KR102404816B1 - Apparatus and method for diagnosing currentsensor - Google Patents

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KR102404816B1 KR1020180021855A KR20180021855A KR102404816B1 KR 102404816 B1 KR102404816 B1 KR 102404816B1 KR 1020180021855 A KR1020180021855 A KR 1020180021855A KR 20180021855 A KR20180021855 A KR 20180021855A KR 102404816 B1 KR102404816 B1 KR 102404816B1
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Abstract

배터리팩의 고전압 도메인에 배치된 대전류 경로의 제1 노드와 제2 노드 사이에 연결된 션트 타입의 전류 센서를 진단하기 위한 장치 및 방법이 개시된다. 상기 장치는, 서로 자기적으로 결합된 제1 1차 권선 및 2차 권선을 포함하되, 상기 제1 1차 권선은 상기 고전압 도메인으로부터 절연된 저전압 도메인에 배치되고, 상기 2차 권선의 일단은 상기 제1 노드에 연결되는 변압기; 상기 고전압 도메인에 배치되고, 상기 2차 권선의 타단과 상기 제2 노드 사이에 연결되는 진단 스위치; 및 상기 저전압 도메인에 배치되고, 상기 제1 1차 권선에 연결되는 제1 전압 변환부;를 포함한다. 상기 진단 스위치는, 스위칭 신호에 응답하여, 턴 온되도록 구성된다. 상기 제1 전압 변환부는, 제1 제어 신호에 응답하여, 입력 전압을 상기 제1 제어 신호에 의해 요구되는 제1 출력 전압으로 변환하고, 상기 제1 출력 전압을 상기 제1 1차 권선에 인가하도록 구성된다.Disclosed are an apparatus and method for diagnosing a shunt type current sensor connected between a first node and a second node of a high current path disposed in a high voltage domain of a battery pack. The apparatus includes a first primary winding and a secondary winding magnetically coupled to each other, wherein the first primary winding is disposed in a low voltage domain insulated from the high voltage domain, and one end of the secondary winding is a transformer connected to the first node; a diagnostic switch disposed in the high voltage domain and connected between the other end of the secondary winding and the second node; and a first voltage converter disposed in the low voltage domain and connected to the first primary winding. The diagnostic switch is configured to be turned on in response to a switching signal. The first voltage converter, in response to a first control signal, converts an input voltage into a first output voltage required by the first control signal, and applies the first output voltage to the first primary winding. is composed

Figure R1020180021855
Figure R1020180021855

Description

전류 센서를 진단하기 위한 장치 및 방법{Apparatus and method for diagnosing currentsensor}Apparatus and method for diagnosing currentsensor

본 발명은 전류 센서를 진단하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리팩의 충방전 전류를 검출하도록 구성된 션트 타입(shunt type)의 전류 센서의 고장 여부를 진단하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for diagnosing a current sensor, and more particularly, to an apparatus and method for diagnosing a failure of a shunt type current sensor configured to detect a charge/discharge current of a battery pack. is about

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 배터리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, as the demand for portable electronic products such as laptops, video cameras, and mobile phones has rapidly increased, and the development of electric vehicles, energy storage batteries, robots, satellites, etc. is in full swing, high-performance batteries that can be repeatedly charged and discharged have been developed. Research is being actively conducted.

현재 상용화된 배터리로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 배터리 등이 있는데, 이 중에서 리튬 배터리는 니켈 계열의 배터리에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized batteries include nickel-cadmium batteries, nickel-hydrogen batteries, nickel-zinc batteries, and lithium batteries. It is in the spotlight because of its low energy density and high energy density.

배터리팩은 일반적으로 고전압을 제공하기 위해 직렬로 연결된 복수의 배터리 셀을 포함하는데, 이러한 배터리팩을 안전하게 사용하기 위해서는, 배터리팩의 충방전 전류를 측정해야 한다. 이를 위해, 배터리팩의 대전류 경로에 전류 센서를 설치한다. 배터리 관리 시스템은, 전류 센서에 의해 출력되는 전류 신호에 기초하여, 배터리팩을 제어할 수 있다.A battery pack generally includes a plurality of battery cells connected in series to provide a high voltage. In order to safely use such a battery pack, it is necessary to measure the charge/discharge current of the battery pack. To this end, a current sensor is installed in the high current path of the battery pack. The battery management system may control the battery pack based on the current signal output by the current sensor.

전류 센서는, 크게 홀 타입과 션트 타입으로 구분될 수 있다. 션트 타입의 전류 센서는, 션트 저항을 포함한다. 션트 저항은 소정의 저항값을 가지므로, 션트 저항을 통해 흐르는 전류의 크기에 대응하는 전압이 션트 저항의 양단 사이에 인가된다. The current sensor may be largely divided into a Hall type and a shunt type. A shunt type current sensor includes a shunt resistor. Since the shunt resistor has a predetermined resistance value, a voltage corresponding to the amount of current flowing through the shunt resistor is applied between both ends of the shunt resistor.

그런데, 어떠한 원인(예, 노화, 외부 충격)으로 인해 션트 타입의 전류 센서에 고장이 발생한다면, 배터리팩을 적절히 제어할 수 없다.However, if a failure occurs in the shunt-type current sensor due to some cause (eg, aging, external shock), the battery pack cannot be properly controlled.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배터리팩의 충방전 전류를 검출하도록 구성된 션트 타입의 전류 센서의 고장 여부를 진단하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method for diagnosing whether a shunt-type current sensor configured to detect a charge/discharge current of a battery pack is faulty.

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 may be understood by the following description, and will become more clearly understood by the examples of the present invention. In addition, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by 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.

본 발명의 일 측면에 따른 배터리팩의 고전압 도메인에 배치된 대전류 경로의 제1 노드와 제2 노드 사이에 연결된 션트 타입의 전류 센서를 진단하기 위한 장치는, 서로 자기적으로 결합된 제1 1차 권선 및 2차 권선을 포함하되, 상기 제1 1차 권선은 상기 고전압 도메인으로부터 절연된 저전압 도메인에 배치되고, 상기 2차 권선의 일단은 상기 제1 노드에 연결되는 변압기; 상기 고전압 도메인에 배치되고, 상기 2차 권선의 타단과 상기 제2 노드 사이에 연결되는 진단 스위치; 및 상기 저전압 도메인에 배치되고, 상기 제1 1차 권선에 연결되는 제1 전압 변환부;를 포함한다. 상기 진단 스위치는, 스위칭 신호에 응답하여, 턴 온되도록 구성된다. 상기 제1 전압 변환부는, 제1 제어 신호에 응답하여, 입력 전압을 상기 제1 제어 신호에 의해 요구되는 제1 출력 전압으로 변환하고, 상기 제1 출력 전압을 상기 제1 1차 권선에 인가하도록 구성된다.An apparatus for diagnosing a shunt type current sensor connected between a first node and a second node of a large current path disposed in a high voltage domain of a battery pack according to an aspect of the present invention includes a first primary magnetically coupled to each other a transformer including a winding and a secondary winding, wherein the first primary winding is disposed in a low voltage domain insulated from the high voltage domain, and one end of the secondary winding is connected to the first node; a diagnostic switch disposed in the high voltage domain and connected between the other end of the secondary winding and the second node; and a first voltage converter disposed in the low voltage domain and connected to the first primary winding. The diagnostic switch is configured to be turned on in response to a switching signal. The first voltage converter, in response to a first control signal, converts an input voltage into a first output voltage required by the first control signal, and applies the first output voltage to the first primary winding. is composed

상기 제1 1차 권선에 상기 제1 출력 전압이 인가된 상태에서 상기 진단 스위치가 턴 온된 경우, 상기 제1 출력 전압에 대응하는 진단 전압이 상기 2차 권선에 인가된다. 상기 제1 출력 전압에 대응하는 상기 진단 전압은, 상기 제1 출력 전압이 상기 제1 1차 권선과 상기 2차 권선의 권선비에 따라 강압 또는 승압된 전압이다.When the diagnostic switch is turned on while the first output voltage is applied to the first primary winding, a diagnostic voltage corresponding to the first output voltage is applied to the secondary winding. The diagnostic voltage corresponding to the first output voltage is a voltage in which the first output voltage is step-down or boosted according to a turns ratio between the first primary winding and the secondary winding.

