KR102270233B1 - 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법 - Google Patents

배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102270233B1
KR102270233B1 KR1020170170232A KR20170170232A KR102270233B1 KR 102270233 B1 KR102270233 B1 KR 102270233B1 KR 1020170170232 A KR1020170170232 A KR 1020170170232A KR 20170170232 A KR20170170232 A KR 20170170232A KR 102270233 B1 KR102270233 B1 KR 102270233B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
diagnostic
node
negative
contactor
Prior art date
Application number
KR1020170170232A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190069889A (ko
Inventor
송정주
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020170170232A priority Critical patent/KR102270233B1/ko
Priority to PL18887636T priority patent/PL3671238T3/pl
Priority to JP2019568169A priority patent/JP6856191B2/ja
Priority to US16/621,505 priority patent/US11169210B2/en
Priority to EP18887636.1A priority patent/EP3671238B1/en
Priority to PCT/KR2018/015727 priority patent/WO2019117607A1/ko
Priority to CN201880041398.XA priority patent/CN110869782B/zh
Publication of KR20190069889A publication Critical patent/KR20190069889A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102270233B1 publication Critical patent/KR102270233B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3277—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/04—Voltage dividers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4264—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing with capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

본 발명은 배터리 팩의 음극 컨택터에서 발생한 단락 사고를 진단하는 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치는, 양극 단자와 연결된 충방전 경로 상의 양극 컨택터 및 음극 단자와 연결된 충방전 경로 상의 음극 컨택터를 포함한 배터리 팩의 음극 컨택터를 진단하는 장치로서, 상기 배터리 팩에 구비된 배터리 모듈의 양극 단자와 상기 양극 컨택터의 일단이 공통 접속되는 제1 노드 및 접지 사이에 연결되어, 상기 제1 노드와 접지 사이에 인가된 제1 측정 전압을 측정하기 위해 구비된 제1 전압 측정부; 상기 배터리 모듈의 음극 단자와 상기 음극 컨택터의 일단이 공통 접속되는 제2 노드 및 접지 사이에 연결되어, 상기 제2 노드와 접지 사이에 인가된 제2 측정 전압을 측정하기 위해 구비된 제2 전압 측정부; 상기 배터리 팩의 양극 단자와 접지 사이에 위치하는 양극 보호 커패시터; 상기 배터리 팩의 음극 단자와 접지 사이에 위치하는 음극 보호 커패시터; 및 상기 제1 노드, 상기 제2 노드, 상기 양극 컨택터의 타단과 상기 양극 보호 커패시터의 일단이 공통 접속되는 제3 노드, 상기 음극 컨택터의 타단과 상기 음극 보호 커패시터의 일단이 공통 접속되는 제4 노드 및 접지 중 2개의 지점을 선택적으로 연결 가능하도록 구성된 복수의 진단 회로를 구비하여, 상기 제3 노드 및 상기 제2 노드 사이에 인가된 제1 진단 전압, 상기 양극 보호 커패시터에 인가된 제2 진단 전압 및 상기 음극 보호 커패시터에 인가된 제3 진단 전압을 측정하고, 상기 제1 측정 전압, 상기 제2 측정 전압, 상기 제1 진단 전압, 상기 제2 진단 전압 및 상기 제3 진단 전압을 이용하여 상기 음극 컨택터의 단락 여부를 진단하는 진단부를 포함한다.

Description

배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법{Method and apparatus for diagnosing fault of negative contactor of battery pack}
본 발명은 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 팩의 음극 컨택터에서 발생한 단락 사고를 진단하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
근래에 들어서, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이에 따라 모바일 기기, 전기차, 하이브리드 자동차, 전력 저장 장치, 무정전 전원 장치 등에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차 전지의 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히 전기차나 하이브리드 자동차에 사용되는 이차 전지는 고출력, 대용량 이차 전지로서, 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.
또한, 이차 전지에 대한 많은 수요와 함께 이차 전지와 관련된 주변 부품이나 장치에 대한 연구도 함께 이루어지고 있다. 즉, 복수의 이차 전지를 연결하여 하나의 모듈로 만든 배터리 모듈, 배터리 모듈의 충방전을 제어하고 각 이차 전지의 상태를 모니터링하는 BMS, 배터리 모듈과 BMS를 하나의 팩으로 만든 배터리 팩, 배터리 모듈을 모터와 같은 부하와 연결하는 컨택터(Contactor) 등 다양한 부품과 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.
특히, 컨택터는 배터리 모듈과 부하를 연결하고, 전력의 공급여부를 제어하는 스위치로서 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 일 예로 널리 사용되는 리튬 이온 이차 전지의 작동 전압은 약 3.7V ~ 4.2V로서, 고전압을 제공하기 위해 다수의 이차 전지를 직렬로 연결하여 배터리 모듈을 구성한다. 전기차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 배터리 모듈의 경우, 자동차를 구동시키는 모터는 약 240V ~ 280V의 배터리 전압을 필요로 한다. 이러한 배터리 모듈과 모터를 연결하는 컨택터는 고전압, 고출력의 전기 에너지가 상시 통과하는 부품으로서 이상(Fault) 발생 여부를 모니터링하는 것이 매우 중요하다.
한편, 전기 자동차 등 전기 에너지를 필요로 하는 다양한 장치들은 전원 시스템이 필수적이다. 전원 시스템은 적어도 하나의 컨택터를 선택적으로 개폐함으로써 배터리와 부하 사이의 안정적인 전원 공급을 담당한다.
전원 시스템의 안전과 관련하여, 크게 두 가지 유형의 사고 발생 여부를 진단하는 것이 필요하다. 하나는 배터리의 누전 사고이고, 다른 하나는 컨택터의 단락 사고이다. 상기 누전 사고가 발생 시 사용자의 감전 위험 등이 있고, 상기 단락 사고가 발생 시 급발진 위험 등이 있다.
상기 누전 사고를 진단하기 위한 종래 기술과 상기 단락 사고를 진단하기 위한 다른 종래 기술이 각각 개시된바 있으나, 두 유형의 사고를 동시에 진단하기 위한 종래 기술은 개시되어 있지 않다.
상기 누전 사고와 상기 단락 사고를 동시에 진단하지 못하는 경우 중대한 안전상의 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 누전 사고에 대한 진단이 완료된 후에야 상기 단락 사고에 대한 진단이 개시되는 경우, 상기 단락 사고의 발생 여부를 사용자에게 신속히 통지할 수 없다.
더욱이, 컨택터의 단락 사고를 진단하는 경우에도, 복수의 컨택터 중 단락 사고가 발생한 특정 컨택터를 정확히 진단할 수 있어야 한다. 예를 들어, 배터리 팩에 구비된 양극 컨택터 및 음극 컨택터 중 음극 컨택터에서 단락 사고가 발생한 경우, 음극 컨택터에서 단락 사고가 발생하였음을 정확하게 진단하고, 이를 사용자에게 정확히 통지할 수 있어야 한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 배터리 모듈의 누전 여부를 판정하는 기능이 실행되는 중에도 음극 컨택터의 단락 여부를 판정하는 기능을 실행할 수 있는 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
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.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치는, 양극 단자와 연결된 충방전 경로 상의 양극 컨택터 및 음극 단자와 연결된 충방전 경로 상의 음극 컨택터를 포함한 배터리 팩의 음극 컨택터를 진단하는 장치로서, 상기 배터리 팩에 구비된 배터리 모듈의 양극 단자와 상기 양극 컨택터의 일단이 공통 접속되는 제1 노드 및 접지 사이에 연결되어, 상기 제1 노드와 접지 사이에 인가된 제1 측정 전압을 측정하기 위해 구비된 제1 전압 측정부; 상기 배터리 모듈의 음극 단자와 상기 음극 컨택터의 일단이 공통 접속되는 제2 노드 및 접지 사이에 연결되어, 상기 제2 노드와 접지 사이에 인가된 제2 측정 전압을 측정하기 위해 구비된 제2 전압 측정부; 상기 배터리 팩의 양극 단자와 접지 사이에 위치하는 양극 보호 커패시터; 상기 배터리 팩의 음극 단자와 접지 사이에 위치하는 음극 보호 커패시터; 및 상기 제1 노드, 상기 제2 노드, 상기 양극 컨택터의 타단과 상기 양극 보호 커패시터의 일단이 공통 접속되는 제3 노드, 상기 음극 컨택터의 타단과 상기 음극 보호 커패시터의 일단이 공통 접속되는 제4 노드 및 접지 중 2개의 지점을 선택적으로 연결 가능하도록 구성된 복수의 진단 회로를 구비하여, 상기 제3 노드 및 상기 제2 노드 사이에 인가된 제1 진단 전압, 상기 양극 보호 커패시터에 인가된 제2 진단 전압 및 상기 음극 보호 커패시터에 인가된 제3 진단 전압을 측정하고, 상기 제1 측정 전압 및 상기 제2 측정 전압을 이용하여 상기 배터리 모듈의 누전 여부를 진단하고, 상기 제1 진단 전압, 상기 제2 진단 전압 및 상기 제3 진단 전압 중 적어도 하나를 이용하여 상기 음극 컨택터의 단락 여부를 진단하는 진단부를 포함한다.
또한, 상기 진단부는, 상기 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되어, 상기 제3 노드와 상기 제2 노드 사이의 상기 제1 진단 전압을 측정하도록 구성된 제1 진단 회로; 상기 제3 노드와 접지 사이에 연결되어, 상기 제3 노드와 접지 사이의 상기 제2 진단 전압을 측정하도록 구성된 제2 진단 회로; 및 상기 제4 노드와 접지 사이에 연결되어, 상기 제4 노드와 접지 사이의 상기 제3 진단 전압을 측정하도록 구성된 제3 진단 회로를 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1 진단 회로는, 제3 보호 저항과 제3 검출 저항으로 구성되어 상기 제1 진단 전압을 분배하는 제3 전압 분배 회로 및 상기 진단부로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 상기 제3 전압 분배 회로에 전압을 인가하는 제3 스위치를 구비하고, 상기 제2 진단 회로는, 제4 보호 저항과 제4 검출 저항으로 구성되어 상기 제2 진단 전압을 분배하는 제4 전압 분배 회로 및 상기 진단부로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 상기 제4 전압 분배 회로에 전압을 인가하는 제4 스위치를 구비하며, 상기 제3 진단 회로는, 제5 보호 저항과 제5 검출 저항으로 구성되어 상기 제3 진단 전압을 분배하는 제5 전압 분배 회로 및 상기 진단부로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 상기 제5 전압 분배 회로에 전압을 인가하는 제5 스위치를 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1 전압 측정부는, 제1 보호 저항과 제1 검출 저항으로 구성되어 상기 제1 측정 전압을 분배하는 제1 전압 분배 회로 및 상기 진단부로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 상기 제1 전압 분배 회로에 전압을 인가하는 제1 스위치를 구비하고, 상기 제2 전압 측정부는, 제2 보호 저항과 제2 검출 저항으로 구성되어 상기 제2 측정 전압을 분배하는 제2 전압 분배 회로 및 상기 진단부로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 상기 제2 전압 분배 회로에 전압을 인가하는 제2 스위치를 구비할 수 있다.
또한, 상기 진단부는, 제1 스위칭 주기 동안 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치는 닫힌 상태로 제어하고 상기 제2 스위치는 열린 상태로 제어하며, 제2 스위칭 주기 동안 상기 제1 스위치는 열린 상태로 제어하고 상기 제2 스위치와 상기 제3 스위치는 닫힌 상태로 제어하며, 상기 제1 스위칭 주기와 상기 제2 스위칭 주기 동안 상기 제1 진단 전압, 상기 제2 진단 전압 및 상기 제3 진단 전압을 측정할 수 있다.
또한, 상기 진단부는, 상기 제1 스위칭 주기 동안 상기 제1 진단 전압이 양의 값을 가지면서 상기 제1 진단 전압의 절대값이 점차적으로 감소하고, 상기 제2 스위칭 주기 동안 상기 제1 진단 전압이 음의 값을 가지면서 상기 제1 진단 전압의 절대값이 점차적으로 감소하는 경우, 상기 음극 컨택터가 단락되지 않은 정상 상태인 것으로 판정할 수 있다.
또한, 상기 진단부는, 상기 제1 스위칭 주기 및 상기 제2 스위칭 주기 동안, 상기 제1 진단 전압이 양의 값을 가지면서 점차적으로 감소하는 경우, 상기 음극 컨택터가 단락된 고장 상태인 것으로 판정할 수 있다.
