉, 제어 유닛(150)은, 메인 컨택터(110), 접지 컨택터(120), 프리 차지 컨택터(131)를 턴 오프시키는 제어 신호를 각 컨택터로 출력하고, 진단 스위치(133)를 턴 온시키는 제어 신호를 진단 스위치(133)로 출력한다. 이어서, 단계 702에서, 제어 유닛(150)은, 접지 컨택터(120)를 턴 온시킨다. 다음으로, 단계 703에서, 제어 유닛(150)은, 프리 차지 컨택터(131)를 턴 온시킨다. 그 다음으로, 단계 704에서, 전압 측정 유닛(140)은, 고전위 노드(A)의 전압을 측정한다. 그 다음으로, 단계 705에서, 제어 유닛(150)은, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하는지 판단한다. 만약, 단계 705에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과할 경우, 프리 차지 컨택터(131)는 정상상태인 것으로 판단될 수 있다. 이와 달리, 단계 705에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하지 않는 경우, 프리 차지 컨택터(131)는 개방융착상태로 판단될 수 있다. 단계 705에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과한다는 것은 프리 차지 컨택터(131)가 정상적으로 턴 온되었다는 것을 의미한다. 한편, 단계 705에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하지 않는다는 것은 프리 차지 컨택터(131)가 정상적으로 턴 온되지 않았다는 것을 의미한다. 따라서, 단계 705에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하지 않는 경우, 상기 제어 유닛(150)은, 상기 프리 차지 컨택터(131)에 고장이 발생한 것으로 판단한다. 따라서, 상기 방법은 종료된다. 단계 705에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과할 경우, 상기 방법은 단계 706으로 진행한다. 단계 706에서, 제어 유닛(150)은, 프리 차지가 완료되었는지 여부를 판단한다. 프리 차지가 완료되면, 상기 방법은 단계 707로 진행한다.First, in step 701, the control unit 150 initializes the charge / discharge system 30. That is, the control unit 150 outputs a control signal for turning off the main contactor 110, the ground contactor 120, and the precharge contactor 131 to each contactor, and outputs the diagnostic switch 133. The control signal to be turned on is output to the diagnostic switch 133. Subsequently, in step 702, the control unit 150 turns on the ground contactor 120. Next, in step 703, the control unit 150 turns on the precharge contactor 131. Next, in step 704, the voltage measuring unit 140 measures the voltage of the high potential node A. Next, in step 705, the control unit 150 determines whether the voltage at the high potential node A exceeds the threshold voltage. If the voltage of the high potential node A exceeds the threshold voltage in step 705, the precharge contactor 131 may be determined to be in a normal state. In contrast, in step 705, when the voltage of the high potential node A does not exceed the threshold voltage, the precharge contactor 131 may be determined to be in an open fusion state. In step 705, the voltage of the high potential node A above the threshold voltage means that the precharge contactor 131 is normally turned on. On the other hand, in step 705, the voltage of the high potential node A does not exceed the threshold voltage means that the precharge contactor 131 is not normally turned on. Therefore, in step 705, when the voltage of the high potential node A does not exceed the threshold voltage, the control unit 150 determines that a failure occurs in the precharge contactor 131. Thus, the method ends. In step 705, if the voltage at high potential node A exceeds a threshold voltage, the method proceeds to step 706. In step 706, the control unit 150 determines whether the precharge is completed. When the precharge is complete, the method proceeds to step 707.

단계 707에서, 제어 유닛(150)은, 메인 컨택터(110)를 턴 온시킨다. 단계 707이 수행된 이후 소정 시간이 경과하면, 상기 방법은 단계 708로 진행한다. 이어서, 단계 708에서, 제어 유닛(150)은, 프리 차지 컨택터(131)를 턴 오프시킨다. 다음으로, 단계 709에서, 전압 측정 유닛(140)은, 고전위 노드(A)의 전압을 측정한다. 그 다음으로, 단계 710에서, 제어 유닛(150)은, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하는지 판단한다. 만약, 단계 710에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과할 경우, 상기 방법은 단계 711으로 진행한다. In operation 707, the control unit 150 turns on the main contactor 110. If a predetermined time elapses after step 707 is performed, the method proceeds to step 708. Next, in step 708, the control unit 150 turns off the precharge contactor 131. Next, in step 709, the voltage measuring unit 140 measures the voltage of the high potential node A. FIG. Next, in step 710, the control unit 150 determines whether the voltage at the high potential node A exceeds the threshold voltage. If, at step 710, the voltage at high potential node A exceeds the threshold voltage, the method proceeds to step 711.

