KR102659577B1 - Apparatus and method for measuring battery voltage - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치는 접촉 스위치를 통해 배터리 팩의 (+)단과 부하 측 링크의 (+)단 사이를 연결하는 제1 연결부, 접촉 스위치를 통해 배터리 팩의 (-)단과 상기 부하 측 링크의 (-)단 사이를 연결하는 제2 연결부, 상기 배터리 팩의 양단과, 상기 제1 연결부의 부하 측 링크의(+)단 및 제2 연결부의 부하 측 링크의 (-)단을 연결하는 복수의 스위치를 포함하는 스위칭부, 상기 복수의 스위치 양단의 전압을 측정하는 전압 측정부 및 상기 복수의 스위치의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하고, 상기 스위칭부는, 상기 배터리 팩 양단에 연결된 제1 스위치, 상기 배터리 팩의 (-)단과 상기 제1 연결부의 상기 부하 측 링크의 (+)단 사이에 연결된 제2 스위치, 상기 배터리 팩의 (+)단과 상기 제2 연결부의 상기 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제3 스위치 및 상기 제1 연결부의 상기 부하 측 링크의 (+)단과 상기 제2 연결부의 상기 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제4 스위치를 포함하며, 상기 스위칭 제어부는 상기 제2 연결부가 오프에서 온으로 전환되기 전에 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치를 온 시킬 수 있다.A battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention includes a first connection connecting the (+) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the load side link through a contact switch, and a (-) terminal of the battery pack through the contact switch. A second connection unit connecting the terminal and the (-) end of the load-side link, both ends of the battery pack, the (+) end of the load-side link of the first connection unit, and the (-) end of the load-side link of the second connection unit. A switching unit including a plurality of switches connecting the terminals, a voltage measuring unit for measuring the voltage of both ends of the plurality of switches, and a switching control unit for controlling on/off of the plurality of switches, wherein the switching unit includes the battery. A first switch connected to both ends of the pack, a second switch connected between the (-) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the load side link of the first connector, and the (+) terminal of the battery pack and the second connector. A third switch connected between the (-) terminal of the load side link and the (+) terminal of the load side link of the first connection portion and the (-) terminal of the load side link of the second connection portion. It includes four switches, and the switching control unit can turn on the second switch and the fourth switch before the second connection unit is switched from off to on.

Description

배터리 전압 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING BATTERY VOLTAGE}Battery voltage measuring device and method {APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING BATTERY VOLTAGE}

본 발명은 배터리의 전압을 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring the voltage of a battery.

최근 이차 전지에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 여기서 이차 전지는 충방전이 가능한 전지로서, 종래의 Ni/Cd 전지, Ni/MH 전지 등과 최근의 리튬 이온 전지를 모두 포함하는 의미이다. 이차 전지 중 리튬 이온 전지는 종래의 Ni/Cd 전지, Ni/MH 전지 등에 비하여 에너지 밀도가 훨씬 높다는 장점이 있다, 또한, 리튬 이온 전지는 소형, 경량으로 제작할 수 있어서, 이동 기기의 전원으로 사용된다. 또한, 리튬 이온 전지는 전기 자동차의 전원으로 사용 범위가 확장되어 차세대 에너지 저장 매체로 주목을 받고 있다.Recently, research and development on secondary batteries has been actively conducted. Here, secondary batteries are batteries that can be charged and discharged, and include both conventional Ni/Cd batteries, Ni/MH batteries, and recent lithium ion batteries. Among secondary batteries, lithium-ion batteries have the advantage of having a much higher energy density than conventional Ni/Cd batteries, Ni/MH batteries, etc. In addition, lithium-ion batteries can be manufactured in a small and lightweight form, so they are used as a power source for mobile devices. . In addition, lithium-ion batteries are attracting attention as a next-generation energy storage medium as their range of use has expanded as a power source for electric vehicles.

또한, 이차 전지는 일반적으로 복수 개의 배터리 셀들이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩으로 이용된다. 그리고 배터리 팩은 배터리 관리 시스템에 의하여 상태 및 동작이 관리 및 제어된다.Additionally, secondary batteries are generally used as battery packs that include battery modules in which a plurality of battery cells are connected in series and/or parallel. And the status and operation of the battery pack are managed and controlled by a battery management system.

일반적으로, 이러한 배터리(특히, 고전압 배터리)의 상태를 검출하기 위해서는 배터리 팩 전압의 측정과 배터리 시스템의 DC 링크 전압 측정을 수행한다. 또한, 배터리의 전압을 측정할 때에는 컨택터(contactor)의 융착(welding)을 함께 진단하기도 한다.Generally, in order to detect the status of such batteries (especially high-voltage batteries), measurement of the battery pack voltage and measurement of the DC link voltage of the battery system are performed. Additionally, when measuring the battery voltage, welding of the contactor is also diagnosed.

그러나, 네거티브(Negative) 컨택터를 진단하기 위한 크로스 체크(cross check)시 컨택터를 오프로 하면 링크의 (-) 단자 측에 배터리 팩의 전압이 걸리게 되어 부하 측 커패시터가 충전된다. 따라서, 다시 컨택터를 온으로 하는 경우 하드 스위칭에 의해 피킹 노이즈(peaking noise)가 발생하여 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS) 내부의 소자가 손상되는 문제가 있었다.However, when the contactor is turned off during a cross check to diagnose a negative contactor, the battery pack's voltage is applied to the (-) terminal of the link and the load-side capacitor is charged. Therefore, when the contactor is turned on again, peaking noise is generated due to hard switching, causing damage to elements inside the battery management system (BMS).