또한, 상기 진단부는, 상기 제1 스위칭 주기 및 상기 제2 스위칭 주기 동안, 상기 제3 진단 전압은 0 이하의 값을 가지면서, 상기 제2 진단 전압의 전압값 및 상기 제3 진단 전압의 전압값 사이의 차가 점차적으로 감소하는 경우, 상기 음극 컨택터가 단락된 고장 상태인 것으로 판정할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치를 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 방법은, 양극 단자와 연결된 충방전 경로 상의 양극 컨택터 및 음극 단자와 연결된 충방전 경로 상의 음극 컨택터를 포함한 배터리 팩의 음극 컨택터를 진단하는 방법으로서, 상기 배터리 팩에 구비된 배터리 모듈의 양극 단자와 상기 양극 컨택터의 일단이 공통 접속되는 제1 노드 및 접지 사이에 인가된 제1 측정 전압을 측정하고, 상기 배터리 모듈의 음극 단자와 상기 음극 컨택터의 일단이 공통 접속되는 제2 노드 및 접지 사이에 인가된 제2 측정 전압을 측정하는 단계; 상기 양극 컨택터의 타단과 상기 배터리 팩의 양극 단자 사이에 위치하는 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 인가된 제1 진단 전압, 상기 배터리 팩의 양극 단자와 접지 사이에 위치하는 양극 보호 커패시터에 인가된 제2 진단 전압 및 상기 배터리 팩의 음극 단자와 접지 사이에 위치하는 음극 보호 커패시터에 인가된 제3 진단 전압을 측정하는 단계; 및 상기 제1 측정 전압 및 상기 제2 측정 전압을 이용하여 상기 배터리 모듈의 누전 여부를 진단하고, 상기 제1 진단 전압, 상기 제2 진단 전압 및 상기 제3 진단 전압 중 적어도 하나를 이용하여 상기 음극 컨택터의 단락 여부를 진단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 배터리 모듈의 누전 여부를 판정하는 기능이 실행되는 중에도 음극 컨택터의 단락 여부를 판정하는 기능을 실행하는 것이 가능하다. 이에 따라, 사용자에게 단락 사고의 발생 여부에 대한 정보를 보다 신속히 통지할 수 있는 장점이 있다.
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.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치를 구비한 전원 시스템의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치의 구성을 회로도 형태로 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단부에 포함될 수 있는 진단 회로들의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단부의 동작을 제어하는 제어 유닛의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치가 배터리 모듈의 누전 여부를 판정하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치가 음극 컨택터의 단락 여부를 판정하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다.
도 8 및 도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치에 의해 형성될 수 있는 일부 회로들을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치에 의해 측정된 제1 진단 전압의 시간에 따른 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 11은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치가 음극 컨택터의 단락 여부를 판정하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다.
도 12는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치에 의해 측정된 제1 진단 전압의 시간에 따른 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 13 내지 도 15는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치에 의해 측정된 제2 진단 전압 및 제3 진단 전압의 시간에 따른 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 16은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
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 안 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 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치를 구비한 전원 시스템의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 전원 시스템(1000)은 전기 자동차 등과 같이 전기 에너지의 저장과 공급이 가능한 장치에 구비될 수 있다. 물론, 전원 시스템(1000)은 전기 자동차 외에도 에너지 저장 시스템과 같은 대규모 전략 저장 시스템 또는 스마트폰과 같은 소규모 전력 저장 시스템에 구비될 수도 있다.
전원 시스템(1000)은 배터리 모듈(100), 진단부(200), 노이즈 제거 회로(300) 및 부하(400)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈(100)은, 적어도 하나의 이차 전지를 포함할 수 있다. 배터리 모듈(100)에 복수의 이차 전지가 포함되는 경우, 이들 중 어느 하나는 다른 하나와 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다. 배터리 모듈(100)에 포함되는 이차 전지로는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등을 들 수 있다. 물론, 이차 전지의 종류가 위에서 열거된 종류로 한정되는 것은 아니며, 반복적인 충방전이 가능한 것이라면 특별히 제한되지 않는다.
상기 부하(400)는, 배터리 모듈(100)로부터 제공되는 전기 에너지를 다른 형태의 에너지로 변환할 수 있다. 예를 들어, 부하(400)는 전기 모터를 포함할 수 있다. 이 경우, 부하(400)는 배터리 모듈(100)로부터 제공되는 전기 에너지를 회전 에너지로 변환할 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(100)이 전기 자동차에 구비되는 경우, 전기 자동차에 구비된 휠 및/또는 냉각팬 등이 회전될 수 있다. 다른 예로, 부하(400)는 저항을 포함할 수 있다. 이 경우, 부하(400)는 배터리 모듈(100)로부터 제공되는 전기 에너지를 열 에너지로 변환할 수 있다.
상기 노이즈 제거 회로(300)는, 배터리 모듈(100)과 부하(400) 사이에 연결되어, 배터리 모듈(100)과 부하(400) 중 어느 하나로부터 다른 하나로 전달되는 노이즈를 제거하도록 구성될 수 있다.
상기 진단부(200)는, 배터리 모듈(100)과 부하(400) 사이에 연결되어, 미리 정해진 유형의 사고 발생 여부를 진단할 수 있다. 예를 들어, 진단부(200)는, 배터리 모듈(100)의 누전 여부를 판정하도록 구성될 수 있다. 또한, 진단부(200)는, 배터리 모듈(100)과 부하(400) 사이의 전력 공급 경로 상에 설치되는 컨택터의 고장 여부를 판정할 수 있다. 추가적으로, 진단부(200)는, 컨택터의 개폐를 제어하여 배터리 모듈(100)과 부하(400) 사이의 전력 공급을 제어할 수 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치의 구성을 회로도 형태로 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 전원 시스템(1000)은 배터리 팩(P) 및 부하(400)를 포함할 수 있다. 상기 배터리 팩(P)은, 하나 이상의 이차 전지를 구비하는 배터리 모듈(100)의 양단에 각각 연결되는 복수의 컨택터를 포함할 수 있다. 구체적으로, 배터리 팩(P)은, 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)를 포함할 수 있다. 또한, 배터리 팩(P)은, 배터리 모듈(100)의 양단과 복수의 컨택터 사이를 각각 연결하는 충방전 경로를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 양극 컨택터(PC)는, 배터리 팩(P)의 양극 단자와 연결된 제1 충방전 경로(L1) 상에 구비될 수 있다. 또한, 음극 컨택터(NC)는, 배터리 팩(P)의 음극 단자와 연결된 제2 충방전 경로(L2) 상에 구비될 수 있다.
배터리 모듈(100)은, 적어도 하나의 이차 전지를 포함하는 배터리 어셈블리(B) 및 절연 저항을 포함할 수 있다. 특히, 배터리 모듈(100)은, 제1 절연 저항(Ra)과 제2 절연 저항(Rb)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 절연 저항(Ra) 및 제2 절연 저항(Rb)은, 배터리 모듈(100)의 제조 시에 의도적으로 설치되는 물리적인 저항이 아니라, 배터리 어셈블리(B)의 양극과 음극 각각의 절연 상태를 나타내는 가상적인 저항을 지칭하는 것일 수 있다.
예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 절연 저항(Ra)은, 배터리 어셈블리(B)의 최고전위가 형성되는 배터리 모듈(100)의 양극 단자 및 접지(G) 사이에 연결되는 형태로 제공될 수 있다. 또한, 제2 절연 저항(Rb)은, 배터리 어셈블리(B)의 최저전위가 형성되는 배터리 모듈(100)의 음극 단자 및 접지(G) 사이에 연결되는 형태로 제공될 수 있다. 이를테면, 전원 시스템(1000)이 자동차에 구비되는 경우, 접지(G)는 자동차의 섀시(Chassis)일 수 있다.
배터리 어셈블리(B)에 저장된 전기 에너지는 배터리 팩(P)의 양극 단자 및 배터리 팩(P)의 음극 단자에 접속되는 부하(400)로 공급될 수 있다. 이를 위해, 배터리 어셈블리(B)의 양극 단자는, 제1 충방전 경로(L1)를 통해 배터리 팩(P)의 양극 단자에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 배터리 어셈블리(B)의 음극 단자는, 제2 충방전 경로(L2)를 통해 배터리 팩(P)의 음극 단자에 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 양극 컨택터(PC)에 의해 제1 충방전 경로(L1)를 통한 전력 공급 경로가 선택적으로 개폐되고, 음극 컨택터(NC)에 의해 제2 충방전 경로(L2)를 통한 전력 공급 경로가 선택적으로 개폐될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩(P)의 음극 컨택터 진단 장치는, 제1 전압 측정부(210), 제2 전압 측정부(220), 양극 보호 커패시터(C1), 음극 보호 커패시터(C2) 및 진단부(200)를 포함할 수 있다.
상기 제1 전압 측정부(210)는, 제1 노드(N1) 및 접지(G) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 전압 측정부(210)는, 배터리 팩(P)에 구비된 배터리 모듈(100)의 양극 단자와 양극 컨택터(PC)의 일단이 공통 접속되는 제1 노드(N1) 및 접지(G) 사이에 연결될 수 있다. 특히, 제1 전압 측정부(210)는, 제1 노드(N1)와 접지(G) 사이에 인가된 제1 측정 전압을 측정하기 위해 구비될 수 있다.
구체적으로, 제1 전압 측정부(210)는, 제1 전압 분배 회로 및 제1 스위치(SW1)를 포함할 수 있다. 특히, 제1 전압 분배 회로 및 제1 스위치(SW1)는, 서로 직렬 연결 가능하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1 전압 분배 회로는, 제1 보호 저항(R11) 및 제1 검출 저항(R12)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 보호 저항(R11) 및 제1 검출 저항(R12)은, 제1 노드(N1)와 접지(G) 사이에 인가된 제1 측정 전압을 분배할 수 있다. 이를테면, 제1 보호 저항(R11)의 저항값이 제1 검출 저항(R12)의 저항값의 99배인 경우, 제1 측정 전압은, 1:99의 비율로 분배될 수 있다.
예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 보호 저항(R11)의 일단은 제1 노드(N1)에 연결되고, 제1 검출 저항(R12)의 일단은 접지(G)에 연결될 수 있다. 또한, 제1 보호 저항(R11) 및 제1 검출 저항(R12) 각각의 타단은 제1 스위치(SW1)의 양단에 연결될 수 있다. 도 2에서는, 제1 스위치(SW1)가 제1 보호 저항(R11)과 제1 검출 저항(R12) 사이에 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 이들 간의 연결 순서를 한정하는 것은 아니다.
또한, 제1 검출 저항(R12)의 양단에는, 제1 검출 전압(V1)이 인가될 수 있다. 이때, 제1 측정 전압은, 제1 검출 전압(V1)으로부터 연산될 수 있다. 예를 들어, 제1 보호 저항(R11)의 저항값이 제1 검출 저항(R12)의 저항값의 99배인 경우, 제1 측정 전압은 제1 검출 전압(V1)의 100배로 연산될 수 있다.
제1 스위치(SW1)는, 제1 측정 전압을 제1 전압 분배 회로에 인가할 수 있다. 특히, 제1 스위치(SW1)는, 진단부(200)로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 제1 측정 전압을 제1 전압 분배 회로에 인가할 수 있다. 이를테면, 제1 측정 전압은, 제1 스위치(SW1)가 닫힌 상태일 때 제1 전압 분배 회로에 의해 분배될 수 있다.
상기 제2 전압 측정부(220)는, 제2 노드(N2) 및 접지(G) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 제2 전압 측정부(220)는, 배터리 팩(P)에 구비된 배터리 모듈(100)의 음극 단자와 음극 컨택터(NC)의 일단이 공통 접속되는 제2 노드(N2) 및 접지(G) 사이에 연결될 수 있다. 특히, 제2 전압 측정부(220)는, 제2 노드(N2)와 접지(G) 사이에 인가된 제2 측정 전압을 측정하기 위해 구비될 수 있다.
구체적으로, 제2 전압 측정부(220)는, 제2 전압 분배 회로 및 제2 스위치(SW2)를 포함할 수 있다. 특히, 제2 전압 분배 회로 및 제2 스위치(SW2)는, 서로 직렬 연결 가능하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제2 전압 분배 회로는, 제2 보호 저항(R21) 및 제2 검출 저항(R22)을 포함할 수 있다. 여기서, 제2 보호 저항(R21) 및 제2 검출 저항(R22)은, 제2 노드(N2)와 접지(G) 사이에 인가된 제2 측정 전압을 분배할 수 있다. 이를테면, 제2 보호 저항(R21)의 저항값이 제2 검출 저항(R22)의 저항값의 99배인 경우, 제2 측정 전압은, 1:99의 비율로 분배될 수 있다.