이와 달리, 단계 710에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하지 않는 경우, 메인 컨택터(110)는 개방융착상태로 판단될 수 있다. 즉, 단계 710에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하지 않는다는 것은, 메인 컨택터(110)가 턴 오프 상태인 것을 의미하므로, 메인 컨택터(110)는 개방융착상태인 것으로 판단될 수 있는 것이다. 단계 710에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과하지 않는 경우, 상기 제어 유닛(150)은, 상기 메인 컨택터(110)에 고장이 발생한 것으로 판단한다. 따라서, 상기 방법은 종료된다.On the contrary, in step 710, when the voltage of the high potential node A does not exceed the threshold voltage, the main contactor 110 may be determined to be in an open fusion state. That is, in step 710, since the voltage of the high potential node A does not exceed the threshold voltage, it means that the main contactor 110 is turned off, so that the main contactor 110 is in the open fusion state. It can be judged. In operation 710, when the voltage of the high potential node A does not exceed a threshold voltage, the control unit 150 determines that a failure occurs in the main contactor 110. Thus, the method ends.

다시 도 7을 참조하면, 단계 711에서, 제어 유닛(150)은, 진단 스위치(133)를 턴 오프시킨다. 이어서, 단계 712에서, 전압 측정 유닛(140)은, 고전위 노드(A)의 전압을 측정한다. 다음으로, 단계 713에서, 제어 유닛(150)은, 임계 전압이 고전위 노드(A)의 전압을 초과하는지 판단한다. 만약, 단계 713에서, 임계 전압이 고전위 노드(A)의 전압을 초과하지 않는 경우, 메인 컨택터(110)는 개방융착상태이며, 프리 차지 컨택터(131)는 단락융착상태인 것으로 판단될 수 있다. 단계 710에서, 고전위 노드(A)의 전압이 임계 전압을 초과한다는 것은 메인 컨택터(110) 및 프리 차지 컨택터(131) 중 적어도 하나가 턴 온 상태인 것을 의미하므로, 단계 713에서, 임계 전압이 고전위 노드(A)의 전압을 초과하지 않는다는 것은 메인 컨택터(110)가 턴 오프된 상태를 의미한다. 따라서, 이러한 경우는, 이고, 프리 차지 컨택터(131)가 턴 온된 상태이고, 메인 컨택터(110)가 턴 오프된 상태를 의미한다. 즉, 메인 컨택터(110)는 개방융착상태이고 프리 차지 컨택터(131)는 단락융착상태이다. Referring back to FIG. 7, in step 711, the control unit 150 turns off the diagnostic switch 133. Subsequently, in step 712, the voltage measuring unit 140 measures the voltage of the high potential node A. Next, in step 713, the control unit 150 determines whether the threshold voltage exceeds the voltage of the high potential node A. FIG. If the threshold voltage does not exceed the voltage of the high potential node A in step 713, the main contactor 110 may be in an open fusion state, and the precharge contactor 131 may be determined to be in a short circuit fusion state. Can be. In step 710, since the voltage of the high potential node A exceeds the threshold voltage means that at least one of the main contactor 110 and the precharge contactor 131 is turned on, so in step 713, The fact that the voltage does not exceed the voltage of the high potential node A means that the main contactor 110 is turned off. Therefore, in this case, denotes a state in which the precharge contactor 131 is turned on and the main contactor 110 is turned off. That is, the main contactor 110 is in an open fusion state and the precharge contactor 131 is in a short fusion state.

다시 도 7을 참조하면, 단계 713에서, 임계 전압이 고전위 노드(A)의 전압을 초과하지 않는 경우, 상기 제어 유닛(150)은, 상기 메인 컨택터(110)에 고장(개방융착상태)이 발생한 것으로 판단한다. 상기 메인 컨택터(110)는 턴 온될 수 없으므로 정상적인 충방전이 수행될 수 없다. 따라서, 상기 방법은 종료된다. 한편, 메인 컨택터(110)가 개방 융착 상태인 경우, 프리 차지 유닛(130)을 통한 충방전이 수행될 수도 있으나, 고율 충방전의 경우, 프리 차지 저항(132)의 열화 및 과열 등에 의한 손상이 발생할 우려가 있다. 이 때문에, 메인 컨택터(110)가 턴 온될 수 없는 경우, 상기 방법은 종료된다.Referring back to FIG. 7, in step 713, when the threshold voltage does not exceed the voltage of the high potential node A, the control unit 150 fails in the main contactor 110 (open fusion state). It is determined that this has occurred. Since the main contactor 110 cannot be turned on, normal charging and discharging cannot be performed. Thus, the method ends. Meanwhile, when the main contactor 110 is in an open fusion state, charging and discharging through the precharge unit 130 may be performed. However, in the case of high rate charging and discharging, damage due to deterioration and overheating of the precharge resistor 132 may occur. This may occur. For this reason, if the main contactor 110 cannot be turned on, the method ends.

