KR102432318B1 - Hybrid pra control method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 PRA의 제어방법에 관한 것으로 구체적으로는 하이브리드 PRA의 메인 릴레이에 병렬로 연결된 전자식 스위치에 전류센서를 직렬로 연결하여 전자식 스위치에 흐르는 전류값을 통해 메인 릴레이의 고장을 진단하고 이에 따라 전자식 스위치를 제어하여 추가적인 고장을 방지하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하이브리드 PRA 제어방법은, 일측이 배터리에 직렬로 연결되고 타측이 부하와 직렬로 연결되는 메인 릴레이와 상기 메인 릴레이와 병렬로 연결되는 전자식 스위치와 상기 메인 릴레이와 전자식 스위치를 제어하는 제어부를 포함하는 하이브리드 PRA 제어방법에 있어서, 기 제어부가 상기 메인 릴레이를 ON 제어하는 제 1 제어단계; 상기 제어부가 상기 전자식 스위치를 ON 제어하는 제 2 제어단계; 상기 전자식 스위치와 직렬로 연결된 전류센서가 상기 전자식 스위치에 흐르는 전류를 측정하는 전류측정단계; 상기 전자식 스위치에 발생하는 돌입전류가 해소되기까지의 미리 정해진 시간이 지난 후 상기 제어부가 상기 전류센서에서 측정된 값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 기준값보다 크면 상기 메인 릴레이는 접점 불량으로 판단하고, 기준값보다 작으면 정상으로 판단하는 제 1 판단단계; 및 상기 제어부가 상기 제 1 판단단계에서 상기 메인 릴레이의 접점 불량이 확인되면 상기 메인 릴레이와 상기 전자식 스위치를 OFF하고 종료하는 비정상 종료단계; 를 포함한다.The present invention relates to a control method of a hybrid PRA. Specifically, a current sensor is connected in series to an electronic switch connected in parallel to the main relay of the hybrid PRA to diagnose the failure of the main relay through the current value flowing through the electronic switch, and accordingly It relates to a method of controlling an electronic switch to prevent further failure.
A hybrid PRA control method according to the present invention includes a main relay having one side connected in series with a battery and the other side with a load in series, an electronic switch connected in parallel with the main relay, and a control unit for controlling the main relay and the electronic switch A hybrid PRA control method comprising: a first control step of controlling the main relay ON by a control unit; a second control step in which the control unit controls ON the electronic switch; a current measurement step of measuring a current flowing through the electronic switch by a current sensor connected in series with the electronic switch; After a predetermined time until the inrush current generated in the electronic switch is resolved, the control unit compares the value measured by the current sensor with a predetermined reference value and is greater than the reference value, the main relay determines that the contact is defective, and the reference value A first determination step of judging normal if less than; and an abnormal termination step in which the control unit turns off and terminates the main relay and the electronic switch when the contact failure of the main relay is confirmed in the first determination step; includes

Description

하이브리드 ＰＲＡ 제어방법 {HYBRID PRA CONTROL METHOD}Hybrid PRA control method {HYBRID PRA CONTROL METHOD}

본 발명은 하이브리드 PRA의 제어방법에 관한 것으로 구체적으로는 하이브리드 PRA의 메인 릴레이에 병렬로 연결된 전자식 스위치에 전류센서를 직렬로 연결하여 전자식 스위치에 흐르는 전류값을 통해 메인 릴레이의 고장을 진단하고 이에 따라 전자식 스위치를 제어하여 추가적인 고장을 방지하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of a hybrid PRA. Specifically, a current sensor is connected in series to an electronic switch connected in parallel to the main relay of the hybrid PRA, and the failure of the main relay is diagnosed through the current value flowing through the electronic switch. It relates to a method of controlling an electronic switch to prevent further failure.

파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly: 이하 PRA)는 전기 수송 장치(Electric Vehicle : 이하 EV)에 사용되는 대용량 고전압 배터리와 모터 구동 장치 사이에 위치하여 그 연결을 담당하는 장치로 릴레이 및 저항 등을 포함한다.A power relay assembly (hereinafter referred to as PRA) is located between a high-capacity high-voltage battery used in an electric vehicle (hereinafter referred to as an EV) and a motor driving device and is responsible for the connection, and includes a relay and a resistor. .

이러한 PRA는 부하로의 전력 공급과 차단을 위해서, 기계식 릴레이가 사용되는데 대전류 도통 시 기계식 릴레이를 OFF하게 되면 주변 인덕턴스에 의해 릴레이 접점에 과전압이 유기되어 접점이 융착될 수 있다.In such a PRA, a mechanical relay is used to supply and cut off power to the load. When the mechanical relay is turned off when a large current is conducted, an overvoltage is induced in the relay contact due to the surrounding inductance, and the contact may be fused.

이러한 기계식 릴레이의 융착으로 인해 고전압 배터리가 모터 구동 장치 및 시스템과 분리되지 않아 2차 사고를 유발할 수 있으며 운전자의 감전을 초래할 수도 있다.Due to the fusion of these mechanical relays, the high-voltage battery is not separated from the motor drive unit and system, which may cause secondary accidents and electric shock to the driver.