예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 제2 보호 저항(R21)의 일단은 제2 노드(N2)에 연결되고, 제2 검출 저항(R22)의 일단은 접지(G)에 연결될 수 있다. 또한, 제2 보호 저항(R21) 및 제2 검출 저항(R22) 각각의 타단은 제2 스위치(SW2)의 양단에 연결될 수 있다. 도 2에서는, 제2 스위치(SW2)가 제2 보호 저항(R21)과 제2 검출 저항(R22) 사이에 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 이들 간의 연결 순서를 한정하는 것은 아니다.
또한, 제2 검출 저항(R22)의 양단에는, 제2 검출 전압(V2)이 인가될 수 있다. 이때, 제2 측정 전압은, 제2 검출 전압(V2)으로부터 연산될 수 있다. 예를 들어, 제2 보호 저항(R21)의 저항값이 제2 검출 저항(R22)의 저항값의 99배인 경우, 제2 측정 전압은 제2 검출 전압(V2)의 100배로 연산될 수 있다.
제2 스위치(SW2)는, 제2 측정 전압을 제2 전압 분배 회로에 인가할 수 있다. 특히, 제2 스위치(SW2)는, 진단부(200)로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 제2 측정 전압을 제2 전압 분배 회로에 인가할 수 있다. 이를테면, 제2 측정 전압은, 제2 스위치(SW2)가 닫힌 상태일 때 제2 전압 분배 회로에 의해 분배될 수 있다.
바람직하게는, 제1 보호 저항(R11)의 저항값 및 제1 검출 저항(R12)의 저항값 간의 비율은, 제2 보호 저항(R21)의 저항값 및 제2 검출 저항(R22)의 저항값 간의 비율과 동일하게 설계될 수 있다. 예를 들어, 제1 보호 저항(R11)의 저항값 및 제2 보호 저항(R21)의 저항값은 서로 동일하고, 제1 검출 저항(R12)의 저항값 및 제2 검출 저항(R22)의 저항값은 서로 동일할 수 있다. 이때, 고전압으로부터 제1 검출 저항(R12)과 제2 검출 저항(R22)을 보호하기 위해, 제1 보호 저항(R11)과 제2 보호 저항(R21) 각각의 저항값은, 제1 검출 저항(R12)과 제2 검출 저항(R22) 각각의 저항값보다 충분히 크게 설계될 수 있다. 이를 테면, 제1 보호 저항(R11)의 저항값은 제1 검출 저항(R12)의 저항값의 99배일 수 있다.
노이즈 제거 회로(300)는 양극 보호 커패시터(C1) 및 음극 보호 커패시터(C2)를 포함할 수 있다. 양극 보호 커패시터(C1)는, 배터리 팩(P)의 양극 단자와 접지(G) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 음극 보호 커패시터(C2)는, 배터리 팩(P)의 음극 단자와 접지(G) 사이에 위치할 수 있다.
특히, 양극 보호 커패시터(C1) 및 음극 보호 커패시터(C2)는, 배터리 팩(P)의 양극 단자 및 배터리 팩(P)의 음극 단자 사이에 직렬 연결될 수 있다. 또한, 양극 보호 커패시터(C1) 및 음극 보호 커패시터(C2) 각각의 일단은 접지(G)에 공통 접속될 수 있다. 이때, 양극 보호 커패시터(C1) 및 음극 보호 커패시터(C2)를 'Y-CAP'이라고 칭할 수 있다.
상기 진단부(200)는, 제1 전압 측정부(210) 및 제2 전압 측정부(220)에 각각 구비된 스위치를 제어할 수 있다. 즉, 진단부(200)는, 제1 전압 측정부(210) 및 제2 전압 측정부(220)에 각각 구비된 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)의 턴 온 및 턴 오프 동작을 제어할 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 진단부(200)는, 배터리 모듈(100)의 누전 여부를 판정할 수 있다. 즉, 진단부(200)는, 제1 전압 측정부(210) 및 제2 전압 측정부(220)에 각각 구비된 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)를 선택적으로 턴 온 및 턴 오프 시켜 배터리 모듈(100)의 누전 여부를 판정할 수 있다. 배터리 모듈(100)의 누전 여부 판정에 대한 자세한 설명은 도 5 및 도 6에 대한 설명에서 자세히 설명하도록 한다.
진단부(200)는, 복수의 진단 회로를 구비할 수 있다. 특히, 복수의 진단 회로는, 제1 노드(N1), 제2 노드(N2), 제3 노드(N3), 제4 노드(N4) 및 접지(G) 중 2개의 지점을 선택적으로 연결 가능하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제1 노드(N1)는, 배터리 모듈(100)의 양극 단자와 양극 컨택터(PC)의 일단이 공통 접속되는 노드이다. 또한, 제2 노드(N2)는, 배터리 모듈(100)의 음극 단자와 음극 컨택터(NC)의 일단이 공통 접속되는 노드이다. 또한, 제3 노드(N3)는, 양극 컨택터(PC)의 타단과 양극 보호 커패시터(C1)의 일단이 공통 접속되는 노드이다. 또한, 제4 노드(N4)는, 음극 컨택터(NC)의 타단과 음극 보호 커패시터(C2)의 일단이 공통 접속되는 노드이다.
진단부(200)는, 제1 노드(N1), 제2 노드(N2), 제3 노드(N3), 제4 노드(N4) 및 접지(G) 중에서 조합 가능한 2개의 지점을 선택하고, 선택된 2개의 지점 사이에 인가된 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 진단부(200)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이의 전압을 측정할 수 있다. 여기서, 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 인가되는 전압은 배터리 모듈(100)의 양단 사이의 전압이다. 다른 예를 들어, 진단부(200)는 제3 노드(N3)와 제2 노드(N2) 사이의 전압을 측정할 수 있다. 여기서, 제3 노드(N3)와 제2 노드(N2) 사이에 인가되는 전압은 제1 진단 전압이다. 또 다른 예를 들어, 진단부(200)는, 제3 노드(N3)와 접지(G) 사이의 전압을 측정할 수 있다. 여기서, 제3 노드(N3)와 접지(G) 사이에 인가되는 전압은 양극 보호 커패시터(C1)에 인가되는 제2 진단 전압이다. 또 다른 예를 들어, 진단부(200)는, 제4 노드(N4)와 접지(G) 사이의 전압을 측정할 수 있다. 여기서, 제4 노드(N4)와 접지(G) 사이에 인가되는 전압은 음극 보호 커패시터(C2)에 인가되는 제3 진단 전압이다.
진단부(200)는, 제1 노드(N1), 제2 노드(N2), 제3 노드(N3) 및 제4 노드(N4) 중 적어도 하나와 관련된 전압을 기초로, 배터리 모듈(100)의 누전 여부와 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 순차적으로 또는 동시에 판정할 수 있다. 특히, 진단부(200)는, 제1 측정 전압 및 제2 측정 전압을 이용하여 배터리 모듈(100)의 누전 여부를 진단할 수 있다. 또한, 진단부(200)는, 제1 측정 전압, 제2 측정 전압, 제1 진단 전압, 제2 진단 전압 및 제3 진단 전압을 이용하여 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 진단할 수 있다. 이에 대하여, 도 3 내지 도 13을 참조하여 보다 상세히 후술하기로 한다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단부에 포함될 수 있는 진단 회로들의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 진단부(200)는, 복수의 진단 회로를 포함할 수 있다. 복수의 진단 회로는, 제1 노드(N1), 제2 노드(N2), 제3 노드(N3), 제4 노드(N4) 및 접지(G) 중 2개의 지점을 선택적으로 연결 가능하도록 구성될 수 있다. 특히, 진단부(200)는, 제1 진단 회로(230), 제2 진단 회로(240) 및 제3 진단 회로(250)를 포함할 수 있다.
상기 제1 진단 회로(230)는, 제3 노드(N3)와 제2 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 2 및 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 진단 회로(230)는, 양극 컨택터(PC)의 타단과 양극 보호 커패시터(C1)의 일단이 공통 접속되는 제3 노드(N3)와 배터리 모듈(100)의 음극 단자와 음극 컨택터(NC)의 일단이 공통 접속되는 제2 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다. 특히, 제1 진단 회로(230)는, 제3 노드(N3)와 제2 노드(N2) 사이에 인가된 제1 진단 전압을 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 제1 진단 회로(230)는, 제3 전압 분배 회로 및 제3 스위치(SW3)를 포함할 수 있다. 특히, 제3 전압 분배 회로 및 제3 스위치(SW3)는, 서로 직렬 연결 가능하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제3 전압 분배 회로는, 제3 보호 저항(R31) 및 제3 검출 저항(R32)을 포함할 수 있다. 여기서, 제3 보호 저항(R31) 및 제3 검출 저항(R32)은, 제3 노드(N3)와 제2 노드(N2) 사이에 인가된 제1 진단 전압을 분배할 수 있다. 이를테면, 제3 보호 저항(R31)의 저항값이 제3 검출 저항(R32)의 저항값의 99배인 경우, 제1 진단 전압은, 1:99의 비율로 분배될 수 있다.
예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 제3 보호 저항(R31)의 일단은 제3 노드(N3)에 연결되고, 제3 검출 저항(R32)의 일단은 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. 또한, 제3 보호 저항(R31) 및 제3 검출 저항(R32) 각각의 타단은 제3 스위치(SW3)의 양단에 연결될 수 있다. 도 3에서는, 제3 스위치(SW3)가 제3 보호 저항(R31)과 제3 검출 저항(R32) 사이에 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 이들 간의 연결 순서를 한정하는 것은 아니다.
또한, 제3 검출 저항(R32)의 양단에는, 제3 검출 전압(V3)이 인가될 수 있다. 이때, 제1 진단 전압은, 제3 검출 전압(V3)으로부터 연산될 수 있다. 예를 들어, 제3 보호 저항(R31)의 저항값이 제3 검출 저항(R32)의 저항값의 99배인 경우, 제1 진단 전압은 제3 검출 전압(V3)의 100배로 연산될 수 있다.
제3 스위치(SW3)는, 제1 진단 전압을 제3 전압 분배 회로에 인가할 수 있다. 특히, 제3 스위치(SW3)는, 진단부(200)로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 제1 진단 전압을 제3 전압 분배 회로에 인가할 수 있다. 이를테면, 제1 진단 전압은, 제3 스위치(SW3)가 닫힌 상태일 때 제3 전압 분배 회로에 의해 분배될 수 있다.
상기 제2 진단 회로(240)는, 제3 노드(N3)와 접지(G) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 2 및 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 제2 진단 회로(240)는, 양극 컨택터(PC)의 타단과 양극 보호 커패시터(C1)의 일단이 공통 접속되는 제3 노드(N3)와 접지(G) 사이에 연결될 수 있다. 특히, 제2 진단 회로(240)는, 제3 노드(N3)와 접지(G) 사이에 인가된 제2 진단 전압을 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 제2 진단 회로(240)는, 제4 전압 분배 회로 및 제4 스위치(SW4)를 포함할 수 있다. 특히, 제4 전압 분배 회로 및 제4 스위치(SW4)는, 서로 직렬 연결 가능하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제4 전압 분배 회로는, 제4 보호 저항(R41) 및 제4 검출 저항(R42)을 포함할 수 있다. 여기서, 제4 보호 저항(R41) 및 제4 검출 저항(R42)은, 제3 노드(N3)와 접지(G) 사이에 인가된 제2 진단 전압을 분배할 수 있다. 이를테면, 제4 보호 저항(R41)의 저항값이 제4 검출 저항(R42)의 저항값의 99배인 경우, 제2 진단 전압은, 1:99의 비율로 분배될 수 있다.
예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 제4 보호 저항(R41)의 일단은 제3 노드(N3)에 연결되고, 제4 검출 저항(R42)의 일단은 접지(G)에 연결될 수 있다. 또한, 제4 보호 저항(R41) 및 제4 검출 저항(R42) 각각의 타단은 제4 스위치(SW4)의 양단에 연결될 수 있다. 도 3에서는, 제4 스위치(SW4)가 제4 보호 저항(R41)과 제4 검출 저항(R42) 사이에 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 이들 간의 연결 순서를 한정하는 것은 아니다.
또한, 제4 검출 저항(R42)의 양단에는, 제4 검출 전압(V4)이 인가될 수 있다. 이때, 제2 진단 전압은, 제4 검출 전압(V4)으로부터 연산될 수 있다. 예를 들어, 제4 보호 저항(R41)의 저항값이 제4 검출 저항(R42)의 저항값의 99배인 경우, 제2 진단 전압은 제4 검출 전압(V4)의 100배로 연산될 수 있다.
제4 스위치(SW4)는, 제2 진단 전압을 제4 전압 분배 회로에 인가할 수 있다. 특히, 제4 스위치(SW4)는, 진단부(200)로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 제2 진단 전압을 제4 전압 분배 회로에 인가할 수 있다. 이를테면, 제2 진단 전압은, 제4 스위치(SW4)가 닫힌 상태일 때 제4 전압 분배 회로에 의해 분배될 수 있다.
