KR102642100B1

KR102642100B1 - Method for diagnosing failure of relays

Info

Publication number: KR102642100B1
Application number: KR1020180103610A
Authority: KR
Inventors: 강태종
Original assignee: 에스케이온 주식회사
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2024-03-04
Also published as: KR20200025762A

Abstract

본 발명에 의하면 릴레이를 동작시킬 때 메인 릴레이 회로에 흐르는 전류나 프리차지 릴레이 회로에 흐르는 전류를 이용하여 릴레이의 고장을 진단할 수 있으며, 제1 메인 릴레이와 제2 메인 릴레이 양단 간의 전압, 또는 전압 분배 회로를 구성하는 저항에 인가되는 전압을 이용해서도 릴레이의 고장을 진단할 수 있게 된다. According to the present invention, when operating a relay, a failure of the relay can be diagnosed using the current flowing in the main relay circuit or the current flowing in the precharge relay circuit, and the voltage or voltage between both ends of the first main relay and the second main relay. It is possible to diagnose relay failures using the voltage applied to the resistance that makes up the distribution circuit.

Description

Fault diagnosis method of relay {METHOD FOR DIAGNOSING FAILURE OF RELAYS}

본 발명은 릴레이의 고장을 진단하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for diagnosing a relay failure.

전기 자동차(HEV, PHEV, BEV 등)는 전기를 주동력 또는 보조동력으로 사용하며, 이를 위해 다수의 배터리셀로 이루어진 배터리팩이 전기 자동차 내에 탑재되어 있다. 이러한 배터리팩은 일반적으로 매우 높은 전압을 갖기 때문에, 하기 특허문헌 1과 같이 배터리팩의 양극단자는 양극 컨택터(또는, 양극 릴레이)에 접속되고, 프리차지 회로는 상기 양극 컨택터에 병렬로 접속되며, 차량용 배터리팩의 음극단자는 음극 컨택터(또는, 음극 릴레이)에 접속되어, 차량의 안정성을 확보하고 있다. Electric vehicles (HEV, PHEV, BEV, etc.) use electricity as main or auxiliary power, and for this purpose, a battery pack consisting of multiple battery cells is installed in the electric vehicle. Since these battery packs generally have a very high voltage, the positive terminal of the battery pack is connected to a positive contactor (or positive relay), and the precharge circuit is connected in parallel to the positive contactor, as shown in Patent Document 1 below. , the negative terminal of the vehicle battery pack is connected to a negative contactor (or negative relay) to ensure the stability of the vehicle.

다만, 배터리팩에 접속되는 이와 같은 릴레이는 배터리팩으로부터 공급되는 고전류로 인해 고착(stuck)되거나 융착(welding)이 일어나 제대로 동작을 하지 않을 우려가 있다. 그리고 릴레이가 고착이나 융착 상태가 될 경우에는 배터리팩의 폭발 또는 운전자 감전의 가능성이 높아지기 때문에, 차량 및 운전자 모두에게 위험을 야기할 수 있다.However, there is a risk that such relays connected to the battery pack may not operate properly due to sticking or welding due to the high current supplied from the battery pack. And if the relay becomes stuck or fused, the possibility of battery pack explosion or driver electric shock increases, which can cause danger to both the vehicle and the driver.

이에 따라, 하기 특허문헌 1에서는 프리차지 릴레이의 온오프에 의해 누전 상태의 변화를 누전검출회로로 검출함으로써 컨택터들의 융착을 검출할 수 있음을 개시하고 있다.Accordingly, Patent Document 1 below discloses that fusion of contactors can be detected by detecting a change in the state of electric leakage due to the on/off of the precharge relay using an earth leakage detection circuit.

일본공개특허공보 제2011-166950호(공개일: 2011.08.25.)Japanese Patent Publication No. 2011-166950 (Publication date: 2011.08.25.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 릴레이의 고장 여부를 다양한 방법을 통해 진단할 수 있는 방안을 제공하는 것에 그 목적이 있으며, 더 나아가 릴레이의 고장 여부를 정확하게 진단할 수 있는 방안을 제공하는 것에 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, and its purpose is to provide a method for diagnosing whether a relay is broken through various methods. Furthermore, it is possible to accurately diagnose whether a relay is broken. The purpose is to provide a solution.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배터리 관리 시스템에 의해 수행되며, 일단이 배터리팩의 제1 전극단자에 접속되고 타단이 부하의 일단에 접속되는 제1 메인 릴레이와, 일단이 상기 배터리팩의 제2 전극단자에 접속되고 타단이 상기 부하의 타단에 접속되는 제2 메인 릴레이와, 상기 제2 메인 릴레이에 병렬로 접속되는 프리차지 릴레이로 이루어지는 릴레이의 고장 진단 방법으로서, 상기 제1 메인 릴레이는 제1 릴레이 코일 및 상기 제1 릴레이 코일에 전류가 흐름에 따라 동작하는 제1 릴레이 스위치를 포함하며, 제1 전류 스위치를 온 상태로 동작시켜, 제1 전압원, 상기 제1 릴레이 코일, 상기 제1 전류 스위치 및 제1 션트부를 포함하는 제1 메인 릴레이 회로에 전류가 흐르도록 하는 단계; 상기 제1 션트부에서 출력되는 전압을 이용하여 상기 제1 메인 릴레이 회로에 흐르는 전류를 산출하는 단계; 및 상기 제1 메인 릴레이 회로에 흐르는 전류와 제1 메인 릴레이 기준전류를 비교하여 상기 제1 메인 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention is carried out by a battery management system, and includes a first main relay, one end of which is connected to the first electrode terminal of the battery pack and the other end of which is connected to one end of the load, and one end of which is connected to the battery. A fault diagnosis method for a relay consisting of a second main relay connected to the second electrode terminal of the pack and the other end of which is connected to the other end of the load, and a precharge relay connected in parallel to the second main relay, wherein the first main relay The relay includes a first relay coil and a first relay switch that operates according to current flowing in the first relay coil, and operates the first current switch in an on state to generate a first voltage source, the first relay coil, and the allowing current to flow in a first main relay circuit including a first current switch and a first shunt unit; calculating a current flowing in the first main relay circuit using the voltage output from the first shunt unit; and comparing a current flowing in the first main relay circuit with a first main relay reference current to determine whether the first main relay is operating normally.

또한, 상기 제1 메인 릴레이의 정상 동작 판단은, 상기 제1 메인 릴레이의 일단과 상기 제2 메인 릴레이의 일단 사이의 제1 전압을 측정하는 단계; 상기 제 1 메인 릴레이의 타단과 상기 제2 메인 릴레이의 일단 사이의 제2 전압을 측정하는 단계; 및 상기 제1 전압과 상기 제2 전압을 비교하여 상기 제1 메인 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, determining the normal operation of the first main relay includes measuring a first voltage between one end of the first main relay and one end of the second main relay; measuring a second voltage between the other end of the first main relay and one end of the second main relay; and comparing the first voltage and the second voltage to determine whether the first main relay is operating normally.

여기서, 상기 프리차지 릴레이는 프리차지 릴레이 코일 및 상기 프리차지 릴레이 코일에 전류가 흐름에 따라 동작하는 프리차지 릴레이 스위치를 포함하며, 상기 제1 메인 릴레이가 정상 동작하는 것으로 판단된 경우, 프리차지 전류 스위치를 온 상태로 동작시켜, 프리차지 전압원, 상기 프리차지 릴레이 코일, 상기 프리차지 전류 스위치 및 프리차지 션트부를 포함하는 프리차지 릴레이 회로를 통해 전류가 흐르도록 하는 단계; 상기 프리차지 션트부에서 출력되는 전압을 이용하여 상기 프리차지 릴레이 회로에 흐르는 전류를 산출하는 단계; 및 상기 프리차지 릴레이 회로에 흐르는 전류와 프리차지 릴레이 기준전류를 비교하여 상기 프리차지 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 포함하는 이루어질 수 있다.Here, the precharge relay includes a precharge relay coil and a precharge relay switch that operates according to current flowing in the precharge relay coil, and when it is determined that the first main relay is operating normally, the precharge current Operating a switch in an on state to allow current to flow through a precharge relay circuit including a precharge voltage source, the precharge relay coil, the precharge current switch, and a precharge shunt unit; calculating a current flowing in the precharge relay circuit using the voltage output from the precharge shunt unit; and comparing a current flowing in the precharge relay circuit with a precharge relay reference current to determine whether the precharge relay is operating normally.

또한, 상기 프리차지 릴레이의 정상 동작 판단은, 상기 제2 메인 릴레이의 일단 또는 타단에 구비되는 전압 분배 회로에서, 상기 전압 분배 회로를 구성하는 저항에 인가되는 전압을 측정하는 단계; 및 상기 전압 분배 회로를 구성하는 저항에 인가되는 전압과 프리차지 릴레이 기준전압을 비교하여 상기 프리차지 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 더 포함하는 이루어질 수 있다.In addition, determining the normal operation of the precharge relay includes measuring a voltage applied to a resistor constituting the voltage distribution circuit in a voltage distribution circuit provided at one end or the other end of the second main relay; and comparing the voltage applied to the resistor constituting the voltage distribution circuit with the precharge relay reference voltage to determine whether the precharge relay is operating normally.

또한, 상기 프리차지 릴레이의 정상 동작 판단은, 상기 제1 메인 릴레이의 일단과 상기 제2 메인 릴레이의 일단 사이의 제1 전압을 측정하는 단계; 상기 제1 메인 릴레이의 타단과 상기 제2 메인 릴레이의 타단 사이의 제3 전압을 측정하는 단계; 및 상기 제1 전압과 상기 제3 전압을 비교하여 상기 프리차지 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 더 포함하여 이루어질 수 있다.Additionally, determining the normal operation of the precharge relay includes measuring a first voltage between one end of the first main relay and one end of the second main relay; measuring a third voltage between the other end of the first main relay and the other end of the second main relay; and comparing the first voltage and the third voltage to determine whether the precharge relay is operating normally.

그리고 상기 제2 메인 릴레이는 제2 릴레이 코일 및 상기 제2 릴레이 코일에 전류가 흐름에 따라 동작하는 제2 릴레이 스위치를 포함하며, 상기 프리차지 릴레이가 정상 동작하는 것으로 판단된 경우, 제2 전류 스위치를 온 상태로 동작시켜, 제2 전압원, 상기 제2 릴레이 코일, 상기 제2 전류 스위치 및 제2 션트부를 포함하는 제2 메인 릴레이 회로에 전류가 흐르도록 하는 단계; 상기 제2 션트부에서 출력되는 전압을 이용하여 상기 제2 메인 릴레이 회로에 흐르는 전류를 산출하는 단계; 및 상기 제2 메인 릴레이 회로에 흐르는 전류와 제2 메인 릴레이 기준전류를 비교하여 상기 제2 메인 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.And the second main relay includes a second relay coil and a second relay switch that operates according to the current flowing in the second relay coil, and when it is determined that the precharge relay is operating normally, the second current switch operating in an on state so that current flows through a second main relay circuit including a second voltage source, the second relay coil, the second current switch, and a second shunt unit; calculating a current flowing in the second main relay circuit using the voltage output from the second shunt unit; and comparing a current flowing in the second main relay circuit with a second main relay reference current to determine whether the second main relay is operating normally.

여기서, 상기 프리차지 릴레이의 정상 동작 판단은, 상기 프리차지 전류 스위치를 오프 상태로 동작시켜, 상기 프리차지 릴레이 회로에 흐르던 전류를 차단하는 단계; 상기 프리차지 션트부에서 출력되는 전압을 이용하여 상기 프리차지 릴레이 회로에 흐르는 전류를 산출하는 단계; 및 상기 프리차지 릴레이 회로에 흐르는 전류와 프리차지 릴레이 기준전류를 비교하여 상기 프리차지 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 더 포함하여 이루어질 수 있다.Here, determining the normal operation of the precharge relay includes operating the precharge current switch in an off state to block the current flowing in the precharge relay circuit; calculating a current flowing in the precharge relay circuit using the voltage output from the precharge shunt unit; and comparing a current flowing in the precharge relay circuit with a precharge relay reference current to determine whether the precharge relay is operating normally.

또한, 상기 제2 메인 릴레이의 정상 동작 판단은, 상기 제2 메인 릴레이의 일단 또는 타단에 구비되는 전압 분배 회로에서, 상기 전압 분배 회로를 구성하는 저항에 인가되는 전압을 측정하는 단계; 및 상기 전압 분배 회로를 구성하는 저항에 인가되는 전압과 제2 메인 릴레이 기준전압을 비교하여 상기 제2 메인 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 더 포함하는 이루어질 수 있다.In addition, determining the normal operation of the second main relay includes measuring a voltage applied to a resistor constituting the voltage distribution circuit in a voltage distribution circuit provided at one end or the other end of the second main relay; And comparing the voltage applied to the resistor constituting the voltage distribution circuit and the second main relay reference voltage to determine whether the second main relay is operating normally.

또한, 상기 제2 메인 릴레이의 정상 동작 판단은, 상기 제1 메인 릴레이의 일단과 상기 제2 메인 릴레이의 일단 사이의 제1 전압을 측정하는 단계; 상기 제1 메인 릴레이의 타단과 상기 제2 메인 릴레이의 타단 사이의 제3 전압을 측정하는 단계; 및 상기 제1 전압과 상기 제3 전압을 비교하여 상기 제2 메인 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, determining the normal operation of the second main relay includes measuring a first voltage between one end of the first main relay and one end of the second main relay; measuring a third voltage between the other end of the first main relay and the other end of the second main relay; and comparing the first voltage and the third voltage to determine whether the second main relay is operating normally.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배터리 관리 시스템에 의해 수행되며, 일단이 배터리팩의 제1 전극단자에 접속되고 타단이 부하의 일단에 접속되는 제1 메인 릴레이와, 일단이 상기 배터리팩의 제2 전극단자에 접속되고 타단이 상기 부하의 타단에 접속되는 제2 메인 릴레이와, 상기 제2 메인 릴레이에 병렬로 접속되는 프리차지 릴레이로 이루어지는 릴레이의 고장 진단 방법으로서, 상기 제1 메인 릴레이는 제1 릴레이 코일 및 상기 제1 릴레이 코일에 전류가 흐름에 따라 동작하는 제1 릴레이 스위치를 포함하며, 제1 전류 스위치를 오프 상태로 동작시켜, 제1 전압원, 상기 제1 릴레이 코일, 상기 제1 전류 스위치 및 제1 션트부를 포함하는 제1 메인 릴레이 회로에 흐르던 전류를 차단하는 단계; 상기 제1 션트부에서 출력되는 전압을 이용하여 상기 제1 메인 릴레이 회로에 흐르는 전류를 산출하는 단계; 및 상기 제1 메인 릴레이 회로에 흐르는 전류와 제1 메인 릴레이 기준전류를 비교하여 상기 제1 메인 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.And in order to achieve the above object, the present invention is carried out by a battery management system, and includes a first main relay, one end of which is connected to the first electrode terminal of the battery pack and the other end of which is connected to one end of the load, and one end of which is connected to the first electrode terminal of the battery pack. A fault diagnosis method for a relay consisting of a second main relay connected to a second electrode terminal of a battery pack and the other end of which is connected to the other end of the load, and a precharge relay connected in parallel to the second main relay, wherein the first The main relay includes a first relay coil and a first relay switch that operates as a current flows in the first relay coil, and operates the first current switch in an off state to generate a first voltage source, the first relay coil, blocking the current flowing in the first main relay circuit including the first current switch and the first shunt unit; calculating a current flowing in the first main relay circuit using the voltage output from the first shunt unit; and comparing a current flowing in the first main relay circuit with a first main relay reference current to determine whether the first main relay is operating normally.

여기서, 상기 제1 메인 릴레이의 정상 동작 판단은, 상기 제1 메인 릴레이의 일단과 상기 제2 메인 릴레이의 일단 사이의 제1 전압을 측정하는 단계; 상기 제 1 메인 릴레이의 타단과 상기 제2 메인 릴레이의 일단 사이의 제2 전압을 측정하는 단계; 및 상기 제1 전압과 상기 제2 전압을 비교하여 상기 제1 메인 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 더 포함하여 이루어질 수 있다.Here, determining the normal operation of the first main relay includes measuring a first voltage between one end of the first main relay and one end of the second main relay; measuring a second voltage between the other end of the first main relay and one end of the second main relay; and comparing the first voltage and the second voltage to determine whether the first main relay is operating normally.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배터리 관리 시스템에 의해 수행되며, 일단이 배터리팩의 제1 전극단자에 접속되고 타단이 부하의 일단에 접속되는 제1 메인 릴레이와, 일단이 상기 배터리팩의 제2 전극단자에 접속되고 타단이 상기 부하의 타단에 접속되는 제2 메인 릴레이와, 상기 제2 메인 릴레이에 병렬로 접속되는 프리차지 릴레이로 이루어지는 릴레이의 고장 진단 방법으로서, 상기 제1 메인 릴레이는 제1 릴레이 코일 및 상기 제1 릴레이 코일에 전류가 흐름에 따라 동작하는 제1 릴레이 스위치를 포함하며, 제1 전류 스위치를 오프 상태로 동작시켜, 제1 전압원, 상기 제1 릴레이 코일, 상기 제1 전류 스위치 및 제1 션트부를 포함하는 제1 메인 릴레이 회로에 흐르던 전류를 차단하는 단계; 상기 제1 메인 릴레이의 일단과 상기 제2 메인 릴레이의 일단 사이의 제1 전압을 측정하는 단계; 상기 제 1 메인 릴레이의 타단과 상기 제2 메인 릴레이의 일단 사이의 제2 전압을 측정하는 단계; 및 상기 제1 전압과 상기 제2 전압을 비교하여 상기 제1 메인 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention is carried out by a battery management system, and includes a first main relay, one end of which is connected to the first electrode terminal of the battery pack and the other end of which is connected to one end of the load, and one end of which is connected to the first electrode terminal of the battery pack. A fault diagnosis method for a relay comprising a second main relay connected to a second electrode terminal of a battery pack and the other end of which is connected to the other end of the load, and a precharge relay connected in parallel to the second main relay, wherein the first The main relay includes a first relay coil and a first relay switch that operates as a current flows in the first relay coil, and operates the first current switch in an off state to generate a first voltage source, the first relay coil, blocking the current flowing in the first main relay circuit including the first current switch and the first shunt unit; measuring a first voltage between one end of the first main relay and one end of the second main relay; measuring a second voltage between the other end of the first main relay and one end of the second main relay; and comparing the first voltage and the second voltage to determine whether the first main relay is operating normally.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배터리 관리 시스템에 의해 수행되며, 일단이 배터리팩의 제1 전극단자에 접속되고 타단이 부하의 일단에 접속되는 제1 메인 릴레이와, 일단이 상기 배터리팩의 제2 전극단자에 접속되고 타단이 상기 부하의 타단에 접속되는 제2 메인 릴레이와, 상기 제2 메인 릴레이에 병렬로 접속되는 프리차지 릴레이로 이루어지는 릴레이의 고장 진단 방법으로서, 상기 제2 메인 릴레이는 제2 릴레이 코일 및 상기 제2 릴레이 코일에 전류가 흐름에 따라 동작하는 제2 릴레이 스위치를 포함하며, 제2 전류 스위치를 오프 상태로 동작시켜, 제2 전압원, 상기 제2 릴레이 코일, 상기 제2 전류 스위치 및 제2 션트부를 포함하는 제2 메인 릴레이 회로에 흐르던 전류를 차단하는 단계; 상기 제2 션트부에서 출력되는 전압을 이용하여 상기 제2 메인 릴레이 회로에 흐르는 전류를 산출하는 단계; 및 상기 제2 메인 릴레이 회로에 흐르는 전류와 제2 메인 릴레이 기준전류를 비교하여 상기 제2 메인 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention is carried out by a battery management system, and includes a first main relay, one end of which is connected to the first electrode terminal of the battery pack and the other end of which is connected to one end of the load, and one end of which is connected to the first electrode terminal of the battery pack. A fault diagnosis method for a relay comprising a second main relay connected to a second electrode terminal of a battery pack and the other end of which is connected to the other end of the load, and a precharge relay connected in parallel to the second main relay, wherein the second main relay The main relay includes a second relay coil and a second relay switch that operates as a current flows through the second relay coil, and operates the second current switch in an off state to generate a second voltage source, the second relay coil, blocking the current flowing in the second main relay circuit including the second current switch and the second shunt unit; calculating a current flowing in the second main relay circuit using the voltage output from the second shunt unit; and comparing a current flowing in the second main relay circuit with a second main relay reference current to determine whether the second main relay is operating normally.

여기서, 상기 제2 메인 릴레이의 정상 동작 판단은, 상기 제2 메인 릴레이의 일단 또는 타단에 구비되는 전압 분배 회로에서, 상기 전압 분배 회로를 구성하는 저항에 인가되는 전압을 측정하는 단계; 및 상기 전압 분배 회로를 구성하는 저항에 인가되는 전압과 제2 메인 릴레이 기준전압을 비교하여 상기 제2 메인 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 더 포함하는 이루어질 수 있다.Here, determining the normal operation of the second main relay includes measuring a voltage applied to a resistor constituting the voltage distribution circuit in a voltage distribution circuit provided at one end or the other end of the second main relay; And comparing the voltage applied to the resistor constituting the voltage distribution circuit and the second main relay reference voltage to determine whether the second main relay is operating normally.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배터리 관리 시스템에 의해 수행되며, 일단이 배터리팩의 제1 전극단자에 접속되고 타단이 부하의 일단에 접속되는 제1 메인 릴레이와, 일단이 상기 배터리팩의 제2 전극단자에 접속되고 타단이 상기 부하의 타단에 접속되는 제2 메인 릴레이와, 상기 제2 메인 릴레이에 병렬로 접속되는 프리차지 릴레이로 이루어지는 릴레이의 고장 진단 방법으로서, 상기 제2 메인 릴레이는 제2 릴레이 코일 및 상기 제2 릴레이 코일에 전류가 흐름에 따라 동작하는 제2 릴레이 스위치를 포함하며, 제2 전류 스위치를 오프 상태로 동작시켜, 제2 전압원, 상기 제2 릴레이 코일, 상기 제2 전류 스위치 및 제2 션트부를 포함하는 제2 메인 릴레이 회로에 흐르던 전류를 차단하는 단계; 상기 제2 메인 릴레이의 일단 또는 타단에 구비되는 전압 분배 회로에서, 상기 전압 분배 회로를 구성하는 저항에 인가되는 전압을 측정하는 단계; 및 상기 전압 분배 회로를 구성하는 저항에 인가되는 전압과 제2 메인 릴레이 기준전압을 비교하여 상기 제2 메인 릴레이가 정상 동작하는지를 판단하는 단계;를 더 포함하는 이루어질 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention is carried out by a battery management system, and includes a first main relay, one end of which is connected to the first electrode terminal of the battery pack and the other end of which is connected to one end of the load, and one end of which is connected to the first electrode terminal of the battery pack. A fault diagnosis method for a relay comprising a second main relay connected to a second electrode terminal of a battery pack and the other end of which is connected to the other end of the load, and a precharge relay connected in parallel to the second main relay, wherein the second main relay The main relay includes a second relay coil and a second relay switch that operates as a current flows through the second relay coil, and operates the second current switch in an off state to generate a second voltage source, the second relay coil, blocking the current flowing in the second main relay circuit including the second current switch and the second shunt unit; measuring a voltage applied to a resistor constituting the voltage distribution circuit in a voltage distribution circuit provided at one end or the other end of the second main relay; And comparing the voltage applied to the resistor constituting the voltage distribution circuit and the second main relay reference voltage to determine whether the second main relay is operating normally.

본 발명에 의하면, 릴레이를 동작(온 상태에서 오프 상태로, 또는 오프 상태에서 온 상태로)시킬 때 메인 릴레이 회로에 흐르는 전류나 프리차지 릴레이 회로에 흐르는 전류를 이용하여 릴레이의 고장을 진단할 수 있으며, 제1 메인 릴레이와 제2 메인 릴레이 양단 간의 전압, 또는 전압 분배 회로를 구성하는 저항에 인가되는 전압을 이용해서도 릴레이의 고장을 진단할 수 있게 된다. 또한, 이러한 다양한 방법을 통해 릴레이의 고장을 진단하기 때문에 릴레이의 정확한 고장 진단이 가능해지게 된다.According to the present invention, when a relay is operated (from an on state to an off state, or from an off state to an on state), a relay failure can be diagnosed using the current flowing in the main relay circuit or the current flowing in the precharge relay circuit. In addition, a relay failure can be diagnosed using the voltage between both ends of the first main relay and the second main relay, or the voltage applied to the resistor constituting the voltage distribution circuit. In addition, since relay failures are diagnosed through these various methods, accurate failure diagnosis of the relay becomes possible.

도 1은 본 발명에 따른 릴레이의 고장 진단 방법을 구현하는 회로를 나타낸 도면이다.
도 2는 전기 자동차의 시동을 걸 때, 릴레이의 고장 진단 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 전압 분배 회로를 나타낸 도면이다.
도 4는 전기 자동차의 시동을 끌 때, 릴레이의 고장 진단 방법을 나타낸 순서도이다. 1 is a diagram showing a circuit that implements a relay failure diagnosis method according to the present invention.
Figure 2 is a flowchart showing a method of diagnosing a relay failure when starting an electric vehicle.
3A and 3B are diagrams showing the voltage distribution circuit of FIG. 1.
Figure 4 is a flowchart showing a method of diagnosing a relay failure when turning off the engine of an electric vehicle.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 릴레이의 고장 진단 방법에 대해 상세하게 설명한다. 첨부한 도면들은 통상의 기술자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 어디까지나 예시적으로 제공되는 것으로서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들로 한정되지 않고 다른 형태로 얼마든지 구체화될 수 있다. Hereinafter, a relay failure diagnosis method according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The attached drawings are provided as examples in order to sufficiently convey the technical idea of the present invention to those skilled in the art, and the present invention is not limited to the drawings presented below and can be embodied in many other forms. there is.

도 1은 본 발명에 따른 릴레이의 고장 진단 방법을 구현하는 회로를 나타낸 도면으로서, 도 1을 참고하면 배터리팩(400)은 제1 메인 릴레이(110), 제2 메인 릴레이(210) 및 프리차지 릴레이(310)를 통해 부하(500)와 접속되어 있다.Figure 1 is a diagram showing a circuit that implements a relay failure diagnosis method according to the present invention. Referring to Figure 1, the battery pack 400 includes a first main relay 110, a second main relay 210, and a precharge. It is connected to the load 500 through a relay 310.

배터리팩(400)은 다수의 배터리셀(미도시)로 이루어지며, 그 양단에 제1 전극단자(410) 및 제2 전극단자(420)를 구비하고 있다. 제1 전극단자(410)가 양극단자인 경우 제2 전극단자(420)는 음극단자이고, 제1 전극단자(410)가 음극단자인 경우 제2 전극단자(420)는 양극단자이다.The battery pack 400 is made up of a plurality of battery cells (not shown), and is provided with a first electrode terminal 410 and a second electrode terminal 420 at both ends thereof. When the first electrode terminal 410 is a positive electrode terminal, the second electrode terminal 420 is a negative terminal, and when the first electrode terminal 410 is a negative terminal, the second electrode terminal 420 is a positive terminal.

부하(500)는 인버터일 수 있으며, 상기 인버터는 배터리팩(400)으로부터의 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 차량용 모터(미도시)에 공급하는 역할을 수행할 수 있다.The load 500 may be an inverter, and the inverter may convert direct current power from the battery pack 400 into alternating current power and supply it to a vehicle motor (not shown).

본 발명에서 릴레이는 제1 메인 릴레이(110), 제2 메인 릴레이(210) 및 프리차지 릴레이(310)를 포함하는 의미이다.In the present invention, the relay includes the first main relay 110, the second main relay 210, and the precharge relay 310.