종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 PRA의 기계식 릴레이에 전자식 스위치를 병렬로 구성하여 전자식 스위치를 통해 프리차지 제어를 수행함으로써 아크발생을 억제하도록 하는 하이브리드 구조를 적용하였는데 이에 따른 개략적인 구성도를 도 1에 나타내었다. 도 1을 참조하면, 종래의 하이브리드 PRA는 배터리(10)와 부하(20) 사이에 전력 공급과 차단을 위한 메인 릴레이(110)가 적용되어 있으며, 상기 메인 릴레이(110)와 병렬로 연결되는 전자식 스위치(120)로 구성되어 있음을 알 수 있다.In the prior art, in order to solve this problem, a hybrid structure was applied to suppress arc generation by configuring an electronic switch in parallel with the mechanical relay of the PRA and performing precharge control through the electronic switch. shown in Referring to FIG. 1 , in the conventional hybrid PRA, a main relay 110 for supplying and cutting off power is applied between a battery 10 and a load 20 , and an electronic type connected in parallel with the main relay 110 . It can be seen that the switch 120 is configured.

이러한 하이브리드 PRA는, 아크(Arc)로 인한 기계식 릴레이의 접점 융착을 방지하기 위해서, 전원 공급의 경우는 전자식 스위치를 먼저 ON으로 하고, 전원 차단의 경우는 전자식 스위치를 나중에 OFF 한다.In this hybrid PRA, in order to prevent contact fusion of the mechanical relay due to arc, the electronic switch is first turned on in the case of power supply, and the electronic switch is turned off later in the case of power off.

기계식 릴레이와 전자식 스위치가 모두 ON 된 상태에서 부하측으로 흐르는 전류의 대부분은 통전 저항값이 작은 기계식 릴레이를 통해 흐르게 되고 전자식 스위치로는 아주 작은 전류만이 흐르게 된다.When both the mechanical relay and the electronic switch are on, most of the current flowing to the load flows through the mechanical relay with a small current-carrying resistance value, and only a very small current flows through the electronic switch.

그러나 기계식 릴레이에 고장이 발생하여 접점이 개방된 상태로 동작하지 않으면 부하측으로 흐르는 대부분의 전류가 모두 전자식 스위치를 통해 흐르게 되어 전자식 스위치에 고열이 발생하고 심한 경우 화재가 발생할 수도 있다.However, if a failure occurs in the mechanical relay and the contact does not operate in an open state, most of the current flowing to the load flows through the electronic switch, causing high heat in the electronic switch and, in severe cases, a fire.

이 때문에 만약의 상황을 고려하여 하이브리드 PRA에 대용량의 전자식 스위치를 적용해야 하며 방열 부품을 부품을 별도로 적용해야 하였다.For this reason, it is necessary to apply a large-capacity electronic switch to the hybrid PRA in consideration of the emergency situation, and to apply heat dissipation parts separately.

또한 하이브리드 PRA의 개폐 동작마다, 기계식 릴레이가 OFF된 상태에서 전자식 스위치가 ON 되어 있는 시간 동안 전자식 스위치에 돌입 전류가 흐르기 때문에, 충분한 용량의 소자를 선택하지 않으면 전자식 스위치의 수명이 짧아져 고장이 발생할 수 있다. In addition, for each opening/closing operation of the hybrid PRA, inrush current flows through the electronic switch while the electronic switch is on while the mechanical relay is off. can

한국등록특허 제10-1521985호Korean Patent Registration No. 10-1521985 한국공개특허 제10-2010-0040819호Korean Patent Publication No. 10-2010-0040819

이에, 본 발명은 하이브리드 PRA의 메인 릴레이에 병렬로 연결된 전자식 스위치에 전류센서를 직렬로 연결하여 전자식 스위치에 흐르는 전류값을 통해 메인 릴레이의 고장을 진단하고 이에 따라 전자식 스위치를 제어하여 추가적인 고장을 방지하는 방법을 제공하는데 목적이 있다. 또한 전류값에 따라 전자식 스위치를 제어함으로써 적정한 용량의 전자식 스위치를 적용할 수 있도록 하는데 목적이 있다.Accordingly, the present invention connects a current sensor in series to an electronic switch connected in parallel to the main relay of the hybrid PRA, diagnoses a failure of the main relay through the current value flowing through the electronic switch, and controls the electronic switch accordingly to prevent further failure The purpose is to provide a way to In addition, by controlling the electronic switch according to the current value, an electronic switch of an appropriate capacity can be applied.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 PRA 제어방법은,A hybrid PRA control method according to the present invention for achieving the above object,

일측이 배터리에 직렬로 연결되고 타측이 부하와 직렬로 연결되는 메인 릴레이와 상기 메인 릴레이와 병렬로 연결되는 전자식 스위치와 상기 메인 릴레이와 전자식 스위치를 제어하는 제어부를 포함하는 하이브리드 PRA 제어방법에 있어서,A hybrid PRA control method comprising a main relay having one side connected in series with a battery and the other side with a load in series, an electronic switch connected in parallel with the main relay, and a control unit controlling the main relay and the electronic switch,

상기 제어부가 상기 메인 릴레이를 ON 제어하는 제 1 제어단계; 상기 제어부가 상기 전자식 스위치를 ON 제어하는 제 2 제어단계; 상기 전자식 스위치와 직렬로 연결된 전류센서가 상기 전자식 스위치에 흐르는 전류를 측정하는 전류측정단계; 상기 전자식 스위치에 발생하는 돌입전류가 해소되기까지의 미리 정해진 시간이 지난 후 상기 제어부가 상기 전류센서에서 측정된 값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 기준값보다 크면 상기 메인 릴레이는 접점 불량으로 판단하고, 기준값보다 작으면 정상으로 판단하는 제 1 판단단계; 및 상기 제어부가 상기 제 1 판단단계에서 상기 메인 릴레이의 접점 불량이 확인되면 상기 메인 릴레이와 상기 전자식 스위치를 OFF하고 종료하는 비정상 종료단계; 를 포함한다.a first control step in which the control unit turns ON the main relay; a second control step in which the control unit controls ON the electronic switch; A current measuring step of measuring a current flowing through the electronic switch by a current sensor connected in series with the electronic switch; After a predetermined time elapses until the inrush current generated in the electronic switch is resolved, the control unit compares the value measured by the current sensor with a predetermined reference value and is greater than the reference value, the main relay determines that the contact is defective, and the reference value A first determination step of judging normal if less than; and an abnormal termination step in which the control unit turns off and terminates the main relay and the electronic switch when the contact failure of the main relay is confirmed in the first determination step; includes

상기 제 1 판단단계에서 상기 메인 릴레이가 정상으로 판단되면, 상기 제어부는 상기 하이브리드 PRA에 대한 정상 동작 시퀀스를 진행한다.If it is determined that the main relay is normal in the first determination step, the control unit proceeds with a normal operation sequence for the hybrid PRA.

상기 하이브리드 PRA 제어 방법은, 상기 하이브리드 PRA에 대한 정상 동작 시퀀스 진행 후, 상기 제어부가 메인 릴레이를 OFF 제어하는 제 3 제어단계; 상기 제어부가 상기 전류센서 측정된 값을 미리 정해진 기준과 비교하여 기준값보다 크면 상기 메인 릴레이는 정상 OFF된 것으로 판단하고, 기준값보다 작으면 접점 융착으로 판단하는 제 2 판단단계; 및 상기 제 2 판단단계에서 상기 메인 릴레이가 정상 OFF된 것으로 판단되면, 상기 메인 릴레이의 아크가 소호되기까지의 미리 정해진 시간이 지난 후 상기 제어부가 상기 전자식 스위치를 OFF하고 종료하는 정상 종료단계; 를 더 포함한다.The hybrid PRA control method may include: a third control step in which the controller turns off a main relay after a normal operation sequence for the hybrid PRA is performed; a second determination step in which the control unit compares the measured value of the current sensor with a predetermined reference value and determines that the main relay is normally OFF if greater than the reference value, and determines that the contact fusion is smaller than the reference value; And when it is determined that the main relay is normally OFF in the second determination step, after a predetermined time has elapsed until the arc of the main relay is extinguished, the control unit turns off the electronic switch and ends the normal termination step; further includes

상기 제 2 판단단계에서 상기 메인 릴레이가 접점 융착된 것으로 판단되면, 상기 제어부는 상기 전자식 스위치를 OFF하고 종료한다.When it is determined that the main relay contact is fused in the second determination step, the control unit turns off the electronic switch and ends.

본 발명에 따르면 하이브리드 PRA 제어 방법은 전류센서를 통해 메인 릴레이의 고장을 진단하여 전자식 스위치에 의해 발행할 수 있는 추가적인 고장을 방지할 수 있도록 하며, 전류값에 따라 전자식 스위치를 제어함으로써 전자식 스위치에 발생할 수 있는 과부하를 막고 과열을 제어하여 보다 저용량의 전자식 스위치를 적용할 수 있게 해주고 추가적인 방열 부품의 적용을 배제 할 수 있게 해준다.According to the present invention, the hybrid PRA control method diagnoses the failure of the main relay through the current sensor to prevent additional failures that may be generated by the electronic switch, and controls the electronic switch according to the current value to cause the electronic switch to occur. By preventing possible overload and controlling overheating, it makes it possible to apply a lower-capacity electronic switch and to exclude the application of additional heat dissipation components.

도 1 은 종래기술에 따른 하이브리드 PRA의 개략적인 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 PRA의 개략적인 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 PRA의 동작 시작 시 제어방법의 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 PRA의 동작 시작 시 메인 릴레이가 정상일 경우의 제어신호 및 출력신호의 개략적인 타이밍도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 PRA의 동작 시작 시 메인 릴레이의 접점이 불량인 경우의 제어신호 및 출력신호의 개략적인 타이밍도이다.
도 6 은 본 발명의 실시 예에 다른 하이브리드 PRA의 동작 종료 시 제어방법의 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7 은 종래기술에 따른 하이브리드 PRA의 동작 종료 시 제어신호 및 출력신호의 개략적인 타이밍도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 PRA의 동작 종료 시 제어신호 및 출력신호의 개략적인 타이밍도이다.1 is a schematic configuration diagram of a hybrid PRA according to the prior art.
2 is a schematic configuration diagram of a hybrid PRA according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of a control method when an operation of a hybrid PRA is started according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic timing diagram of a control signal and an output signal when a main relay is normal when an operation of a hybrid PRA is started according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic timing diagram of a control signal and an output signal when the contact of the main relay is defective at the start of the operation of the hybrid PRA according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a process of a control method when an operation of a hybrid PRA is terminated according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic timing diagram of a control signal and an output signal when an operation of a hybrid PRA according to the prior art is terminated.
8 is a schematic timing diagram of a control signal and an output signal when an operation of a hybrid PRA is terminated according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 PRA의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of a hybrid PRA according to an embodiment of the present invention.

도 2 를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 PRA(100)는 일측이 배터리(10)에 직렬로 연결되고 타측이 부하(20)와 직렬로 연결되는 메인 릴레이(110)와 상기 메인 릴레이(110)와 병렬로 연결되는 전자식 스위치(120)와 상기 전자식 스위치(120)와 직렬로 연결된 전류센서(130)와 상기 전류센서(130)의 측정값을 통해 상기 메인 릴레이(110)와 전자식 스위치(120)를 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , in the hybrid PRA 100 according to an embodiment of the present invention, one side is connected in series with the battery 10 and the other side is connected in series with the load 20 , the main relay 110 and the main relay The electronic switch 120 connected in parallel with 110, the current sensor 130 connected in series with the electronic switch 120, and the main relay 110 and the electronic switch through the measured values of the current sensor 130 and a control unit (not shown) for controlling the 120 .

상기 전자식 스위치(120)는 상기 메인 릴레이(110)의 개방 시 상기 메인 릴레이(110)의 접점에 발생하는 아크를 방지하기 위한 목적으로 구성되며, 이러한 전자식 스위치(120)는 ON/OFF 제어 가능한 소자로써, 예컨데 IGBT(Insulated gate bipolar transistor)로 구현될 수 있다.The electronic switch 120 is configured for the purpose of preventing an arc generated at the contact point of the main relay 110 when the main relay 110 is opened, and this electronic switch 120 is an ON/OFF controllable element As such, for example, it may be implemented as an insulated gate bipolar transistor (IGBT).

상기 전류센서(130)는 상기 전자식 스위치(120)에 흐르는 전류를 측정하기 위한 소자로써, 예컨데 홀 센서(Hall Sensor)와 같은 반도체 센서로 구현될 수 있다.The current sensor 130 is an element for measuring the current flowing through the electronic switch 120 and may be implemented as a semiconductor sensor such as a Hall sensor.

도면에는 도시하지 않았으나 상기 제어부는 상기 전류센서(130)에서 측정된 전류값을 통해 상기 메인 릴레이(110)의 정상동작 여부를 판단하여 상기 메인 릴레이(110)와 상기 전자식 스위치(120)의 ON/OFF를 제어하는 역할을 한다.Although not shown in the drawing, the control unit determines whether the main relay 110 is operating normally based on the current value measured by the current sensor 130 to turn ON / the main relay 110 and the electronic switch 120 . It serves to control OFF.

도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 PRA의 동작 시작 시 제어방법의 과정을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a process of a control method when an operation of a hybrid PRA is started according to the present invention.

도 3을 참조하면 먼저 상기 제어부가 상기 메인 릴레이(110)를 ON 제어하는 제 1 제어단계(S10)를 수행한다. 상기 메인 릴레이(110)는 기계식 릴레이로 구현되므로 일반적으로 수 ms의 동작시간이 지난 후에 실제 출력이 발생하게 된다.Referring to FIG. 3 , first, the control unit performs a first control step ( S10 ) of ON-controlling the main relay 110 . Since the main relay 110 is implemented as a mechanical relay, an actual output is generally generated after an operation time of several ms has elapsed.

다음으로 상기 제어부가 상기 전자식 스위치(120)를 ON 제어하는 제 2 제어단계(S20)를 수행한다. 상기 전자식 스위치(120)는 반도체 스위치로 구현되므로 동작시간이 매우 짧아 ON제어와 거의 동시에 실제 출력이 발생하게 된다.Next, the control unit performs a second control step (S20) of ON-controlling the electronic switch 120. Since the electronic switch 120 is implemented as a semiconductor switch, the operation time is very short, and the actual output is generated almost simultaneously with the ON control.

따라서 상기 제어부가 상기 메인 릴레이(110)를 먼저 ON 제어해도 실제 출력은 상기 전자식 스위치(120)에서 먼저 발생하게 된다. 이에 대한 상세한 타이밍은 도 4에 후술하기로 한다.Therefore, even if the controller first controls the ON of the main relay 110 , the actual output is first generated in the electronic switch 120 . A detailed timing for this will be described later with reference to FIG. 4 .

다음으로 상기 전자식 스위치(120)에서 출력이 발생하면 상기 전자식 스위치(120)와 직렬로 연결된 전류센서(130)가 상기 전자식 스위치(120)에 흐르는 전류를 측정하기 시작하는 전류측정단계(S30)을 수행하게 된다. 상기 전류센서(130)를 통한 전류측정은 상기 하이브리드 PRA(100)의 동작 종료 전까지 계속 수행된다.Next, when an output is generated from the electronic switch 120, the current sensor 130 connected in series with the electronic switch 120 starts measuring the current flowing through the electronic switch 120 (S30). will perform Current measurement through the current sensor 130 is continuously performed until the operation of the hybrid PRA 100 is terminated.

상기 전자식 스위치(120)에서 출력이 발생하고 상기 메인 릴레이(110)에서 출력이 발생하기까지의 시간동안 상기 전자식 스위치(120)에는 부하의 인덕턴스 성분에 의한 돌입전류가 흐르게 된다. 이는 정상동작중에 일어나는 현상으로 이 돌입전류가 해소될 때까지 일정시간 동안 상기 제어부에서는 상기 전류센서(130)를 통해 측정되는 전류값을 고려하지 않는다.A rush current due to the inductance component of the load flows through the electronic switch 120 for a time between the generation of output from the electronic switch 120 and the generation of the output from the main relay 110 . This is a phenomenon that occurs during normal operation, and the control unit does not consider the current value measured by the current sensor 130 for a certain period of time until the inrush current is resolved.

상기 돌입전류가 해소되기까지의 미리 정해진 시간이 지난 후 상기 제어부는 상기 전류센서(130)에서 측정된 값을 미리 정해진 기준값과 비교하여(S40) 기준값보다 크면 상기 메인 릴레이(110)를 접점 불량으로 판단하고(S50), 기준값보다 작으면 정상으로 판단하는 제 1 판단단계를 수행한다.After a predetermined time until the inrush current is resolved, the control unit compares the value measured by the current sensor 130 with a predetermined reference value (S40), and if it is greater than the reference value, the main relay 110 as a contact failure. It is determined ( S50 ), and if it is smaller than the reference value, a first determination step of determining that it is normal is performed.

상기 전자식 스위치(120)를 통해 흐르던 전류는 상기 메인 릴레이(110)에서 출력이 발생하면 상기 메인 릴레이(110)를 통해 대부분이 흐르게 되므로 상기 전자식 스위치(120)를 통해 흐르는 전류는 매우 작아질 것이며 이 전류는 상기 전류센서(130)를 통해 측정된다.Most of the current flowing through the electronic switch 120 flows through the main relay 110 when an output is generated from the main relay 110, so the current flowing through the electronic switch 120 will be very small. The current is measured through the current sensor 130 .

그러나 만약 고장으로 상기 메인 릴레이(110)의 접점이 동작하지 않는다면, 부하측으로 공급되는 대부분의 전류는 상기 전자식 스위치(120)를 통해 흐르게 되어 상기 전류센서(130)를 통해 그 전류값이 측정될 것이다.However, if the contact of the main relay 110 does not operate due to a failure, most of the current supplied to the load will flow through the electronic switch 120 and the current value will be measured through the current sensor 130 .

상기 메인 릴레이(110)와 상기 전자식 스위치(120)의 통전 저항과 상기 부하측으로 공급되는 전류를 알고 있다면, 상기 메인 릴레이(110)가 정상인 경우와 접점이 동작하지 않을 경우에 각각 상기 전자식 스위치(120)를 통해 흐르는 전류값을 계산할 수 있으며, 이를 통해 적절한 전류값을 제 1 판단단계의 판단 기준값으로 정할 수 있다.If the energization resistance of the main relay 110 and the electronic switch 120 and the current supplied to the load are known, the electronic switch 120 when the main relay 110 is normal and the contact does not operate, respectively. ) can be calculated, and through this, an appropriate current value can be determined as the reference value of the first determination step.

상기 제 1 판단단계에서 상기 메인 릴레이(110)의 접점 불량이 확인되면 상기 제어부는 상기 메인 릴레이(110)와 상기 전자식 스위치(120)를 OFF하고 종료하는 비정상 종료단계(S60)를 수행한다.When the contact failure of the main relay 110 is confirmed in the first determination step, the control unit performs an abnormal termination step (S60) of turning off the main relay 110 and the electronic switch 120 and terminating.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 PRA의 동작 시작 시 메인 릴레이가 정상일 경우의 제어신호 및 출력신호의 개략적인 타이밍도이다.4 is a schematic timing diagram of a control signal and an output signal when the main relay is normal when the hybrid PRA starts operating according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 PRA의 동작 시작 시 메인 릴레이의 접점이 불량인 경우의 제어신호 및 출력신호의 개략적인 타이밍도이다.5 is a schematic timing diagram of a control signal and an output signal when the contact of the main relay is defective at the start of the operation of the hybrid PRA according to an embodiment of the present invention.

도 4와 도 5에 나타난 본 발명의 일 실시 예에서 각 제어신호 및 출력신호들은 상기 제어부의 클럭에 맞춰 출력된다고 가정하였으며 각 점선간의 간격을 1클럭으로 한다.In the embodiment of the present invention shown in FIGS. 4 and 5 , it is assumed that each control signal and output signals are output according to the clock of the control unit, and the interval between each dotted line is 1 clock.

상기 메인 릴레이(110)와 상기 전자식 스위치(120)의 ON 제어 간격은 1클럭, 상기 메인 릴레이(110)의 동작시간은 2클럭, 상기 전자식 스위치(120)의 돌입전류가 해소되기까지의 미리 정해진 시간은 1클럭으로 가정하였다.The ON control interval of the main relay 110 and the electronic switch 120 is 1 clock, the operation time of the main relay 110 is 2 clocks, a predetermined time until the inrush current of the electronic switch 120 is resolved Time was assumed to be 1 clock.

도 4를 참조하면, 먼저 상기 메인 릴레이(110)의 ON 제어신호가 발생한 후 1클럭 후 상기 전자식 스위치(120)의 ON제어신호가 발생한다.Referring to FIG. 4 , first, after the ON control signal of the main relay 110 is generated, the ON control signal of the electronic switch 120 is generated one clock later.

상기 전자식 스위치(120)의 출력은 ON제어신호와 동시에 발생하며, 상기 메인 릴레이(110)의 출력은 ON제어신호가 발생한 후 2클럭 후에 발생하여 상기 전자식 스위치(120)의 출력보다 1클럭 후에 발생한다.The output of the electronic switch 120 is generated simultaneously with the ON control signal, and the output of the main relay 110 is generated 2 clocks after the ON control signal is generated and is generated 1 clock later than the output of the electronic switch 120 do.

한편 상기 전자식 스위치(120)에는 출력이 ON됨과 동시에 부하에 따른 돌입전류가 흐르게 되고 1클럭 후 상기 메인 릴레이(110)의 출력이 ON됨과 동시에 대부분의 전류는 상기 메인 릴레이(110)를 통해 흐르고 상기 전자식 스위치(120)에 흐르는 전류값은 0에 가까운 값으로 떨어지게 된다.Meanwhile, in the electronic switch 120 , an inrush current according to the load flows at the same time as the output is turned on. After one clock, the output of the main relay 110 is turned on and at the same time most of the current flows through the main relay 110 and the The current value flowing through the electronic switch 120 falls to a value close to zero.

이 전류값으로 상기 제어부는 상기 메인 릴레이(110)가 정상이라고 판단하여 상기 하이브리드 PRA(100)의 정상 동작 시퀀스를 진행하게 된다.With this current value, the controller determines that the main relay 110 is normal and proceeds with the normal operation sequence of the hybrid PRA 100 .

도 5를 참조하면, 상기 메인 릴레이(110)의 출력이 접점 불량으로 발생하지 않으므로 상기 전자식 스위치(120)의 출력이 ON되어 돌입전류 해소된 후 1클럭 후에도 상기 전자식 스위치(120)를 통해 흐르는 전류는 떨어지지 않는다.Referring to FIG. 5 , since the output of the main relay 110 does not occur due to a contact failure, the current flowing through the electronic switch 120 even after one clock after the output of the electronic switch 120 is turned on and the inrush current is resolved. does not fall

이 전류값으로 상기 제어부는 상기 메인 릴레이(110)에 접점 불량이 발생한 것을 판단하여 다음 클럭에 상기 전자식 스위치(120)를 강제로 종료하여 부하에 따른 전류가 상기 전자식 스위치(120)를 통해 계속적으로 흐르는 것을 차단하여 상기 전자식 스위치(120)의 고장을 방지한다.With this current value, the control unit determines that a contact failure has occurred in the main relay 110 and forcibly shuts down the electronic switch 120 at the next clock so that the current according to the load continues through the electronic switch 120 By blocking the flow, the failure of the electronic switch 120 is prevented.

도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 PRA의 동작 종료 시 제어방법의 과정을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a process of a control method upon termination of operation of a hybrid PRA according to the present invention.

도 6을 참조하면 상기 제 1 판단단계에서 상기 메인 릴레이(110)가 정상으로 판단되면, 상기 제어부가 상기 하이브리드 PRA(100)에 대한 정상 동작 시퀀스를 진행하게 된다(S70).Referring to FIG. 6 , if it is determined that the main relay 110 is normal in the first determination step, the control unit proceeds with a normal operation sequence for the hybrid PRA 100 (S70).

상기 정상 동작 시퀀스 진행 후(S70), 시퀀스를 종료하고자 할 때, 상기 제어부는 메인 릴레이를 OFF 제어하는 제 3 제어단계(S80)를 수행한다.After the normal operation sequence is performed (S70), when the sequence is to be ended, the control unit performs a third control step (S80) of controlling the main relay to be OFF.

다음으로 상기 제어부는 상기 전류센서(130)에서 측정된 전류값을 미리 정해진 기준과 비교하여(S90) 기준값보다 크면 상기 메인 릴레이(110)가 정상 OFF된 것으로 판단하고(S100), 기준값보다 작으면 접점 융착된 것으로 판단하는(S120) 제 2 판단단계를 실행한다.Next, the control unit compares the current value measured by the current sensor 130 with a predetermined reference value (S90) and determines that the main relay 110 is normally OFF if it is greater than the reference value (S100), and is smaller than the reference value A second determination step of determining that the contact is fused (S120) is executed.

상기 제 2 판단단계에서 상기 메인 릴레이(110)의 접점이 융착된 것으로 판단되면, 상기 제어부는 상기 전자식 스위치(120)를 OFF하고(S130) 종료한다.When it is determined that the contact of the main relay 110 is fused in the second determination step, the control unit turns off the electronic switch 120 (S130) and ends.

상기 제 3 제어단계(S80)에서 상기 메인 릴레이(110)가 OFF될때 접점에 발생하는 아크를 소호하기 위해 상기 전자식 스위치(120)는 일정시간 동안 ON되어 있어야 한다.In the third control step (S80), when the main relay 110 is turned off, the electronic switch 120 must be turned on for a predetermined time in order to extinguish the arc generated at the contact point.

이러한 상황에서 부하에 따른 전류는 상기 메인 릴레이(110)가 OFF 됨과 동시에 상기 전자식 스위치(120)를 통해 흐르게 되어 상기 전류센서(130)가 이 전류값의 변화를 측정하게 된다.In this situation, the current according to the load flows through the electronic switch 120 as soon as the main relay 110 is turned off, so that the current sensor 130 measures the change in the current value.

상기 제어부는 이 전류값의 변화를 통해 상기 메인 릴레이(110)가 OFF된 시점을 파악할 수 있으며, 상기 제 2 판단단계에서 상기 메인 릴레이(110)가 정상 OFF된 것으로 판단되면(S100), 상기 메인 릴레이(110)의 아크가 소호되기까지의 미리 정해진 시간이 지난 후(S110) 상기 전자식 스위치(120)를 OFF하고 종료하는 정상 종료단계(S130)를 실행한다.The control unit can determine when the main relay 110 is OFF through the change in the current value, and when it is determined that the main relay 110 is normally OFF in the second determination step (S100), the main After a predetermined time elapses until the arc of the relay 110 is extinguished (S110), the electronic switch 120 is turned OFF and a normal termination step (S130) of terminating is executed.

만약 상기 메인 릴레이(110)의 접점이 융착되어 OFF 제어에도 출력이 계속 발생한다면 부하에 따른 전류는 상기 메인 릴레이(110)를 통해 계속 흐르기 때문에 상기 전자식 스위치(120)에 흐르는 전류값은 변하지 않는다.If the contact of the main relay 110 is fused and output continues to be generated even in the OFF control, the current flowing through the electronic switch 120 does not change because the current according to the load continues to flow through the main relay 110 .

따라서 전류값의 변화로 상기 메인 릴레이(110)의 OFF시점을 확인 할 수 있을 뿐 아니라 상기 메인 릴레이(110)의 접점 융착여부도 판단 할 수 있게 된다.Accordingly, it is possible to check the OFF time of the main relay 110 by changing the current value, and also to determine whether the contact point of the main relay 110 is fused or not.

접점 융착이 발생한 상기 메인 릴레이(110)는 모든 동작이 종료된 후 차량의 주전원이 OFF된 상태에서 교체되는 것이 바람직하다.The main relay 110 in which contact fusion has occurred is preferably replaced in a state in which the main power of the vehicle is turned OFF after all operations are completed.

기존의 하이브리드 PRA에서는 전류값의 변화를 알 수 없었기 때문에 메인 릴레이의 정확한 OFF 시점을 알 수 없었다. 이러한 종래기술에 따른 하이브리드 PRA의 동작 종료 시의 제어신호 및 출력 신호의 개략적인 타이밍도를 도 7에 나타내었다.In the conventional hybrid PRA, the change in the current value could not be known, so the exact OFF time of the main relay could not be known. A schematic timing diagram of a control signal and an output signal when the operation of the hybrid PRA according to the prior art is terminated is shown in FIG. 7 .

도 7을 참조하면, 메인 릴레이를 제어하는 제어신호의 전압값에 따라 경우가 다르게 나타날 수 있는데 먼저 전압값이 높을수록 메인 릴레이의 차단 시간은 길어진다.Referring to FIG. 7 , different cases may appear depending on the voltage value of the control signal for controlling the main relay. First, the higher the voltage value, the longer the blocking time of the main relay.

제어신호가 저전압인 A신호의 경우 차단시간은 1클럭인 반면, 고전압이 B신호의 경우 차단시간은 2클럭이다.In case of signal A having a low voltage, the cutoff time is 1 clock, whereas in case of signal B having a high voltage, the cutoff time is 2 clocks.

종래기술에서 제어부는 제어신호의 전압값 및 메인 릴레이의 정확한 차단시간을 알 수 없었기 때문에 고전압인 B신호를 기준으로 메인 릴레이의 차단시간은 2클럭이라고 고정한 상태에서 아크 소호를 위한 시간 1클럭이 더 지난 후 전자식 스위치를 OFF한다.In the prior art, since the control unit could not know the voltage value of the control signal and the exact cut-off time of the main relay, the cut-off time of the main relay was fixed as 2 clocks based on the high voltage B signal, and the time for arc extinguishing was 1 clock more. After that, turn off the electronic switch.

이 상태에서 만약 제어신호가 A신호라면 전자식 스위치에 부하전류가 흐르는 시간은 1클럭이 아니라 2클럭이 되기 때문에 전자식 스위치는 2클럭의 전류 용량을 만족하는 전자식 소자로 적용해야 한다.In this state, if the control signal is signal A, the time for the load current to flow through the electronic switch is 2 clocks, not 1 clock, so the electronic switch must be applied as an electronic device satisfying the current capacity of 2 clocks.

그러나 전류값을 통해 메인 릴레이의 정확한 차단 시점을 알고 그 시점으로부터 일정한 시간 동안만 ON되도록 전자식 스위치를 제어하면 ON되는 시간만큼만 고려하여 적절한 용량을 갖는 전자식 스위치 소자를 적용할 수 있어 소자의 크기도 줄이고 비용도 절감할 수 있게 된다. However, if you know the exact cutoff time of the main relay through the current value and control the electronic switch to turn on only for a certain period of time from that point, you can apply an electronic switch element with appropriate capacity considering only the turn on time, reducing the size of the element and reducing the size of the element. Costs can also be reduced.

도 8 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 PRA의 동작 종료 시 제어신호 및 출력신호의 개략적인 타이밍도이다.8 is a schematic timing diagram of a control signal and an output signal when an operation of a hybrid PRA is terminated according to an embodiment of the present invention.

제어신호가 A신호인 경우, 상기 전류센서(130)를 통해 1클럭인 상기 메인 릴레이(110)의 차단시간을 감지하여 아크를 소호하기 위해 1클럭 이후에 상기 전자식 스위치(120)를 OFF한다.When the control signal is signal A, the electronic switch 120 is turned OFF after one clock to extinguish the arc by detecting the cutoff time of the main relay 110 which is one clock through the current sensor 130 .