상기 제3 진단 회로(250)는, 제4 노드(N4)와 접지(G) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 2 및 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 제3 진단 회로(250)는, 음극 컨택터(NC)의 타단과 음극 보호 커패시터(C2)의 일단이 공통 접속되는 제4 노드(N4)와 접지(G) 사이에 연결될 수 있다. 특히, 제3 진단 회로(250)는, 제4 노드(N4)와 접지(G) 사이에 인가된 제3 진단 전압을 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 제3 진단 회로(250)는, 제5 전압 분배 회로 및 제5 스위치(SW5)를 포함할 수 있다. 특히, 제5 전압 분배 회로 및 제5 스위치(SW5)는, 서로 직렬 연결 가능하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제5 전압 분배 회로는, 제5 보호 저항(R51) 및 제5 검출 저항(R52)을 포함할 수 있다. 여기서, 제5 보호 저항(R51) 및 제5 검출 저항(R52)은, 제4 노드(N4)와 접지(G) 사이에 인가된 제3 진단 전압을 분배할 수 있다. 이를테면, 제5 보호 저항(R51)의 저항값이 제5 검출 저항(R52)의 저항값의 99배인 경우, 제3 진단 전압은, 1:99의 비율로 분배될 수 있다.
예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 제5 보호 저항(R51)의 일단은 제4 노드(N4)에 연결되고, 제5 검출 저항(R52)의 일단은 접지(G)에 연결될 수 있다. 또한, 제5 보호 저항(R51) 및 제5 검출 저항(R52) 각각의 타단은 제5 스위치(SW5)의 양단에 연결될 수 있다. 도 3에서는, 제5 스위치(SW5)가 제5 보호 저항(R51)과 제5 검출 저항(R52) 사이에 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 이들 간의 연결 순서를 한정하는 것은 아니다.
또한, 제5 검출 저항(R52)의 양단에는, 제5 검출 전압(V5)이 인가될 수 있다. 이때, 제3 진단 전압은, 제5 검출 전압(V5)으로부터 연산될 수 있다. 예를 들어, 제5 보호 저항(R51)의 저항값이 제5 검출 저항(R52)의 저항값의 99배인 경우, 제3 진단 전압은 제5 검출 전압(V5)의 100배로 연산될 수 있다.
제5 스위치(SW5)는, 제3 진단 전압을 제5 전압 분배 회로에 인가할 수 있다. 특히, 제5 스위치(SW5)는, 진단부(200)로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 제3 진단 전압을 제5 전압 분배 회로에 인가할 수 있다. 이를테면, 제3 진단 전압은, 제5 스위치(SW5)가 닫힌 상태일 때 제5 전압 분배 회로에 의해 분배될 수 있다.
바람직하게는, 진단부(200)는, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 팩전압 측정 회로(260)를 더 포함할 수 있다.
상기 팩전압 측정 회로(260)는, 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 2 및 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 팩전압 측정 회로(260)는, 배터리 모듈(100)의 양극 단자와 상기 양극 컨택터(PC)의 일단이 공통 접속되는 제1 노드(N1) 및 배터리 모듈(100)의 음극 단자와 상기 음극 컨택터(NC)의 일단이 공통 접속되는 제2 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다. 특히, 팩전압 측정 회로(260)는, 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 인가된 배터리 모듈(100)의 양단 사이의 전압 즉, 배터리 어셈블리(B)의 양단 사이의 전압을 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 팩전압 측정 회로(260)는, 제6 전압 분배 회로 및 제6 스위치(SW6)를 포함할 수 있다. 특히, 제6 전압 분배 회로 및 제6 스위치(SW6)는, 서로 직렬 연결 가능하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제6 전압 분배 회로는, 제6 보호 저항(R61) 및 제6 검출 저항(R62)을 포함할 수 있다. 여기서, 제6 보호 저항(R61) 및 제6 검출 저항(R62)은, 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 인가된 배터리 모듈(100)의 양단 사이의 전압 즉, 배터리 모듈 양단 전압을 분배할 수 있다. 이를테면, 제6 보호 저항(R61)의 저항값이 제6 검출 저항(R62)의 저항값의 99배인 경우, 배터리 모듈 양단 전압은, 1:99의 비율로 분배될 수 있다.
예를 들어, 도 3의 구성에 도시된 바와 같이, 제6 보호 저항(R61)의 일단은 제1 노드(N1)에 연결되고, 제6 검출 저항(R62)의 일단은 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. 또한, 제6 보호 저항(R61) 및 제6 검출 저항(R62) 각각의 타단은 제6 스위치(SW6)의 양단에 연결될 수 있다. 도 3에서는, 제6 스위치(SW6)가 제6 보호 저항(R61)과 제6 검출 저항(R62) 사이에 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 이들 간의 연결 순서를 한정하는 것은 아니다.
또한, 제6 검출 저항(R62)의 양단에는, 제6 검출 전압(V6)이 인가될 수 있다. 이때, 배터리 모듈 양단 전압은, 제6 검출 전압(V6)으로부터 연산될 수 있다. 예를 들어, 제6 보호 저항(R61)의 저항값이 제6 검출 저항(R62)의 저항값의 99배인 경우, 배터리 모듈 양단 전압은 제6 검출 전압(V6)의 100배로 연산될 수 있다.
제6 스위치(SW6)는, 배터리 모듈 양단 전압을 제6 전압 분배 회로에 인가할 수 있다. 특히, 제6 스위치(SW6)는, 진단부(200)로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 배터리 모듈 양단 전압을 제6 전압 분배 회로에 인가할 수 있다. 이를테면, 배터리 모듈 양단 전압은, 제6 스위치(SW6)가 닫힌 상태일 때 제6 전압 분배 회로에 의해 분배될 수 있다.
바람직하게는, 제3 보호 저항(R31)의 저항값 및 제3 검출 저항(R32)의 저항값 간의 비율은, 제4 보호 저항(R41)의 저항값과 제4 검출 저항(R42)의 저항값 간의 비율, 제5 보호 저항(R51)의 저항값과 제5 검출 저항(R52)의 저항값 간의 비율 및 제6 보호 저항(R61)의 저항값과 제6 검출 저항(R62)의 저항값 간의 비율과 동일하게 설계될 수 있다. 이때, 고전압으로부터 제3 검출 저항(R32), 제4 검출 저항(R42), 제5 검출 저항(R52) 및 제6 검출 저항(R62)을 보호하기 위해, 제3 보호 저항(R31), 제4 보호 저항(R41), 제5 보호 저항(R51) 및 제6 보호 저항(R61) 각각의 저항값은, 제3 검출 저항(R32), 제4 검출 저항(R42), 제5 검출 저항(R52) 및 제6 검출 저항(R62) 각각의 저항값보다 충분히 크게 설계될 수 있다. 이를 테면, 제3 보호 저항(R31), 제4 보호 저항(R41), 제5 보호 저항(R51) 및 제6 보호 저항(R61)의 저항값은 제3 검출 저항(R32), 제4 검출 저항(R42), 제5 검출 저항(R52) 및 제6 검출 저항(R62)의 저항값의 99배일 수 있다.
진단부(200)는, 제1 진단 회로(230), 제2 진단 회로(240), 제3 진단 회로(250) 및 팩전압 측정 회로(260)에 각각 구비된 스위치를 제어할 수 있다. 특히, 진단부(200)는, 제1 진단 회로(230), 제2 진단 회로(240), 제3 진단 회로(250) 및 팩전압 측정 회로(260)에 각각 구비된 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4), 제5 스위치(SW5) 및 제6 스위치(SW6)의 턴 온 및 턴 오프 동작을 제어할 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 진단부(200)는, 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 판정할 수 있다. 구체적으로, 진단부(200)는, 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4), 제5 스위치(SW5) 및 제6 스위치(SW6)를 선택적으로 턴 온 및 턴 오프 시켜 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 판정할 수 있다. 특히, 진단부(200)는, 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2), 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4), 제5 스위치(SW5) 및 제6 스위치(SW6)를 선택적으로 턴 온 및 턴 오프 시켜 배터리 모듈(100)의 누전 여부와 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 순차적으로 또는 동시에 판정할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 배터리 팩(P)의 음극 컨택터 진단 장치는, 배터리 모듈(100)의 누전 여부를 판정함과 동시에 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 판정할 수 있어, 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 신속하게 판정할 수 있는 장점이 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단부의 동작을 제어하는 제어 유닛의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 진단부(200)는, 제어 유닛(270)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제어 유닛(270)은, 마이크로프로세서(271), 멀티플렉서(272) 및 ADC(273, Analog-Digital Converter)를 포함할 수 있다.
상기 마이크로프로세서(271)는, 진단부(200)의 전반적인 동작을 관리할 수 있다. 마이크로프로세서(271)는 진단부(200)에 포함된 다른 구성들과 통신 가능하게 연결되어, 전원 시스템(1000)과 관련된 신호의 송수신을 담당할 수 있다. 특히, 마이크로프로세서(271)는 복수의 컨택터와 복수의 스위치의 동작 상태를 지정하는 신호를 출력할 수 있다. 즉, 마이크로프로세서(271)는 복수의 컨택터와 복수의 스위치를 개별적으로 제어하여, 각각이 열린 상태 또는 닫힌 상태가 되도록 유도할 수 있다. 또한, 마이크로프로세서(271)는 미리 정해진 규칙에 따라, 제1 내지 제6 검출 전압(V1, V2, V3, V4, V5, V6) 중 적어도 하나의 선택을 명령하는 선택 명령 신호(S)를 출력할 수 있다.
바람직하게는, 마이크로프로세서(271)는 적어도 하나의 메모리를 구비할 수 있다. 즉, 마이크로프로세서(271)에는 적어도 하나의 메모리가 내장될 수 있다. 메모리에는 배터리 팩(P)의 음극 컨택터 진단 장치에 의해 수행되는 다양한 동작과 관련된 프로그램과 데이터가 미리 저장될 수 있다. 예를 들어, 메모리에는 제1 전압 측정부(210), 제2 전압 측정부(220), 제1 진단 회로(230), 제2 진단 회로(240), 제3 진단 회로(250) 및 팩전압 측정 회로(260) 각각에 포함된 저항들의 저항값이 저장될 수 있다. 또한, 메모리에는 제1 내지 제6 검출 전압(V1, V2, V3, V4, V5, V6)을 기초로 배터리 모듈(100)의 누전 여부 및 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 판정하기 위한 데이터와 소프트웨어가 미리 기록될 수 있다.
상기 멀티플렉서(272)는, 복수의 전압 입력 포트(In1~In6), 선택 입력 포트(IS) 및 출력 포트(OUT)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 전압 입력 포트(In1~In6)는, 복수의 검출 전압(V1~V6)을 각각 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 전압 측정부(210), 제2 전압 측정부(220), 제1 진단 회로(230), 제2 진단 회로(240), 제3 진단 회로(250) 및 팩전압 측정 회로(260)에 의해 생성된 복수의 검출 전압(V1~V6)은 각각 복수의 전압 입력 포트(In1~In6)에 인가될 수 있다.
상기 선택 입력 포트(IS)는, 복수의 검출 전압(V1~V6) 중 어느 하나를 선택하도록 하는 선택 명령 신호(S)를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 마이크로프로세서(271)로부터 출력된 선택 명령 신호(S)는 선택 입력 포트(IS)로 입력될 수 있다.
상기 출력 포트(OUT)는, 복수의 검출 전압(V1~V6) 중 선택된 검출 전압을 출력하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 구성에 도시된 바와 같이, 멀티플렉서(272)는 선택 입력 포트(IS)에 입력된 선택 명령 신호(S)를 기초로, 복수의 전압 입력 포트(In1~In6) 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 전압 입력 포트를 출력 포트(OUT)에 연결할 수 있다. 이때, 출력 포트(OUT)는, 복수의 검출 전압(V1~V6) 중 하나를 출력할 수 있다.
상기 ADC(273)는, 멀티플렉서(272)로부터 제공되는 아날로그 신호(A)를 디지털 신호(D)로 변환한 후 마이크로프로세서(271)에 전달하도록 구성될 수 있다. 상기 아날로그 신호(A)는, 복수의 검출 전압(V1~V6) 중 어느 하나일 수 있다. 이때, 마이크로프로세서(271)는, ADC(273)로부터 수신된 디지털 신호(D)를 기초로, 복수의 검출 전압(V1~V6)을 개별적으로 측정할 수 있다. 또한, 마이크로프로세서(271)는, 복수의 검출 전압(V1~V6)을 기초로 제1 측정 전압, 제2 측정 전압, 제1 진단 전압, 제2 진단 전압, 제3 진단 전압 및 배터리 모듈 양단 전압을 측정할 수 있다.