제1 메인 릴레이(110)는 일단이 배터리팩(400)의 제1 전극단자(410)에 접속되고, 타단은 부하(500)의 일단에 접속된다. 제1 메인 릴레이(110)는 제1 릴레이 코일(112) 및 상기 제1 릴레이 코일(112)에 일정 수준 이상의 전류가 흐름에 따라 동작하는 제1 릴레이 스위치(114)를 포함한다.One end of the first main relay 110 is connected to the first electrode terminal 410 of the battery pack 400, and the other end is connected to one end of the load 500. The first main relay 110 includes a first relay coil 112 and a first relay switch 114 that operates when a current of a certain level or more flows through the first relay coil 112.

제2 메인 릴레이(210)는 일단이 차량용 배터리팩(400)의 제2 전극단자(420)에 접속되고, 타단은 부하(500)의 타단에 접속된다. 제2 메인 릴레이(210)는 제2 릴레이 코일(212) 및 상기 제2 릴레이 코일(212)에 일정 수준 이상의 전류가 흐름에 따라 동작하는 제2 릴레이 스위치(214)를 포함한다.One end of the second main relay 210 is connected to the second electrode terminal 420 of the vehicle battery pack 400, and the other end is connected to the other end of the load 500. The second main relay 210 includes a second relay coil 212 and a second relay switch 214 that operates when a current of a certain level or more flows through the second relay coil 212.

제1 메인 릴레이(110)가 양극 릴레이인 경우 제2 메인 릴레이(210)는 음극 릴레이이고, 제1 메인 릴레이(110)가 음극 릴레이인 경우 제2 메인 릴레이(210)는 양극 릴레이일 수 있다.If the first main relay 110 is a positive relay, the second main relay 210 may be a negative relay, and if the first main relay 110 is a negative relay, the second main relay 210 may be a positive relay.

프리차지 릴레이(310)는 제2 메인 릴레이(210)에 병렬로 접속된다. 프리차지 릴레이(310)는 배터리팩(400)에서 출력되는 전류가 제2 메인 릴레이(210)를 통해 흐르기 전에 프리차지 저항(미도시)을 통해 전류를 프리차지시킴으로써, 메인 릴레이(110, 210)에서의 아크 방전을 방지하고, 돌입 전류(Inrush Current)로 인해 메인 릴레이(110, 210)에서 발생할 수 있는 융착을 방지하는 역할을 한다. 또한, 프리차지 릴레이(310)는 프리차지 릴레이 코일(312) 및 상기 프리차지 릴레이 코일(312)에 일정 수준 이상의 전류가 흐름에 따라 동작하는 프리차지 릴레이 스위치(314)를 포함한다.The precharge relay 310 is connected to the second main relay 210 in parallel. The precharge relay 310 precharges the current output from the battery pack 400 through a precharge resistor (not shown) before the current output from the battery pack 400 flows through the second main relay 210, so that the main relays 110 and 210 It serves to prevent arc discharge and prevent fusion that may occur in the main relays 110 and 210 due to inrush current. Additionally, the precharge relay 310 includes a precharge relay coil 312 and a precharge relay switch 314 that operates when a current of a certain level or more flows through the precharge relay coil 312.

한편, 제1 메인 릴레이 회로(100)는 제1 전압원(120), 제1 릴레이 코일(112), 제1 전류 스위치(130) 및 제1 션트부(140)를 포함한다. 여기서 상기 제1 션트부(140)는, 일단은 제1 전류 스위치(130)와 연결되고 타단은 접지와 연결되는 제1 션트저항(142)과, 상기 제1 션트저항(142)에 인가되는 전압을 기 설정된 증폭비만큼 증폭하는 제1 연산 증폭기(144)를 포함한다.Meanwhile, the first main relay circuit 100 includes a first voltage source 120, a first relay coil 112, a first current switch 130, and a first shunt unit 140. Here, the first shunt unit 140 includes a first shunt resistor 142, one end of which is connected to the first current switch 130 and the other end of which is connected to ground, and a voltage applied to the first shunt resistor 142. It includes a first operational amplifier 144 that amplifies by a preset amplification ratio.

제2 메인 릴레이 회로(200)는 제2 전압원(220), 제2 릴레이 코일(212), 제2 전류 스위치(230) 및 제2 션트부(240)를 포함한다. 여기서 상기 제2 션트부(240)는, 일단은 제2 전류 스위치(230)와 연결되고 타단은 접지와 연결되는 제2 션트저항(242)과, 상기 제2 션트저항(242)에 인가되는 전압을 기 설정된 증폭비만큼 증폭하는 제2 연산 증폭기(244)를 포함한다.The second main relay circuit 200 includes a second voltage source 220, a second relay coil 212, a second current switch 230, and a second shunt unit 240. Here, the second shunt unit 240 has a second shunt resistor 242, one end of which is connected to the second current switch 230 and the other end of which is connected to ground, and a voltage applied to the second shunt resistor 242. It includes a second operational amplifier 244 that amplifies by a preset amplification ratio.

그리고 프리차지 릴레이 회로(300)는 프리차지 전압원(320), 프리차지 릴레이 코일(312), 프리차지 전류 스위치(330) 및 프리차지 션트부(340)를 포함한다. 여기서 상기 프리차지 션트부(340)는, 일단은 프리차지 전류 스위치(330)와 연결되고 타단은 접지와 연결되는 프리차지 션트저항(342)과, 상기 프리차지 션트저항(342)에 인가되는 전압을 기 설정된 증폭비만큼 증폭하는 프리차지 연산 증폭기(344)를 포함한다. And the precharge relay circuit 300 includes a precharge voltage source 320, a precharge relay coil 312, a precharge current switch 330, and a precharge shunt unit 340. Here, the precharge shunt unit 340 has a precharge shunt resistor 342, one end of which is connected to the precharge current switch 330 and the other end of which is connected to ground, and a voltage applied to the precharge shunt resistor 342. It includes a precharge operational amplifier 344 that amplifies by a preset amplification ratio.

이상에서 설명한 릴레이(110, 210, 310), 배터리팩(400) 및 부하(500)는 전기 자동차 등에 탑재되어 이의 운행을 위해 전력을 공급하는데 이용될 수 있다. 다만, 릴레이(110, 210, 310)에 고장이 발생한 경우에는 전기 자동차의 운행을 위한 전력 공급에 차질이 생길 수 있고, 나아가 배터리팩(400)의 폭발 또는 운전자 감전의 가능성이 높아지기 때문에, 릴레이(110, 210, 310)의 고장을 수시로 진단할 수 있는 방안이 마련될 필요가 있다.The relays 110, 210, 310, battery pack 400, and load 500 described above can be mounted on an electric vehicle and used to supply power for its operation. However, if a failure occurs in the relays 110, 210, and 310, the power supply for operation of the electric vehicle may be disrupted, and the possibility of explosion of the battery pack 400 or electric shock to the driver increases, so the relay ( 110, 210, 310) There is a need to prepare a method to diagnose failures at any time.

도 2는 전기 자동차의 시동을 걸 때, 릴레이의 고장 진단 방법을 나타낸 순서도이다. Figure 2 is a flowchart showing a method of diagnosing a relay failure when starting an electric vehicle.

전기 자동차의 시동을 걸 때, 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)(600)은 맨 먼저 오프 상태였던 제1 메인 릴레이(110)를 온 상태로 동작시킬 수 있다(S110).When starting an electric vehicle, the battery management system (BMS) 600 may first operate the first main relay 110, which was in the off state, to the on state (S110).

구체적으로, 배터리 관리 시스템(600)은 제1 메인 릴레이(110)를 온 상태로 동작시키기 위해 제1 전류 스위치(130)를 온 상태로 동작시킬 수 있으며, 이 경우 제1 전압원(120)에서 제공되는 전압에 의해, 제1 전압원(120), 제1 릴레이 코일(112), 제1 전류 스위치(130) 및 제1 션트부(140)를 포함하는 제1 메인 릴레이 회로(100)에 전류의 흐름이 생기게 된다. Specifically, the battery management system 600 may operate the first current switch 130 in the on state to operate the first main relay 110 in the on state, and in this case, the first voltage source 120 provides By the voltage, current flows in the first main relay circuit 100 including the first voltage source 120, the first relay coil 112, the first current switch 130, and the first shunt unit 140. This happens.

만일, 일정 수준 이상의 전류가 제1 릴레이 코일(112)에 흐르게 되면 제1 릴레이 코일(112)에 의해 제1 릴레이 스위치(114)가 온 상태로 동작하지만, 일정 수준 미만의 전류가 제1 릴레이 코일(112)에 흐르거나 제1 메인 릴레이 회로(100)에 전류의 흐름이 없을 경우에는 제1 릴레이 스위치(114)가 온 상태로 동작할 수 없게 된다. If a current above a certain level flows through the first relay coil 112, the first relay switch 114 is operated in the on state by the first relay coil 112, but when a current below a certain level flows into the first relay coil 112, the first relay switch 114 is operated in the on state. If there is no current flowing in 112 or in the first main relay circuit 100, the first relay switch 114 cannot operate in the on state.

제1 메인 릴레이 회로(100)의 전류 흐름을 감지해내기 위해, 배터리 관리 시스템(600)은 제1 션트부(140)(보다 구체적으로는, 제1 연산 증폭기(144))에서 출력되는 전압을 입력받으며, 그 입력받은 전압에 대해 소정의 연산 과정을 거쳐 제1 메인 릴레이 회로(100)에 흐르는 전류(I_M1)를 산출해낸다. In order to detect the current flow of the first main relay circuit 100, the battery management system 600 detects the voltage output from the first shunt unit 140 (more specifically, the first operational amplifier 144). It receives input, and calculates the current (I _M1 ) flowing in the first main relay circuit 100 through a predetermined calculation process for the input voltage.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 상기 산출한 제1 메인 릴레이 회로(100)에 흐르는 전류(I_M1)를 제1 메인 릴레이 기준전류(I_{M1_REF})와 비교하여 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는지를 판단한다(S120). 여기서, 제1 메인 릴레이 기준전류(I_{M1_REF})는 제1 릴레이 스위치(114)가 온 상태로 동작하기 위하여 제1 릴레이 코일(112)에 흘러야 할 최소 전류로 정해질 수 있다. And the battery management system 600 compares the calculated current (I _M1 ) flowing in the first main relay circuit 100 with the first main relay reference current (I _{M1_REF} ) to ensure that the first main relay 110 operates normally. Determine whether it is done (S120). Here, the first main relay reference current (I _{M1_REF} ) may be set as the minimum current that must flow through the first relay coil 112 in order for the first relay switch 114 to operate in the on state.

배터리 관리 시스템(600)이 판단한 결과, 제1 메인 릴레이 회로(100)에 흐르는 전류(I_M1)가 제1 메인 릴레이 기준전류(I_{M1_REF}) 미만일 경우에는 고장 신호를 발생시킨다. 여기서, 제1 메인 릴레이 회로(100)에 흐르는 전류(I_M1)가 제1 메인 릴레이 기준전류(I_{M1_REF}) 미만인 이유는 제1 릴레이 코일(112)에 이상이 있기 때문일 수도 있지만, 제1 전류 스위치(130) 또는 제1 션트부(140)를 구성하는 소자(142, 144)에 이상이 있거나, 회로(100) 자체에 단선이 생겼기 때문일 수도 있다. As a result of the battery management system 600's determination, if the current (I _M1 ) flowing through the first main relay circuit 100 is less than the first main relay reference current (I _{M1_REF} ), a failure signal is generated. Here, the reason why the current (I _M1 ) flowing in the first main relay circuit 100 is less than the first main relay reference current (I _{M1_REF} ) may be because there is a problem in the first relay coil 112, but the first current switch This may be because there is a problem with the elements 142 and 144 constituting the 130 or the first shunt unit 140, or a disconnection occurs in the circuit 100 itself.

이에 따라, 배터리 관리 시스템(600)은 제1 메인 릴레이 회로(100)에 흐르는 전류(I_M1)가 제1 메인 릴레이 기준전류(I_{M1_REF}) 미만인 것으로 판단한 경우, 제1 메인 릴레이(110)에 고장이 있을 수 있음을 의미하는 고장 신호를 발생시킴과 함께 다음 단계를 진행시킨다. 추가적으로 여기서의 고장 신호는 적어도 제1 메인 릴레이 회로(100)에 이상이 있음을 의미하며, 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는 것으로 판단될 경우에는 제1 전류 스위치(130) 또는 제1 션트부(140)를 구성하는 소자(142, 144)에 이상이 있거나, 회로(100) 자체에 단선이 생겼음을 간접적으로 알 수 있게 해준다. Accordingly, when the battery management system 600 determines that the current (I _M1 ) flowing through the first main relay circuit 100 is less than the first main relay reference current (I _{M1_REF} ), the first main relay 110 fails. It generates a fault signal indicating that there may be a problem and proceeds to the next step. Additionally, the failure signal here means that there is an error in at least the first main relay circuit 100, and if the first main relay 110 is determined to be operating normally, the first current switch 130 or the first shunt It indirectly indicates that there is a problem with the elements 142 and 144 constituting the unit 140 or that there is a disconnection in the circuit 100 itself.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 제1 메인 릴레이 회로(100)에 흐르는 전류(I_M1)가 제1 메인 릴레이 기준전류(I_{M1_REF}) 이상인 것으로 판단한 경우, 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 고장 신호를 발생시키지 않은 채 다음 단계를 진행시킨다. And when the battery management system 600 determines that the current (I _M1 ) flowing in the first main relay circuit 100 is greater than or equal to the first main relay reference current (I _{M1_REF} ), the battery management system 600 determines that the first main relay 110 operates normally. It is determined that this is the case and proceeds to the next step without generating a failure signal.

배터리 관리 시스템(600)은 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는지 여부를 재차 판단하기 위하여, 제1 메인 릴레이(110)의 일단과 제2 메인 릴레이(210)의 일단 사이의 전압을 제1 전압(V₁)으로 측정하고, 제1 메인 릴레이(110)의 타단과 제2 메인 릴레이(210)의 일단 사이의 전압을 제2 전압(V₂)으로 측정한다. 여기서, 제1 전압(V₁)은 배터리팩(400)의 전압이며, 만일 오프 상태였던 제1 메인 릴레이(110)가 정상적으로 동작하여 온 상태가 된 경우, 제2 전압(V₂)은 제1 전압(V₁)과 동일하거나 이와 근사한 값이 측정되어야 한다. In order to re-determine whether the first main relay 110 is operating normally, the battery management system 600 sets the voltage between one end of the first main relay 110 and one end of the second main relay 210 to the first It is measured as a voltage (V ₁ ), and the voltage between the other end of the first main relay 110 and one end of the second main relay 210 is measured as a second voltage (V ₂ ). Here, the first voltage (V ₁ ) is the voltage of the battery pack 400, and if the first main relay 110, which was in the off state, operates normally and is turned on, the second voltage (V 2 ) is the first voltage (V ₂ ). A value equal to or close to the voltage (V ₁ ) should be measured.

이에 따라, 배터리 관리 시스템(600)은 제1 전압(V₁)과 제2 전압(V₂)을 비교하여 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는지를 판단한다(S130). Accordingly, the battery management system 600 determines whether the first main relay 110 is operating normally by comparing the first voltage (V ₁ ) and the second voltage (V ₂ ) (S130).

예를 들어, 배터리 관리 시스템(600)은 제2 전압(V₂)이 제1 전압(V₁)의 90% 미만에 해당하는 것으로 판단한 경우에는, 제1 메인 릴레이(110)에 고장이 있음을 의미(즉, 고착 상태)하는 고장 신호를 발생시킬 수 있다. 여기서의 고장 신호는 배터리 관리 시스템(600)이 제1 전류 스위치(130)를 온 상태로 동작시켜 제1 메인 릴레이 회로(100)에 전류가 흐르도록 하였음에도 불구하고, 오프 상태였던 제1 메인 릴레이(110)가 온 상태로 되지 않았음을 의미한다. For example, when the battery management system 600 determines that the second voltage (V ₂ ) is less than 90% of the first voltage (V ₁ ), it determines that there is a failure in the first main relay 110. It may generate a fault signal that has significance (i.e., stuck state). Here, the failure signal is the first main relay ( 110) is not in the on state.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 제2 전압(V₂)이 제1 전압(V₁)의 90% 이상에 해당하는 것으로 판단한 경우에는, 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 고장 신호를 발생시키지 않은 채 다음 단계를 진행시킨다.And when the battery management system 600 determines that the second voltage (V ₂ ) corresponds to 90% or more of the first voltage (V ₁ ), the battery management system 600 determines that the first main relay 110 is operating normally and fails. Proceed to the next step without generating a signal.

배터리 관리 시스템(600)은 제1 메인 릴레이(110)를 온 상태로 동작시킨 후 상기 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는 것으로 판단하면, 오프 상태였던 프리차지 릴레이(310)를 온 상태로 동작시킨다(S210).After operating the first main relay 110 in the on state, the battery management system 600 determines that the first main relay 110 is operating normally, and turns the precharge relay 310, which was in the off state, into the on state. Operate (S210).

구체적으로, 배터리 관리 시스템(600)은 프리차지 릴레이(310)를 온 상태로 동작시키기 위해 프리차지 전류 스위치(330)를 온 상태로 동작시킬 수 있으며, 이 경우 프리차지 전압원(320)에서 제공되는 전압에 의해, 프리차지 전압원(320), 프리차지 릴레이 코일(312), 프리차지 전류 스위치(330) 및 프리차지 션트부(340)를 포함하는 프리차지 릴레이 회로(300)에 전류의 흐름이 생기게 된다.Specifically, the battery management system 600 may operate the precharge current switch 330 in the on state to operate the precharge relay 310 in the on state, and in this case, the power provided from the precharge voltage source 320 The voltage causes current to flow in the precharge relay circuit 300, which includes the precharge voltage source 320, the precharge relay coil 312, the precharge current switch 330, and the precharge shunt unit 340. do.

만일, 일정 수준 이상의 전류가 프리차지 릴레이 코일(312)에 흐르게 되면 프리차지 릴레이 코일(312)에 의해 프리차지 릴레이 스위치(314)가 온 상태로 동작하지만, 일정 수준 미만의 전류가 프리차지 릴레이 코일(312)에 흐르거나 프리차지 릴레이 회로(300)에 전류의 흐름이 없을 경우에는 프리차지 릴레이 스위치(314)가 온 상태로 동작할 수 없게 된다.If a current above a certain level flows through the precharge relay coil 312, the precharge relay switch 314 is operated in the on state by the precharge relay coil 312, but when a current below a certain level flows into the precharge relay coil 312, the precharge relay coil 312 operates in the on state. If there is no current flowing in 312 or in the precharge relay circuit 300, the precharge relay switch 314 cannot operate in the on state.

프리차지 릴레이 회로(300)의 전류 흐름을 감지해내기 위해, 배터리 관리 시스템(600)은 프리차지 션트부(340)(보다 구체적으로는, 프리차지 연산 증폭기(344))에서 출력되는 전압을 입력받으며, 그 입력받은 전압에 대해 소정의 연산 과정을 거쳐 프리차지 릴레이 회로(300)에 흐르는 전류(I_F)를 산출해낸다.In order to detect the current flow of the precharge relay circuit 300, the battery management system 600 inputs the voltage output from the precharge shunt unit 340 (more specifically, the precharge operational amplifier 344). It receives the input voltage and calculates the current ( _IF ) flowing in the precharge relay circuit 300 through a predetermined calculation process.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 상기 산출한 프리차지 릴레이 회로(300)에 흐르는 전류(I_F)를 프리차지 릴레이 기준전류(I_{F_REF})와 비교하여 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는지를 판단한다(S220). 여기서, 프리차지 릴레이 기준전류(I_{F_REF})는 프리차지 릴레이 스위치(314)가 온 상태로 동작하기 위하여 프리차지 릴레이 코일(312)에 흘러야 할 최소 전류로 정해질 수 있다.And the battery management system 600 determines whether the precharge relay 310 is operating normally by comparing the calculated current ( _IF ) flowing in the precharge relay circuit 300 with the precharge relay reference current ( _{IF_REF} ). (S220). Here, the precharge relay reference current ( _{IF_REF} ) may be set as the minimum current that must flow through the precharge relay coil 312 in order for the precharge relay switch 314 to operate in the on state.

배터리 관리 시스템(600)이 판단한 결과, 프리차지 릴레이 회로(300)에 흐르는 전류(I_F)가 프리차지 릴레이 기준전류(I_{F_REF}) 미만일 경우에는 고장 신호를 발생시킨다. 여기서, 프리차지 릴레이 회로(300)에 흐르는 전류(I_F)가 프리차지 릴레이 기준전류(I_{F_REF}) 미만인 이유는 프리차지 릴레이 코일(312)에 이상이 있기 때문일 수도 있지만, 프리차지 전류 스위치(330) 또는 프리차지 션트부(340)를 구성하는 소자(342, 344)에 이상이 있거나, 회로(300)에 단선이 생겼기 때문일 수도 있다. As a result of the battery management system 600's determination, if the current ( _IF ) flowing through the precharge relay circuit 300 is less than the precharge relay reference current ( _{IF_REF} ), a failure signal is generated. Here, the reason why the current ( _IF ) flowing in the precharge relay circuit 300 is less than the precharge relay reference current ( _{IF_REF} ) may be because there is a problem with the precharge relay coil 312, but the precharge current switch 330 ) Or, there may be a problem with the elements 342 and 344 constituting the precharge shunt unit 340, or a disconnection may occur in the circuit 300.

이에 따라, 배터리 관리 시스템(600)은 프리차지 릴레이 회로(300)에 흐르는 전류(I_F)가 프리차지 릴레이 기준전류(I_{F_REF}) 미만인 것으로 판단한 경우, 프리차지 릴레이(310)에 고장이 있을 수 있음을 의미하는 고장 신호를 발생시킴과 함께 다음 단계를 진행시킨다. 추가적으로 여기서의 고장 신호는 적어도 프리차지 릴레이 회로(300)에 이상이 있음을 의미하며, 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는 것으로 판단될 경우에는 프리차지 전류 스위치(330) 또는 프리차지 션트부(340)를 구성하는 소자(342, 344)에 이상이 있거나, 회로(300) 자체에 단선이 생겼음을 간접적으로 알 수 있게 해준다. Accordingly, when the battery management system 600 determines that the current ( _IF ) flowing through the precharge relay circuit 300 is less than the precharge relay reference current ( _{IF_REF} ), the precharge relay 310 may be malfunctioning. It generates a fault signal indicating that there is a fault and proceeds to the next step. Additionally, the failure signal here means that there is at least a problem in the precharge relay circuit 300, and if it is determined that the precharge relay 310 is operating normally, the precharge current switch 330 or the precharge shunt unit ( It indirectly allows you to know that there is a problem with the elements 342 and 344 constituting the circuit 340 or that there is a disconnection in the circuit 300 itself.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 프리차지 릴레이 회로(300)에 흐르는 전류(I_F)가 프리차지 릴레이 기준전류(I_{F_REF}) 이상인 것으로 판단한 경우, 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 고장 신호를 발생시키지 않은 채 다음 단계를 진행시킨다.Additionally, when the battery management system 600 determines that the current ( _IF ) flowing through the precharge relay circuit 300 is greater than or equal to the precharge relay reference current ( _{IF_REF} ), it determines that the precharge relay 310 is operating normally. Proceed to the next step without generating a fault signal.

도 1에서 도면부호 700은 전압 분배 회로의 일 실시예를 나타낸 것으로서, 배터리 관리 시스템(600)은 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는지 여부를 재차 판단하기 위하여, 전압 분배 회로(700)를 이용할 수 있다.In FIG. 1, reference numeral 700 indicates an embodiment of a voltage distribution circuit, and the battery management system 600 uses the voltage distribution circuit 700 to re-determine whether the precharge relay 310 is operating normally. You can.

도 1에 나타낸 전압 분배 회로(700)는 전압원(705), 제1 저항(710), 제2 저항(720), 제3 저항(730) 및 제4 저항(740)을 포함하여 이루어질 수 있다. The voltage distribution circuit 700 shown in FIG. 1 may include a voltage source 705, a first resistor 710, a second resistor 720, a third resistor 730, and a fourth resistor 740.

여기서, 제1 저항(710)의 일단은 제2 메인 릴레이(210)의 타단에 연결되어 있고, 제2 저항(720)의 일단은 전압 분배 회로의 전압원(705)에 연결되어 있으며, 제2 저항(720)의 타단은 제1 저항(710)의 타단에 연결되어 있다. 제3 저항(730)의 일단은 제1 저항(710)의 타단 및 제2 저항(720)의 타단에 연결되어 있고, 제3 저항(730)의 타단은 배터리 관리 시스템(600)에 연결되어 있다. 그리고 제4 저항(740)의 일단은 제3 저항(730)의 타단 및 배터리 관리 시스템(600)에 연결되어 있고, 제4 저항(740)의 타단은 접지에 연결되어 있으며, 이에 따라 배터리 관리 시스템(600)은 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)을 측정하도록 구성되어 있다. Here, one end of the first resistor 710 is connected to the other end of the second main relay 210, one end of the second resistor 720 is connected to the voltage source 705 of the voltage distribution circuit, and the second resistor 710 is connected to the other end of the second main relay 210. The other end of 720 is connected to the other end of the first resistor 710. One end of the third resistor 730 is connected to the other end of the first resistor 710 and the other end of the second resistor 720, and the other end of the third resistor 730 is connected to the battery management system 600. . And one end of the fourth resistor 740 is connected to the other end of the third resistor 730 and the battery management system 600, and the other end of the fourth resistor 740 is connected to ground, and thus the battery management system (600) is configured to measure the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor (740).

도 1에서 전압 분배 회로(700)는 제2 메인 릴레이(210)의 타단에 구비되어 있는 것으로 나타냈지만, 전압 분배 회로(700)는 제2 메인 릴레이(210)의 일단에 구비되어 있어도 무방하다. In FIG. 1, the voltage distribution circuit 700 is shown as being provided at the other end of the second main relay 210, but the voltage distribution circuit 700 may be provided at one end of the second main relay 210.

그리고 전압 분배 회로(700)는 도 1에 나타낸 형태 외에도 얼마든지 다양하게 구현할 수 있으며, 도 1에서는 배터리 관리 시스템(600)이 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)을 측정하도록 구성되어 있지만, 다른 저항(710, 720, 730)에 인가되는 전압을 측정하도록 구성하여도 무방하다.In addition, the voltage distribution circuit 700 can be implemented in many different ways in addition to the form shown in FIG. 1, and in FIG. 1, the battery management system 600 is configured to measure the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740. However, it may be configured to measure the voltage applied to other resistors 710, 720, and 730.

도 3a 및 도 3b는 도 1의 전압 분배 회로를 나타낸 도면으로서, 제1 저항(710), 제2 저항(720), 제3 저항(730) 및 제4 저항(740)의 저항값은 모두 1Ω인 것으로 나타냈고, 전압 분배 회로의 전압원(705)에서는 5V의 전압이 제공되는 것으로 나타냈다. 3A and 3B are diagrams showing the voltage distribution circuit of FIG. 1, where the resistance values of the first resistor 710, the second resistor 720, the third resistor 730, and the fourth resistor 740 are all 1Ω. It was shown that a voltage of 5V was provided from the voltage source 705 of the voltage distribution circuit.

도 3a 및 도 3b에 의하면, 프리차지 전류 스위치(314)가 오프 상태인 경우 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)은 5/3V인데 반하여, 오프 상태였던 프리차지 전류 스위치(314)가 온 상태가 되면 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)은 1V가 된다.According to FIGS. 3A and 3B, when the precharge current switch 314 is in the OFF state, the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740 is 5/3V, whereas the precharge current switch 314 in the OFF state is 5/3V. ) is in the on state, the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740 becomes 1V.

만일, 배터리 관리 시스템(600)이 프리차지 전류 스위치(330)를 온 상태로 동작시키기 전에 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 5/3V라고 하고, 이후 배터리 관리 시스템(600)이 프리차지 전류 스위치(330)를 온 상태로 동작시켜 프리차지 릴레이 회로(300)에 전류가 흐르도록 하였을 때 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 여전히 5/3V라고 하면, 이는 곧 프리차지 릴레이(310) 자체에 고장이 생겼음을 의미한다. 이는 프리차지 릴레이 스위치(314)를 온 상태로 동작시킬 수 있는 전류가 프리차지 릴레이 코일(312)에 흐를 경우에는 프리차지 릴레이 스위치(314)가 온 상태로 동작되어야 함에도 불구하고, 프리차지 릴레이 코일(312) 또는 프리차지 릴레이 스위치(314)에 고장이 생기게 되면 오프 상태였던 프리차지 릴레이 스위치(314)가 온 상태로 전환되지 않기 때문이다. If the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740 is 5/3V before the battery management system 600 operates the precharge current switch 330 in the on state, then the battery management system 600 ) operates the precharge current switch 330 in the on state to allow current to flow in the precharge relay circuit 300, assuming that the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740 is still 5/3V. , This means that the precharge relay 310 itself has failed. This means that when a current capable of operating the precharge relay switch 314 in the on state flows through the precharge relay coil 312, the precharge relay switch 314 must be operated in the on state, but the precharge relay coil This is because if a failure occurs in (312) or the precharge relay switch 314, the precharge relay switch 314, which was in the off state, is not converted to the on state.

이에 반해, 배터리 관리 시스템(600)이 프리차지 전류 스위치(330)를 온 상태로 동작시켜 프리차지 릴레이 회로(300)에 전류가 흐르도록 하였을 때 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 1V라면, 이는 곧 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작한다는 것을 의미한다. On the other hand, when the battery management system 600 operates the precharge current switch 330 in the on state to allow current to flow through the precharge relay circuit 300, the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740 ) is 1V, this means that the precharge relay 310 operates normally.

이러한 점을 참고하여, 배터리 관리 시스템(600)은 오프 상태였던 프리차지 릴레이(310)가 온 상태로 전환된 경우에, 상기 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는지를 판단해내기 위해 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)을 측정할 수 있다.With this in mind, the battery management system 600 uses a voltage distribution circuit ( The voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting 700 can be measured.

그리고, 배터리 관리 시스템(600)은 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)과 프리차지 릴레이 기준전압(V_{F_REF})을 비교하여 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는지를 판단할 수 있다(S230).And, the battery management system 600 compares the voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the voltage distribution circuit 700 and the precharge relay reference voltage (V _{F_REF} ) to determine whether the precharge relay 310 is It is possible to determine whether it is operating normally (S230).

앞서 설명한 예에서, 오프 상태였던 프리차지 릴레이(310)가 온 상태로 전환된 경우에, 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)은 5/3V에서 1V로 감소할 것이 예상되며, 이때 프리차지 릴레이 기준전압(V_{F_REF})은 그 예상전압(1V)에 소정의 오차를 둔 값(예를 들어, 1.1×예상전압)으로 설정될 수 있다. In the example described above, when the precharge relay 310 that was in the off state is switched to the on state, the voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the voltage distribution circuit 700 ranges from 5/3V to 1V. It is expected to decrease, and at this time, the precharge relay reference voltage (V _{F_REF} ) can be set to a value with a predetermined error (for example, 1.1 × expected voltage) to the expected voltage (1V).

배터리 관리 시스템(600)은 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 프리차지 릴레이 기준전압(V_{F_REF})을 초과하는 것으로 판단한 경우, 프리차지 릴레이(310)에 고장이 있음(즉, 고착 상태)을 의미하는 고장 신호를 발생시킬 수 있다. When the battery management system 600 determines that the voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the voltage distribution circuit 700 exceeds the precharge relay reference voltage (V _{F_REF} ), the precharge relay 310 ) can generate a fault signal, meaning that there is a fault (i.e., stuck state).

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 프리차지 릴레이 기준전압(V_{F_REF}) 이하인 것으로 판단한 경우, 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 고장 신호를 발생시키지 않은 채 다음 단계로 진행시킬 수 있다.And when the battery management system 600 determines that the voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the voltage distribution circuit 700 is less than or equal to the precharge relay reference voltage (V _{F_REF} ), the precharge relay 310 is determined to be operating normally and can proceed to the next step without generating a failure signal.

배터리 관리 시스템(600)은 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는지 여부를 재차 판단하기 위하여, 제1 메인 릴레이(110)의 일단과 제2 메인 릴레이(210)의 일단 사이의 전압을 제1 전압(V₁)으로 측정하고, 제1 메인 릴레이(110)의 타단과 제2 메인 릴레이(210)의 타단 사이의 전압을 제3 전압(V₃)으로 측정한다. 여기서, 제1 전압(V₁)은 배터리팩(400)의 전압이며, 만일 오프 상태였던 프리차지 릴레이(310)가 정상적으로 동작하여 온 상태가 된 경우, 제3 전압(V₃)은 제1 전압(V₁)과 동일하거나 이와 근사한 값이 측정되어야 한다.In order to re-determine whether the precharge relay 310 is operating normally, the battery management system 600 sets the voltage between one end of the first main relay 110 and one end of the second main relay 210 to the first voltage. (V ₁ ), and the voltage between the other end of the first main relay 110 and the other end of the second main relay 210 is measured as the third voltage (V ₃ ). Here, the first voltage (V ₁ ) is the voltage of the battery pack 400, and if the precharge relay 310, which was in the off state, operates normally and turns on, the third voltage (V ₃ ) is the first voltage. A value equal to or close to (V ₁ ) should be measured.

이에 따라, 배터리 관리 시스템(600)은 제1 전압(V₁)과 제3 전압(V₃)을 비교하여 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는지를 판단한다(S240). Accordingly, the battery management system 600 determines whether the precharge relay 310 is operating normally by comparing the first voltage (V ₁ ) and the third voltage (V ₃ ) (S240).

예를 들어, 배터리 관리 시스템(600)은 제3 전압(V₃)이 제1 전압(V₁)의 90% 미만에 해당하는 것으로 판단한 경우에는, 프리차지 릴레이(310)에 고장이 있음을 의미(즉, 고착 상태)하는 고장 신호를 발생시킬 수 있다. 여기서의 고장 신호는 배터리 관리 시스템(600)이 프리차지 전류 스위치(330)를 온 상태로 동작시켜 프리차지 회로(300)에 전류가 흐르도록 하였음에도 불구하고, 오프 상태였던 프리차지 릴레이(310)가 온 상태로 되지 않았음을 의미한다. For example, if the battery management system 600 determines that the third voltage (V ₃ ) is less than 90% of the first voltage (V ₁ ), this means that there is a failure in the precharge relay 310. (i.e., stuck state) may generate a fault signal. Here, the failure signal is generated when the precharge relay 310, which was in the off state, even though the battery management system 600 operates the precharge current switch 330 in the on state to allow current to flow through the precharge circuit 300. It means that it is not in the on state.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 제3 전압(V₃)이 제1 전압(V₁)의 90% 이상에 해당하는 것으로 판단한 경우에는, 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 고장 신호를 발생시키지 않은 채 다음 단계로 진행시킨다.And when the battery management system 600 determines that the third voltage (V ₃ ) corresponds to 90% or more of the first voltage (V ₁ ), the battery management system 600 determines that the precharge relay 310 is operating normally and issues a failure signal. Proceed to the next step without occurring.

배터리 관리 시스템(600)은 프리차지 릴레이(310)를 온 상태로 동작시킨 후, 상기 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는 것으로 판단되면, 오프 상태였던 제2 메인 릴레이(210)를 온 상태로 동작시킨다(S310).The battery management system 600 operates the precharge relay 310 in the on state and then, when it is determined that the precharge relay 310 is operating normally, turns the second main relay 210, which was in the off state, into the on state. Operate (S310).

구체적으로, 배터리 관리 시스템(600)은 제2 메인 릴레이(210)를 온 상태로 동작시키기 위해 제2 전류 스위치(230)를 온 상태로 동작시킬 수 있으며, 이 경우 제2 전압원(220)에서 제공되는 전압에 의해, 제2 전압원(220) 제2 릴레이 코일(212), 제2 전류 스위치(230) 및 제2 션트부(240)를 포함하는 제2 메인 릴레이 회로(200)에 전류의 흐름이 생기게 된다.Specifically, the battery management system 600 may operate the second current switch 230 in the on state to operate the second main relay 210 in the on state, and in this case, provided by the second voltage source 220. Due to the voltage, current flows in the second main relay circuit 200 including the second voltage source 220, the second relay coil 212, the second current switch 230, and the second shunt unit 240. It comes into existence.

만일, 일정 수준 이상의 전류가 제2 릴레이 코일(212)에 흐르게 되면 제2 릴레이 코일(212)에 의해 제2 릴레이 스위치(214)가 온 상태로 동작하지만, 일정 수준 미만의 전류가 제2 릴레이 코일(212)에 흐르거나 제2 메인 릴레이 회로(200)에 전류의 흐름이 없을 경우에는 제2 릴레이 스위치(214)가 온 상태로 동작할 수 없게 된다.If a current above a certain level flows through the second relay coil 212, the second relay switch 214 is operated in the on state by the second relay coil 212, but when a current below a certain level flows through the second relay coil 212, the second relay switch 214 operates in the on state. If there is no current flowing in 212 or in the second main relay circuit 200, the second relay switch 214 cannot operate in the on state.

제2 메인 릴레이 회로(200)의 전류 흐름을 감지해내기 위해, 배터리 관리 시스템(600)은 제2 션트부(240)(보다 구체적으로는, 제2 연산 증폭기(244))에서 출력되는 전압을 입력받으며, 그 입력받은 전압에 대해 소정의 연산 과정을 거쳐 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르는 전류(I_M2)를 산출해낸다.In order to detect the current flow of the second main relay circuit 200, the battery management system 600 uses the voltage output from the second shunt unit 240 (more specifically, the second operational amplifier 244). It receives input, and calculates the current (I _M2 ) flowing in the second main relay circuit 200 through a predetermined calculation process for the input voltage.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 상기 산출한 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르는 전류(I_M2)를 제2 메인 릴레이 기준 전류(I_{M2_REF})와 비교하여 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지를 판단한다(S320). 여기서, 제2 메인 릴레이 기준 전류(I_{M2_REF})는 제2 릴레이 스위치(214)가 온 상태로 동작하기 위하여 제2 릴레이 코일(212)에 흘러야 할 최소 전류로 정해질 수 있다.And the battery management system 600 compares the calculated current (I _M2 ) flowing in the second main relay circuit 200 with the second main relay reference current (I _{M2_REF} ) to ensure that the second main relay 210 operates normally. Determine whether it is done (S320). Here, the second main relay reference current (I _{M2_REF} ) may be set as the minimum current that must flow in the second relay coil 212 in order for the second relay switch 214 to operate in the on state.

배터리 관리 시스템(600)이 판단한 결과, 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르는 전류(I_M2)가 제2 메인 릴레이 기준 전류(I_{M2_REF}) 미만일 경우에는 고장 신호를 발생시킨다. 여기서, 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르는 전류(I_M2)가 제2 메인 릴레이 기준 전류(I_{M2_REF}) 미만인 이유는 제2 릴레이 코일(212)에 이상이 있기 때문일 수도 있지만, 제2 전류 스위치(230) 또는 제2 션트부(240)를 구성하는 소자(242, 244)에 이상이 있거나, 회로(200)에 단선이 생겼기 때문일 수도 있다.As a result of the battery management system 600's determination, if the current (I _M2 ) flowing through the second main relay circuit 200 is less than the second main relay reference current (I _{M2_REF} ), a failure signal is generated. Here, the reason why the current (I _M2 ) flowing in the second main relay circuit 200 is less than the second main relay reference current (I _{M2_REF} ) may be because there is a problem with the second relay coil 212, but the second current switch This may be because there is a problem with the elements 242 and 244 constituting the 230 or the second shunt unit 240, or a disconnection occurs in the circuit 200.

이에 따라, 배터리 관리 시스템(600)은 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르는 전류(I_M2)가 제2 메인 릴레이 기준전류(I_{M2_REF}) 미만인 것으로 판단한 경우, 제2 메인 릴레이(210)에 고장이 있을 수 있음을 의미하는 고장 신호를 발생시킴과 함께 다음 단계를 진행시킨다. 추가적으로 여기서의 고장 신호는 적어도 제2 메인 릴레이 회로(200)에 이상이 있음을 의미하며, 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는 것으로 판단될 경우에는 제2 전류 스위치(230) 또는 제2 션트부(240)를 구성하는 소자(242, 244)에 이상이 있거나, 회로(200) 자체에 단선이 생겼음을 간접적으로 알 수 있게 해준다. Accordingly, when the battery management system 600 determines that the current (I _M2 ) flowing through the second main relay circuit 200 is less than the second main relay reference current (I _{M2_REF} ), the second main relay 210 fails. It generates a fault signal indicating that there may be a problem and proceeds to the next step. Additionally, the failure signal here means that there is an error in at least the second main relay circuit 200, and if the second main relay 210 is determined to be operating normally, the second current switch 230 or the second shunt It indirectly indicates that there is a problem with the elements 242 and 244 constituting the unit 240 or that there is a disconnection in the circuit 200 itself.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르는 전류(I_M2)가 제2 메인 릴레이 기준전류(I_{M2_REF}) 이상인 것으로 판단한 경우, 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 고장 신호를 발생시키지 않은 채 다음 단계를 진행시킨다.And when the battery management system 600 determines that the current (I _M2 ) flowing through the second main relay circuit 200 is greater than or equal to the second main relay reference current (I _{M2_REF} ), the battery management system 600 determines that the second main relay 210 operates normally. It is determined that this is the case and proceeds to the next step without generating a failure signal.

배터리 관리 시스템(600)은 제2 전류 스위치(230)를 온 상태로 동작시켜 제2 메인 릴레이 회로(200)에 전류가 흐르도록 한 이후에는, 온 상태였던 프리차지 릴레이(310)를 오프 상태로 동작시킬 수 있다(S330). 도 2에서는 비록 온 상태였던 프리차지 릴레이(310)를 오프 상태로 동작시키는 프로세스(S330)가 진행된 후, 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지 여부를 재차 확인하는 프로세스(S350, S360)가 진행되는 것으로 도시하였으나, 이의 순서는 서로 반대가 되어도 무방하다.The battery management system 600 operates the second current switch 230 in the on state to allow current to flow in the second main relay circuit 200, and then turns the precharge relay 310, which was in the on state, into the off state. It can be operated (S330). In FIG. 2, after the process (S330) of operating the precharge relay 310, which was in the on state, to the off state, the process (S350, S360) of checking again whether the second main relay 210 is operating normally is performed. Although it is shown as progressing, the order may be reversed.

배터리 관리 시스템(600)은 프리차지 릴레이(310)를 오프 상태로 동작시키기 위해 프리차지 전류 스위치(330)를 오프 상태로 동작시킬 수 있으며, 이 경우 프리차지 전압원(320), 프리차지 릴레이 코일(312), 프리차지 전류 스위치(330) 및 프리차지 션트부(340)를 포함하는 프리차지 릴레이 회로(300)에 흐르던 전류가 차단된다.The battery management system 600 may operate the precharge current switch 330 in an off state in order to operate the precharge relay 310 in an off state. In this case, the precharge voltage source 320 and the precharge relay coil ( 312), the current flowing through the precharge relay circuit 300 including the precharge current switch 330 and the precharge shunt unit 340 is blocked.

만일, 일정 수준 미만의 전류가 프리차지 릴레이 코일(312)에 흐르거나 프리차지 릴레이 회로(300)에 전류의 흐름이 없을 경우에는 프리차지 릴레이 스위치(314)가 오프 상태로 동작하지만, 일정 수준 이상의 전류가 프리차지 릴레이 코일(312)에 흐를 경우에는 온 상태였던 프리차지 릴레이 스위치(314)는 오프 상태로 동작할 수 없게 된다.If a current below a certain level flows in the precharge relay coil 312 or if there is no current flow in the precharge relay circuit 300, the precharge relay switch 314 operates in an off state, but exceeds a certain level. When current flows through the precharge relay coil 312, the precharge relay switch 314, which was in the on state, cannot operate in the off state.

프리자치 릴레이 회로(300)의 전류의 흐름을 감지해내기 위해, 배터리 관리 시스템(600)은 프리차지 션트부(340)(보다 구체적으로는, 프리차지 연산 증폭기(344))에서 출력되는 전압을 입력받으며, 그 입력받은 전압에 대해 소정의 연산 과정을 거쳐 프리차지 릴레이 회로(300)에 흐르는 전류(I_F)를 산출해낸다.In order to detect the flow of current in the pre-autonomous relay circuit 300, the battery management system 600 detects the voltage output from the pre-charge shunt unit 340 (more specifically, the pre-charge operational amplifier 344). It receives input, and calculates the current ( _IF ) flowing in the precharge relay circuit 300 through a predetermined calculation process for the input voltage.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 상기 산출한 프리차지 릴레이 회로(300)에 흐르는 전류(I_F)를 프리차지 릴레이 기준전류(I_{F_REF})와 비교하여 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는지를 판단한다(S340). 여기서, 프리차지 릴레이 기준전류(I_{F_REF})는 상술한 바와 같이 프리차지 릴레이 스위치(314)가 온 상태로 동작하기 위하여 프리차지 릴레이 코일(312)에 흘러야 할 최소 전류로 정해질 수 있다.And the battery management system 600 determines whether the precharge relay 310 is operating normally by comparing the calculated current ( _IF ) flowing in the precharge relay circuit 300 with the precharge relay reference current ( _{IF_REF} ). (S340). Here, the precharge relay reference current ( _{IF_REF} ) may be set as the minimum current that must flow through the precharge relay coil 312 in order for the precharge relay switch 314 to operate in the on state, as described above.

배터리 관리 시스템(600)이 판단한 결과, 프리차지 릴레이 회로(300)에 흐르는 전류(I_F)가 프리차지 릴레이 기준전류(I_{F_REF}) 이상일 경우에는 프리차지 릴레이(310)에 고장이 있을 수 있음을 의미하는 고장 신호를 발생시킴과 함께 다음 단계를 진행시키며, 프리차지 릴레이 회로(300)에 흐르는 전류(I_F)가 프리차지 릴레이 기준전류(I_{F_REF}) 미만일 경우에는 상기와 같은 고장 신호를 발생시키지 않은 채 다음 단계를 진행시킨다.As a result of the _battery management system 600's determination, if the current ( _I It proceeds to the next step by generating a malfunction signal, and if the current ( _IF ) flowing through the precharge relay circuit 300 is less than the precharge relay reference current ( _{IF_REF} ), the malfunction signal as described above is not generated. Proceed to the next step without doing so.

배터리 관리 시스템(600)이 온 상태였던 프리차지 릴레이(310)를 오프 상태로 동작시키는 단계 이후에, 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지 여부가 재차 판단될 수 있으며, 이를 위해 배터리 관리 시스템(600)은 전압 분배 회로(700)를 이용할 수 있다.After the battery management system 600 operates the precharge relay 310 from the on state to the off state, it may be determined again whether the second main relay 210 is operating normally, and for this purpose, the battery management system 600 may use a voltage distribution circuit 700.

다시 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제2 전류 스위치(214)가 오프 상태인 경우 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)은 5/3V인데 반하여, 오프 상태였던 제2 전류 스위치(214)가 온 상태가 되면 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)은 1V가 된다.Referring again to FIGS. 3A and 3B, when the second current switch 214 is in the OFF state, the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740 is 5/3V, whereas the second current switch 214 in the OFF state is 5/3V. When (214) is in the on state, the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740 becomes 1V.

만일, 배터리 관리 시스템(600)이 제2 전류 스위치(230)를 온 상태로 동작시키기 전에 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 5/3V라고 하고, 이후 배터리 관리 시스템(600)이 제2 전류 스위치(230)를 온 상태로 동작시켜 제2 메인 릴레이 회로(200)에 전류가 흐르도록 하였을 때 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 여전히 5/3V라고 하면, 이는 곧 제2 메인 릴레이(210) 자체에 고장이 생겼음을 의미한다. 이는 제2 릴레이 스위치(214)를 온 상태로 동작시킬 수 있는 전류가 제2 릴레이 코일(212)에 흐를 경우에는 제2 릴레이 스위치(214)가 온 상태로 동작되어야 함에도 불구하고, 제2 릴레이 코일(212) 또는 제2 릴레이 스위치(214)에 고장이 생기게 되면 오프 상태였던 제2 릴레이 스위치(214)가 온 상태로 전환되지 않기 때문이다. If the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740 is 5/3V before the battery management system 600 operates the second current switch 230 in the on state, then the battery management system 600 ) operates the second current switch 230 in the on state to allow current to flow in the second main relay circuit 200, the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740 is still 5/3V. If so, this means that there is a failure in the second main relay 210 itself. This means that when a current capable of operating the second relay switch 214 in the on state flows through the second relay coil 212, the second relay switch 214 must be operated in the on state. This is because if a failure occurs in (212) or the second relay switch 214, the second relay switch 214, which was in the off state, is not converted to the on state.

이에 반해, 배터리 관리 시스템(600)이 제2 전류 스위치(230)를 온 상태로 동작시켜 제2 메인 릴레이 회로(200)에 전류가 흐르도록 하였을 때 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 1V라면, 이는 곧 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작한다는 것을 의미한다. On the other hand, when the battery management system 600 operates the second current switch 230 in the on state to allow current to flow in the second main relay circuit 200, the voltage (V) applied to the fourth resistor 740 If _R4 ) is 1V, this means that the second main relay 210 operates normally.

이러한 점을 참고하여, 배터리 관리 시스템(600)은 오프 상태였던 제2 메인 릴레이(210)가 온 상태로 전환된 경우에, 상기 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지를 판단해내기 위해 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)을 측정할 수 있다. With reference to this point, the battery management system 600 uses voltage distribution to determine whether the second main relay 210 is operating normally when the second main relay 210, which was in an off state, is switched to an on state. The voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the circuit 700 can be measured.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 상기 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)과 제2 메인 릴레이 기준전압(V_{M2_REF})을 비교하여 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지를 판단할 수 있다(S350). And the battery management system 600 compares the voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the voltage distribution circuit 700 and the second main relay reference voltage (V _{M2_REF} ) to determine the second main relay (210). ) can be determined whether it is operating normally (S350).

앞서 설명한 예에서, 오프 상태였던 제2 메인 릴레이(210)가 온 상태로 전환된 경우에, 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)은 5/3V에서 1V로 감소할 것이 예상되며, 이때 제2 메인 릴레이 기준전압(V_{M2_REF})은 그 예상전압(1V)에 소정의 오차를 둔 값(예를 들어, 1.1×예상전압)으로 설정될 수 있다. In the example described above, when the second main relay 210, which was in the off state, is switched to the on state, the voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the voltage distribution circuit 700 is 5/3V. It is expected to decrease to 1V, and at this time, the second main relay reference voltage (V _{M2_REF} ) may be set to a value with a predetermined error (e.g., 1.1×expected voltage) to the expected voltage (1V).

배터리 관리 시스템(600)은 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 제2 메인 릴레이 기준전압(V_{M2_REF})을 초과하는 것으로 판단한 경우, 제2 메인 릴레이(210)에 고장이 있음(즉, 고착 상태)을 의미하는 고장 신호를 발생시킬 수 있다.When the battery management system 600 determines that the voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the voltage distribution circuit 700 exceeds the second main relay reference voltage (V _{M2_REF} ), the second main relay A fault signal indicating that there is a fault in 210 (i.e., stuck state) may be generated.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 제2 메인 릴레이 기준전압(V_{M2_REF}) 이하인 것으로 판단한 경우, 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 고장 신호를 발생시키지 않은 채 다음 단계로 진행시킬 수 있다.And when the battery management system 600 determines that the voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the voltage distribution circuit 700 is less than or equal to the second main relay reference voltage (V _{M2_REF} ), the second main relay ( 210) is determined to be operating normally and can proceed to the next step without generating a failure signal.

배터리 관리 시스템(600)은 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지 여부를 재차 판단하기 위하여, 제1 메인 릴레이(110)의 일단과 제2 메인 릴레이(210)의 일단 사이의 전압을 제1 전압(V₁)으로 측정하고, 또한 제1 메인 릴레이(110)의 타단과 제2 메인 릴레이(210)의 타단 사이의 전압을 제3 전압(V₃)으로 측정한다. 여기서, 제1 전압(V₁)은 배터리팩(400)의 전압이며, 만일 오프 상태였던 제2 메인 릴레이(210)가 정상적으로 동작하여 온 상태가 된 경우, 제3 전압(V₃)은 제1 전압(V₁)과 동일하거나 이와 근사한 값이 측정되어야 한다.In order to re-determine whether the second main relay 210 is operating normally, the battery management system 600 sets the voltage between one end of the first main relay 110 and one end of the second main relay 210 to the first It is measured as a voltage (V ₁ ), and the voltage between the other end of the first main relay 110 and the other end of the second main relay 210 is measured as a third voltage (V ₃ ). Here, the first voltage (V ₁ ) is the voltage of the battery pack 400, and if the second main relay 210, which was in the off state, operates normally and is turned on, the third voltage (V 3 ) is the first voltage (V ₃ ). A value equal to or close to the voltage (V ₁ ) should be measured.

이에 따라, 배터리 관리 시스템(600)은 제1 전압(V₁)과 제3 전압(V₃)을 비교하여 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지를 판단한다(S360). Accordingly, the battery management system 600 determines whether the second main relay 210 is operating normally by comparing the first voltage (V ₁ ) and the third voltage (V ₃ ) (S360).

예를 들어, 배터리 관리 시스템(600)은 제3 전압(V₃)이 제1 전압(V₁)의 90% 미만에 해당하는 것으로 판단한 경우에는, 제2 메인 릴레이(210)에 고장이 있음을 의미(즉, 고착 상태)하는 고장 신호를 발생시킬 수 있다. 여기서의 고장 신호는 배터리 관리 시스템(600)이 제2 전류 스위치(230)를 온 상태로 동작시켜 제2 메인 릴레이 회로(200)에 전류가 흐르도록 하였음에도 불구하고, 오프 상태였던 제2 메인 릴레이(210)가 온 상태로 되지 않았음을 의미한다.For example, when the battery management system 600 determines that the third voltage (V ₃ ) is less than 90% of the first voltage (V ₁ ), it determines that there is a failure in the second main relay 210. It may generate a fault signal that is significant (i.e., stuck state). Here, the failure signal is a second main relay ( 210) is not in the on state.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 제3 전압(V₃)이 제1 전압(V₁)의 90% 이상에 해당하는 것으로 판단한 경우에는, 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는 것으로 판단하며 전기 자동차의 시동 프로세스를 종료한다.And when the battery management system 600 determines that the third voltage (V ₃ ) corresponds to 90% or more of the first voltage (V ₁ ), the battery management system 600 determines that the precharge relay 310 is operating normally and the electric vehicle Terminates the startup process.

이상에서는 전기 자동차의 시동을 걸 때, 배터리 관리 시스템(600)이 제1 메인 릴레이(110)를 온 상태로 동작시키고, 프리차지 릴레이(310)를 온 상태로 동작시키고, 제2 메인 릴레이(210)를 온 상태로 동작시키며, 이후 프리차지 릴레이(310)를 오프 상태로 동작시키는 것을 설명했으나, 릴레이(110, 120, 130)의 동작 상태는 필요에 따라 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.In the above, when starting the electric vehicle, the battery management system 600 operates the first main relay 110 in the on state, operates the precharge relay 310 in the on state, and operates the second main relay 210 in the on state. ) is operated in the on state, and then the precharge relay 310 is operated in the off state. However, the operating states of the relays 110, 120, and 130 can be variously modified as needed.

그리고 제1 메인 릴레이(110)의 정상 동작 판단은 제1 메인 릴레이 회로(100)에 흐르는 전류를 이용하고, 그 뒤 제1 전압(V₁) 및 제2 전압(V₂)을 이용하여 이루어지는 것으로 설명했으나, 배터리 관리 시스템(600)은 그 순서를 서로 바꾸어서 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는지 여부를 판단할 수 있다.And the normal operation of the first main relay 110 is determined using the current flowing in the first main relay circuit 100, and then using the first voltage (V ₁ ) and the second voltage (V ₂ ). As explained, the battery management system 600 can determine whether the first main relay 110 is operating normally by changing the order.

그리고 프리차지 릴레이(310)의 정상 동작 판단은 프리차지 릴레이 회로(300)에 흐르는 전류를 이용하고, 그 뒤 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(R₄)에 인가되는 전압(V_R4)을 이용하며, 마지막으로 제1 전압(V₁) 및 제3 전압(V₃)을 이용하여 이루어지는 것으로 설명했으나, 배터리 관리 시스템(600)은 그 순서에 관계 없이 프리차지 릴레이(310)가 정상 동작하는지 여부를 판단할 수 있다.And, to determine the normal operation of the precharge relay 310, the current flowing in the precharge relay circuit 300 is used, and then the voltage (V _R4 ) applied to the resistor (R ₄ ) constituting the voltage distribution circuit 700 , and finally, it was described as being performed using the first voltage (V ₁ ) and the third voltage (V ₃ ), but the battery management system 600 operates normally without the precharge relay 310 regardless of the order. You can decide whether to do it or not.

또한, 제2 메인 릴레이(210)의 정상 동작 판단은 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르는 전류를 이용하고, 그 뒤 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(R₄)에 인가되는 전압(V_R4)을 이용하며, 마지막으로 제1 전압(V₁) 및 제3 전압(V₃)을 이용하여 이루어지는 것으로 설명했으나, 배터리 관리 시스템(600)은 그 순서에 관계 없이 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지 여부를 판단할 수 있다.In addition, the normal operation of the second main relay 210 is determined by using the current flowing in the second main relay circuit 200, and then the voltage applied to the resistor (R ₄ ) constituting the voltage distribution circuit 700 ( V _R4 ) and, finally, using the first voltage (V ₁ ) and the third voltage (V ₃ ), but the battery management system 600 uses the second main relay 210 regardless of the order. ) can be determined whether it is operating normally.

한편, 도 4는 전기 자동차의 시동을 끌 때, 릴레이의 고장 진단 방법을 나타낸 순서도이다. Meanwhile, Figure 4 is a flowchart showing a method of diagnosing a relay failure when turning off the engine of an electric vehicle.

전기 자동차의 시동을 끌 때, 배터리 관리 시스템(600)은 맨 먼저 온 상태였던 제2 메인 릴레이(210)를 오프 상태로 동작시킬 수 있다(S410). When turning off the engine of the electric vehicle, the battery management system 600 may operate the second main relay 210, which was first turned on, to the off state (S410).

구체적으로, 배터리 관리 시스템(600)은 제2 메인 릴레이(210)를 오프 상태로 동작시키기 위해 제2 전류 스위치(230)를 오프 상태로 동작시킬 수 있으며, 이 경우 제2 전압원(220), 제2 릴레이 코일(212), 제2 전류 스위치(230) 및 제2 션트부(240)를 포함하는 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르던 전류가 차단된다.Specifically, the battery management system 600 may operate the second current switch 230 in an off state in order to operate the second main relay 210 in an off state, and in this case, the second voltage source 220, The current flowing in the second main relay circuit 200 including the second relay coil 212, the second current switch 230, and the second shunt unit 240 is blocked.

만일, 일정 수준 미만의 전류가 제2 릴레이 코일(212)에 흐르거나 제2 메인 릴레이 회로(200)에 전류의 흐름이 없을 경우에는 제2 릴레이 스위치(214)가 오프 상태로 동작하지만, 일정 수준 이상의 전류가 제2 릴레이 코일(212)에 흐를 경우에는 온 상태였던 제2 릴레이 스위치(214)는 오프 상태로 동작할 수 없게 된다. If a current below a certain level flows in the second relay coil 212 or if there is no current flow in the second main relay circuit 200, the second relay switch 214 operates in an off state, but at a certain level. When the above current flows through the second relay coil 212, the second relay switch 214, which was in the on state, cannot operate in the off state.

제2 메인 릴레이 회로(200)의 전류의 흐름을 감지해내기 위해, 배터리 관리 시스템(600)은 제2 션트부(240)(보다 구체적으로는, 제2 연산 증폭기(244))에서 출력되는 전압을 입력받으며, 그 입력받은 전압에 대해 소정의 연산 과정을 거쳐 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르는 전류(I_M2)를 산출해낸다.In order to detect the flow of current in the second main relay circuit 200, the battery management system 600 uses the voltage output from the second shunt unit 240 (more specifically, the second operational amplifier 244). is input, and the current (I _M2 ) flowing in the second main relay circuit 200 is calculated through a predetermined calculation process for the input voltage.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 상기 산출한 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르는 전류(I_M2)를 제2 메인 릴레이 기준전류(I_{M2_REF})와 비교하여 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지를 판단한다(S420). 여기서 제2 메인 릴레이 기준전류(I_{M2_REF})는 상술한 바와 같이 제2 릴레이 스위치(214)가 온 상태로 동작하기 위하여 제2 릴레이 코일(212)에 흘러야 할 최소 전류로 정해질 수 있다.And the battery management system 600 compares the calculated current (I _M2 ) flowing in the second main relay circuit 200 with the second main relay reference current (I _{M2_REF} ) to ensure that the second main relay 210 operates normally. Determine whether it is done (S420). Here, the second main relay reference current (I _{M2_REF} ) may be set as the minimum current that must flow in the second relay coil 212 in order for the second relay switch 214 to operate in the on state, as described above.

배터리 관리 시스템(600)이 판단한 결과, 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르는 전류(I_M2)가 제2 메인 릴레이 기준전류(I_{M2_REF}) 이상일 경우에는 제2 메인 릴레이(200)에 고장이 있을 수 있음을 의미하는 고장 신호를 발생시킴과 함께 다음 단계를 진행시킨다. 추가적으로 여기서의 고장 신호는 적어도 제2 메인 릴레이 회로(200)에 이상이 있음을 의미하며, 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는 것으로 판단될 경우에는 제2 전류 스위치(230) 또는 제2 션트부(240)를 구성하는 소자(242, 244)에 이상이 있거나, 회로(200) 자체에 단선이 생겼음을 간접적으로 알 수 있게 해준다. As a result of the battery management system 600's determination, if the current (I _M2 ) flowing through the second main relay circuit 200 is greater than or equal to the second main relay reference current (I _{M2_REF} ), there may be a failure in the second main relay (200). It generates a fault signal indicating that it is possible and proceeds to the next step. Additionally, the failure signal here means that there is an error in at least the second main relay circuit 200, and if the second main relay 210 is determined to be operating normally, the second current switch 230 or the second shunt It indirectly indicates that there is a problem with the elements 242 and 244 constituting the unit 240 or that there is a disconnection in the circuit 200 itself.

그리고 배터리 관리 시스템(600)이 판단한 결과, 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르는 전류(I_M2)가 제2 메인 릴레이 기준전류(I_{M2_REF}) 미만일 경우에는 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 상기와 같은 고장 신호를 발생시키지 않은 채 다음 단계를 진행시킨다.And, as a result of the battery management system 600's determination, if the current (I _M2 ) flowing through the second main relay circuit 200 is less than the second main relay reference current (I _{M2_REF} ), the second main relay 210 operates normally. It is determined that this is the case and proceeds to the next step without generating the above failure signal.

배터리 관리 시스템(600)은 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지 여부를 재차 판단하기 위하여 전압 분배 회로(700)를 이용할 수 있다. The battery management system 600 may use the voltage distribution circuit 700 to re-determine whether the second main relay 210 is operating normally.

다시 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 제2 전류 스위치(214)가 온 상태인 경우 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)은 1V인데 반하여, 온 상태였던 제2 전류 스위치(214)가 오프 상태가 되면 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)은 5/3V가 된다.Referring again to FIGS. 3A and 3B, when the second current switch 214 is in the on state, the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740 is 1V, whereas the second current switch 214 in the on state is 1V. ) is in the off state, the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740 becomes 5/3V.

만일, 배터리 관리 시스템(600)이 온 상태였던 제2 전류 스위치(230)를 오프 상태로 동작시키기 전에 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 1V라고 하고, 이후 배터리 관리 시스템(600)이 제2 전류 스위치(230)를 오프 상태로 동작시켜 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르던 전류를 차단시켰을 때 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 여전히 1V라고 하면, 이는 곧 제2 메인 릴레이(210) 자체에 고장이 생겼음을 의미한다. 이는 제2 릴레이 코일(212)에 일정 수준 미만의 전류가 흘러 제2 릴레이 스위치(214)를 온 상태로 유지시킬 수 없음에도 불구하고, 제2 릴레이 코일(212) 또는 제2 릴레이 스위치(214)에 고장이 생기게 되면 온 상태였던 제2 릴레이 스위치(214)가 오프 상태로 전환되지 않기 때문이다.If the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740 is 1V before the battery management system 600 operates the second current switch 230, which was in the on state, to the off state, then the battery management system ( When 600) operates the second current switch 230 in the off state to cut off the current flowing in the second main relay circuit 200, if the voltage (V _R4 ) applied to the fourth resistor 740 is still 1V, , This means that there is a failure in the second main relay 210 itself. This is despite the fact that a current below a certain level flows in the second relay coil 212 and cannot maintain the second relay switch 214 in the on state, the second relay coil 212 or the second relay switch 214 This is because if a failure occurs, the second relay switch 214, which was in the on state, is not converted to the off state.

이에 반해, 배터리 관리 시스템(600)이 온 상태였던 제2 전류 스위치(230)를 오프 상태로 동작시켜 제2 메인 릴레이 회로(200)에 전류가 흐르지 않도록 하였을 때 제4 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 5/3V라면, 이는 곧 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작한다는 것을 의미한다.On the other hand, when the battery management system 600 operates the second current switch 230, which was in the on state, to the off state to prevent current from flowing in the second main relay circuit 200, the voltage applied to the fourth resistor 740 If the voltage (V _R4 ) is 5/3V, this means that the second main relay 210 operates normally.

이러한 점을 참고하여, 배터리 관리 시스템(600)은 온 상태였던 제2 메인 릴레이(210)가 오프 상태로 전환된 경우에, 상기 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지를 판단해내기 위해 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)을 측정할 수 있다.With reference to this point, the battery management system 600 uses voltage distribution to determine whether the second main relay 210 operates normally when the second main relay 210, which was in the on state, is switched to the off state. The voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the circuit 700 can be measured.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 상기 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)과 제2 메인 릴레이 기준전압(V_{M2_REF})을 비교하여 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지를 판단할 수 있다(S430). And the battery management system 600 compares the voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the voltage distribution circuit 700 and the second main relay reference voltage (V _{M2_REF} ) to determine the second main relay (210). ) can be determined whether it is operating normally (S430).

앞서 설명한 예에서, 온 상태였던 제2 메인 릴레이(210)가 오프 상태로 전환된 경우에, 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)은 1V에서 5/3V로 증가할 것이 예상되며, 이때 제2 메인 릴레이 기준전압(V_{M2_REF})은 그 예상되는 전압(5/3V)에 소정의 오차를 둔 값(예를 들어, 1.1×예상전압)으로 설정될 수 있다.In the example described above, when the second main relay 210, which was in the on state, is switched to the off state, the voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the voltage distribution circuit 700 is 5/5 from 1V. It is expected to increase to 3V, and at this time, the second main relay reference voltage (V _{M2_REF} ) can be set to a value (for example, 1.1 × expected voltage) with a predetermined error on the expected voltage (5/3V). there is.

배터리 관리 시스템(600)은 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 제2 메인 릴레이 기준전압(V_{M2_REF}) 이하인 것으로 판단한 경우, 제2 메인 릴레이(210)에 고장이 있음(즉, 융착 상태)을 의미하는 고장 신호를 발생시킬 수 있다.When the battery management system 600 determines that the voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the voltage distribution circuit 700 is less than or equal to the second main relay reference voltage (V _{M2_REF} ), the second main relay 210 ) may generate a failure signal indicating that there is a failure (i.e., fusion state).

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 전압 분배 회로(700)를 구성하는 저항(740)에 인가되는 전압(V_R4)이 제2 메인 릴레이 기준전압(V_{M2_REF})을 초과하는 것으로 판단한 경우, 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 고장 신호를 발생시키지 않은 채 다음 단계로 진행시킨다.And when the battery management system 600 determines that the voltage (V _R4 ) applied to the resistor 740 constituting the voltage distribution circuit 700 exceeds the second main relay reference voltage (V _{M2_REF} ), the second main relay It is determined that the relay 210 is operating normally and proceeds to the next step without generating a failure signal.

전기 자동차의 시동을 끌 때, 배터리 관리 시스템(600)은 온 상태였던 제2 메인 릴레이(210)를 오프 상태로 동작시킨 이후에, 온 상태였던 제1 메인 릴레이(110)를 오프 상태로 동작시킨다(S510).When turning off the engine of an electric vehicle, the battery management system 600 operates the second main relay 210, which was in the on state, to the off state, and then operates the first main relay 110, which was in the on state, to the off state. (S510).

구체적으로, 배터리 관리 시스템(600)은 제1 메인 릴레이(110)를 오프 상태로 동작시키기 위해 제1 전류 스위치(130)를 오프 상태로 동작시킬 수 있으며, 이 경우 제1 전압원(120), 제1 릴레이 코일(112), 제1 전류 스위치(130) 및 제1 션트부(140)를 포함하는 제1 메인 릴레이 회로(100)에 흐르던 전류가 차단된다.Specifically, the battery management system 600 may operate the first current switch 130 in an off state in order to operate the first main relay 110 in an off state, and in this case, the first voltage source 120, The current flowing in the first main relay circuit 100 including the first relay coil 112, the first current switch 130, and the first shunt unit 140 is blocked.

만일, 일정 수준 미만의 전류가 제1 릴레이 코일(112)에 흐르거나 제1 메인 릴레이 회로(100)에 전류의 흐름이 없을 경우에는 제1 릴레이 스위치(114)가 오프 상태로 동작하지만, 만일 일정 수준 이상의 전류가 제1 릴레이 코일(112)에 흐를 경우에는 온 상태였던 제1 릴레이 스위치(114)는 오프 상태로 동작할 수 없게 된다. If a current below a certain level flows in the first relay coil 112 or if there is no current flow in the first main relay circuit 100, the first relay switch 114 operates in an off state, but if a certain level When a current above this level flows through the first relay coil 112, the first relay switch 114, which was in the on state, cannot operate in the off state.

제1 메인 릴레이 회로(100)의 전류의 흐름을 감지해내기 위해, 배터리 관리 시스템(600)은 제1 션트부(140)(보다 구체적으로는, 제1 연산 증폭기(144))에서 출력되는 전압을 입력받으며, 그 입력받은 전압에 대해 소정의 연산 과정을 거쳐 제1 메인 릴레이 회로(200)에 흐르는 전류(I_M1)를 산출해낸다.In order to detect the flow of current in the first main relay circuit 100, the battery management system 600 uses the voltage output from the first shunt unit 140 (more specifically, the first operational amplifier 144). is input, and the current (I _M1 ) flowing in the first main relay circuit 200 is calculated through a predetermined calculation process for the input voltage.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 상기 산출한 제1 메인 릴레이 회로(100)에 흐르는 전류(I_M1)를 제1 메인 릴레이 기준전류(I_{M1_REF})와 비교하여 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는지를 판단한다(S520). 여기서 제1 메인 릴레이 기준전류(I_{M1_REF})는 상술한 바와 같이 제1 릴레이 스위치(114)가 온 상태로 동작하기 위하여 제1 릴레이 코일(112)에 흘러야 할 최소 전류로 정해질 수 있다.And the battery management system 600 compares the calculated current (I _M1 ) flowing in the first main relay circuit 100 with the first main relay reference current (I _{M1_REF} ) to ensure that the first main relay 110 operates normally. Determine whether it is done (S520). Here, the first main relay reference current (I _{M1_REF} ) may be set as the minimum current that must flow through the first relay coil 112 in order for the first relay switch 114 to operate in the on state, as described above.

배터리 관리 시스템(600)이 판단한 결과, 제1 메인 릴레이 회로(100)에 흐르는 전류(I_M1)가 제1 메인 릴레이 기준전류(I_{M1_REF}) 이상일 경우에는 제1 메인 릴레이(100)에 고장이 있을 수 있음을 의미하는 고장 신호를 발생시킴과 함께 다음 단계를 진행시킨다. 추가적으로 여기서의 고장 신호는 적어도 제1 메인 릴레이 회로(100)에 이상이 있음을 의미하며, 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는 것으로 판단될 경우에는 제1 전류 스위치(130) 또는 제1 션트부(140)를 구성하는 소자(142, 144)에 이상이 있거나, 회로(100) 자체에 단선이 생겼음을 간접적으로 알 수 있게 해준다. As a result of the battery management system 600's determination, if the current (I _M1 ) flowing through the first main relay circuit (100) is greater than or equal to the first main relay reference current (I _{M1_REF} ), there may be a failure in the first main relay (100). It generates a fault signal indicating that it is possible and proceeds to the next step. Additionally, the failure signal here means that there is an error in at least the first main relay circuit 100, and if the first main relay 110 is determined to be operating normally, the first current switch 130 or the first shunt It indirectly indicates that there is a problem with the elements 142 and 144 constituting the unit 140 or that there is a disconnection in the circuit 100 itself.

그리고 배터리 관리 시스템(600)이 판단한 결과, 제1 메인 릴레이 회로(100)에 흐르는 전류(I_M1)가 제1 메인 릴레이 기준전류(I_{M1_REF}) 미만일 경우에는 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 상기와 같은 고장 신호를 발생시키지 않은 채 다음 단계를 진행시킨다.And, as a result of the battery management system 600's determination, when the current (I _M1 ) flowing through the first main relay circuit 100 is less than the first main relay reference current (I _{M1_REF} ), the first main relay 110 operates normally. It is determined that this is the case and proceeds to the next step without generating the above failure signal.

배터리 관리 시스템(600)은 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는지 여부를 재차 판단하기 위하여, 제1 메인 릴레이(110)의 일단과 제2 메인 릴레이(210)의 일단 사이의 전압을 제1 전압(V₁)으로 측정하고, 또한 제1 메인 릴레이(110)의 타단과 제2 메인 릴레이(210)의 일단 사이의 전압을 제2 전압(V₂)으로 측정한다. 여기서, 제1 전압(V₁)은 배터리팩(400)의 전압이며, 만일 제1 메인 릴레이(110)가 정상적으로 동작하여 오프 상태가 된 경우에는 제2 전압(V₂)은 0V 또는 이와 근사한 값이 측정되어야 한다.In order to re-determine whether the first main relay 110 is operating normally, the battery management system 600 sets the voltage between one end of the first main relay 110 and one end of the second main relay 210 to the first It is measured as a voltage (V ₁ ), and the voltage between the other end of the first main relay 110 and one end of the second main relay 210 is measured as a second voltage (V ₂ ). Here, the first voltage (V ₁ ) is the voltage of the battery pack 400, and if the first main relay 110 operates normally and is turned off, the second voltage (V ₂ ) is 0V or a value close thereto. This must be measured.

이에 따라, 배터리 관리 시스템(600)은 제1 전압(V₁)과 제2 전압(V₂)을 비교하여 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는지를 판단한다(S530). Accordingly, the battery management system 600 determines whether the first main relay 110 is operating normally by comparing the first voltage (V ₁ ) and the second voltage (V ₂ ) (S530).

예를 들어, 배터리 관리 시스템(600)은 제2 전압(V₂)이 제1 전압(V₁)의 90% 이상에 해당할 경우에는 제1 메인 릴레이(110)에 고장이 있음을 의미(즉, 융착 상태)하는 고장 신호를 발생시킬 수 있다. 여기서의 고장 신호는 배터리 관리 시스템(600)이 제1 전류 스위치(130)를 오프 상태로 동작시켜 제1 메인 릴레이 회로(100)에 흐르던 전류를 차단시켰음에도 불구하고, 온 상태였던 제1 메인 릴레이(110)가 오프 상태로 되지 않았음을 의미한다. For example, the battery management system 600 indicates that there is a failure in the first main relay 110 when the second voltage (V ₂ ) corresponds to 90% or more of the first voltage (V ₁ ) (i.e. , fusion state) may generate a failure signal. Here, the failure signal is the first main relay that was in the on state even though the battery management system 600 operated the first current switch 130 in the off state to block the current flowing in the first main relay circuit 100. This means that (110) is not in the off state.

그리고 배터리 관리 시스템(600)은 제2 전압(V₂)이 제1 전압(V₁)의 90% 미만에 해당할 경우, 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는 것으로 판단하여 상기와 같은 고장 신호를 발생시키지 않은 채 전기 자동차의 시동 프로세스를 종료한다.And, when the second voltage (V ₂ ) is less than 90% of the first voltage (V ₁ ), the battery management system 600 determines that the first main relay 110 is operating normally and causes the above-mentioned failure. Terminates the starting process of an electric vehicle without generating a signal.

이상에서는 전기 자동차의 시동을 끌 때, 배터리 관리 시스템(600)이 제2 메인 릴레이(210)를 오프 상태로 동작시킨 이후에, 제1 메인 릴레이(110)를 오프 상태로 동작시키는 것으로 설명했으나, 제1 메인 릴레이(110)를 오프 상태로 동작시킨 이후에 제2 메인 릴레이(210)를 오프 상태로 동작시켜도 무방하다.In the above, it has been explained that when turning off the engine of an electric vehicle, the battery management system 600 operates the second main relay 210 in the off state and then operates the first main relay 110 in the off state. After operating the first main relay 110 in the off state, the second main relay 210 may be operated in the off state.

그리고 배터리 관리 시스템(600)이 제1 메인 릴레이 회로(100)에 흐르는 전류를 이용하여 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는지를 판단한 뒤, 제1 전압(V₁) 및 제2 전압(V₂)을 이용하여 제1 메인 릴레이(110)가 정상 동작하는지를 판단하는 것으로 설명했으나, 그 순서는 서로 바뀌어도 무방하다. Then, the battery management system 600 determines whether the first main relay 110 is operating normally using the current flowing in the first main relay circuit 100, and then applies the first voltage (V ₁ ) and the second voltage (V ₂ ) was used to determine whether the first main relay 110 operates normally, but the order may be changed.

또한, 배터리 관리 시스템(600)이 제2 메인 릴레이 회로(200)에 흐르는 전류를 이용하여 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지를 판단한 뒤, 전압 분배 회로를 구성하는 저항(R₄)에 인가되는 전압(V_R4)을 이용하여 제2 메인 릴레이(210)가 정상 동작하는지를 판단하는 것으로 설명했으나, 그 순서는 서로 바뀌어도 무방하다.In addition, the battery management system 600 uses the current flowing in the second main relay circuit 200 to determine whether the second main relay 210 is operating normally, and then applies the current to the resistor R ₄ constituting the voltage distribution circuit. It has been explained that the voltage (V _R4 ) is used to determine whether the second main relay 210 operates normally, but the order may be changed.

본 발명은 이상과 같이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Although the present invention has been described with limited embodiments and drawings as described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and variations can be made from these descriptions by those skilled in the art. This is possible. Therefore, the technical idea of the present invention should be understood only by the claims, and all equivalent or equivalent modifications thereof shall fall within the scope of the technical idea of the present invention.

100: 제1 메인 릴레이 회로
110: 제1 메인 릴레이 120: 제1 전압원
130: 제1 전류 스위치 140: 제1 션트부
142: 제1 션트저항 144: 제1 연산 증폭기
200: 제2 메인 릴레이 회로
210: 제2 메인 릴레이 220: 제2 전압원
230: 제2 전류 스위치 240: 제2 션트부
242: 제2 션트저항 244: 제2 연산 증폭기
300: 프리차지 릴레이 회로
310: 프리차지 릴레이 320: 프리차지 전압원
330: 프리차지 전류 스위치 340: 프리차지 션트부
342: 프리차지 션트저항 344: 프리차지 연산 증폭기
400: 배터리팩
410: 제1 전극단자 420: 제2 전극단자
500: 부하
600: 배터리 관리 시스템
700: 전압 분배 회로
705: 전압 분배 회로의 전압원
710: 제1 저항 720: 제2 저항
730: 제3 저항 740: 제4 저항100: first main relay circuit
110: first main relay 120: first voltage source
130: first current switch 140: first shunt unit
142: first shunt resistor 144: first operational amplifier
200: second main relay circuit
210: second main relay 220: second voltage source
230: second current switch 240: second shunt unit
242: second shunt resistor 244: second operational amplifier
300: Precharge relay circuit
310: precharge relay 320: precharge voltage source
330: Precharge current switch 340: Precharge shunt unit
342: Precharge shunt resistor 344: Precharge operational amplifier
400: Battery pack
410: first electrode terminal 420: second electrode terminal
500: load
600: Battery management system
700: Voltage distribution circuit
705: Voltage source of voltage distribution circuit
710: first resistance 720: second resistance
730: third resistance 740: fourth resistance

Claims

It is performed by a battery management system, and includes a first main relay, one end of which is connected to the first electrode terminal of the battery pack and the other end of which is connected to one end of the load, and one end of which is connected to the second electrode terminal of the battery pack and the other end of the relay. A fault diagnosis method for a relay consisting of a second main relay connected to the other end of the load and a precharge relay connected in parallel to the second main relay, comprising:
The first main relay includes a first relay coil and a first relay switch that operates according to current flowing through the first relay coil,
Operating a first current switch in an on state to allow current to flow through a first main relay circuit including a first voltage source, the first relay coil, the first current switch, and a first shunt unit;
measuring a first voltage between one end of the first main relay and one end of the second main relay;
Measuring a second voltage between the other end of the first main relay and one end of the second main relay; and
Comparing the first voltage and the second voltage to determine whether the first main relay is turned on and operating normally.

delete

According to paragraph 1,
The precharge relay includes a precharge relay coil and a precharge relay switch that operates according to current flowing through the precharge relay coil,
When it is determined that the first main relay is operating normally,
Operating a precharge current switch in an on state to allow current to flow through a precharge relay circuit including a precharge voltage source, the precharge relay coil, the precharge current switch, and a precharge shunt unit;
calculating a current flowing in the precharge relay circuit using the voltage output from the precharge shunt unit; and
Comparing a current flowing in the precharge relay circuit with a precharge relay reference current to determine whether the precharge relay is operating normally.

According to paragraph 3,
To determine the normal operation of the precharge relay,
measuring a voltage applied to a resistor constituting the voltage distribution circuit in a voltage distribution circuit provided at one end or the other end of the second main relay; and
Comparing the voltage applied to the resistor constituting the voltage distribution circuit and the precharge relay reference voltage to determine whether the precharge relay is operating normally.

According to paragraph 3,
To determine the normal operation of the precharge relay,
measuring a first voltage between one end of the first main relay and one end of the second main relay;
measuring a third voltage between the other end of the first main relay and the other end of the second main relay; and
Comparing the first voltage and the third voltage to determine whether the precharge relay is operating normally.

According to paragraph 3,
The second main relay includes a second relay coil and a second relay switch that operates according to current flowing through the second relay coil,
If it is determined that the precharge relay is operating normally,
Operating a second current switch in an on state to allow current to flow through a second main relay circuit including a second voltage source, the second relay coil, the second current switch, and a second shunt unit;
calculating a current flowing in the second main relay circuit using the voltage output from the second shunt unit; and
Comparing the current flowing in the second main relay circuit with the second main relay reference current to determine whether the second main relay is operating normally.

According to clause 6,
To determine the normal operation of the precharge relay,
Operating the precharge current switch in an off state to block the current flowing in the precharge relay circuit;
calculating a current flowing in the precharge relay circuit using the voltage output from the precharge shunt unit; and
Comparing the current flowing in the precharge relay circuit with a precharge relay reference current to determine whether the precharge relay is operating normally.

In clause 7,
Determination of normal operation of the second main relay is,
measuring a voltage applied to a resistor constituting the voltage distribution circuit in a voltage distribution circuit provided at one end or the other end of the second main relay; and
Comparing a voltage applied to a resistor constituting the voltage distribution circuit with a second main relay reference voltage to determine whether the second main relay is operating normally.

In clause 7,
Determination of normal operation of the second main relay is,
measuring a first voltage between one end of the first main relay and one end of the second main relay;
measuring a third voltage between the other end of the first main relay and the other end of the second main relay; and
Comparing the first voltage and the third voltage to determine whether the second main relay is operating normally.

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