본 발명은 컨택터의 부하 측 링크 단자 및 배터리 팩의 단자 사이의 스위치와 컨택터의 부하 측 링크의 양단의 스위치를 제어함으로써, 부하 측 커패시터를 방전시켜 피킹 노이즈를 제거하기 위한 배터리 전압 측정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a battery voltage measuring device for eliminating peaking noise by discharging the load-side capacitor by controlling the switch between the load-side link terminal of the contactor and the terminal of the battery pack and the switches at both ends of the load-side link of the contactor; The purpose is to provide a method.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치는 접촉 스위치를 통해 배터리 팩의 (+)단과 부하 측 링크의 (+)단 사이를 연결하는 제1 연결부, 접촉 스위치를 통해 배터리 팩의 (-)단과 상기 부하 측 링크의 (-)단 사이를 연결하는 제2 연결부, 상기 배터리 팩의 양단과, 상기 제1 연결부의 부하 측 링크의(+)단 및 제2 연결부의 부하 측 링크의 (-)단을 연결하는 복수의 스위치를 포함하는 스위칭부, 상기 복수의 스위치 양단의 전압을 측정하는 전압 측정부 및 상기 복수의 스위치의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하고, 상기 스위칭부는, 상기 배터리 팩 양단에 연결된 제1 스위치, 상기 배터리 팩의 (-)단과 상기 제1 연결부의 상기 부하 측 링크의 (+)단 사이에 연결된 제2 스위치, 상기 배터리 팩의 (+)단과 상기 제2 연결부의 상기 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제3 스위치 및 상기 제1 연결부의 상기 부하 측 링크의 (+)단과 상기 제2 연결부의 상기 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제4 스위치를 포함하며, 상기 스위칭 제어부는 상기 제2 연결부가 오프에서 온으로 전환되기 전에 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치를 온 시킬 수 있다.A battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention includes a first connection connecting the (+) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the load side link through a contact switch, and a (-) terminal of the battery pack through the contact switch. A second connection unit connecting the terminal and the (-) end of the load-side link, both ends of the battery pack, the (+) end of the load-side link of the first connection unit, and the (-) end of the load-side link of the second connection unit. A switching unit including a plurality of switches connecting the terminals, a voltage measuring unit for measuring the voltage of both ends of the plurality of switches, and a switching control unit for controlling on/off of the plurality of switches, wherein the switching unit includes the battery. A first switch connected to both ends of the pack, a second switch connected between the (-) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the load side link of the first connector, and the (+) terminal of the battery pack and the second connector. A third switch connected between the (-) terminal of the load side link and the (+) terminal of the load side link of the first connection portion and the (-) terminal of the load side link of the second connection portion. It includes four switches, and the switching control unit can turn on the second switch and the fourth switch before the second connection unit is switched from off to on.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치의 상기 복수의 스위치는 일단에 저항이 연결되어 있을 수 있다.The plurality of switches in the battery voltage measurement device according to an embodiment of the present invention may have a resistor connected to one end.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치의 상기 전압 측정부는 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치가 온 인 상태에서 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치 양단의 전압을 측정하고, 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치를 온 상태로 전환시킬 수 있다.The voltage measurement unit of the battery voltage measurement device according to an embodiment of the present invention measures the voltage across the first switch and the third switch when the first switch and the third switch are on, and the second switch The switch and the fourth switch can be switched to the on state.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치의 상기 전압 측정부는 상기 제2 연결부가 오프인 상태에서 상기 제1 내지 제4 스위치 양단의 전압을 측정할 수 있다.The voltage measurement unit of the battery voltage measurement device according to an embodiment of the present invention may measure the voltage across both ends of the first to fourth switches while the second connector is off.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치의 상기 전압 측정부는 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치가 온 인 상태에서 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치 양단의 전압을 측정하고, 미리 설정된 시간 이후에 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치를 온 상태로 전환시킬 수 있다.The voltage measuring unit of the battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention measures the voltage across the first switch and the third switch while the first switch and the third switch are on, and measures the voltage across the first switch and the third switch for a preset time. Afterwards, the second switch and the fourth switch can be switched to the on state.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치의 상기 스위칭 제어부는 상기 스위칭부를 온/오프를 제어하여 상기 부하 측 커패시터를 방전시킬 수 있다.The switching control unit of the battery voltage measurement device according to an embodiment of the present invention may control the switching unit on/off to discharge the load-side capacitor.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치의 상기 스위칭 제어부는 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치를 온하여 상기 부하 측 커패시터를 방전시킬 수 있다.The switching control unit of the battery voltage measurement device according to an embodiment of the present invention may turn on the second switch and the fourth switch to discharge the load-side capacitor.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치의 상기 제2 연결부는 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치를 온하여 상기 부하 측 커패시터가 모두 방전된 이후에 오프에서 온으로 전환될 수 있다.The second connection unit of the battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention may be switched from off to on after all of the load-side capacitors are discharged by turning on the second switch and the fourth switch.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 방법은 접촉 스위치를 통해 배터리 팩의 (-)단과 부하 측 링크의 (-)단 사이를 연결하는 제2 연결부가 오프인 상태에서, 상기 배터리 팩 양단에 연결된 제1 스위치와 상기 배터리 팩의 (+)단과 상기 제2 연결부의 상기 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제3 스위치를 온 하여 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치 양단의 전압을 측정하는 단계 및 상기 제2 연결부가 오프에서 온으로 전환되기 전에, 상기 배터리 팩의 (-)단과, 접촉 스위치를 통해 배터리 팩의 (+)단과 상기 부하 측 링크의 (+)단 사이를 연결하는 제1 연결부의 상기 부하 측 링크의 (+)단 사이에 연결된 제2 스위치와 상기 제1 연결부의 상기 부하 측 링크의 (+)단과 상기 제2 연결부의 상기 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제4 스위치를 온 시키는 단계를 포함할 수 있다.A method of measuring battery voltage according to an embodiment of the present invention is performed when the second connection connecting the (-) terminal of the battery pack and the (-) terminal of the load side link through a contact switch is off, and Turn on the connected first switch and the third switch connected between the (+) terminal of the battery pack and the (-) terminal of the load side link of the second connection unit to increase the voltage across the first switch and the third switch. In the measuring step and before the second connection is switched from off to on, connecting between the (-) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the load side link through a contact switch. A second switch connected between the (+) terminal of the load-side link of the first connection and the (+) terminal of the load-side link of the first connection and the (-) terminal of the load-side link of the second connection. It may include the step of turning on the connected fourth switch.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 방법은 상기 제2 연결부의 접촉 스위치를 온 시키기 전에 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치를 온하여 상기 부하 측 커패시터를 방전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of measuring battery voltage according to an embodiment of the present invention may further include discharging the load-side capacitor by turning on the second switch and the fourth switch before turning on the contact switch of the second connection part. .