예를 들어, 복수의 전압 입력 포트(In1~In6) 중 제3 전압 입력 포트(In3)가 선택 명령 신호(S)에 의해 선택된 경우, 멀티플렉서(272)는, 제3 전압 입력 포트(In3)와 출력 포트(OUT)를 연결할 수 있다. 이어서, ADC(273)는, 멀티플렉서(272)로부터 전송되는 제3 검출 전압(V3)의 아날로그 신호(A)를 디지털 신호(D)로 변환하여 마이크로프로세서(271)로 전달할 수 있다. 이어서, 마이크로프로세서(271)는, ADC(273)로부터 전송되는 디지털 신호(D)를 기초로 제1 진단 전압을 측정할 수 있다.
마이크로프로세서(271)는, 제1 측정 전압, 제2 측정 전압, 제1 진단 전압, 제2 진단 전압, 제3 진단 전압 및 배터리 모듈 양단 전압에 대한 측정 결과를 기초로, 배터리 모듈(100)의 누전 여부 및 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 각각 판정하고, 각 판정 결과를 통지하는 알람 신호(W1, W2)를 출력할 수 있다. 이를테면, 제1 알람 신호(W1)는, 배터리 모듈(100)의 누전 여부를 통지하는 알람 신호일 수 있다. 또한, 제2 알람 신호(W2)는, 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 통지하는 알람 신호일 수 있다.
예를 들어, 마이크로프로세서(271)로부터 출력되는 제1 알람 신호(W1)와 제2 알람 신호(W2)는 전원 시스템(1000) 및/또는 전기 자동차에 구비된 정보 안내 장치(미도시)를 통해 사용자가 인지할 수 있는 형태로 변환될 수 있다. 이를테면, 정보 안내 장치는, 알람 신호(W1, W2)를 시각적 및/또는 청각적 신호로 변환하여 출력할 수 있다.
도 5 및 도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치가 배터리 모듈의 누전 여부를 판정하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 제어 유닛(270)은, 제1 스위치(SW1)는 닫힌 상태로 제어하고 제2 스위치(SW2)는 열린 상태로 제어하여, 제1 회로(CC1)가 형성되도록 할 수 있다.
제어 유닛(270)은, 제1 측정 전압을 측정할 수 있다. 특히, 제어 유닛(270)은, 제1 회로(CC1)가 형성되어 있는 동안, 제1 전압 측정부(210)로부터 제공되는 제1 검출 전압(V1)을 기초로 제1 측정 전압을 측정할 수 있다.
제어 유닛(270)은, 배터리 모듈(100)의 누전 여부 즉, 배터리 어셈블리(B)의 누전 여부를 판정할 수 있다. 특히, 제어 유닛(270)은, 제1 측정 전압의 크기를 이용하여 배터리 어셈블리(B)의 양극 누전 여부를 판정할 수 있다. 예를 들어, 배터리 어셈블리(B)의 양극이 누전될 경우, 제1 절연 저항(Ra)의 저항값은 비누전 시에 비하여 매우 작아지게 된다. 이에 따라, 배터리 어셈블리(B)의 양극 누전 시, 배터리 어셈블리 전압(VB)의 대부분은 제2 절연 저항(Rb)에 인가되므로, 누전 시에 측정되는 제1 측정 전압의 크기는 비누전 시에 측정된 값보다 작아지게 된다. 이때, 제어 유닛(270)은, 제1 측정 전압의 크기가 작아지는 경우, 배터리 어셈블리(B)의 양극이 누전된 것으로 판정할 수 있다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 제어 유닛(270)은, 제2 스위치(SW2)는 닫힌 상태로 제어하고 제1 스위치(SW1)는 열린 상태로 제어하여, 제2 회로(CC2)가 형성되도록 할 수 있다.
제어 유닛(270)은, 제2 측정 전압을 측정할 수 있다. 특히, 제어 유닛(270)은, 제2 회로(CC2)가 형성되어 있는 동안, 제2 전압 측정부(220)로부터 제공되는 제2 검출 전압(V2)을 기초로 제2 측정 전압을 측정할 수 있다.
제어 유닛(270)은, 배터리 모듈(100)의 누전 여부 즉, 배터리 어셈블리(B)의 누전 여부를 판정할 수 있다. 특히, 제어 유닛(270)은, 제2 측정 전압의 크기를 이용하여 배터리 어셈블리(B)의 음극 누전 여부를 판정할 수 있다. 예를 들어, 배터리 어셈블리(B)의 음극이 누전될 경우, 제2 절연 저항(Rb)의 저항값은 비누전 시에 비하여 매우 작아지게 된다. 이에 따라, 배터리 어셈블리(B)의 음극 누전 시, 배터리 어셈블리 전압(VB)의 대부분은 제1 절연 저항(Ra)에 인가되므로, 누전 시에 측정되는 제2 측정 전압의 크기는 비누전 시에 측정된 값보다 작아지게 된다. 이때, 제어 유닛(270)은, 제2 측정 전압의 크기가 작아지는 경우, 배터리 어셈블리(B)의 음극이 누전된 것으로 판정할 수 있다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치가 음극 컨택터의 단락 여부를 판정하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다. 설명의 편의를 위해, 제1 절연 저항 및 제2 절연 저항의 도시를 생략하였으며, 도 7에는 음극 컨택터(NC)가 단락되지 않은 정상 상태의 회로가 도시되어 있다.
도 7에 도시된 회로는, 음극 컨택터(NC)의 고장으로 인한 단락 여부를 판정하기 위해 전원 시스템(1000) 내에 형성된 제3 회로(CC3)다. 도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 제어 유닛(270)은, 제3 스위치(SW3), 제4 스위치(SW4), 제5 스위치(SW5) 및 제6 스위치(SW6)는 닫힌 상태로 제어하고, 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)는 열린 상태로 제어하여, 제3 회로(CC3)를 형성할 수 있다.
진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기를 교대로 반복하여 실행할 수 있다. 예를 들어, 제1 스위칭 주기를 실행하고, 이어서, 제2 스위칭 주기를 실행하고, 이어서, 제1 스위칭 주기를 실행할 수 있다. 이때, 제1 스위칭 주기와 제2 스위칭 주기의 길이는 같게 설정될 수 있다. 특히, 진단부(200)는, 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2) 및 제3 스위치(SW3)를 선택적으로 턴 온 및 턴 오프 시켜 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기를 교대로 반복하여 실행할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 스위칭 주기에서, 진단부(200)는, 제1 스위치(SW1)와 제3 스위치(SW3)는 닫힌 상태로 제어하고, 제2 스위치(SW2)는 열린 상태로 제어할 수 있다. 또한, 상기 제2 스위칭 주기에서, 진단부(200)는, 제1 스위치(SW1)는 열린 상태로 제어하고, 제2 스위치(SW2)와 제3 스위치(SW3)는 닫힌 상태로 제어할 수 있다.
진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안 제1 진단 전압, 제2 진단 전압 및 제3 진단 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 도 7의 구성에 도시된 바와 같이, 진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안 제3 노드(N3) 및 제2 노드(N2) 사이에 인가된 제1 진단 전압을 측정할 수 있다.
또한, 진단부(200)는, 양극 보호 커패시터(C1)에 인가된 전압을 측정할 수 있다. 특히, 진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안 제2 진단 전압을 측정하고, 측정된 제2 진단 전압을 기초로 양극 보호 커패시터(C1)에 인가된 전압을 측정할 수 있다.
또한, 진단부(200)는, 음극 보호 커패시터(C2)에 인가된 전압을 측정할 수 있다. 특히, 진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안 제3 진단 전압을 측정하고, 측정된 제3 진단 전압을 기초로 음극 보호 커패시터(C2)에 인가된 전압을 측정할 수 있다.
바람직하게는, 진단부(200)는, 제1 진단 전압을 이용하여 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 진단할 수 있다. 특히, 진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안 측정된 제1 진단 전압을 이용하여 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 판정할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 진단부(200)는, 제2 진단 전압 및 제3 진단 전압을 이용하여 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 진단할 수 있다. 특히, 진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안 측정된 제2 진단 전압 및 제3 진단 전압을 이용하여 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 판정할 수 있다. 이에 대하여, 도 8 내지 도 13을 참조하여 보다 상세히 후술하기로 한다.
도 8 및 도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치에 의해 형성될 수 있는 일부 회로들을 개략적으로 나타내는 도면이다. 설명의 편의를 위해, 제1 절연 저항(Ra), 제2 절연 저항(Rb), 팩전압 측정 회로(260), 제2 진단 회로(240) 및 제3 진단 회로(250)의 도시를 생략하였으며, 배터리 어셈블리 전압(VB)은 미리 측정되어 있는 것으로 가정한다.
도 8 및 도 9에 도시된 회로는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안 도 7의 제3 회로(CC3)에서 형성될 수 있는 전기적 폐회로이다. 즉, 도 8에 도시된 회로는, 제3 회로(CC3)에서 제1 스위칭 주기 동안 형성될 수 있는 제4 회로(CC4)고, 도 9에 도시된 회로는, 제3 회로(CC3)에서 제2 스위칭 주기 동안 형성될 수 있는 제5 회로(CC5)다.
먼저, 도 7 및 도 8을 참조하면, 진단부(200)는, 제1 스위치(SW1)와 제3 스위치(SW3)는 닫힌 상태로 제어하고 제2 스위치(SW2)는 열린 상태로 제어하여, 제4 회로(CC4)가 형성되도록 할 수 있다. 즉, 제4 회로(CC4)는, 제1 스위치(SW1)와 제3 스위치(SW3)는 닫힌 상태이고 제2 스위치(SW2), 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)는 열린 상태인 동안에 형성될 수 있는 회로이다. 예를 들어, 도 8의 구성에 도시된 바와 같이, 제4 회로(CC4)는, 배터리 어셈블리(B)의 양극 단자, 제1 노드(N1), 제1 전압 측정부(210), 접지(G), 양극 보호 커패시터(C1), 제3 노드(N3), 제1 진단 회로(230) 및 제2 노드(N2)로 이루어진 전기적 폐회로이다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 진단부(200)는, 제2 스위치(SW2)와 제3 스위치(SW3)는 닫힌 상태로 제어하고 제1 스위치(SW1)는 열린 상태로 제어하여, 제5 회로(CC5)를 형성할 수 있다. 즉, 제5 회로(CC5)는, 제2 스위치(SW2)와 제3 스위치(SW3)는 닫힌 상태이고 제1 스위치(SW1), 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)는 열린 상태인 동안에 형성될 수 있는 회로이다. 예를 들어, 도 9의 구성에 도시된 바와 같이, 제5 회로(CC5)는, 제2 전압 측정부(220), 접지(G), 양극 보호 커패시터(C1), 제3 노드(N3), 제1 진단 회로(230) 및 제2 노드(N2)로 이루어진 전기적 폐회로이다.
진단부(200)는, 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 판정할 수 있다. 도 2 및 도 7을 함께 참조하면, 진단부(200)는, 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)를 턴 온 시켜 배터리 모듈(100)과 연결된 충방전 경로에 충방전 전류가 흐르도록 한 이후에, 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)를 턴 오프 시킬 수 있다. 그리고, 진단부(200)는, 음극 컨택터(NC)가 정상적으로 턴 오프 되었는지를 확인하여, 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 판정할 수 있다.
예를 들어, 도 2 및 도 7의 구성에 도시된 바와 같이, 진단부(200)는, 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)를 턴 온 시켜 배터리 모듈(100)과 연결된 충방전 경로에 충방전 전류를 흐르도록 할 수 있다. 여기서, 양극 보호 커패시터(C1)는, 충방전 전류에 의해 충전될 수 있다. 보다 구체적으로, 제3 노드(N3)와 연결된 양극 보호 커패시터(C1)의 일단에는, 배터리 모듈(100)의 양극 단자 전압이 인가될 수 있다. 이를 통해, 양극 보호 커패시터(C1)는, 배터리 모듈(100)의 양극 단자 전압에 의해 충전될 수 있다.
이어서, 진단부(200)는, 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)를 턴 오프 시키고, 음극 컨택터(NC)가 정상적으로 턴 오프 되었는지를 확인할 수 있다. 여기서, 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하면, 제3 회로(CC3)는, 음극 컨택터(NC)가 정상적으로 턴 오프 된 회로이고, 제4 회로(CC4) 및 제5 회로(CC5)는, 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)가 턴 오프 된 상태에서 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안 형성될 수 있는 회로이다.