마찬가지로 제어신호가 B신호인 경우, 제어신호가 출력되고 2클럭 이후 상기 메인 릴레이(110)가 차단된 것을 감지하여 1클럭 이후에 상기 전자식 스위치(120)를 OFF하기 때문에 제어신호의 전압값이 변하여도 상기 전자식 스위치(120)를 통해 부하전류가 흐르는 시간은 무조건 1클럭이 된다.Similarly, when the control signal is the B signal, the control signal is output, and after 2 clocks, it is detected that the main relay 110 is cut off, and the electronic switch 120 is turned off after 1 clock. Therefore, the voltage value of the control signal is changed. Also, the time during which the load current flows through the electronic switch 120 is unconditionally one clock.

따라서 아크 소호를 위해 미리 정해놓은 시간에 흐르는 전류만을 고려하여 전자식 스위치(120) 소자를 선정할 수 있다.Therefore, the electronic switch 120 element can be selected in consideration of only the current flowing at a predetermined time for arc extinguishing.

이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention described above has been described in detail through preferred embodiments, it is to be noted that the present invention is not limited to the contents of these embodiments. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, although not presented in the examples, various imitations or improvements to the present invention are possible within the scope of the appended claims, all of which fall within the technical scope of the present invention. Belonging is so self-evident. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 하이브리드 PRA 110 : 메인 릴레이
120 : 전자식 스위치 130 : 전류센서
10 : 배터리 20 : 부하100: hybrid PRA 110: main relay
120: electronic switch 130: current sensor
10: battery 20: load

Claims (4)

일측이 배터리에 직렬로 연결되고 타측이 부하와 직렬로 연결되는 메인 릴레이와 상기 메인 릴레이와 병렬로 연결되는 전자식 스위치와 상기 메인 릴레이와 전자식 스위치를 제어하는 제어부를 포함하는 하이브리드 PRA 제어방법에 있어서,
상기 제어부가 상기 메인 릴레이를 ON 제어하는 제 1 제어단계;
상기 제어부가 상기 전자식 스위치를 ON 제어하는 제 2 제어단계;
상기 전자식 스위치와 직렬로 연결된 전류센서가 상기 전자식 스위치에 흐르는 전류를 측정하는 전류측정단계;
상기 전자식 스위치에 발생하는 돌입전류가 해소되기까지의 미리 정해진 시간이 지난 후 상기 제어부가 상기 전류센서에서 측정된 값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 상기 기준값보다 크면 상기 메인 릴레이는 접점 불량으로 판단하고, 상기 기준값보다 작으면 정상으로 판단하는 제 1 판단단계; 및
상기 제어부가, 상기 제 1 판단단계에서 상기 메인 릴레이의 접점 불량으로 판단되면 상기 메인 릴레이와 상기 전자식 스위치를 OFF한 후 종료하고, 상기 제 1 판단단계에서 상기 메인 릴레이가 정상으로 판단되면 상기 하이브리드 PRA에 대한 정상 동작 시퀀스를 진행하는 단계; 를 포함하고,
상기 하이브리드 PRA에 대한 정상 동작 시퀀스를 진행하는 단계 이후에,
상기 제어부가 메인 릴레이를 OFF 제어하는 제 3 제어단계;
상기 제어부가 상기 전류센서 측정된 값을 미리 정해진 기준과 비교하여 기준값보다 크면 상기 메인 릴레이는 정상 OFF된 것으로 판단하고, 기준값보다 작으면 접점 융착으로 판단하는 제 2 판단단계; 및
상기 제 2 판단단계에서 상기 메인 릴레이가 정상 OFF된 것으로 판단되면, 상기 메인 릴레이의 아크가 소호되기까지의 미리 정해진 시간이 지난 후 상기 제어부가 상기 전자식 스위치를 OFF하고 종료하는 정상 종료단계; 를 더 포함하는 하이브리드 PRA 제어 방법.A hybrid PRA control method comprising a main relay having one side connected in series with a battery and the other side with a load in series, an electronic switch connected in parallel with the main relay, and a controller for controlling the main relay and the electronic switch,
a first control step in which the control unit turns ON the main relay;
a second control step in which the control unit controls ON the electronic switch;
a current measurement step of measuring a current flowing through the electronic switch by a current sensor connected in series with the electronic switch;
After a predetermined time has elapsed until the inrush current generated in the electronic switch is resolved, the control unit compares the value measured by the current sensor with a predetermined reference value and is greater than the reference value, the main relay determines that the contact is defective, a first determination step of judging normal if it is less than the reference value; and
When the control unit determines that the contact of the main relay is defective in the first determination step, the control unit turns off the main relay and the electronic switch and ends, and when the main relay is determined as normal in the first determination step, the hybrid PRA performing a normal operation sequence for including,
After proceeding with the normal operation sequence for the hybrid PRA,
a third control step in which the control unit turns off the main relay;
a second determination step in which the control unit compares the measured value of the current sensor with a predetermined reference value and determines that the main relay is normally OFF if greater than the reference value, and determines that the contact fusion is smaller than the reference value; and
When it is determined that the main relay is normally OFF in the second determination step, after a predetermined time has elapsed until the arc of the main relay is extinguished, the control unit turns off the electronic switch and terminates the normal end step; Hybrid PRA control method further comprising a. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 판단단계에서 상기 메인 릴레이가 접점 융착된 것으로 판단되면, 상기 제어부가 상기 전자식 스위치를 OFF하고 종료하는 하이브리드 PRA 제어 방법.The hybrid PRA control method according to claim 1, wherein when it is determined that the contact point of the main relay is fused in the second determination step, the control unit turns off the electronic switch and terminates it.
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