이와 달리, 단계 713에서, 임계 전압이 고전위 노드(A)의 전압을 초과할 경우, 메인 컨택터(110)는 정상상태인 것으로 판단될 수 있다. 따라서, 상기 방법은, 메인 컨택터(110)와 프리 차지 컨택터(131)가 정상상태인 것으로 진단하고, 메인 컨택터(110)가 정상적으로 턴 온된 것으로 취급하여 충방전 동작을 수행한다. In contrast, in operation 713, when the threshold voltage exceeds the voltage of the high potential node A, the main contactor 110 may be determined to be in a normal state. Therefore, the method diagnoses that the main contactor 110 and the precharge contactor 131 are in a normal state, and treats the main contactor 110 as normally turned on to perform a charge / discharge operation.

한편, 도 7의 실시예에서, 상기 방법은, 각 종료 단계 이전에, 고장 상태를 보고하는 단계 및/또는 사용자에게 경고하는 단계를 더 수행할 수도 있다.On the other hand, in the embodiment of Fig. 7, the method may further perform the step of reporting a failure state and / or warning the user before each terminating step.

본 발명의 다른 실시예에 따른 충방전 시스템 및 방법은, 메인 컨택터가 개방융착상태이고, 프리 차지 컨택터(131)가 단락융착상태인 경우를 진단할 수 있는 기술적 효과를 더 제공한다. The charging and discharging system and method according to another embodiment of the present invention further provide a technical effect of diagnosing a case where the main contactor is in an open fusion state and the precharge contactor 131 is in a short circuit fusion state.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.

본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.The features described in the individual embodiments herein can be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features described in a single embodiment herein can be implemented in various embodiments individually or in appropriate subcombination.

10: 배터리
20: 부하 21: 인버터 22: 모터
30: 충방전 시스템
110: 메인 컨택터
120: 접지 컨택터
130: 프리 차지 유닛
131: 프리 차지 컨택터
132: 프리 차지 저항
133: 진단 스위치
140: 전압 측정 유닛
150: 제어 유닛10: battery
20: load 21: inverter 22: motor
30: charge and discharge system
110: main contactor
120: grounding contactor
130: free charge unit
131: precharge contactor
132: precharge resistance
133: diagnostic switch
140: voltage measurement unit
150: control unit

Claims (13)

배터리와 부하 사이에 구비되는 충방전 시스템에 있어서,
상기 배터리의 일단과 상기 부하의 일단 사이에 구비되는 메인 컨택터;
상기 배터리의 타단과 상기 부하의 타단 사이에 구비되는 접지 컨택터;
서로 직렬 연결된 프리 차지 컨택터, 프리 차지 저항 및 진단 스위치를 포함하고, 상기 메인 컨택터에 병렬 연결된 프리 차지 유닛;
상기 메인 컨택터와 상기 부하의 일단 사이에 형성되는 고전위 노드의 전압을 측정하는 전압 측정 유닛; 및
상기 메인 컨택터, 상기 접지 컨택터, 상기 프리 차지 컨택터 및 상기 진단 스위치의 동작을 제어하는 제어 유닛을 포함하되,
상기 제어 유닛은,
상기 진단 스위치가 턴 온 상태에서, 상기 접지 컨택터 및 상기 메인 컨택터는 턴 온시키고 상기 프리 차지 컨택터는 턴 오프시켰을 때의 상기 고전위 노드의 전압인 제1 전압을 상기 전압 측정 유닛을 이용하여 측정하고,
상기 제1 전압이 측정된 다음, 상기 진단 스위치를 턴 오프시켰을 때의 상기 고전위 노드의 전압인 제2 전압을 상기 전압 측정 유닛을 이용하여 측정하고,
상기 제1 전압이 임계 전압을 초과하고 상기 제2 전압은 상기 임계 전압 이하인 경우, 상기 메인 컨택터가 개방융착상태인 것으로 진단하는 것을 특징으로 하는 충방전 시스템.In the charge and discharge system provided between the battery and the load,
A main contactor provided between one end of the battery and one end of the load;
A ground contactor provided between the other end of the battery and the other end of the load;
A precharge unit comprising a precharge contactor, a precharge resistor, and a diagnostic switch connected in series with each other, the precharge unit being connected in parallel to the main contactor;
A voltage measuring unit measuring a voltage of a high potential node formed between the main contactor and one end of the load; And
A control unit for controlling the operation of the main contactor, the ground contactor, the precharge contactor and the diagnostic switch,
The control unit,
When the diagnostic switch is turned on, the ground contactor and the main contactor are turned on and the precharge contactor is turned on to measure the first voltage, which is the voltage of the high potential node, by using the voltage measuring unit. and,
After the first voltage is measured, a second voltage, which is a voltage of the high potential node when the diagnostic switch is turned off, is measured using the voltage measuring unit,
And when the first voltage exceeds a threshold voltage and the second voltage is less than or equal to the threshold voltage, diagnosing that the main contactor is in an open fusion state. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1 에 있어서,
상기 진단 스위치는 솔리드 스테이트 릴레이인 것을 특징으로 하는 충방전 시스템.The method according to claim 1,
Charge and discharge system, characterized in that the diagnostic switch is a solid state relay. 청구항 1 및 청구항 7 중 어느 한 항에 따른 충방전 시스템을 포함하는 배터리 팩.A battery pack comprising the charging and discharging system according to any one of claims 1 to 7. 청구항 1 및 청구항 7 중 어느 한 항에 따른 충방전 시스템을 포함하는 자동차.An automobile comprising a charging and discharging system according to any one of claims 1 to 7. 배터리의 일단과 부하의 일단 사이에 구비되는 메인 컨택터; 상기 배터리의 타단과 상기 부하의 타단 사이에 구비되는 접지 컨택터; 서로 직렬 연결된 프리 차지 컨택터, 프리 차지 저항 및 진단 스위치를 포함하고 상기 메인 컨택터에 병렬 연결된 프리 차지 유닛; 및 상기 메인 컨택터와 상기 부하의 일단 사이에 형성되는 고전위 노드의 전압을 측정하는 전압 측정 유닛;을 포함하며, 상기 배터리와 상기 부하 사이에 구비되는 충방전 시스템의 컨택터의 상태를 진단하는 방법에 있어서,
상기 진단 스위치가 턴 온 상태에서 상기 접지 컨택터 및 상기 메인 컨택터는 턴 온시키고 상기 프리 차지 컨택터는 턴 오프시켰을 때의 상기 고전위 노드의 전압인 제1 전압을 상기 전압 측정 유닛을 이용하여 측정하는 단계;
상기 제1 전압이 측정된 다음, 상기 진단 스위치를 턴 오프시켰을 때의 상기 고전위 노드의 전압인 제2 전압을 상기 전압 측정 유닛을 이용하여 측정하는 단계; 및
상기 제1 전압이 임계 전압을 초과하고 상기 제2 전압은 상기 임계 전압 이하인 경우, 상기 메인 컨택터가 개방융착상태인 것으로 진단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨택터의 상태를 진단하는 방법.A main contactor provided between one end of the battery and one end of the load; A ground contactor provided between the other end of the battery and the other end of the load; A precharge unit comprising a precharge contactor, a precharge resistor, and a diagnostic switch connected in series with each other and connected in parallel to the main contactor; And a voltage measuring unit measuring a voltage of a high potential node formed between the main contactor and one end of the load, and diagnosing a state of a contactor of a charge / discharge system provided between the battery and the load. In the method,
Measuring the first voltage, which is the voltage of the high potential node, when the ground contactor and the main contactor are turned on and the precharge contactor is turned off while the diagnostic switch is turned on, by using the voltage measuring unit step;
Measuring the second voltage, which is the voltage of the high potential node when the diagnostic switch is turned off after the first voltage is measured, by using the voltage measuring unit; And
Diagnosing that the main contactor is in an open fusion state when the first voltage exceeds a threshold voltage and the second voltage is less than or equal to the threshold voltage. . 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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