진단부(200)는, 제3 노드(N3)와 제2 노드(N2) 사이에 인가된 전압을 측정할 수 있다. 특히, 진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안 제3 노드(N3)와 제2 노드(N2) 사이에 인가된 제1 진단 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 도 8 및 도 9의 구성에 도시된 바와 같이, 진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 동안 측정된 제1 검출 전압(V1) 및 제3 검출 전압(V3)을 기초로 제1 진단 전압을 측정할 수 있다. 또한, 진단부(200)는, 제2 스위칭 주기 동안 측정된 제2 검출 전압(V2) 및 제3 검출 전압(V3)을 기초로 제1 진단 전압을 측정할 수 있다.
예를 들어, 도 8의 구성에 도시된 바와 같이, 제4 회로(CC4)가 형성되면, 배터리 어셈블리 전압(VB)에 의해, 배터리 어셈블리(B)의 양극 단자에서 배터리 어셈블리(B)의 음극 단자를 향하는 방향으로 제1 전류(I1)가 흐르게 된다. 이때, 전술한 바와 같이 양극 보호 커패시터(C1)는 충전되어 있는 상태로서, 양극 보호 커패시터(C1)에 인가된 전압은 배터리 어셈블리(B)의 전압값과 동일할 수 있다. 이어서, 양극 보호 커패시터(C1)는 점차적으로 방전된다. 구체적으로, 양극 보호 커패시터(C1)는, 제1 전류(I1)가 흐르는 방향으로 충전 전력을 방전하게 되어 점차적으로 방전된다.
예를 들어, 도 9의 구성에 도시된 바와 같이, 제5 회로(CC5)가 형성되면, 제1 전류(I1)와는 반대 방향으로 제2 전류(I2)가 흐름에 따라, 양극 보호 커패시터(C1)에는 역전압이 인가된다. 즉, 진단부(200)에 의해 검출되는 제3 검출 전압(V3)은 음의 값을 가지게 된다. 이때, 양극 보호 커패시터(C1)에 인가된 전압의 절대값은 배터리 어셈블리(B)의 전압값과 동일할 수 있다. 이어서, 양극 보호 커패시터(C1)는 점차적으로 방전된다. 구체적으로, 양극 보호 커패시터(C1)는, 제2 전류(I2)가 흐르는 방향으로 역전압에 의해 인가된 전력을 방전하게 되어 점차적으로 방전된다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치에 의해 측정된 제1 진단 전압의 시간에 따른 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 10에 도시된 그래프는, 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)에 고장으로 인한 단락이 발생하지 않은 정상 상태인 경우, 제1 진단 전압의 시간에 따른 변화를 보여준다. 여기서, T0 이전과 T2 이후는 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)가 모두 턴 온 상태인 구간이고, T0부터 T2까지는 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)가 모두 턴 오프 상태인 구간이다.
도 7을 함께 참조하면, T0 이전과 T2 이후에는, 양극 컨택터(PC)가 턴 온 되어, 배터리 어셈블리(B)의 단자 전압이 제3 노드(N3)와 제2 노드(N2) 사이에 인가되므로, 제1 진단 전압은 일정한 양의 값으로 유지될 수 있다. 예를 들어, 제1 진단 전압은 배터리 어셈블리 전압(VB)과 동일할 수 있다.
도 8에 도시된 제4 회로(CC4)가 형성되는 T0부터 T1까지의 제1 스위칭 주기 동안에, 진단부(200)는, 시간에 따라 제1 진단 전압을 다수 회 측정한 값들을 포함하는 제1 패턴을 기록할 수 있다.
도 9에 도시된 제5 회로(CC5)가 형성되는 T1부터 T2까지의 제2 스위칭 주기 동안에, 진단부(200)는, 시간에 따라 제1 진단 전압을 다수 회 측정한 값들을 포함하는 제2 패턴을 기록할 수 있다. 예를 들어, 도 10의 그래프에 도시된 바와 같이, 제1 패턴은 양의 값(즉, 0V 초과)을 가지면서 절대값이 점차적으로 감소하는 패턴이고, 제2 패턴은 음의 값(즉, 0V 미만)을 가지면서 절대값이 점차적으로 감소하는 패턴일 수 있다.
진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 동안 제1 진단 전압이 양의 값을 가지면서 제1 진단 전압의 절대값이 점차적으로 감소하는 경우, 음극 컨택터(NC)가 단락되지 않은 정상 상태인 것으로 판정할 수 있다. 또한, 진단부(200)는, 제2 스위칭 주기 동안 제1 진단 전압이 음의 값을 가지면서 제1 진단 전압의 절대값이 점차적으로 감소하는 경우, 음극 컨택터(NC)가 단락되지 않은 정상 상태인 것으로 판정할 수 있다. 예를 들어, 진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 동안 기록된 제1 패턴과 제2 스위칭 주기 동안 기록된 제2 패턴이 도 10에 도시된 것과 같은 형태를 따르는 경우, 음극 컨택터(NC)가 정상 상태인 것으로 판정할 수 있다.
도 11은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치가 음극 컨택터의 단락 여부를 판정하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다. 여기서는, 앞선 실시예와 차이점이 있는 부분을 위주로 설명하고, 앞선 실시예에 대한 설명이 동일 또는 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다. 도 11에는 음극 컨택터(NC)가 단락된 상태의 회로가 도시되어 있다.
도 11에 도시된 회로는, 음극 컨택터(NC)의 고장으로 인한 단락 여부를 판정하기 위해 전원 시스템(1000) 내에 형성된 제6 회로(CC6)이다.
음극 컨택터(PC)가 고장으로 인해 단락된 경우, 진단부(200)가 음극 컨택터(NC)를 턴 오프 시키더라도 음극 컨택터(NC)는 단락 되어 턴 온 상태를 유지하게 된다. 이때, 음극 컨택터(NC)를 통해 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4)가 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 진단 회로(230)는, 직렬 연결된 양극 보호 커패시터(C1) 및 음극 보호 커패시터(C2)와 제3 노드(N3) 및 제4 노드(N4)를 통해 병렬로 연결될 수 있다.
예를 들어, 도 11의 구성에 도시된 바와 같이, 제1 진단 회로(230)의 일단과 양극 보호 커패시터(C1)의 일단이 제3 노드(N3)에서 공통 접속될 수 있다. 또한, 제1 진단 회로(230)의 타단과 음극 보호 커패시터(C2)의 일단이 제4 노드(N4)에서 공통 접속될 수 있다. 이를 통해, 제1 진단 회로(230)는, 직렬 연결된 양극 보호 커패시터(C1) 및 음극 보호 커패시터(C2)와 병렬 연결될 수 있다.
이 경우, 양극 보호 커패시터(C1)의 일단과 음극 보호 커패시터(C2)의 일단 사이에 인가된 전압 즉, 제3 노드(N3) 및 제4 노드(N4) 사이에 인가된 전압이 제1 진단 회로(230)에 인가되므로, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안 제3 검출 전압(V3)은 도 10에 도시된 것과 같은 패턴을 따르지 않게 된다.
도 12는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치에 의해 측정된 제1 진단 전압의 시간에 따른 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다. 앞선 실시예와 차이점이 있는 부분을 위주로 설명하고, 앞선 실시예에 대한 설명이 동일 또는 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 12에 도시된 그래프는, 음극 컨택터(NC)가 고장으로 인해 단락된 경우, 제1 진단 전압의 시간에 따른 변화를 보여준다. 여기서, T0 이전과 T2 이후는 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)가 모두 턴 온 상태인 구간이고, T0부터 T2까지는 음극 컨택터(NC)가 단락된 상태인 구간이다.
진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안, 제1 진단 전압이 양의 값을 가지면서 점차적으로 감소하는 경우, 음극 컨택터(NC)가 단락된 고장 상태인 것으로 판정할 수 있다.
도 11을 함께 참조하면, 음극 컨택터(NC)가 단락된 경우, 양극 보호 커패시터(C1)의 일단과 음극 보호 커패시터(C2)의 일단 사이에 인가된 전압 즉, 제3 노드(N3) 및 제4 노드(N4) 사이에 인가된 전압이 제1 진단 회로(230)에 인가될 수 있다. 이 경우, 도 7 및 도 10의 경우와는 달리, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안 제1 진단 전압은 양의 값을 가지면서 점차적으로 감소할 수 있다. 구체적으로, 진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 동안 기록된 제1 패턴과 제2 스위칭 주기 동안 기록된 제2 패턴이 도 12에 도시된 것과 같은 형태를 따르는 경우, 음극 컨택터(NC)가 단락 상태인 것으로 판정할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 배터리 팩(P)의 음극 컨택터 진단 장치는, 제1 진단 전압의 측정 패턴을 통해 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 판정할 수 있어, 음극 컨택터(NC)의 단락 여부를 간단하게 판정할 수 있는 장점이 있다.
도 13 내지 도 15는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치에 의해 측정된 제2 진단 전압 및 제3 진단 전압의 시간에 따른 변화를 개략적으로 나타낸 그래프이다. 도 13 내지 도 15에 도시된 그래프에서, ①은, 제1 스위칭 주기를 의미하고, ②는, 제2 스위칭 주기를 의미한다.
도 13에 도시된 그래프는, 음극 컨택터(NC)가 고장으로 인해 단락된 경우, 제2 진단 전압 및 제3 진단 전압의 시간에 따른 변화를 보여준다. 여기서, T0~T1 및 T2~T3는 제1 스위칭 주기이고, T1~T2 및 T3~T4는 제2 스위칭 주기이다. 또한, T0부터 T4까지는 음극 컨택터(NC)가 단락된 상태인 구간이다.
진단부(200)는, 반복되는 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안, 제2 진단 전압 및 제3 진단 전압을 다수 회 측정한 값들을 기록할 수 있다. 예를 들어, 도 13의 그래프에 도시된 바와 같이, 진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기가 2회 반복되는 동안 시간에 따라 제2 진단 전압을 다수 회 측정한 값들을 포함하는 제3 패턴을 기록할 수 있다. 또한, 진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기가 2회 반복되는 동안 시간에 따라 제3 진단 전압을 다수 회 측정한 값들을 포함하는 제4 패턴을 기록할 수 있다.
진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안, 제3 진단 전압은 0 이하의 값을 가지면서, 제2 진단 전압의 전압값 및 제3 진단 전압의 전압값 사이의 차가 점차적으로 감소하는 경우, 음극 컨택터(NC)가 단락된 고장 상태인 것으로 판정할 수 있다.
특히, 진단부(200)는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안, 제3 진단 전압은 상한값을 0으로 하고, 하한값의 절대값을 배터리 어셈블리 전압(VB)으로 하는 일정한 진동을 하고, 제2 진단 전압은 점차적으로 감소하여 상한값을 0으로 하고, 하한값의 절대값을 배터리 어셈블리 전압(VB)으로 하는 일정한 진폭의 진동을 하는 경우, 음극 컨택터(NC)가 단락된 고장 상태인 것으로 판정할 수 있다.
예를 들어, 도 13의 그래프에 도시된 바와 같이, 진단부(200)는, 제4 패턴이 0 이하의 값을 가지고, 0 이하의 일정한 상한값과 0 이하의 일정한 하한값을 가지면서, 제2 진단 전압이 점차적으로 감소하여 제3 패턴과 제4 패턴 사이의 전압값 사이의 차가 점차적으로 감소하는 경우, 음극 컨택터(NC)가 단락된 고장 상태인 것으로 판정할 수 있다.
예를 들어, 진단부(200)는, 반복되는 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안 기록된 제3 패턴 및 제4 패턴이 도 13에 도시된 것과 같은 형태를 따르는 경우, 음극 컨택터(NC)가 단락된 고장 상태인 것으로 판정할 수 있다.
여기서, 도 14 및 도 15를 참조하면, 도 14에 도시된 그래프에는, 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)가 모두 정상 상태인 경우의 제3 패턴 및 제4 패턴이 도시되어 있다. 또한, 도 15에 도시된 그래프에는, 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)가 모두 단락된 고장 상태인 경우의 제3 패턴 및 제4 패턴이 도시되어 있다.
도 14의 그래프에 도시된 바와 같이, 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)가 모두 정상 상태인 경우, 제3 진단 전압은 일정하게 진동하지 않고 진폭이 점차적으로 감소하는 형태의 진동을 하게 된다. 결국, 제2 진단 전압 및 제3 진단 전압은 상한값과 하한값이 0과 배터리 어셈블리 전압(VB)이 아닌 0 이하의 상한값(VH)과 배터리 어셈블리 전압(VB) 이하의 하한값(VL)을 갖는 진동을 하게 된다.