본 발명의 배터리 전압 측정 장치 및 방법에 따르면, 컨택터의 부하 측 링크 단자 및 배터리 팩의 단자 사이의 스위치와 컨택터의 부하 측 링크의 양단의 스위치를 제어함으로써, 부하 측 커패시터를 방전시켜 피킹 노이즈를 제거할 수 있다.According to the battery voltage measurement device and method of the present invention, by controlling the switch between the load-side link terminal of the contactor and the terminal of the battery pack and the switch at both ends of the load-side link of the contactor, the load-side capacitor is discharged to reduce peaking noise. can be removed.

도 1은 배터리 제어 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치에 의해 동작하는 배터리 시스템의 회로도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치에 의해 동작하는 배터리 시스템과 연결된 차량 측의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5a는 종래의 방식에 따라 컨택터 진단시 피킹 노이즈가 발생하는 것을 나타내는 도면이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치를 이용한 컨택터 진단시 측정된 전압을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.1 is a block diagram showing the configuration of a battery control system.
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a circuit diagram of a battery system operated by a battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the configuration of a vehicle side connected to a battery system operated by a battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5A is a diagram showing peaking noise occurring when diagnosing a contactor according to a conventional method, and FIG. 5B is a diagram showing the voltage measured when diagnosing a contactor using a battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention. .
Figure 6 is a flowchart showing a method of measuring battery voltage according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing the hardware configuration of a battery voltage measurement device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해 상세히 설명하고자 한다. 본 문서에서 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In this document, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions for the same components are omitted.

본 문서에 개시되어 있는 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 다양한 실시 예들은 여러 가지 형태로 실시될 수 있으며 본 문서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.Regarding the various embodiments of the present invention disclosed in this document, specific structural and functional descriptions are merely illustrative for the purpose of explaining the embodiments of the present invention, and the various embodiments of the present invention may be implemented in various forms. and should not be construed as limited to the embodiments described in this document.

다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성 요소로 바꾸어 명명될 수 있다.Expressions such as “first,” “second,” “first,” or “second” used in various embodiments may modify various elements regardless of order and/or importance, and refer to the elements as It is not limited. For example, the first component may be renamed to the second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be renamed to the first component.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.Terms used in this document are merely used to describe specific embodiments and may not be intended to limit the scope of other embodiments. Singular expressions may include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise.

기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.All terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field of the present invention. Terms defined in commonly used dictionaries can be interpreted as having the same or similar meaning as the meaning in the context of the related technology, and unless clearly defined in this document, they are not interpreted in an ideal or excessively formal sense. . In some cases, even terms defined in this document cannot be interpreted to exclude embodiments of the present invention.

도 1은 배터리 제어 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a battery control system.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리팩(1)과 상위 시스템에 포함되어 있는 상위 제어기(2)를 포함하는 배터리 제어 시스템을 개략적으로 나타낸다.Referring to FIG. 1, a battery control system including a battery pack 1 and a higher level controller 2 included in the higher level system according to an embodiment of the present invention is schematically shown.

도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 팩(1)은 하나의 이상의 배터리 셀로 이루어지고, 충방전 가능한 배터리 모듈(10)과, 배터리 모듈(10)의 (+) 단자 측 또는 (-) 단자 측에 직렬로 연결되어 배터리 모듈(10)의 충방전 전류 흐름을 제어하기 위한 스위칭부(14)와, 배터리 팩(1)의 전압, 전류, 온도 등을 모니터링하여, 과충전 및 과방전 등을 방지하도록 제어 관리하는 배터리 관리 시스템(20)을 포함한다. As shown in FIG. 1, the battery pack 1 is composed of one or more battery cells, a battery module 10 capable of charging and discharging, and a battery module 10 connected to the (+) terminal side or the (-) terminal side of the battery module 10. A switching unit 14 is connected in series to control the charge/discharge current flow of the battery module 10, and monitors the voltage, current, and temperature of the battery pack 1 to prevent overcharging and overdischarging. It includes a battery management system 20 that manages the battery.

여기서, 스위칭부(14)는 배터리 모듈(10)의 충전 또는 방전에 대한 전류 흐름을 제어하기 위한 반도체 스위칭 소자로서, 예를 들면, 적어도 하나의 MOSFET이 이용될 수 있다. Here, the switching unit 14 is a semiconductor switching element for controlling the current flow for charging or discharging the battery module 10, and for example, at least one MOSFET may be used.

또한, BMS(20)는, 배터리 팩(1)의 전압, 전류, 온도 등을 모니터링하기 위해서, 반도체 스위칭 소자의 게이트, 소스 및 드레인 등의 전압 및 전류를 측정하거나 계산할 수 있고, 또한, 반도체 스위칭 소자(14)에 인접해서 마련된 센서(12)를 이용하여 배터리 팩의 전류, 전압, 온도 등을 측정할 수 있다. BMS(20)는 상술한 각종 파라미터를 측정한 값을 입력받는 인터페이스로서, 복수의 단자와, 이들 단자와 연결되어 입력받은 값들의 처리를 수행하는 회로 등을 포함할 수 있다. In addition, the BMS 20 can measure or calculate the voltage and current of the gate, source, and drain of the semiconductor switching element in order to monitor the voltage, current, temperature, etc. of the battery pack 1, and can also measure or calculate the voltage and current of the semiconductor switching element. The current, voltage, temperature, etc. of the battery pack can be measured using the sensor 12 provided adjacent to the element 14. The BMS 20 is an interface that receives measured values of the various parameters described above, and may include a plurality of terminals and a circuit connected to these terminals to process the input values.

또한, BMS(20)는, 스위칭 소자(14) 예를 들어 MOSFET의 ON/OFF를 제어할 수도 있으며, 배터리 모듈(10)에 연결되어 배터리 모듈(10)의 상태를 감시할 수 있다. In addition, the BMS 20 may control the ON/OFF of the switching element 14, for example, a MOSFET, and may be connected to the battery module 10 to monitor the state of the battery module 10.

상위 제어기(2)는 BMS(20)로 배터리 모듈에 대한 제어 신호를 전송할 수 있다. 이에 따라, BMS(20)는 상위 제어기로부터 인가되는 신호에 기초하여 동작이 제어될 수 있을 것이다. 본 발명의 배터리 셀이 ESS(Energy Storage System) 또는 차량 등에 이용되는 배터리 팩에 포함된 구성일 수 있다. 다만, 이러한 용도에 한정되는 것은 아니다. The upper controller 2 may transmit a control signal for the battery module to the BMS 20. Accordingly, the operation of the BMS 20 may be controlled based on a signal applied from the upper controller. The battery cell of the present invention may be included in a battery pack used in an ESS (Energy Storage System) or a vehicle. However, it is not limited to these uses.