상기 장치는, 상기 고전압 도메인과 상기 저전압 도멘인 간의 신호를 중계하도록 구성되는 신호 절연부;를 더 포함할 수 있다. 상기 스위칭 신호는, 상기 신호 절연부를 통해 상기 저전압 도메인으로부터 상기 진단 스위치로 전달될 수 있다. 상기 전류 센서로부터 출력되는 전류 신호는, 상기 신호 절연부를 통해 상기 저전압 도메인으로 전달될 수 있다. 상기 전류 신호는, 상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 인가된 전압을 나타낼 수 있다.The apparatus may further include a signal isolator configured to relay a signal between the high voltage domain and the low voltage domain. The switching signal may be transferred from the low voltage domain to the diagnostic switch through the signal isolation unit. A current signal output from the current sensor may be transmitted to the low voltage domain through the signal insulating unit. The current signal may represent a voltage applied between the first node and the second node.

상기 변압기는, 상기 저전압 도메인에 배치되고, 상기 2차 권선에 자기적으로 결합된 제2 1차 권선;을 더 포함할 수 있다.The transformer may further include a second primary winding disposed in the low voltage domain and magnetically coupled to the secondary winding.

상기 장치는, 상기 저전압 도메인에 배치되고, 상기 제2 1차 권선에 연결되는 제2 전압 변환부;를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 전압 변환부는, 제2 제어 신호에 응답하여, 상기 입력 전압을 상기 제2 제어 신호에 의해 요구되는 제2 출력 전압으로 변환하고, 상기 제2 출력 전압을 상기 제2 1차 권선에 인가하도록 구성될 수 있다.The apparatus may further include a second voltage converter disposed in the low voltage domain and connected to the second primary winding. The second voltage converter, in response to a second control signal, converts the input voltage into a second output voltage required by the second control signal, and applies the second output voltage to the second primary winding can be configured to

상기 제2 1차 권선의 극성은, 상기 제2 1차 권선의 극성과 반대일 수 있다.A polarity of the second primary winding may be opposite to a polarity of the second primary winding.

본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 관리 시스템은, 상기 장치; 및 상기 저전압 도메인에 배치되고, 상기 전류 센서, 상기 진단 스위치 및 상기 제1 전압 변환부에 동작 가능하게 결합되는 제어부;를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 제1 제어 신호 및 상기 스위칭 신호를 출력한 다음, 상기 전류 센서로부터의 전류 신호를 기초로, 상기 전류 센서의 고장을 진단하도록 구성된다.A battery management system according to another aspect of the present invention, the device; and a controller disposed in the low voltage domain and operatively coupled to the current sensor, the diagnostic switch, and the first voltage converter. The control unit is configured to output the first control signal and the switching signal, and then diagnose a failure of the current sensor based on the current signal from the current sensor.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 배터리팩은, 상기 배터리 관리 시스템을 포함한다.A battery pack according to another aspect of the present invention includes the battery management system.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 서로 자기적으로 결합된 제1 1차 권선 및 2차 권선을 포함하되, 상기 제1 1차 권선은 배터리팩의 고전압 도메인으로부터 절연된 저전압 도메인에 배치되고, 상기 2차 권선의 일단은 상기 고전압 도메인에 배치된 대전류 경로의 제1 노드에 연결되는 변압기; 상기 고전압 도메인에 배치되고, 상기 2차 권선의 타단과 상기 대전류 경로의 제2 노드 사이에 연결되는 진단 스위치; 및 상기 저전압 도메인에 배치되고, 상기 제1 1차 권선에 연결되는 제1 전압 변환부;를 포함하는 장치를 이용하여, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결된 션트 타입의 전류 센서를 진단하기 위한 방법은, 상기 저전압 도메인에 배치되는 제어부가 상기 제1 전압 변환부에게 제1 제어 신호를 출력하고, 상기 진단 스위치에게 스위칭 신호를 출력하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 제1 제어 신호 및 상기 스위칭 신호를 출력한 다음, 상기 전류 센서로부터의 전류 신호를 기초로, 상기 전류 센서의 고장을 진단하는 단계;를 포함한다. 상기 제1 전압 변환부는, 상기 제1 제어 신호에 응답하여, 입력 전압을 제1 출력 전압으로 변환하고, 상기 제1 출력 전압을 상기 제1 1차 권선에 인가하도록 구성된다. 상기 진단 스위치는, 상기 스위칭 신호에 응답하여, 턴 온되도록 구성된다. 상기 전류 신호는, 상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 인가된 전압을 나타낸다.A first primary winding and a secondary winding magnetically coupled to each other according to another aspect of the present invention, wherein the first primary winding is disposed in a low voltage domain insulated from a high voltage domain of a battery pack; a transformer having one end of the secondary winding connected to a first node of a high current path disposed in the high voltage domain; a diagnostic switch disposed in the high voltage domain and connected between the other end of the secondary winding and a second node of the large current path; and a first voltage converter disposed in the low voltage domain and connected to the first primary winding to diagnose a shunt-type current sensor connected between the first node and the second node The method may include: outputting, by a controller disposed in the low voltage domain, a first control signal to the first voltage converter, and outputting a switching signal to the diagnostic switch; and diagnosing a failure of the current sensor based on the current signal from the current sensor after the controller outputs the first control signal and the switching signal. The first voltage converter is configured to convert an input voltage into a first output voltage and apply the first output voltage to the first primary winding in response to the first control signal. The diagnostic switch is configured to be turned on in response to the switching signal. The current signal represents a voltage applied between the first node and the second node.

상기 제1 출력 전압이 상기 제1 1차 권선에 인가된 상태에서 상기 진단 스위치가 턴 온된 경우, 상기 제1 출력 전압에 대응하는 진단 전압이 상기 2차 권선에 인가된다. 상기 제1 출력 전압에 대응하는 상기 진단 전압은, 상기 출력 전압이 상기 제1 1차 권선과 상기 2차 권선 간의 권선비에 따라 강압 또는 승압된 전압이다.When the diagnostic switch is turned on while the first output voltage is applied to the first primary winding, a diagnostic voltage corresponding to the first output voltage is applied to the secondary winding. The diagnostic voltage corresponding to the first output voltage is a voltage in which the output voltage is step-down or boosted according to a turns ratio between the first primary winding and the secondary winding.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 배터리팩의 충방전 전류를 검출하도록 구성된 션트 타입의 전류 센서의 고장 여부를 진단할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to diagnose whether the shunt-type current sensor configured to detect the charge/discharge current of the battery pack is faulty.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 전류 센서의 션트 저항을 통해 흐르는 전류의 크기를 제어함으로써, 전류 센서의 고장 여부를 보다 정확하게 진단할 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, by controlling the magnitude of the current flowing through the shunt resistor of the current sensor, it is possible to more accurately diagnose whether the current sensor has failed.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 전류 센서의 션트 저항을 통해 흐르는 전류의 방향을 제어함으로써, 전류 센서의 고장 여부를 보다 정확하게 진단할 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, by controlling the direction of the current flowing through the shunt resistor of the current sensor, it is possible to more accurately diagnose whether the current sensor has failed.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

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 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 장치의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단 장치의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 센서를 진단하기 위한 방법을 보여주는 순서도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later, so that the present invention is described in such drawings should not be construed as being limited only to
1 is a diagram exemplarily showing the configuration of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram exemplarily illustrating the configuration of a diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram exemplarily showing the configuration of a diagnostic apparatus according to another embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for diagnosing a current sensor according to an 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, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with 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. Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various 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 the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은, 다양한 구성요소들 중 어느 하나를 나머지와 구별하는 목적으로 사용되는 것이고, 그러한 용어들에 의해 구성요소들을 한정하기 위해 사용되는 것은 아니다.Terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. are used for the purpose of distinguishing any one of various components from the others, and are not used to limit the components by such terms.

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 a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. In addition, a term such as <control unit> described in the specification means a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as 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, throughout the specification, when a part is "connected" with another part, it is not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another element interposed therebetween. include

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩(10)의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram exemplarily showing the configuration of a battery pack 10 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 배터리팩(10)은, 배터리 모듈(20), 릴레이(30) 및 배터리 관리 시스템(100)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , a battery pack 10 includes a battery module 20 , a relay 30 , and a battery management system 100 .

배터리 모듈(20)은, 적어도 하나의 배터리 셀(21)을 포함한다. 배터리 모듈(20)에 복수의 배터리 셀(21)이 포함되는 경우, 복수의 배터리 셀(21)은 서로 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다. 각 배터리 셀(21)은, 리튬 이온 전지와 같이 재충전 가능한 축전 소자라면 특별히 한정되지 않는다.The battery module 20 includes at least one battery cell 21 . When the battery module 20 includes a plurality of battery cells 21 , the plurality of battery cells 21 may be connected to each other in series, parallel, or series-parallel. Each battery cell 21 will not be specifically limited if it is a rechargeable electrical storage element like a lithium ion battery.