도 15의 그래프에 도시된 바와 같이, 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC)가 모두 단락된 고장 상태인 경우, 제2 진단 전압이 점차적으로 감소하는 형태를 보이지 않고, 제2 진단 전압의 전압값 및 제3 진단 전압의 전압값 사이의 차가 점차적으로 감소하지 않는다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 배터리 팩(P)의 음극 컨택터 진단 장치는, 음극 컨택터(NC)만의 단락 여부를 판정할 수 있다. 도 13의 그래프에 도시된 형태를 통해 음극 컨택터(PC)만 단락된 경우를, 양극 컨택터(PC) 및 음극 컨택터(NC) 모두가 단락된 경우와 구별하여 판정할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩(P)의 음극 컨택터 진단 장치는, 배터리 팩(P)에 자체적으로 구비될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩(P)은, 상술한 본 발명에 따른 배터리 팩(P)의 음극 컨택터 진단 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 배터리 팩(P)은, 하나 이상의 이차 전지, 상기 배터리 팩(P)의 음극 컨택터 진단 장치, 전장품(BMS, 릴레이, 퓨즈 등) 및 케이스 등을 포함할 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 본 발명에 따른 배터리 팩(P)의 음극 컨택터 진단 장치의 각 구성요소 중 적어도 일부는, 종래 배터리 팩(P)에 포함된 구성의 기능을 보완하거나 추가함으로써 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 배터리 팩(P)의 음극 컨택터 진단 장치의 진단부(200)는, 배터리 팩(P)에 구비된 BMS(Battery Management System)에 의해 구현될 수 있다.
도 16은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 16에서, 각 단계의 수행 주체는, 앞서 설명한 본 발명에 따른 배터리 팩(P)의 음극 컨택터 진단 장치의 각 구성요소라 할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 팩(P)의 음극 컨택터 진단 방법은, 절연 저항 측정 단계(S100), 진단 전압 측정 단계(S110) 및 단락 여부 진단 단계(S120)를 포함한다.
먼저, 상기 절연 저항 측정 단계(S100)에서는, 배터리 팩(P)에 구비된 배터리 모듈(100)의 양극 단자와 양극 컨택터(PC)의 일단이 공통 접속되는 제1 노드(N1) 및 접지(G) 사이에 인가된 제1 측정 전압이 측정되고, 배터리 모듈(100)의 음극 단자와 음극 컨택터(NC)의 일단이 공통 접속되는 제2 노드(N2) 및 접지(G) 사이에 인가된 제2 측정 전압이 측정될 수 있다.
그리고, 상기 진단 전압 측정 단계(S110)에서는, 양극 컨택터(PC)의 타단과 배터리 팩(P)의 양극 단자 사이에 위치하는 제3 노드(N3)와 제2 노드(N2) 사이에 인가된 제1 진단 전압, 배터리 팩(P)의 양극 단자와 접지(G) 사이에 위치하는 양극 보호 커패시터(C1)에 인가된 제2 진단 전압 및 상기 배터리 팩(P)의 음극 단자와 접지(G) 사이에 위치하는 음극 보호 커패시터(C2)에 인가된 제3 진단 전압이 측정될 수 있다.
그리고, 상기 단락 여부 진단 단계(S120)에서는, 제1 측정 전압 및 제2 측정 전압을 이용하여 배터리 모듈의 누전 여부를 진단하고, 제1 진단 전압, 제2 진단 전압 및 제3 진단 전압 중 적어도 하나를 이용하여 음극 컨택터(NC)의 단락 여부가 진단될 수 있다.
더욱이, 상기 단락 여부 진단 단계(S120)에서는, 제1 스위칭 주기와 제2 스위칭 주기 동안 제1 진단 전압, 제2 진단 전압 및 제3 진단 전압이 측정될 수 있다.
더욱이, 상기 단락 여부 진단 단계(S120)에서는, 제1 스위칭 주기 동안 제1 진단 전압이 양의 값을 가지면서 제1 진단 전압의 절대값이 점차적으로 감소하고, 제2 스위칭 주기 동안 제1 진단 전압이 음의 값을 가지면서 제1 진단 전압의 절대값이 점차적으로 감소하는 경우, 음극 컨택터(NC)가 단락되지 않은 정상 상태인 것으로 판정될 수 있다.
더욱이, 상기 단락 여부 진단 단계(S120)에서는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안, 제1 진단 전압이 양의 값을 가지면서 점차적으로 감소하는 경우, 음극 컨택터(NC)가 단락된 고장 상태인 것으로 판정될 수 있다.
더욱이, 상기 단락 여부 진단 단계(S120)에서는, 제1 스위칭 주기 및 제2 스위칭 주기 동안, 제3 진단 전압은 0 이하의 값을 가지면서, 제2 진단 전압의 전압값 및 제3 진단 전압의 전압값 사이의 차가 점차적으로 감소하는 경우, 음극 컨택터(NC)가 단락된 고장 상태인 것으로 판정될 수 있다.
이상과 같이, 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.
한편, 본 명세서에서 '진단부', 및 '제어 유닛' 등과 같이 '부' 및 '유닛'이라는 용어가 사용되었으나, 이는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 분리될 수 있거나 물리적으로 분리되어야 하는 구성요소를 나타내는 것은 아니라는 점은 당업자에게 자명하다.
100: 배터리 모듈 200: 진단부
210: 제1 전압 측정부 220: 제2 전압 측정부
230: 제1 진단 회로 240: 제2 진단 회로
250: 제3 진단 회로 260: 팩전압 측정 회로
270: 제어 유닛 271: 마이크로프로세서
272: 멀티플렉서 273: ADC
300: 노이즈 제거 회로 400: 부하
P: 배터리 팩 B: 배터리 어셈블리
PC: 양극 컨택터 NC: 음극 컨택터
C1: 양극 보호 커패시터 C2: 음극 보호 커패시터
N1: 제1 노드 N2: 제2 노드
N3: 제3 노드 N4: 제4 노드
SW1: 제1 스위치 R11: 제1 보호 저항
R12: 제1 검출 저항 SW2: 제2 스위치
R21: 제2 보호 저항 R22: 제2 검출 저항
SW3: 제3 스위치 R31: 제3 보호 저항
R32: 제3 검출 저항 SW4: 제4 스위치
R41: 제4 보호 저항 R42: 제4 검출 저항
SW5: 제5 스위치 R51: 제5 보호 저항
R52: 제5 검출 저항 SW6: 제6 스위치
R61: 제6 보호 저항 R62: 제6 검출 저항
Ra: 제1 절연 저항 Rb: 제2 절연 저항

Claims (10)

  1. 양극 단자와 연결된 충방전 경로 상의 양극 컨택터 및 음극 단자와 연결된 충방전 경로 상의 음극 컨택터를 포함한 배터리 팩의 음극 컨택터를 진단하는 장치에 있어서,
    상기 배터리 팩에 구비된 배터리 모듈의 양극 단자와 상기 양극 컨택터의 일단이 공통 접속되는 제1 노드 및 접지 사이에 연결되어, 상기 제1 노드와 접지 사이에 인가된 제1 측정 전압을 측정하기 위해 구비된 제1 전압 측정부;
    상기 배터리 모듈의 음극 단자와 상기 음극 컨택터의 일단이 공통 접속되는 제2 노드 및 접지 사이에 연결되어, 상기 제2 노드와 접지 사이에 인가된 제2 측정 전압을 측정하기 위해 구비된 제2 전압 측정부;
    일단이 상기 양극 컨택터의 타단과 상기 배터리 팩의 양극 단자 사이에 연결되고, 타단이 접지에 연결되는 양극 보호 커패시터;
    일단이 상기 음극 컨택터의 타단과 상기 배터리 팩의 음극 단자 사이에 연결되고, 타단이 접지에 연결되는 음극 보호 커패시터; 및
    상기 제1 노드, 상기 제2 노드, 상기 양극 컨택터의 타단과 상기 양극 보호 커패시터의 일단이 공통 접속되는 제3 노드, 상기 음극 컨택터의 타단과 상기 음극 보호 커패시터의 일단이 공통 접속되는 제4 노드 및 접지 중 2개의 지점을 선택적으로 연결 가능하도록 구성된 복수의 진단 회로를 구비하여, 상기 제3 노드 및 상기 제2 노드 사이에 인가된 제1 진단 전압, 상기 양극 보호 커패시터에 인가된 제2 진단 전압 및 상기 음극 보호 커패시터에 인가된 제3 진단 전압을 측정하고, 상기 제1 측정 전압 및 상기 제2 측정 전압을 이용하여 상기 배터리 모듈의 누전 여부를 진단하고, 상기 제1 진단 전압, 상기 제2 진단 전압 및 상기 제3 진단 전압 중 적어도 하나를 이용하여 상기 음극 컨택터의 단락 여부를 진단하는 진단부를 포함하고,
    상기 진단부는,
    제1 스위칭 주기 동안, 상기 제1 측정 전압을 측정하도록 상기 제1 전압 측정부를 제어하고, 상기 제2 측정 전압을 측정하지 못하도록 상기 제2 전압 측정부를 제어하며,
    제2 스위칭 주기 동안, 상기 제1 측정 전압을 측정하지 못하도록 상기 제1 전압 측정부를 제어하고, 상기 제2 측정 전압을 측정하도록 상기 제2 전압 측정부를 제어하며,
    상기 제1 스위칭 주기 및 상기 제2 스위칭 주기 동안 상기 제1 진단 전압, 상기 제2 진단 전압 및 상기 제3 진단 전압을 측정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진단부는, 상기 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되어, 상기 제3 노드와 상기 제2 노드 사이의 상기 제1 진단 전압을 측정하도록 구성된 제1 진단 회로;
    상기 제3 노드와 접지 사이에 연결되어, 상기 제3 노드와 접지 사이의 상기 제2 진단 전압을 측정하도록 구성된 제2 진단 회로; 및
    상기 제4 노드와 접지 사이에 연결되어, 상기 제4 노드와 접지 사이의 상기 제3 진단 전압을 측정하도록 구성된 제3 진단 회로
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 진단 회로는, 제3 보호 저항과 제3 검출 저항으로 구성되어 상기 제1 진단 전압을 분배하는 제3 전압 분배 회로 및 상기 진단부로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 상기 제3 전압 분배 회로에 전압을 인가하는 제3 스위치를 구비하고,
    상기 제2 진단 회로는, 제4 보호 저항과 제4 검출 저항으로 구성되어 상기 제2 진단 전압을 분배하는 제4 전압 분배 회로 및 상기 진단부로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 상기 제4 전압 분배 회로에 전압을 인가하는 제4 스위치를 구비하며,
    상기 제3 진단 회로는, 제5 보호 저항과 제5 검출 저항으로 구성되어 상기 제3 진단 전압을 분배하는 제5 전압 분배 회로 및 상기 진단부로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 상기 제5 전압 분배 회로에 전압을 인가하는 제5 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 전압 측정부는, 제1 보호 저항과 제1 검출 저항으로 구성되어 상기 제1 측정 전압을 분배하는 제1 전압 분배 회로 및 상기 진단부로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 상기 제1 전압 분배 회로에 전압을 인가하는 제1 스위치를 구비하고,
    상기 제2 전압 측정부는, 제2 보호 저항과 제2 검출 저항으로 구성되어 상기 제2 측정 전압을 분배하는 제2 전압 분배 회로 및 상기 진단부로부터 출력되는 제어 신호에 응답하여 상기 제2 전압 분배 회로에 전압을 인가하는 제2 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 진단부는, 제1 스위칭 주기 동안 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치는 닫힌 상태로 제어하고 상기 제2 스위치는 열린 상태로 제어하며, 제2 스위칭 주기 동안 상기 제1 스위치는 열린 상태로 제어하고 상기 제2 스위치와 상기 제3 스위치는 닫힌 상태로 제어하며, 상기 제1 스위칭 주기와 상기 제2 스위칭 주기 동안 상기 제1 진단 전압, 상기 제2 진단 전압 및 상기 제3 진단 전압을 측정하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 진단부는, 상기 제1 스위칭 주기 동안 상기 제1 진단 전압이 양의 값을 가지면서 상기 제1 진단 전압의 절대값이 점차적으로 감소하고, 상기 제2 스위칭 주기 동안 상기 제1 진단 전압이 음의 값을 가지면서 상기 제1 진단 전압의 절대값이 점차적으로 감소하는 경우, 상기 음극 컨택터가 단락되지 않은 정상 상태인 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 진단부는, 상기 제1 스위칭 주기 및 상기 제2 스위칭 주기 동안, 상기 제1 진단 전압이 양의 값을 가지면서 점차적으로 감소하는 경우, 상기 음극 컨택터가 단락된 고장 상태인 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 진단부는, 상기 제1 스위칭 주기 및 상기 제2 스위칭 주기 동안, 상기 제3 진단 전압은 0 이하의 값을 가지면서, 상기 제2 진단 전압의 전압값 및 상기 제3 진단 전압의 전압값 사이의 차가 점차적으로 감소하는 경우, 상기 음극 컨택터가 단락된 고장 상태인 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치를 포함하는 배터리 팩.