이와 같은 배터리 팩(1)의 구성 및 BMS(20)의 구성은 공지된 구성이므로, 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Since the configuration of the battery pack 1 and the BMS 20 are known, a more detailed description will be omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치(200)는 연결부(210), 스위칭부(220), 전압 측정부(230) 및 스위칭 제어부(240)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the battery voltage measurement device 200 according to an embodiment of the present invention may include a connection unit 210, a switching unit 220, a voltage measurement unit 230, and a switching control unit 240. .

연결부(210)는 접촉 스위치를 통해 배터리 팩과 부하 측 사이를 연결할 수 있다. 이 때, 연결부(210)는 복수의 접촉 스위치를 포함할 수 있으며, 각 접촉 스위치는 배터리 팩의 (+) 및 (-) 단자와 부하 측에 각각 연결될 수 있다. 즉, 연결부(210)는 접촉 스위치를 통해 배터리 팩의 (+)단과 과 부하 측 사이를 연결하는 제1 연결부와 접촉 스위치를 통해 배터리 팩의 (-)단과 부하 측 사이를 연결하는 제2 연결부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 연결부는 포지티브 컨택터, 제2 연결부는 네거티브 컨택터일 수 있다.The connection portion 210 may connect between the battery pack and the load side through a contact switch. At this time, the connection unit 210 may include a plurality of contact switches, and each contact switch may be connected to the (+) and (-) terminals of the battery pack and the load side, respectively. That is, the connection part 210 includes a first connection part connecting between the (+) terminal of the battery pack and the overload side through a contact switch, and a second connection part connecting between the (-) terminal of the battery pack and the load side through a contact switch. It can be included. For example, the first connection may be a positive contactor, and the second connection may be a negative contactor.

또한, 연결부(210)는 배터리 팩과 부하 측 사이에서 접촉 스위치를 통해 전력 공급을 제어할 수 있다.Additionally, the connection unit 210 can control power supply through a contact switch between the battery pack and the load.

스위칭부(220)는 배터리 팩의 양단과 연결부(210)의 부하 측 링크의 양단을 연결하는 복수의 스위치를 포함할 수 있다. 구체적으로, 스위칭부(220)는 배터리 팩 양단에 연결된 제1 스위치, 배터리 팩의 (-)단과 연결부(210)(제1 연결부)의 부하 측 링크의 (+)단 사이에 연결된 제2 스위치, 배터리 팩의 (+)단과 연결부(210)(제2 연결부)의 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제3 스위치, 및 연결부(210)(제1 연결부)의 부하 측 링크의 (+)단과 연결부(210)(제2 연결부)의 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제4 스위치를 포함할 수 있다. 이 때, 제1 내지 제4 스위치의 일단에는 저항이 포함되어 있을 수 있다. 이러한 스위칭부(220)의 회로 구조에 관해서는 도 3에서 후술한다.The switching unit 220 may include a plurality of switches connecting both ends of the battery pack and both ends of the load side link of the connection unit 210. Specifically, the switching unit 220 includes a first switch connected to both ends of the battery pack, a second switch connected between the (-) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the load side link of the connection unit 210 (first connection unit), A third switch connected between the (+) terminal of the battery pack and the (-) terminal of the load side link of the connection portion 210 (second connection portion), and the (+) terminal of the load side link of the connection portion 210 (first connection portion). ) terminal and a fourth switch connected between the (-) terminal of the load side link of the connection part 210 (second connection part). At this time, one end of the first to fourth switches may include a resistor. The circuit structure of this switching unit 220 will be described later with reference to FIG. 3.

전압 측정부(230)는 스위칭부(220)의 복수의 스위치 양단의 전압을 측정할 수 있다. 즉, 전압 측정부(230)는 스위칭부(220)의 전술한 제1 내지 제4 스위치 양단의 전압을 측정할 수 있다.The voltage measuring unit 230 may measure the voltage across the plurality of switches of the switching unit 220. That is, the voltage measuring unit 230 can measure the voltage across the above-described first to fourth switches of the switching unit 220.

구체적으로, 전압 측정부(230)는 제1 스위치와 제3 스위치가 온 인 상태에서 제1 스위치 및 제3 스위치 양단의 전압을 측정하고, 제2 스위치와 제4 스위치가 온 인 상태에서 제2 스위치 및 제4 스위치 양단의 전압을 측정할 수 있다. 이 때, 전압 측정부(230)는 연결부(210)가 오프인 상태에서 제1 내지 제4 스위치 양단의 전압을 측정할 수 있다.Specifically, the voltage measuring unit 230 measures the voltage across the first switch and the third switch when the first switch and the third switch are on, and measures the voltage across the second switch when the second switch and the fourth switch are on. The voltage across the switch and the fourth switch can be measured. At this time, the voltage measurement unit 230 may measure the voltage across the first to fourth switches while the connection unit 210 is turned off.

또한, 전압 측정부(230)는 제1 스위치와 제3 스위치가 온 인 상태에서 제1 스위치 및 제3 스위치 양단의 전압을 측정하고, 일정 시간 이후에 제2 스위치와 제4 스위치가 온 인 상태에서 제2 스위치 및 제4 스위치 양단의 전압을 측정할 수 있다.In addition, the voltage measuring unit 230 measures the voltage across the first and third switches when the first switch and the third switch are turned on, and after a certain period of time, the second switch and the fourth switch are turned on. The voltage across the second switch and the fourth switch can be measured.

스위칭 제어부(240)는 스위칭부(220)의 복수의 스위치의 온/오프를 제어할 수 있다. 구체적으로, 스위칭 제어부(240)는 스위칭부(220)의 제1 스위치와 제3 스위치가 함께 온/오프 되도록 제어하고, 제2 스위치와 제4 스위치가 함께 온/오프 되도록 제어할 수 있다. 이 때, 스위칭 제어부(240)는 연결부(제2 연결부)(210)가 오프에서 온으로 전환되기 전에 제2 스위치와 제4 스위치를 온 시킬 수 있다.The switching control unit 240 may control on/off of a plurality of switches of the switching unit 220. Specifically, the switching control unit 240 may control the first switch and the third switch of the switching unit 220 to be turned on/off together, and the second switch and the fourth switch to be turned on/off together. At this time, the switching control unit 240 may turn on the second switch and the fourth switch before the connection unit (second connection unit) 210 is switched from off to on.

또한, 스위칭 제어부(240)는 스위칭부(220)를 온/오프를 제어하여 부하 측 커패시터를 방전시킬 수 있다. 이 경우, 스위칭 제어부(240)는 제2 스위치와 제4 스위치를 온하여 부하 측 커패시터를 방전시킬 수 있다. 그리고, 연결부(210)(제2 연결부)로 하여금 제2 스위치와 제4 스위치를 온하여 부하 측 커패시터가 모두 방전된 이후에 접촉 스위치를 온 시키도록 할 수 있다.Additionally, the switching control unit 240 can control the switching unit 220 on/off to discharge the load-side capacitor. In this case, the switching control unit 240 may turn on the second switch and the fourth switch to discharge the load-side capacitor. In addition, the connection unit 210 (second connection unit) can turn on the second switch and the fourth switch to turn on the contact switch after all of the load-side capacitors are discharged.

이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치에 따르면, 컨택터의 부하 측 링크 단자 및 배터리 팩의 단자 사이의 스위치와 컨택터의 부하 측 링크의 양단의 스위치를 제어함으로써, 부하 측 커패시터를 방전시켜 피킹 노이즈를 제거할 수 있다.In this way, according to the battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention, by controlling the switch between the load side link terminal of the contactor and the terminal of the battery pack and the switches at both ends of the load side link of the contactor, Peaking noise can be eliminated by discharging the capacitor.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치에 의해 동작하는 배터리 시스템의 회로도를 나타낸다.Figure 3 shows a circuit diagram of a battery system operated by a battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치에 의해 동작하는 배터리 시스템(300)은 배터리 팩(310), 복수의 스위치(320a 내지 320d), 컨택터(330a, 330b), 퓨즈(340) 및 부하(350)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, a battery system 300 operated by a battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention includes a battery pack 310, a plurality of switches 320a to 320d, and contactors 330a and 330b. , may include a fuse 340 and a load 350.

배터리 팩(310)은 복수의 배터리 셀을 포함하고 있으며, 충방전을 통해 부하(350)에 전력을 공급할 수 있다. 배터리 팩(310)의 (+)단과 (-)단은 각각 부하에 연결되어 있다. 이 때, 배터리 팩(310)은 고전압 배터리(High Voltage Battery)일 수 있다.The battery pack 310 includes a plurality of battery cells and can supply power to the load 350 through charging and discharging. The (+) terminal and (-) terminal of the battery pack 310 are each connected to a load. At this time, the battery pack 310 may be a high voltage battery.

복수의 스위치(320a, 320b, 320c, 320d)는 배터리 팩의 (+)단 및 (-)단과, 컨택터(330a, 330b)의 부하 측 링크의 (+)단 및 (-)단을 각각 연결할 수 있다. 이 때, 복수의 스위치(320a, 320b, 320c, 320d) 각각은 도 3에 나타낸 것과 같이 저항과 함께 단자에 연결될 수 있다.A plurality of switches (320a, 320b, 320c, 320d) connect the (+) terminal and (-) terminal of the battery pack and the (+) terminal and (-) terminal of the load side link of the contactors (330a, 330b), respectively. You can. At this time, each of the plurality of switches 320a, 320b, 320c, and 320d may be connected to a terminal with a resistance as shown in FIG. 3.

구체적으로, 제1 스위치(320a)(HV1)는 배터리 팩(310)의 (+)단과 (-)단에 연결된다. 제2 스위치(320b)(HV2)는 배터리 팩의 (-)단과 컨택터(330a)의 부하(350) 측 링크의 (+)단 사이에 연결된다. 제3 스위치(320c)(HV3)는 배터리 팩(310)의 (+)단과 컨택터(330b)의 부하(350) 측 링크의 (-)단 사이에 연결된다. 제4 스위치(320d)(HV4)는 컨택터(330a)의 부하(350) 측 링크의 (+)단과 컨택터(330b)의 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결된다.Specifically, the first switch 320a (HV1) is connected to the (+) terminal and (-) terminal of the battery pack 310. The second switch 320b (HV2) is connected between the (-) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the link on the load 350 side of the contactor 330a. The third switch 320c (HV3) is connected between the (+) terminal of the battery pack 310 and the (-) terminal of the link on the load 350 side of the contactor 330b. The fourth switch 320d (HV4) is connected between the (+) terminal of the link on the load 350 side of the contactor 330a and the (-) terminal of the link on the load side of the contactor 330b.

컨택터(330a, 330b)는 스위치를 통해 부하(350) 측으로의 충방전 경로를 선택적으로 온/오프 함으로써 전력의 공급을 제어할 수 있다. 여기서, 컨택터(330a)는 배터리 팩(310)의 (+)단에 연결되는 포지티브 컨택터로서, 메인 스위치(Main+)와, 메인 스위치에 병렬 연결된 프리차지(precharge) 스위치 및 저항을 포함할 수 있다. 또한, 컨택터(330b)는 배터리 팩(310)의 (-)단에 연결되는 네거티브 컨택터로서, 스위치를 통해 부하(350)에 연결되는 전력의 공급을 제어할 수 있다.The contactors 330a and 330b can control the supply of power by selectively turning on/off the charge/discharge path to the load 350 through a switch. Here, the contactor 330a is a positive contactor connected to the (+) terminal of the battery pack 310 and may include a main switch (Main+), a precharge switch and a resistor connected in parallel to the main switch. there is. Additionally, the contactor 330b is a negative contactor connected to the (-) terminal of the battery pack 310, and can control the supply of power connected to the load 350 through a switch.

퓨즈(340)는 컨택터(330a)의 부하(350) 측 링크의 (+)단에 구비되어 배터리 시스템(300)에 과전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 퓨즈(340)는 부하(350) 측 링크의 (-)단에 구비될 수도 있다.The fuse 340 is provided at the (+) terminal of the link on the load 350 side of the contactor 330a to prevent overcurrent from flowing into the battery system 300. At this time, the fuse 340 may be provided at the (-) terminal of the link on the load 350 side.

부하(350)는 배터리 팩(310)의 충방전 제어를 통해 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들면, 부하(350)는 모터에 의해 구동되는 차량일 수 있다.The load 350 may receive power through charge/discharge control of the battery pack 310. For example, load 350 may be a vehicle driven by a motor.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치에 의해 동작하는 배터리 시스템과 연결된 부하(차량) 측의 구성을 나타내는 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the configuration of a load (vehicle) side connected to a battery system operated by a battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치에 의해 동작하는 배터리 시스템과 연결된 부하(450)(차량)는 부하 측 링크의 (+)단 및 (-)단과 그라운드(ground)에 각각 연결된 복수의 저항(451), 부하 측 링크의 (+)단 및 (-)단과 그라운드에 각각 연결된 복수의 Y-커패시터(Y-cap)(452), 부하 측 링크의 양단에 연결된 저항(453) 및 부하 측 링크의 양단에 연결된 커패시터(454)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, a load 450 (vehicle) connected to a battery system operated by a battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention is connected to the (+) terminal and (-) terminal of the load side link and the ground (ground). ), a plurality of resistors 451 respectively connected to the (+) and (-) terminals of the load side link and the ground, a plurality of Y-capacitors (Y-cap) 452 respectively connected to both ends of the load side link, It may include (453) and a capacitor (454) connected to both ends of the load side link.

도 4에 나타낸 바와 같이, 배터리 시스템에 연결되는 부하(차량)는 복수의 커패시터들을 포함하고 있다. 따라서, 컨택터 진단을 위한 크로스 체크시 컨택터를 오프로 하면 링크의 (-) 단자 측에 배터리 팩의 전압이 걸리게 됨에 따라 부하 측 커패시터가 충전되어 노이즈가 발생하였다.As shown in FIG. 4, a load (vehicle) connected to the battery system includes a plurality of capacitors. Therefore, when the contactor is turned off during a cross-check for contactor diagnosis, the voltage of the battery pack is applied to the (-) terminal of the link, and the capacitor on the load side is charged, generating noise.

그러나, 전술한 것과 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치에 따르면, 컨택터의 부하 측 링크 단자 및 배터리 팩의 단자 사이의 스위치와 컨택터의 부하 측 링크의 양단의 스위치를 제어함으로써, 부하 측 커패시터들(452, 454)을 방전시켜 피킹 노이즈를 제거할 수 있다.However, as described above, according to the battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention, by controlling the switch between the load-side link terminal of the contactor and the terminal of the battery pack and the switches at both ends of the load-side link of the contactor, , peaking noise can be removed by discharging the load side capacitors 452 and 454.

도 5a는 종래의 방식에 따라 컨택터 진단시 피킹 노이즈가 발생하는 것을 나타내는 도면이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치를 이용한 컨택터 진단시 측정된 전압을 나타내는 도면이다.FIG. 5A is a diagram showing peaking noise occurring when diagnosing a contactor according to a conventional method, and FIG. 5B is a diagram showing the voltage measured when diagnosing a contactor using a battery voltage measuring device according to an embodiment of the present invention. .

도 5a 및 5b를 참조하면, 상단의 그래프는 배터리 팩의 (-)단을 기준으로 측정한 네거티브 컨택터의 부하 측 링크의 (-)단 전압을 나타낸 것이고, 하단의 그래프는 네거티브 컨택터의 부하 측 링크의 (-)단을 기준으로 본 발명에 따른 배터리 시스템에 공급되는 전압을 측정한 것을 나타낸 것이다.Referring to Figures 5a and 5b, the upper graph shows the voltage at the (-) terminal of the load side link of the negative contactor measured based on the (-) terminal of the battery pack, and the lower graph shows the load of the negative contactor. This shows the voltage supplied to the battery system according to the present invention measured based on the (-) terminal of the side link.

도 5a에 나타낸 바와 같이, 종래의 네거티브 컨택터 진단 방법에 의하면, 네거티브 컨택터를 오프로 하여 측정을 수행한 후 컨택터를 다시 온으로 하면 피킹 노이즈가 나타남을 알 수 있다. 이는 크로스 체크를 위해 컨택터를 오프로 하는 경우 부하 측(-) 링크에 배터리 팩의 전압이 인가되어 차량 측 커패시터가 충전되고, 이후에 다시 컨택터를 온으로 하게 되면 하드 스위칭이 발생하기 때문이다.As shown in FIG. 5A, according to the conventional negative contactor diagnosis method, it can be seen that peaking noise appears when the measurement is performed with the negative contactor turned off and then the contactor is turned on again. This is because when the contactor is turned off for a cross check, the battery pack's voltage is applied to the load side (-) link to charge the vehicle side capacitor, and then when the contactor is turned on again, hard switching occurs. .

그러나, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치 및 방법에서는 컨택터가 오프인 상태에서 배터리 팩의 (+)단과 링크의 (-)단의 크로스 체크와 배터리 팩 양단의 전압을 측정하여 네거티브 컨택터를 진단하고, 일정 시간 이후에 다시 배터리 팩의 (-)단과 링크의 (+)단의 크로스 체크와 링크의 (+)단 및 (-)단의 전압을 측정(즉, 스위치를 온 상태로 함)함으로써 차량 측 커패시터를 방전시켜 피킹 노이즈를 제거할 수 있다.However, as shown in FIG. 5B, in the battery voltage measuring device and method according to an embodiment of the present invention, when the contactor is off, a cross check of the (+) terminal of the battery pack and the (-) terminal of the link and the battery pack Diagnose the negative contactor by measuring the voltage at both ends, and after a certain period of time, cross-check the (-) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the link and measure the voltage of the (+) terminal and (-) terminal of the link. (That is, by turning the switch on), the peaking noise can be eliminated by discharging the vehicle-side capacitor.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 방법을 나타내는 흐름도이다.Figure 6 is a flowchart showing a method of measuring battery voltage according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 접촉 스위치를 통해 배터리 팩과 부하 측 사이를 연결하는 연결부가 오프인 상태에서, 배터리 팩 양단에 연결된 제1 스위치와 배터리 팩의 (+)단과 제2 연결부의 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제3 스위치를 온 하여 제1 스위치 및 제3 스위치 양단의 전압을 측정할 수 있다(S510). 이 때, 제1 및 제2 연결부는 배터리 팩과 차량 사이를 연결하여 배터리 팩과 부하 사이에서 접촉 스위치를 통해 전력 공급을 제어하는 컨택터일 수 있다. Referring to FIG. 6, when the connection connecting the battery pack and the load side through the contact switch is off, the first switch connected to both ends of the battery pack, the (+) terminal of the battery pack, and the load side link of the second connection section are connected to each other. The voltage across both the first switch and the third switch can be measured by turning on the third switch connected between the (-) terminals (S510). At this time, the first and second connectors may be contactors that connect the battery pack and the vehicle and control power supply through a contact switch between the battery pack and the load.

그리고, 제2 연결부가 오프에서 온으로 전환되기 전에, 배터리 팩의 (-)단과 제1 연결부의 부하 측 링크의 (+)단 사이에 연결된 제2 스위치와 제1 연결부의 부하 측 링크의 (+)단과 제2 연결부의 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제4 스위치를 온 시킬수 있다(S520). 이 때, 단계 S510과 단계 S520은 일정 시간 간격을 두고 수행될 수 있다. And, before the second connection is switched from off to on, the second switch connected between the (-) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the load side link of the first connection and the (+) terminal of the load side link of the first connection. ) terminal and the (-) terminal of the load side link of the second connection unit can be turned on (S520). At this time, steps S510 and S520 may be performed at regular time intervals.

한편, 도 6에는 나타내지 않았으나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 방법은 연결부의 접촉 스위치를 온 시키기 전에 제2 스위치와 제4 스위치를 온하여 부하 측 커패시터를 방전시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 연결부는 제2 스위치와 제4 스위치를 온하여 부하 측 커패시터가 모두 방전된 이후에 접촉 스위치를 온 시킬 수 있다.Meanwhile, although not shown in FIG. 6, the method of measuring battery voltage according to an embodiment of the present invention may further include the step of discharging the load-side capacitor by turning on the second switch and the fourth switch before turning on the contact switch of the connection part. You can. In this case, the second connection unit turns on the second switch and the fourth switch to turn on the contact switch after all the load-side capacitors are discharged.

이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 방법에 따르면, 컨택터의 부하 측 링크 단자 및 배터리 팩의 단자 사이의 스위치와 컨택터의 부하 측 링크의 양단의 스위치를 제어함으로써, 부하 측 커패시터를 방전시켜 피킹 노이즈를 제거할 수 있다.As such, according to the battery voltage measurement method according to an embodiment of the present invention, by controlling the switch between the load-side link terminal of the contactor and the terminal of the battery pack and the switches at both ends of the load-side link of the contactor, Peaking noise can be eliminated by discharging the capacitor.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 전압 측정 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.Figure 7 is a diagram showing the hardware configuration of a battery voltage measurement device according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 배터리 전압 측정 장치(600)는, 각종 처리 및 각 구성을 제어하는 마이크로컨트롤러(MCU; 610)와, 운영체제 프로그램 및 각종 프로그램(예로서, 배터리 전압 측정 프로그램, 배터리 스위칭 제어 프로그램) 등이 기록되는 메모리(620)와, 배터리셀 모듈 및/또는 반도체 스위칭 소자와의 사이에서 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 제공하는 입출력 인터페이스(630)와, 유무선 통신망을 통해 외부와 통신 가능한 통신 인터페이스(640)를 구비할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은 메모리(620)에 기록되고, 마이크로 컨트롤러(610)에 의해 처리됨으로써 예를 들면 도 2에서 도시한 각 기능 블록들을 수행하는 모듈로서 구현될 수 있다.Referring to FIG. 7, the battery voltage measurement device 600 includes a microcontroller (MCU; 610) that controls various processes and each configuration, an operating system program, and various programs (e.g., a battery voltage measurement program, a battery switching control program). ), etc. are recorded, an input/output interface 630 that provides an input interface and an output interface between the memory 620 and the battery cell module and/or the semiconductor switching element, and a communication interface ( 640) can be provided. In this way, the computer program according to the present invention is recorded in the memory 620 and processed by the microcontroller 610, so that it can be implemented as a module that performs each function block shown in FIG. 2, for example.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. In the above, even though all the components constituting the embodiment of the present invention have been described as being combined or operated in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, as long as it is within the scope of the purpose of the present invention, all of the components may be operated by selectively combining one or more of them.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, terms such as “include,” “comprise,” or “have” described above mean that the corresponding component may be present, unless specifically stated to the contrary, and therefore do not exclude other components. Rather, it should be interpreted as being able to include other components. All terms, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted as consistent with the contextual meaning of the related technology and, unless explicitly defined in the present invention, should not be interpreted in an idealized or overly formal sense.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

1: 배터리 팩 2: 상위 제어기
10: 배터리 모듈 12: 센서
14: 스위칭부 20: BMS
200, 600: 배터리 전압 측정 장치 210: 연결부
220: 스위칭부 230: 전압 측정부
240: 스위칭 제어부 310: 배터리 팩
320a-320d: 스위치 330a, 330b: 컨택터(+/-)
340: 퓨즈 350,450: 부하
451: 452:
453: 454:
610: MCU 620: 메모리
630: 입출력 I/F 640: 통신 I/F1: Battery pack 2: Upper controller
10: Battery module 12: Sensor
14: switching unit 20: BMS
200, 600: battery voltage measurement device 210: connection part
220: switching unit 230: voltage measuring unit
240: switching control unit 310: battery pack
320a-320d: Switches 330a, 330b: Contactors (+/-)
340: Fuse 350,450: Load
451: 452:
453: 454:
610: MCU 620: Memory
630: Input/output I/F 640: Communication I/F

Claims (10)

접촉 스위치를 통해 배터리 팩의 (+)단과 부하 측 링크의 (+)단 사이를 연결하는 제1 연결부;
접촉 스위치를 통해 배터리 팩의 (-)단과 상기 부하 측 링크의 (-)단 사이를 연결하는 제2 연결부;
상기 배터리 팩의 양단과, 상기 제1 연결부의 상기 부하 측 링크의 (+)단 및 상기 제2 연결부의 상기 부하 측 링크의 (-)단을 연결하는 복수의 스위치를 포함하는 스위칭부;
상기 복수의 스위치 양단의 전압을 측정하는 전압 측정부; 및
상기 복수의 스위치의 온/오프를 제어하는 스위칭 제어부를 포함하고,
상기 스위칭부는,
상기 배터리 팩 양단에 연결된 제1 스위치;
상기 배터리 팩의 (-)단과 상기 제1 연결부의 상기 부하 측 링크의 (+)단 사이에 연결된 제2 스위치;
상기 배터리 팩의 (+)단과 상기 제2 연결부의 상기 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제3 스위치; 및
상기 제1 연결부의 상기 부하 측 링크의 (+)단과 상기 제2 연결부의 상기 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제4 스위치를 포함하며,
상기 스위칭 제어부는 상기 제2 연결부가 오프에서 온으로 전환되기 전에 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치를 온 시키는 배터리 전압 측정 장치.A first connection connecting between the (+) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the load side link through a contact switch;
a second connection portion connecting between the (-) terminal of the battery pack and the (-) terminal of the load side link through a contact switch;
a switching unit including a plurality of switches connecting both ends of the battery pack, a (+) terminal of the load side link of the first connection portion, and a (-) terminal of the load side link of the second connection portion;
a voltage measuring unit that measures the voltage across the plurality of switches; and
It includes a switching control unit that controls on/off of the plurality of switches,
The switching unit,
a first switch connected to both ends of the battery pack;
a second switch connected between the (-) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the load side link of the first connection unit;
a third switch connected between the (+) terminal of the battery pack and the (-) terminal of the load side link of the second connection unit; and
It includes a fourth switch connected between the (+) terminal of the load side link of the first connection portion and the (-) terminal of the load side link of the second connection portion,
The switching control unit turns on the second switch and the fourth switch before the second connection unit is switched from off to on. 청구항 1에 있어서,
상기 전압 측정부는 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치가 온 인 상태에서 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치 양단의 전압을 측정하고, 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치를 온 상태로 전환시키는 배터리 전압 측정 장치.In claim 1,
The voltage measuring unit measures the voltage across the first switch and the third switch when the first switch and the third switch are in the on state, and switches the second switch and the fourth switch to the on state. Voltage measuring device. 청구항 2에 있어서,
상기 전압 측정부는 상기 제2 연결부가 오프인 상태에서 상기 제1 내지 제4 스위치 양단의 전압을 측정하는 배터리 전압 측정 장치.In claim 2,
A battery voltage measuring device wherein the voltage measuring unit measures the voltage across both ends of the first to fourth switches while the second connection unit is off. 청구항 2에 있어서,
상기 전압 측정부는 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치가 온 인 상태에서 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치 양단의 전압을 측정하고, 미리 설정된 시간 이후에 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치를 온 상태로 전환시키는 배터리 전압 측정 장치.In claim 2,
The voltage measuring unit measures the voltage across the first switch and the third switch while the first switch and the third switch are on, and turns on the second switch and the fourth switch after a preset time. A battery voltage measuring device that changes state. 청구항 1에 있어서,
상기 스위칭 제어부는 상기 스위칭부의 온/오프를 제어하여 상기 부하 측 커패시터를 방전시키는 배터리 전압 측정 장치.In claim 1,
A battery voltage measurement device in which the switching control unit controls on/off of the switching unit to discharge the load-side capacitor. 청구항 5에 있어서,
상기 스위칭 제어부는 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치를 온하여 상기 부하 측 커패시터를 방전시키는 배터리 전압 측정 장치.In claim 5,
The switching control unit turns on the second switch and the fourth switch to discharge the load-side capacitor. 청구항 6에 있어서,
상기 제2 연결부는 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치를 온하여 상기 부하 측 커패시터가 모두 방전된 이후에 오프에서 온으로 전환되는 배터리 전압 측정 장치.In claim 6,
The second connection unit turns on the second switch and the fourth switch and switches from off to on after all of the load-side capacitors are discharged. 청구항 1에 있어서,
상기 복수의 스위치는 일단에 저항이 연결되어 있는 배터리 전압 측정 장치.In claim 1,
A battery voltage measuring device in which a resistance is connected to one end of the plurality of switches. 접촉 스위치를 통해 배터리 팩의 (-)단과 부하 측 링크의 (-)단 사이를 연결하는 제2 연결부가 오프인 상태에서, 상기 배터리 팩 양단에 연결된 제1 스위치와, 상기 배터리 팩의 (+)단과 상기 제2 연결부의 상기 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제3 스위치를 온 하여 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치 양단의 전압을 측정하는 단계; 및
상기 제2 연결부가 오프에서 온으로 전환되기 전에, 상기 배터리 팩의 (-)단과, 접촉 스위치를 통해 배터리 팩의 (+)단과 상기 부하 측 링크의 (+)단 사이를 연결하는 제1 연결부의 상기 부하 측 링크의 (+)단 사이에 연결된 제2 스위치와, 상기 제1 연결부의 상기 부하 측 링크의 (+)단과 상기 제2 연결부의 상기 부하 측 링크의 (-)단 사이에 연결되는 제4 스위치를 온 시키는 단계를 포함하는 배터리 전압 측정 방법.When the second connection connecting the (-) terminal of the battery pack and the (-) terminal of the load side link through the contact switch is off, the first switch connected to both ends of the battery pack, and the (+) terminal of the battery pack measuring the voltage across the first switch and the third switch by turning on a third switch connected between the terminal and the (-) terminal of the load side link of the second connection unit; and
Before the second connector is switched from off to on, a first connector connecting between the (-) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the battery pack and the (+) terminal of the load side link through a contact switch. A second switch connected between the (+) terminal of the load side link, and a (+) terminal of the load side link of the first connection portion and a (-) terminal of the load side link of the second connection portion. 4 A method of measuring battery voltage including the step of turning on the switch. 청구항 9에 있어서,
상기 제2 연결부의 접촉 스위치를 온 시키기 전에 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치를 온하여 상기 부하 측 커패시터를 방전시키는 단계를 더 포함하는 배터리 전압 측정 방법.In claim 9,
A battery voltage measurement method further comprising discharging the load-side capacitor by turning on the second switch and the fourth switch before turning on the contact switch of the second connection unit.
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