릴레이(30)는, 배터리팩(10)의 대전류 경로에 설치된다. 릴레이(30)는 배터리 관리 시스템(100)에 의해 선택적으로 턴 온될 수 있다. 릴레이(30)가 턴 온 시, 대전류 경로를 통해 전류가 흐름으로써, 배터리 모듈(20)이 충전 또는 방전된다. 릴레이(30)가 턴 오프 시, 대전류 경로를 통한 전류의 흐름이 차단됨으로써, 배터리 모듈(20)의 충전 및 방전이 중단된다.The relay 30 is installed in the high current path of the battery pack 10 . The relay 30 may be selectively turned on by the battery management system 100 . When the relay 30 is turned on, current flows through the large current path, so that the battery module 20 is charged or discharged. When the relay 30 is turned off, the flow of current through the large current path is blocked, thereby stopping charging and discharging of the battery module 20 .

배터리 관리 시스템(100)은, 전압 센서(102), 온도 센서(104), 전류 센서(110), 제어부(120) 및 진단 장치(200)를 포함한다. The battery management system 100 includes a voltage sensor 102 , a temperature sensor 104 , a current sensor 110 , a controller 120 , and a diagnostic device 200 .

전압 센서(102)는, 배터리 모듈(20)의 양극 단자와 음극 단자 사이에 연결된다. 즉, 전압 센서(102)는, 배터리 모듈(20)에 전기적으로 병렬 연결된다. 전압 센서(102)는, 배터리 모듈(20)의 단자 전압을 측정하고고, 측정된 단자 전압을 나타내는 전압 신호를 제어부(120)에게 출력한다.The voltage sensor 102 is connected between the positive terminal and the negative terminal of the battery module 20 . That is, the voltage sensor 102 is electrically connected to the battery module 20 in parallel. The voltage sensor 102 measures the terminal voltage of the battery module 20 and outputs a voltage signal representing the measured terminal voltage to the controller 120 .

온도 센서(104)는, 배터리 모듈(20)로부터 소정 거리 내에 배치된다. 온도 센서(104)는, 배터리 모듈(20)의 온도를 측정하고, 측정된 온도를 나타내는 온도 신호를 제어부(120)에게 출력한다.The temperature sensor 104 is disposed within a predetermined distance from the battery module 20 . The temperature sensor 104 measures the temperature of the battery module 20 and outputs a temperature signal indicating the measured temperature to the controller 120 .

전류 센서(110)는, 대전류 경로의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 설치된다. 도 1에는 제1 노드(N1)가 제2 노드(N2)보다 배터리 모듈(20)에 가깝게 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 그 반대여도 무방하다. 전류 센서(110)는, 대전류 경로를 통해 흐르는 전류를 측정하고, 측정된 전류를 나타내는 전류 신호를 제어부(120)에게 출력한다.The current sensor 110 is installed between the first node N1 and the second node N2 of the large current path. Although it is illustrated in FIG. 1 that the first node N1 is connected closer to the battery module 20 than the second node N2, the opposite may be applied. The current sensor 110 measures a current flowing through a large current path and outputs a current signal representing the measured current to the controller 120 .

전류 센서(110)는, 션트 타입으로서, 션트 저항(112) 및 연산증폭기(114)를 포함한다. The current sensor 110 is a shunt type, and includes a shunt resistor 112 and an operational amplifier 114 .

션트 저항(112)은, 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결된다. 션트 저항(112)의 저항값(예, 0.1옴)을 나타내는 데이터는, 제어부(120)에 미리 저장될 수 있다. 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 중 어느 하나로부터 다른 하나로 전류가 흐르는 경우, 션트 저항(112)에 전압이 인가된다. 션트 저항(112)에 인가되는 전압은, 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 간의 전위차에 대응한다.The shunt resistor 112 is connected between the first node N1 and the second node N2 . Data representing a resistance value (eg, 0.1 ohm) of the shunt resistor 112 may be previously stored in the controller 120 . When a current flows from one of the first node N1 and the second node N2 to the other, a voltage is applied to the shunt resistor 112 . The voltage applied to the shunt resistor 112 corresponds to a potential difference between the first node N1 and the second node N2 .

연산증폭기(114)는, 반전 단자, 비반전 단자 및 출력 단자를 포함한다. 반전 단자는, 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2) 중 어느 하나에 연결된다. 비단전 단자는, 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2) 중 다른 하나에 연결된다. 연산증폭기(114)는, 출력 단자를 통해 전류 신호(도 2의 SV)를 출력한다. 즉, 전류 신호(SV)는, 션트 저항(112)에 인가된 전압에 대응한다. 이하에서는, 도 2와 같이, 제1 노드(N1)는 연산 증폭기(114)의 반전 단자에 연결되고, 제2 노드(N2)는 연산 증폭기(114)의 비반전 단자에 연결되는 것으로 가정한다.The operational amplifier 114 includes an inverting terminal, a non-inverting terminal, and an output terminal. The inverting terminal is connected to any one of the first node N1 and the second node N2. The non-electrical terminal is connected to the other one of the first node N1 and the second node N2 . The operational amplifier 114 outputs a current signal (S V in FIG. 2 ) through an output terminal. That is, the current signal S V corresponds to the voltage applied to the shunt resistor 112 . Hereinafter, as shown in FIG. 2 , it is assumed that the first node N1 is connected to the inverting terminal of the operational amplifier 114 , and the second node N2 is connected to the non-inverting terminal of the operational amplifier 114 .

제어부(120)는, 릴레이(30), 전압 센서(102), 온도 센서(104), 전류 센서(110) 및 진단 장치(200)에 동작 가능하게 결합된다. 제어부(120)는, 미리 정해진 알고리즘을 실행하여, 전압 신호, 전류 신호 및 온도 신호를 기초로, 배터리 모듈(20)의 상태(예, State-of-Charge, State-of-Health, 과충전, 과방전, 과열 등)를 모니터링한다. 예컨대, 제어부(120)는, 암페어 카운팅 알고리즘을 실행하여, 전류 신호에 대응하는 전류를 시간에 대해 적분함으로써, 배터리 모듈(20)의 충전 상태(State-of-Charge)를 추정할 수 있다.The control unit 120 is operatively coupled to the relay 30 , the voltage sensor 102 , the temperature sensor 104 , the current sensor 110 , and the diagnostic device 200 . The controller 120 executes a predetermined algorithm, based on the voltage signal, the current signal, and the temperature signal, the state of the battery module 20 (eg, State-of-Charge, State-of-Health, overcharge, overdischarge) before, overheating, etc.). For example, the controller 120 may estimate the state-of-charge of the battery module 20 by executing the ampere counting algorithm and integrating the current corresponding to the current signal with respect to time.

제어부(120)는, 모니터링된 배터리 모듈(20)의 상태 또는 외부 디바이스(1)(예, 전기 자동차의 ECU)로부터의 명령에 따라, 릴레이(30)를 제어할 수 있다. 제어부(120)는, 또한 모니터링된 배터리 모듈(20)의 상태를 나타내는 통지 신호를 외부 디바이스(1)에게 전송할 수 있다.The controller 120 may control the relay 30 according to the monitored state of the battery module 20 or a command from the external device 1 (eg, ECU of an electric vehicle). The controller 120 may also transmit a notification signal indicating the monitored state of the battery module 20 to the external device 1 .

제어부(120)는, 하드웨어적으로 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 제어부(120)(140)에는 메모리 디바이스가 내장될 수 있으며, 메모리 디바이스로는 예컨대 RAM, ROM, 레지스터, 하드디스크, 광기록 매체 또는 자기기록 매체가 이용될 수 있다. 메모리 디바이스는, 제어부(120)에 의해 실행되는 각종 제어 로직을 포함하는 프로그램, 및/또는 상기 제어 로직이 실행될 때 발생되는 데이터를 저장, 갱신 및/또는 소거할 수 있다. The controller 120 is hardware, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays), microprocessors ( microprocessors) and may be implemented using at least one of electrical units for performing other functions. A memory device may be embedded in the controller 120 and 140 , and as the memory device, for example, RAM, ROM, register, hard disk, optical recording medium, or magnetic recording medium may be used. The memory device may store, update, and/or erase a program including various control logic executed by the controller 120 and/or data generated when the control logic is executed.

배터리팩(10)에 포함된 각 구성요소는, 고전압 도메인(도 2의 HV)과 저전압 도메인(도 2의 LV) 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 고전압 도메인(HV)은, 대전류 경로에 전기적으로 연결되는 부분을 지칭한다. 즉, 배터리 모듈(20), 릴레이(30), 전압 센서(102) 및 전류 센서(110)는, 고전압 도메인(HV)에 배치된다. 저전압 도메인(LV)은, 고전압 도메인(HV)으로부터 전기적으로 절연된 부분은 지칭한다. 즉, 온도 센서(104) 및 제어부(120)는, 저전압 도메인(LV)에 배치된다. 후술할 진단 장치(200)는, 일부분이 고전압 도메인(HV)에 배치되고, 나머지 부분은 저전압 도메인(LV)에 배치된다.Each component included in the battery pack 10 may be disposed in any one of a high voltage domain (HV in FIG. 2 ) and a low voltage domain (LV in FIG. 2 ). The high voltage domain HV refers to a portion electrically connected to the high current path. That is, the battery module 20 , the relay 30 , the voltage sensor 102 , and the current sensor 110 are disposed in the high voltage domain HV. The low voltage domain LV refers to a portion electrically insulated from the high voltage domain HV. That is, the temperature sensor 104 and the controller 120 are disposed in the low voltage domain LV. A part of the diagnostic apparatus 200 to be described later is disposed in the high voltage domain HV and the remaining part is disposed in the low voltage domain LV.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 장치(200)의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.2 is a diagram exemplarily showing the configuration of a diagnostic apparatus 200 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 진단 장치(200)는 변압기(210), 진단 스위치(220), 제1 전압 변환부(232) 및 신호 절연부(240)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the diagnostic apparatus 200 includes a transformer 210 , a diagnostic switch 220 , a first voltage converter 232 , and a signal insulator 240 .

변압기(210)는, 서로 자기적으로 결합된 제1 1차 권선(212) 및 2차 권선(216)을 포함한다. 제1 1차 권선(212)은, 저전압 도메인(LV)에 배치된다. 2차 권선(216)은, 고전압 도메인(HV)에 배치된다. 2차 권선(216)의 일단은, 제1 노드(N1)에 연결된다. 제1 1차 권선(212)의 일단은 접지에 연결되고, 제1 1차 권선(212)의 타단은 제1 전압 변환부(232)에 연결될 수 있다.The transformer 210 includes a first primary winding 212 and a secondary winding 216 magnetically coupled to each other. The first primary winding 212 is disposed in the low voltage domain LV. The secondary winding 216 is disposed in the high voltage domain HV. One end of the secondary winding 216 is connected to the first node N1 . One end of the first primary winding 212 may be connected to the ground, and the other end of the first primary winding 212 may be connected to the first voltage converter 232 .

진단 스위치(220)는, 고전압 도메인(HV)에 배치된다. 진단 스위치(220)는, 전계효과트랜지스터와 같은 공지의 스위칭 소자를 이용하여 구현될 수 있다. 진단 스위치(220)는, 2차 권선(216)의 타단과 제2 노드(N2) 사이에 연결된다. 진단 스위치(220)는, 제어부(120)에 의해 출력되는 스위칭 신호(SS)에 응답하여, 턴 온되도록 구성된다. 진단 스위치(220)는, 제어부(120)가 스위칭 신호(SS)의 출력을 중단하는 경우, 턴 오프되도록 구성된다. 진단 스위치(220)가 턴 온 시, 2차 권선(216)은 제1 노드(N1, 제2 노드(N2) 및 진단 스위치(220)를 통해 션트 저항(112)에 병렬 연결된다.The diagnostic switch 220 is disposed in the high voltage domain HV. The diagnostic switch 220 may be implemented using a known switching element such as a field effect transistor. The diagnostic switch 220 is connected between the other end of the secondary winding 216 and the second node N2 . The diagnostic switch 220 is configured to be turned on in response to the switching signal S S output by the controller 120 . The diagnostic switch 220 is configured to be turned off when the controller 120 stops outputting the switching signal SS. When the diagnostic switch 220 is turned on, the secondary winding 216 is connected in parallel to the shunt resistor 112 through the first node N1 , the second node N2 and the diagnostic switch 220 .

제1 전압 변환부(232)는, 저전압 도메인(LV)에 배치된다. 제1 전압 변환부(232)는, 제어부(120)에 의해 출력되는 제1 제어 신호(SC1)에 응답하여, 저전압 도메인(LV)에 배치된 외부 전원(예, 납축 전지)으로부터의 입력 전압(VI)을 제1 제어 신호(SC1)에 의해 요구되는 제1 출력 전압(VO1)으로 변환하고, 제1 출력 전압(VO1)을 제1 1차 권선(212)의 타단에 인가하도록 구성된다. 제1 전압 변환부(232)는, 다중출력 DCDC 컨버터를 포함할 수 있다. 예컨대, 다중출력 DCDC 컨버터는, 8~18V의 입력 전압(VI)을 이용하여 3V, 5V, 7V와 같은 다양한 레벨의 전압 중 어느 하나를 선택적으로 제1 출력 전압(VO1)으로서 생성하도록 구성된 것일 수 있다. 다중출력 DCDC 컨버터는, 제1 제어 신호(SC1)에 응답하여, 제1 1차 권선(212)의 타단에 인가되는 제1 출력 전압(VO1)의 레벨을 단계적으로 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 2차 권선(216)에 인가되는 진단 전압(VD) 역시 단계적으로 변화될 수 있다.The first voltage converter 232 is disposed in the low voltage domain LV. The first voltage converter 232 is, in response to the first control signal S C1 output by the controller 120 , an input voltage from an external power source (eg, lead-acid battery) disposed in the low voltage domain LV. Converts (V I ) into a first output voltage ( VO1 ) required by the first control signal (S C1 ), and applies the first output voltage ( VO1 ) to the other end of the first primary winding (212) is configured to The first voltage converter 232 may include a multi-output DCDC converter. For example, the multi-output DCDC converter is configured to selectively generate any one of various level voltages such as 3V, 5V, and 7V as the first output voltage V O1 using an input voltage V I of 8-18V. it could be The multi-output DCDC converter may change the level of the first output voltage V O1 applied to the other end of the first primary winding 212 in stages in response to the first control signal S C1 . Accordingly, the diagnostic voltage V D applied to the secondary winding 216 may also be changed in stages.

진단 스위치(220)가 턴 온된 상태에서 제1 1차 권선(212)에 제1 출력 전압(VO1)이 인가되는 경우, 2차 권선(216)에는 제1 출력 전압(VO1)에 대응하는 진단 전압(VD)이 인가된다. 제1 출력 전압(VO1)에 대응하는 진단 전압(VD)은, 제1 1차 권선(212)에 인가된 제1 출력 전압(VO1)이 제1 1차 권선(212)과 2차 권선(216) 간의 권선비에 따라 승압 또는 강압된 것일 수 있다. 2차 권선(216)은 진단 스위치(220)를 통해 션트 저항(112)에 병렬 연결되므로, 진단 전압(VD)에 의해 션트 저항(112)을 통해 진단 전류가 흐르게 된다. 이에 따라, 연산증폭기(114)는, 진단 전류에 의해 션트 저항(112)에 인가된 전압을 나타내는 전류 신호(SV)를 출력하게 된다. 만약, 제1 전압 변환부(232)가 제1 제어 신호(SC1)에 응답하여, 제1 1차 권선(212)의 타단에 인가되는 제1 출력 전압(VO1)을 변화시키는 경우, 2차 권선(216)에 인가되는 진단 전압(VD)도 변화하므로, 션트 저항(112)을 통해 흐르는 진단 전류의 크기 역시 변화하게 된다. When the first output voltage V O1 is applied to the first primary winding 212 in a state in which the diagnostic switch 220 is turned on, the secondary winding 216 has a corresponding first output voltage V O1 . A diagnostic voltage V D is applied. The diagnostic voltage V D corresponding to the first output voltage V O1 is the first output voltage V O1 applied to the first primary winding 212 is the first primary winding 212 and the secondary Depending on the turns ratio between the windings 216, it may be step-up or step-down. Since the secondary winding 216 is connected in parallel to the shunt resistor 112 through the diagnostic switch 220 , a diagnostic current flows through the shunt resistor 112 by the diagnostic voltage V D . Accordingly, the operational amplifier 114 outputs a current signal S V representing the voltage applied to the shunt resistor 112 by the diagnostic current. If the first voltage converter 232 changes the first output voltage V O1 applied to the other end of the first primary winding 212 in response to the first control signal S C1 , 2 Since the diagnostic voltage V D applied to the secondary winding 216 also changes, the magnitude of the diagnostic current flowing through the shunt resistor 112 also changes.

신호 절연부(240)는, 고전압 도메인(HV)과 저전압 도메인(LV)에 걸쳐 배치된다. 신호 절연부(240)는, 고전압 도메인(HV)과 저전압 도메인(LV) 간의 전기적인 절연 상태를 유지하면서, 고전압 도메인(HV)으로부터 신호를 저전압 도메인(LV)으로 전달하고, 저전압 도메인(LV)으로부터 신호를 고전압 도메인(HV)으로 전달하도록 구성된다. The signal insulating unit 240 is disposed across the high voltage domain HV and the low voltage domain LV. The signal isolator 240 transfers a signal from the high voltage domain HV to the low voltage domain LV while maintaining an electrically insulating state between the high voltage domain HV and the low voltage domain LV, and the low voltage domain LV. is configured to pass a signal from the to the high voltage domain (HV).

구체적으로, 신호 절연부(240)는, 고전압 도메인(HV)에 배치된 연산증폭기(114)의 출력 단자로부터 출력되는 전류 신호(SV)를 저전압 도메인(LV)에 배치된 제어부(120)에게 전달하도록 구성된다. 신호 절연부(240)는 또한, 저전압 도메인(LV)에 배치된 제어부(120)로부터 출력되는 스위칭 신호(SS)를 고전압 도메인(HV)에 배치된 진단 스위치(220)에게 전달하도록 구성된다. 신호 절연부(240)는, 예컨대 디지털 아이솔레이터, 옵티컬 아이솔레이터 등을 이용하여 구현될 수 있다.Specifically, the signal isolation unit 240 transmits the current signal S V output from the output terminal of the operational amplifier 114 disposed in the high voltage domain HV to the controller 120 disposed in the low voltage domain LV. configured to deliver. The signal isolation unit 240 is also configured to transmit the switching signal S S output from the control unit 120 disposed in the low voltage domain LV to the diagnostic switch 220 disposed in the high voltage domain HV. The signal isolator 240 may be implemented using, for example, a digital isolator, an optical isolator, or the like.

제어부(120)는, 전류 신호(SV)가 나타내는 전압을 션트 저항(112)의 저항값으로 나누어, 션트 저항(112)을 통해 흐르는 전류의 크기와 방향을 검출할 수 있다. The controller 120 may divide the voltage indicated by the current signal S V by the resistance value of the shunt resistor 112 to detect the magnitude and direction of the current flowing through the shunt resistor 112 .

제어부(120)는, 진단 모드에서, 전류 신호(SV)를 기초로 전류 센서(110)의 고장 여부를 진단한다. 제어부(120)는, 제1 1차 권선(212)과 2차 권선(216)의 권선비 및 제1 출력 전압(VO1)을 기초로, 제1 목표 전압 범위를 결정할 수 있다. 제1 목표 전압 범위의 하한값은, 제1 1차 권선(212)과 2차 권선(216)의 권선비 및 제1 출력 전압(VO1) 간의 곱에서 미리 정해진 오프셋 값을 차감한 것일 수 있다. 제1 목표 전압 범위의 상한값은, 제1 1차 권선(212)과 2차 권선(216)의 권선비 및 제1 출력 전압(VO1) 간의 곱에서 상기 오프셋 값을 합산한 것일 수 있다.The control unit 120 diagnoses whether the current sensor 110 is faulty based on the current signal S V in the diagnosis mode. The controller 120 may determine the first target voltage range based on the turns ratio of the first primary winding 212 and the secondary winding 216 and the first output voltage V O1 . The lower limit of the first target voltage range may be obtained by subtracting a predetermined offset value from a product between the turns ratio of the first primary winding 212 and the secondary winding 216 and the first output voltage V O1 . The upper limit of the first target voltage range may be the sum of the offset values from a product between the turns ratio of the first primary winding 212 and the secondary winding 216 and the first output voltage V O1 .

가령, 션트 저항(112)의 저항값이 0.1옴이고, 제1 1차 권선(212)에 인가된 제1 출력 전압(VO1)이 5V이고, 제1 1차 권선(212)과 2차 권선(216)의 권선비가 2 : 1이고, 전력 손실은 없다고 해보자. 그러면, 2차 권선(216)에는 2.5V의 진단 전압(VD)이 인가되어, 25A의 진단 전류가 제1 노드(N1)에서 제2 노드(N2)로 흐르게 된다. 전류 센서(110)로부터의 전류 신호(SV)가 나타내는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 간의 전압이 제1 목표 전압 범위인 2.45~2.55V 이내인 경우, 제어부(120)는 전류 센서(110)가 정상인 것으로 판정할 수 있다. 반면, 전류 센서(110)로부터의 전류 신호(SV)가 나타내는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 간의 전압이 제1 목표 전압 범위를 벗어나는 경우, 제어부(120)는 전류 센서(110)가 고장인 것으로 판정할 수 있다.For example, the resistance value of the shunt resistor 112 is 0.1 ohm, the first output voltage (V O1 ) applied to the first primary winding 212 is 5V, the first primary winding 212 and the secondary winding Assume that the turns ratio of (216) is 2:1 and there is no power loss. Then, a diagnosis voltage V D of 2.5V is applied to the secondary winding 216 , and a diagnosis current of 25A flows from the first node N1 to the second node N2 . When the voltage between the first node N1 and the second node N2 indicated by the current signal SV from the current sensor 110 is within the first target voltage range of 2.45 to 2.55V, the controller 120 controls the current It may be determined that the sensor 110 is normal. On the other hand, when the voltage between the first node N1 and the second node N2 indicated by the current signal S V from the current sensor 110 is out of the first target voltage range, the controller 120 controls the current sensor ( 110) can be determined as a failure.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 진단 장치(200)의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.3 is a diagram exemplarily showing the configuration of a diagnostic apparatus 200 according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 변압기(210)는 제2 1차 권선(214)을 더 포함하고, 진단 장치(200)는 제2 전압 변환부(234)를 더 포함한다는 점에서 도 2에 도시된 진단 장치(200)와 차이가 있다. 그 밖에 동일한 구성에 대하여는 반복적인 설명을 생략하기로 한다.Referring to FIG. 3 , the diagnosis shown in FIG. 2 is that the transformer 210 further includes a second primary winding 214 , and the diagnostic apparatus 200 further includes a second voltage converter 234 . There is a difference with the device 200 . In addition, repetitive description of the same configuration will be omitted.

제2 1차 권선(214)은, 저전압 도메인(LV)에 배치되고, 2차 권선(216)에 자기적으로 결합된다. 제2 1차 권선(214)의 권선수는, 제1 1차 권선(212)의 권선수와 동일 또는 상이할 수 있다. 제2 1차 권선(214)의 일단은 접지에 연결되고, 제2 1차 권선(214)의 타단은 제2 전압 변환부(234)에 연결될 수 있다. The second primary winding 214 is disposed in the low voltage domain LV and is magnetically coupled to the secondary winding 216 . The number of turns of the second primary winding 214 may be the same as or different from the number of turns of the first primary winding 212 . One end of the second primary winding 214 may be connected to the ground, and the other end of the second primary winding 214 may be connected to the second voltage converter 234 .

주목할 점은, 제1 1차 권선(212)의 극성과 제2 1차 권선(214)의 극성이 서로 반대일 수 있다는 점이다. 즉, 제2 1차 권선(214)이 감겨진 방향은, 제1 1차 권선(212)이 감겨진 방향과는 반대일 수 있다. 물론, 제1 1차 권선(212)의 극성과 제2 1차 권선(214)의 극성은 서로 동일할 수도 있다. Note that the polarity of the first primary winding 212 and the polarity of the second primary winding 214 may be opposite to each other. That is, a direction in which the second primary winding 214 is wound may be opposite to a direction in which the first primary winding 212 is wound. Of course, the polarity of the first primary winding 212 and the polarity of the second primary winding 214 may be the same as each other.

제2 전압 변환부(234)는, 저전압 도메인(LV)에 배치된다. 제2 전압 변환부(234)는, 제어부(120)에 의해 출력되는 제2 제어 신호(SC2)에 응답하여, 입력 전압(VI)을 제2 제어 신호(SC2)에 의해 요구되는 제2 출력 전압(VO2)으로 변환하고, 제2 출력 전압(VO2)을 제2 1차 권선(214)의 타단에 인가하도록 구성된다. The second voltage converter 234 is disposed in the low voltage domain LV. The second voltage converter 234, in response to the second control signal S C2 output by the controller 120 , converts the input voltage V I to the second control signal S C2 required by the second control signal S C2 . It is configured to convert the second output voltage V O2 , and apply the second output voltage V O2 to the other end of the second primary winding 214 .

제어부(120)는, 제1 제어 신호(SC1)와 제2 제어 신호(SC2) 중 어느 하나만을 선택적으로 출력할 수 있다. 즉, 제1 제어 신호(SC1)를 출력하는 동안에는 제2 제어 신호(SC2)의 출력을 중단하고, 제2 제어 신호(SC2)를 출력하는 동안에는 제1 제어 신호(SC1)의 출력을 중단할 수 있다. 물론, 제어부(120)는, 제1 제어 신호(SC1)와 제2 제어 신호(SC2) 중 어느 하나가 출력되는 동안 다른 하나를 출력할 수도 있다.The controller 120 may selectively output only one of the first control signal S C1 and the second control signal S C2 . That is, while the first control signal S C1 is output, the output of the second control signal S C2 is stopped, and while the second control signal S C2 is output, the output of the first control signal S C1 is output. can be stopped Of course, the controller 120 may output the other while either one of the first control signal S C1 and the second control signal S C2 is output.

제2 전압 변환부(234)는, 제1 전압 변환부(232)와 마찬가지로, 다중출력 DCDC 컨버터를 포함할 수 있다. 제2 전압 변환부(234)는, 제2 제어 신호(SC2)에 응답하여, 제2 1차 권선(214)의 타단에 인가되는 제2 출력 전압(VO2)의 레벨을 단계적으로 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 2차 권선(216)에 인가되는 진단 전압(VD)이 단계적으로 변화된다.The second voltage converter 234 , like the first voltage converter 232 , may include a multi-output DCDC converter. The second voltage converter 234 may change the level of the second output voltage V O2 applied to the other end of the second primary winding 214 stepwise in response to the second control signal S C2 . can Accordingly, the diagnostic voltage V D applied to the secondary winding 216 is changed in stages.

진단 스위치(220)가 턴 온된 상태에서 제2 1차 권선(214)에 제2 출력 전압(VO2)이 인가되는 경우, 2차 권선(216)에는 제2 출력 전압(VO2)에 대응하는 진단 전압(VD)이 인가된다. 제2 출력 전압(VO2)에 대응하는 진단 전압(VD)은, 제2 1차 권선(214)에 인가된 제2 출력 전압(VO2)이 제2 1차 권선(214)과 2차 권선(216) 간의 권선비에 따라 승압 또는 강압된 것일 수 있다. 만약, 제2 전압 변환부(234)가 제2 제어 신호(SC2)에 응답하여, 제2 1차 권선(214)의 타단에 인가되는 제2 출력 전압(VO2)의 레벨을 변화시키는 경우, 2차 권선(216)에 인가되는 진단 전압(VD)도 변화하므로, 션트 저항(112)을 통해 흐르는 진단 전류 역시 변화하게 된다. When the second output voltage V O2 is applied to the second primary winding 214 in a state in which the diagnostic switch 220 is turned on, the secondary winding 216 has a second output voltage V O2 corresponding to the second output voltage V O2 . A diagnostic voltage V D is applied. The diagnostic voltage V D corresponding to the second output voltage V O2 , the second output voltage V O2 applied to the second primary winding 214 is the second primary winding 214 and the secondary Depending on the turns ratio between the windings 216, it may be step-up or step-down. If the second voltage converter 234 changes the level of the second output voltage VO2 applied to the other end of the second primary winding 214 in response to the second control signal S C2 , Since the diagnostic voltage V D applied to the secondary winding 216 also changes, the diagnostic current flowing through the shunt resistor 112 also changes.

제어부(120)는, 진단 모드에서, 제2 제어 신호(SC2)에 대한 응답으로서 전류 센서(110)에 의해 출력되는 전류 신호(SV)를 기초로 전류 센서(110)의 고장 여부를 진단한다. 제어부(120)는, 제1 제어 신호(SC1) 및 제2 제어 신호(SC2) 중 어느 하나를 먼저 출력한 다음 다른 하나를 출력할 수 있다. The control unit 120, in the diagnosis mode, diagnoses whether the current sensor 110 is faulty based on the current signal S V output by the current sensor 110 as a response to the second control signal S C2 do. The controller 120 may first output any one of the first control signal S C1 and the second control signal S C2 and then output the other.

제어부(120)는, 제1 제어 신호(SC1) 및 제2 제어 신호(SC2) 중 제2 제어 신호(SC2)만을 출력하여 전류 센서(110)를 진단할 경우, 제2 1차 권선(214)과 2차 권선(216)의 권선비 및 제2 출력 전압(VO2)을 기초로, 제2 목표 전압 범위를 결정할 수 있다. 제2 목표 전압 범위의 하한값은, 제2 1차 권선(214)과 2차 권선(216)의 권선비 및 제2 출력 전압(VO2) 간의 곱에서 상기 오프셋 값을 차감한 것일 수 있다. 제2 목표 전압 범위의 상한값은, 제2 1차 권선(212)과 2차 권선(216)의 권선비 및 제2 출력 전압(VO2) 간의 곱에서 상기 오프셋 값을 합산한 것일 수 있다.The controller 120 outputs only the second control signal S C2 among the first control signal S C1 and the second control signal S C2 to diagnose the current sensor 110 , the second primary winding Based on the turns ratio of 214 and the secondary winding 216 and the second output voltage V O2 , the second target voltage range may be determined. The lower limit of the second target voltage range may be obtained by subtracting the offset value from the product between the turns ratio of the second primary winding 214 and the secondary winding 216 and the second output voltage V O2 . The upper limit of the second target voltage range may be the sum of the offset value from a product between the turns ratio of the second primary winding 212 and the secondary winding 216 and the second output voltage V O2 .

제2 1차 권선(214)이 제1 1차 권선(212)과는 반대의 극성으로 2차 권선(216)에 자기적으로 결합되는 경우, 제1 출력 전압(VO1)에 의해 2차 권선(216)에 유도되는 진단 전압(VD)의 부호는 제2 출력 전압(VO2)에 의해 2차 권선(216)에 유도되는 진단 전압(VD)의 부호와는 반대가 된다. 예를 들어, 5V의 제1 출력 전압(VO1)에 의해 2차 권선(216)에 2.5V의 진단 전압(VD)이 유도되고, 5V의 제2 출력 전압(VO2)에 의해 2차 권선(216)에 -2.5V의 진단 전압(VD)이 유도될 수 있다. When the second primary winding 214 is magnetically coupled to the secondary winding 216 with a polarity opposite to that of the first primary winding 212 , the secondary winding is caused by the first output voltage V O1 . The sign of the diagnostic voltage V D induced in 216 is opposite to the sign of the diagnostic voltage V D induced in the secondary winding 216 by the second output voltage V O2 . For example, a diagnostic voltage V D of 2.5 V is induced in the secondary winding 216 by a first output voltage V O1 of 5 V, and a secondary output voltage V O2 of 5 V is induced. A diagnostic voltage V D of -2.5V may be induced in winding 216 .

제어부(120)는, 진단 모드에서, 제1 노드(N1)로부터 제2 노드(N2)로 진단 전류가 흐르게 하기 위해 제1 제어 신호(SC1)를 출력하고, 제2 노드(N2)로부터 제1 노드(N1)로 진단 전류가 흐르게 하기 위해 제2 제어 신호(SC2)를 출력할 수 있다.In the diagnosis mode, the control unit 120 outputs the first control signal S C1 to cause a diagnosis current to flow from the first node N1 to the second node N2 , and outputs the second control signal S C1 from the second node N2 . A second control signal S C2 may be output to allow a diagnostic current to flow to the first node N1 .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 센서(110)를 진단하기 위한 방법을 보여주는 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method for diagnosing the current sensor 110 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 단계 S410에서, 제어부(120)는, 릴레이(30)가 턴 오프되어 있는지 여부를 판정한다. 단계 S410의 값이 "YES"인 경우, 단계 S420이 진행된다.Referring to FIG. 4 , in step S410 , the controller 120 determines whether the relay 30 is turned off. When the value of step S410 is "YES", step S420 proceeds.

단계 S420에서, 제어부(120)는, 전류 센서(110)를 위한 진단 모드에 진입한다.In step S420 , the controller 120 enters a diagnostic mode for the current sensor 110 .

단계 S430에서, 제어부(120)는, 제1 전압 변환부(232)에게 제1 제어 신호(SC1)를 출력하고, 진단 스위치(220)에게 스위칭 신호(SS)를 출력한다. 제2 제어 신호(SC2)의 출력은 중단될 수 있다. 이에 따라, 제1 출력 전압(VO1)이 제1 1차 권선(212)에 인가되고, 제1 출력 전압(VO1)에 대응하는 진단 전압(VD)이 2차 권선(216)에 인간된다. 제1 출력 전압(VO1)에 대응하는 진단 전압(VD)에 의해 제1 노드(N1)로부터 제2 노드(N2)로 진단 전류가 흐르게 됨에 따라, 전류 센서(110)는 션트 저항(112)에 인가되는 전압을 나타내는 전류 신호(SV)를 출력한다.In step S430 , the controller 120 outputs the first control signal S C1 to the first voltage converter 232 , and outputs the switching signal S S to the diagnostic switch 220 . The output of the second control signal S C2 may be stopped. Accordingly, a first output voltage VO1 is applied to the first primary winding 212 , and a diagnostic voltage V D corresponding to the first output voltage V O1 is applied to the secondary winding 216 . . As a diagnostic current flows from the first node N1 to the second node N2 by the diagnostic voltage V D corresponding to the first output voltage V O1 , the current sensor 110 is connected to the shunt resistor 112 ) and output a current signal (S V ) representing the voltage applied to it.

단계 S442에서, 제어부(120)는, 전류 센서(110)로부터 출력된 전류 신호(SV)를 수신한다. 단계 S444에서, 제어부(120)는, 전류 신호(SV)를 기초로, 전류 센서(110)의 고장 여부를 판정한다. 단계 S444의 값이 "YES"인 경우, 단계 S470이 진행된다. 단계 S444의 값이 "NO"인 경우, 단계 S450이 진행된다.In step S442 , the controller 120 receives the current signal S V output from the current sensor 110 . In step S444, the control unit 120, based on the current signal (S V ), determines whether the current sensor 110 is faulty. When the value of step S444 is &quot;YES&quot;, step S470 proceeds. When the value of step S444 is &quot;NO&quot;, step S450 proceeds.

단계 S450에서, 제어부(120)는, 제2 전압 변환부(234)에게 제2 제어 신호(SC2)를 출력하고, 진단 스위치(220)에게 스위칭 신호(SS)를 출력한다. 제1 제어 신호(SC1)의 출력은 중단될 수 있다. 이에 따라, 제2 출력 전압(VO2)이 제2 1차 권선(214)에 인가되고, 제2 출력 전압(VO2)에 대응하는 진단 전압(VD)이 2차 권선(216)에 인간된다. 제2 출력 전압(VO2)에 대응하는 진단 전압(VD)에 의해 제2 노드(N2)로부터 제1 노드(N1)로 진단 전류가 흐르게 됨에 따라, 전류 센서(110)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 간에 인가되는 전압을 나타내는 전류 신호(SV)를 출력한다.In step S450 , the controller 120 outputs the second control signal S C2 to the second voltage converter 234 , and outputs the switching signal S S to the diagnostic switch 220 . The output of the first control signal S C1 may be stopped. Accordingly, a second output voltage V O2 is applied to the second primary winding 214 , and a diagnostic voltage V D corresponding to the second output voltage V O2 is applied to the secondary winding 216 . do. As a diagnostic current flows from the second node N2 to the first node N1 by the diagnostic voltage V D corresponding to the second output voltage V O2 , the current sensor 110 operates at the first node ( A current signal S V representing a voltage applied between N1 ) and the second node N2 is output.

단계 S462에서, 제어부(120)는, 전류 센서(110)로부터 출력된 전류 신호(SV)를 수신한다. 단계 S464에서, 제어부(120)는, 전류 신호(SV)를 기초로, 전류 센서(110)의 고장 여부를 판정한다. 단계 S464의 값이 "YES"인 경우, 단계 S470이 진행된다. 단계 S464의 값이 "NO"인 경우, 단계 S480이 진행된다.In step S462 , the controller 120 receives the current signal S V output from the current sensor 110 . In step S464 , the control unit 120 determines whether the current sensor 110 is faulty, based on the current signal S V . If the value of step S464 is &quot;YES&quot;, step S470 proceeds. When the value of step S464 is &quot;NO&quot;, step S480 proceeds.

단계 S470에서, 제어부(120)는, 전류 센서(110)가 고장임을 나타내는 제1 진단 메시지를 출력한다. 제1 진단 메시지는, 외부 디바이스(1)에 의해 수신될 수 있다.In step S470 , the controller 120 outputs a first diagnostic message indicating that the current sensor 110 is faulty. The first diagnostic message may be received by the external device 1 .

단계 S480에서, 제어부(120)는, 전류 센서(110)가 정상임을 나타내는 제2 진단 메시지를 출력한다. 제2 진단 메시지는, 외부 디바이스(1)에 의해 수신될 수 있다.In step S480 , the controller 120 outputs a second diagnostic message indicating that the current sensor 110 is normal. The second diagnostic message may be received by the external device 1 .

한편, 제어부(120)는, 진단 모드에서 동작하는 동안에 전류 센서(110)에 의해 출력되는 전류 신호(SV)를 배터리 모듈(20)의 충전 상태(State-of-Charge)를 모니터링하는 데에 이용하지 않을 수 있다.On the other hand, the control unit 120, the current signal (S V ) output by the current sensor 110 while operating in the diagnostic mode to monitor the state-of-charge of the battery module 20 may not be used.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. The embodiment of the present invention described above is not implemented only through the apparatus and method, and may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium in which the program is recorded. The implementation can be easily implemented by those skilled in the art to which the present invention pertains from the description of the above-described embodiments.

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.In the above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below with the technical idea of the present invention by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims.

또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다. In addition, since the present invention described above is capable of various substitutions, modifications and changes within the scope that does not depart from the technical spirit of the present invention for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, the above-described embodiments and attachments It is not limited by the illustrated drawings, and all or part of each embodiment may be selectively combined and configured so that various modifications may be made.

10: 배터리팩
20: 배터리 모듈
30: 릴레이
100: 배터리 관리 시스템
110: 전류 센서
112: 션트 저항
114: 연산증폭기
120: 제어부
200: 진단 장치
210: 변압기
220: 진단 스위치
232: 제1 전압 변환부
234: 제2 전압 변환부
240: 신호 절연부10: battery pack
20: battery module
30: relay
100: battery management system
110: current sensor
112: shunt resistor
114: operational amplifier
120: control unit
200: diagnostic device
210: transformer
220: diagnostic switch
232: first voltage converter
234: second voltage converter
240: signal isolation unit

Claims (11)

배터리팩의 고전압 도메인에 배치된 대전류 경로의 제1 노드와 제2 노드 사이에 직렬로 연결된 션트 타입의 전류 센서를 진단하기 위한 장치에 있어서,
서로 자기적으로 결합된 제1 1차 권선 및 2차 권선을 포함하되, 상기 제1 1차 권선은 상기 고전압 도메인으로부터 절연된 저전압 도메인에 배치되고, 상기 2차 권선은 상기 고전압 도메인에 배치되어 일단이 상기 제1 노드에 연결되는 변압기;
스위칭 신호, 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호 중 적어도 하나를 출력하는 제어부;
상기 고전압 도메인에 배치되고, 일단이 상기 2차 권선의 타단에 연결되며, 타단이 상기 제2 노드에 연결되는 진단 스위치; 및
상기 저전압 도메인에 배치되고, 상기 제1 1차 권선에 연결되는 제1 전압 변환부;
상기 진단 스위치는,
상기 스위칭 신호에 응답하여, 턴 온되도록 구성되고,
상기 제1 전압 변환부는,상기 제1 제어 신호에 응답하여, 입력 전압을 상기 제1 제어 신호에 의해 요구되는 제1 출력 전압으로 변환하고, 상기 제1 출력 전압을 상기 제1 1차 권선에 인가하도록 구성되는, 장치.
An apparatus for diagnosing a shunt type current sensor connected in series between a first node and a second node of a high current path disposed in a high voltage domain of a battery pack, the apparatus comprising:
a first primary winding and a secondary winding magnetically coupled to each other, wherein the first primary winding is disposed in a low voltage domain insulated from the high voltage domain, and the secondary winding is disposed in the high voltage domain to one end a transformer coupled to the first node;
a control unit outputting at least one of a switching signal, a first control signal, and a second control signal;
a diagnostic switch disposed in the high voltage domain, one end connected to the other end of the secondary winding, and the other end connected to the second node; and
a first voltage converter disposed in the low voltage domain and connected to the first primary winding;
The diagnostic switch is
configured to be turned on in response to the switching signal;
The first voltage converter, in response to the first control signal, converts an input voltage into a first output voltage required by the first control signal, and applies the first output voltage to the first primary winding an apparatus configured to do so.
 제1항에 있어서,
상기 제1 1차 권선에 상기 제1 출력 전압이 인가된 상태에서 상기 진단 스위치가 턴 온된 경우, 상기 제1 출력 전압에 대응하는 진단 전압이 상기 2차 권선에 인가되되,
상기 제1 출력 전압에 대응하는 상기 진단 전압은, 상기 제1 출력 전압이 상기 제1 1차 권선과 상기 2차 권선의 권선비에 따라 강압 또는 승압된 전압인, 장치.
According to claim 1,
When the diagnostic switch is turned on while the first output voltage is applied to the first primary winding, a diagnostic voltage corresponding to the first output voltage is applied to the secondary winding;
The diagnostic voltage corresponding to the first output voltage is a voltage in which the first output voltage is step-down or boosted according to a turns ratio of the first primary winding and the secondary winding.
 제1항에 있어서,
상기 고전압 도메인과 상기 저전압 도메인 간의 신호를 중계하도록 구성되는 신호 절연부;를 더 포함하는, 장치.
According to claim 1,
and a signal isolator configured to relay a signal between the high voltage domain and the low voltage domain.
 제3항에 있어서,
상기 스위칭 신호는, 상기 신호 절연부를 통해 상기 저전압 도메인으로부터 상기 진단 스위치로 전달되고,
상기 전류 센서로부터 출력되는 전류 신호는, 상기 신호 절연부를 통해 상기 저전압 도메인으로 전달되되,
상기 전류 신호는, 상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 인가된 전압을 나타내는, 장치.
4. The method of claim 3,
The switching signal is transferred from the low voltage domain to the diagnostic switch through the signal isolation unit,
The current signal output from the current sensor is transmitted to the low voltage domain through the signal insulation unit,
wherein the current signal represents a voltage applied between the first node and the second node.
 제1항에 있어서,
상기 변압기는,
상기 저전압 도메인에 배치되고, 상기 2차 권선에 자기적으로 결합된 제2 1차 권선;
을 더 포함하는, 장치.
According to claim 1,
The transformer is
a second primary winding disposed in the low voltage domain and magnetically coupled to the secondary winding;
Further comprising, the device.
 제5항에 있어서,
상기 저전압 도메인에 배치되고, 상기 제2 1차 권선에 연결되는 제2 전압 변환부;를 더 포함하되,
상기 제2 전압 변환부는,
상기 제2 제어 신호에 응답하여, 상기 입력 전압을 상기 제2 제어 신호에 의해 요구되는 제2 출력 전압으로 변환하고, 상기 제2 출력 전압을 상기 제2 1차 권선에 인가하도록 구성되는, 장치.
6. The method of claim 5,
a second voltage converter disposed in the low voltage domain and connected to the second primary winding;
The second voltage converter,
in response to the second control signal, convert the input voltage to a second output voltage required by the second control signal, and apply the second output voltage to the second primary winding.
 제5항에 있어서,
상기 2차 권선의 극성은, 상기 제2 1차 권선의 극성과 반대인, 장치.
6. The method of claim 5,
and a polarity of the secondary winding is opposite to a polarity of the second primary winding.
 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 장치; 및
상기 저전압 도메인에 배치되고, 상기 전류 센서, 상기 진단 스위치 및 상기 제1 전압 변환부에 동작 가능하게 결합되는 제어부;를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 제1 제어 신호 및 상기 스위칭 신호를 출력한 다음, 상기 전류 센서로부터의 전류 신호를 기초로, 상기 전류 센서의 고장을 진단하도록 구성되는, 배터리 관리 시스템.
A device according to any one of claims 1 to 7; and
a control unit disposed in the low voltage domain and operatively coupled to the current sensor, the diagnostic switch, and the first voltage converter;
The control unit is
and output the first control signal and the switching signal, and then, based on the current signal from the current sensor, diagnose a failure of the current sensor.
 제8항에 따른 배터리 관리 시스템;
을 포함하는, 배터리팩.
The battery management system according to claim 8;
A battery pack comprising a.
 서로 자기적으로 결합된 제1 1차 권선 및 2차 권선을 포함하되, 상기 제1 1차 권선은 배터리팩의 고전압 도메인으로부터 절연된 저전압 도메인에 배치되고, 상기 2차 권선은 상기 고전압 도메인에 배치되어 일단이 상기 고전압 도메인에 배치된 대전류 경로의 제1 노드에 연결되는 변압기; 상기 고전압 도메인에 배치되고, 일단이 상기 2차 권선의 타단에 연결되며, 타단이 상기 대전류 경로의 제2 노드에 연결되는 진단 스위치; 및 상기 저전압 도메인에 배치되고, 상기 제1 1차 권선에 연결되는 제1 전압 변환부;를 포함하는 장치를 이용하여, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 직렬로 연결된 션트 타입의 전류 센서를 진단하기 위한 방법에 있어서,
상기 저전압 도메인에 배치되는 제어부가 상기 제1 전압 변환부에게 제1 제어 신호를 출력하고, 상기 진단 스위치에게 스위칭 신호를 출력하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 제1 제어 신호 및 상기 스위칭 신호를 출력한 다음, 상기 전류 센서로부터의 전류 신호를 기초로, 상기 전류 센서의 고장을 진단하는 단계;를 포함하되,
상기 제1 전압 변환부는, 상기 제1 제어 신호에 응답하여, 입력 전압을 제1 출력 전압으로 변환하고, 상기 제1 출력 전압을 상기 제1 1차 권선에 인가하도록 구성되며,
상기 진단 스위치는, 상기 스위칭 신호에 응답하여, 턴 온되도록 구성되고,
상기 전류 신호는, 상기 제1 노드와 제2 노드 사이에 인가된 전압을 나타내는, 진단 방법.
a first primary winding and a secondary winding magnetically coupled to each other, wherein the first primary winding is disposed in a low voltage domain insulated from a high voltage domain of the battery pack, and the secondary winding is disposed in the high voltage domain a transformer having one end connected to a first node of a large current path disposed in the high voltage domain; a diagnostic switch disposed in the high voltage domain, one end connected to the other end of the secondary winding, and the other end connected to a second node of the large current path; and a first voltage converter disposed in the low voltage domain and connected to the first primary winding, a shunt-type current sensor connected in series between the first node and the second node. In a method for diagnosing
outputting, by a control unit disposed in the low voltage domain, a first control signal to the first voltage converter and a switching signal to the diagnosis switch; and
diagnosing a failure of the current sensor based on the current signal from the current sensor after the control unit outputs the first control signal and the switching signal;
The first voltage converter is configured to convert an input voltage into a first output voltage and apply the first output voltage to the first primary winding in response to the first control signal,
The diagnostic switch is configured to be turned on in response to the switching signal,
The current signal represents a voltage applied between the first node and the second node.
 제10항에 있어서,
상기 제1 출력 전압이 상기 제1 1차 권선에 인가된 상태에서 상기 진단 스위치가 턴 온된 경우, 상기 제1 출력 전압에 대응하는 진단 전압이 상기 2차 권선에 인가되되,
상기 제1 출력 전압에 대응하는 상기 진단 전압은, 상기 제1 출력 전압이 상기 제1 1차 권선과 상기 2차 권선 간의 권선비에 따라 강압 또는 승압된 전압인, 진단 방법.11. The method of claim 10,
When the diagnostic switch is turned on while the first output voltage is applied to the first primary winding, a diagnostic voltage corresponding to the first output voltage is applied to the secondary winding;
The diagnostic voltage corresponding to the first output voltage is a voltage in which the first output voltage is step-down or boosted according to a turns ratio between the first primary winding and the secondary winding.
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