  10. 양극 단자와 연결된 충방전 경로 상의 양극 컨택터 및 음극 단자와 연결된 충방전 경로 상의 음극 컨택터를 포함한 배터리 팩의 음극 컨택터를 진단하는 방법에 있어서,
    상기 배터리 팩에 구비된 배터리 모듈의 양극 단자와 상기 양극 컨택터의 일단이 공통 접속되는 제1 노드 및 접지 사이에 인가된 제1 측정 전압을 측정하고, 상기 배터리 모듈의 음극 단자와 상기 음극 컨택터의 일단이 공통 접속되는 제2 노드 및 접지 사이에 인가된 제2 측정 전압을 측정하는 측정 전압 측정 단계;
    상기 양극 컨택터의 타단과 상기 배터리 팩의 양극 단자 사이에 위치하는 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 인가된 제1 진단 전압, 상기 배터리 팩의 양극 단자와 접지 사이에 위치하는 양극 보호 커패시터에 인가된 제2 진단 전압 및 상기 배터리 팩의 음극 단자와 접지 사이에 위치하는 음극 보호 커패시터에 인가된 제3 진단 전압을 측정하는 진단 전압 측정 단계; 및
    상기 제1 측정 전압 및 상기 제2 측정 전압을 이용하여 상기 배터리 모듈의 누전 여부를 진단하고, 상기 제1 진단 전압, 상기 제2 진단 전압 및 상기 제3 진단 전압 중 적어도 하나를 이용하여 상기 음극 컨택터의 단락 여부를 진단하는 진단 단계를 포함하고,
    상기 측정 전압 측정 단계는,
    제1 스위칭 주기 동안은 상기 제1 측정 전압 및 상기 제2 측정 전압 중 상기 제1 측정 전압만을 측정하고, 제2 스위칭 주기 동안은 상기 제1 측정 전압 및 상기 제2 측정 전압 중 상기 제2 측정 전압만을 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 진단 전압 측정 단계는,
    상기 제1 스위칭 주기 및 상기 제2 스위칭 주기 동안 상기 제1 진단 전압, 상기 제2 진단 전압 및 상기 제3 진단 전압을 측정하는 단계를 포함하며,
    상기 양극 보호 커패시터는, 일단이 상기 양극 컨택터의 타단과 상기 배터리 팩의 양극 단자 사이에 연결되고, 타단이 접지에 연결되도록 구성되고,
    상기 음극 보호 커패시터는, 일단이 상기 음극 컨택터의 타단과 상기 배터리 팩의 음극 단자 사이에 연결되고, 타단이 접지에 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 방법.
KR1020170170232A 2017-12-12 2017-12-12 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법 KR102270233B1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170170232A KR102270233B1 (ko) 2017-12-12 2017-12-12 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법
PL18887636T PL3671238T3 (pl) 2017-12-12 2018-12-11 Urządzenie i sposób diagnostyki stycznika elektrody ujemnej pakietu akumulatorowego
JP2019568169A JP6856191B2 (ja) 2017-12-12 2018-12-11 バッテリーパックの負極コンタクタ診断装置及び方法
US16/621,505 US11169210B2 (en) 2017-12-12 2018-12-11 Apparatus and method for diagnosing negative electrode contactor of battery pack
EP18887636.1A EP3671238B1 (en) 2017-12-12 2018-12-11 Apparatus and method for diagnosing negative electrode contactor of battery pack
PCT/KR2018/015727 WO2019117607A1 (ko) 2017-12-12 2018-12-11 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법
CN201880041398.XA CN110869782B (zh) 2017-12-12 2018-12-11 诊断电池组的负电极接触器的装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170170232A KR102270233B1 (ko) 2017-12-12 2017-12-12 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190069889A KR20190069889A (ko) 2019-06-20
KR102270233B1 true KR102270233B1 (ko) 2021-06-25

Family

ID=66820842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170170232A KR102270233B1 (ko) 2017-12-12 2017-12-12 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11169210B2 (ko)
EP (1) EP3671238B1 (ko)
JP (1) JP6856191B2 (ko)
KR (1) KR102270233B1 (ko)
CN (1) CN110869782B (ko)
PL (1) PL3671238T3 (ko)
WO (1) WO2019117607A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10802047B2 (en) * 2016-10-26 2020-10-13 Mitsubishi Electric Corporation Inspection device and inspection method
KR102256094B1 (ko) * 2017-11-28 2021-05-25 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩
CN111406355A (zh) * 2017-12-04 2020-07-10 株式会社杰士汤浅国际 充电控制装置、蓄电装置、充电方法
KR102270232B1 (ko) * 2017-12-11 2021-06-25 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩의 양극 컨택터 진단 장치 및 방법
KR102270233B1 (ko) 2017-12-12 2021-06-25 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법
DE102018206337B4 (de) * 2018-04-25 2022-01-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Prüfvorrichtung zum Prüfen zumindest einer Schaltereinrichtung für eine Hochvoltbatterie eines Fahrzeugs, Anordnung sowie Verfahren
WO2021085893A1 (ko) * 2019-10-31 2021-05-06 주식회사 엘지화학 누전 검출 장치, 누전 검출 방법 및 전기 차량
KR20210152637A (ko) * 2020-06-08 2021-12-16 주식회사 엘지에너지솔루션 릴레이 진단 장치, 릴레이 진단 방법, 배터리 시스템 및 전기 차량
CN112098820B (zh) * 2020-07-31 2022-11-18 华为数字能源技术有限公司 开关状态检测电路、方法和装置
CN111965428B (zh) * 2020-08-05 2023-03-24 东软睿驰汽车技术（沈阳）有限公司 一种绝缘电阻的检测方法、装置、设备及储存介质
KR20220049950A (ko) 2020-10-15 2022-04-22 주식회사 엘지에너지솔루션 릴레이 진단 장치, 릴레이 진단 방법, 배터리 시스템 및 전기 차량
CN114938661A (zh) * 2021-02-26 2022-08-23 华为数字能源技术有限公司 电池系统的检测方法和装置
CN113933575B (zh) * 2021-10-13 2023-10-31 广州小鹏汽车科技有限公司 一种采样装置、诊断方法及车辆
KR20230106036A (ko) * 2022-01-05 2023-07-12 주식회사 엘지에너지솔루션 Can 통신에서 노이즈를 제거하는 배터리 관리 시스템, 에너지 저장 장치, 그리고 배터리 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007165253A (ja) * 2005-12-16 2007-06-28 Panasonic Ev Energy Co Ltd 電源装置、及びその制御方法
JP2007329045A (ja) 2006-06-08 2007-12-20 Nissan Motor Co Ltd リレー故障診断装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000134707A (ja) 1998-10-26 2000-05-12 Toyota Motor Corp 電源制御装置
JP2002175750A (ja) 2000-12-08 2002-06-21 Toyota Motor Corp リレーの溶着検出装置
JP4749190B2 (ja) 2006-03-24 2011-08-17 三洋電機株式会社 車両用の電源装置とこの電源装置のコンタクターの溶着を判別する溶着検出方法
JP4874034B2 (ja) * 2006-08-30 2012-02-08 三洋電機株式会社 電動車両用の組電池
JP4989205B2 (ja) 2006-12-05 2012-08-01 三洋電機株式会社 電動車両用の漏電検出方法
JP4942602B2 (ja) * 2007-09-26 2012-05-30 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
JP4720896B2 (ja) 2008-10-08 2011-07-13 株式会社デンソー 電源回路の異常診断装置、及び電源回路
JP5450144B2 (ja) 2010-02-10 2014-03-26 三洋電機株式会社 車両用の電源装置及びこの電源装置を搭載する車両
CN102269790A (zh) 2011-04-22 2011-12-07 上海恒动汽车电池有限公司 动力蓄电池高压继电器故障诊断电路
KR101241226B1 (ko) 2011-10-27 2013-03-13 현대자동차주식회사 친환경 차량의 메인 릴레이 모니터링장치 및 방법
PL2801837T3 (pl) 2012-03-26 2019-05-31 Lg Chemical Ltd Urządzenie i sposób mierzenia oporności izolacji akumulatora
JP5945804B2 (ja) * 2012-03-29 2016-07-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 リレー溶着診断装置
EP2720056B1 (en) * 2012-04-04 2021-03-17 LG Chem, Ltd. Isolation resistance measuring apparatus having fault self-diagnosing function and self-diagnosing method using the same
JP5831760B2 (ja) 2012-04-05 2015-12-09 株式会社デンソー 電源制御システムの異常診断装置
KR101473396B1 (ko) * 2012-05-15 2014-12-16 주식회사 엘지화학 확장형 칼만 필터를 이용한 배터리 절연 저항 측정 장치 및 방법
DE102012213159A1 (de) * 2012-07-26 2014-01-30 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem mit Batterieschützen und einer Diagnosevorrichtung zum Überwachen des Funktionszustandes der Schütze sowie dazugehöriges Diagnoseverfahren
CN102830351A (zh) 2012-08-31 2012-12-19 宁德时代新能源科技有限公司 高压开关的状态监测与故障诊断装置
CN102866353B (zh) 2012-09-26 2015-11-18 长沙学院 一种直流电源系统的主回路继电器状态检测装置及方法
KR101716886B1 (ko) 2014-11-07 2017-03-15 주식회사 엘지화학 정확한 진단 전압의 측정이 가능한 전기 접촉기 진단 장치
DE102014117417A1 (de) * 2014-11-27 2016-06-02 Hella Kgaa Hueck & Co. Schaltzustandsüberprüfung mit Schaltungsteilen eines Isolationswächters
KR20160069800A (ko) * 2014-12-09 2016-06-17 현대오트론 주식회사 배터리 관리 시스템의 누설 전류 검출 장치 및 방법
JP2016170931A (ja) * 2015-03-12 2016-09-23 三菱自動車工業株式会社 コンタクタの故障判定装置
CN105137336B (zh) * 2015-07-29 2018-07-24 南通大学 检测电动汽车高压继电器故障的诊断方法
TWI563761B (en) * 2015-11-30 2016-12-21 Chroma Ate Inc Battery disconnecting unit capable of determining abnormal conduction of switch and determining method thereof
US9817050B2 (en) * 2016-01-20 2017-11-14 Faraday&Future Inc. Detection of welded contactor using ac coupling
KR102065737B1 (ko) * 2016-02-18 2020-01-13 주식회사 엘지화학 컨택터의 상태를 진단하는 충방전 시스템 및 방법
KR102270233B1 (ko) 2017-12-12 2021-06-25 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007165253A (ja) * 2005-12-16 2007-06-28 Panasonic Ev Energy Co Ltd 電源装置、及びその制御方法
JP2007329045A (ja) 2006-06-08 2007-12-20 Nissan Motor Co Ltd リレー故障診断装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190069889A (ko) 2019-06-20
WO2019117607A1 (ko) 2019-06-20
JP2020524263A (ja) 2020-08-13
CN110869782A (zh) 2020-03-06
EP3671238B1 (en) 2021-08-04
EP3671238A1 (en) 2020-06-24
CN110869782B (zh) 2022-02-08
JP6856191B2 (ja) 2021-04-07
US11169210B2 (en) 2021-11-09
US20200116791A1 (en) 2020-04-16
PL3671238T3 (pl) 2021-12-06
EP3671238A4 (en) 2020-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102270233B1 (ko) 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법
KR102270232B1 (ko) 배터리 팩의 양극 컨택터 진단 장치 및 방법
KR102042756B1 (ko) 진단 장치 및 이를 포함하는 전원 시스템
KR102065737B1 (ko) 컨택터의 상태를 진단하는 충방전 시스템 및 방법
JP6137007B2 (ja) 異常検出装置
JP6652960B2 (ja) 電池管理装置、電池監視回路、制御システム
EP3674725B1 (en) Apparatus for diagnosing relay driving circuit
JP7248221B2 (ja) 漏電検出装置、漏電検出方法及び電気車両
JP7099674B2 (ja) バッテリーパック診断装置
JP2023511169A (ja) リレー診断装置、リレー診断方法、バッテリーシステム及び電気車両
JP7401058B2 (ja) 絶縁抵抗測定回路及び診断方法
KR102404816B1 (ko) 전류 센서를 진단하기 위한 장치 및 방법
JP2023516650A (ja) リレー状態管理装置及びその動作方法
KR20210052195A (ko) 누전 검출 장치, 누전 검출 방법 및 전기 차량
JP2023541987A (ja) バッテリー管理装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant