KR102690979B1 - Apparatus and method for diagnosing a power switch - Google Patents

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Abstract

전원 스위치 진단 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른, 전원 스위치 진단 장치는 입력 전압을 이용하여, 구동 전압을 출력하도록 구성된 DC-DC 전압 컨버터; 상기 DC-DC 전압 컨버터에 상기 입력 전압을 인가시키거나 차단시키는 전원 스위치; 상기 구동 전압이 인가되어 구동되고, 셧다운을 명령하는 셧다운 신호가 입력되는 경우, 상기 전원 스위치의 동작 상태가 턴 온 상태를 유지하도록 유도하는 홀드 신호 및 비유효 트리거 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 구동 전압이 인가되어 구동되고, 상기 비유효 트리거 신호가 입력되는 경우, 상기 전원 스위치의 동작 상태가 턴 오프 상태로 변경되도록 상기 제어부가 상기 홀드 신호의 출력을 중단하도록 유도하는 리셋 신호를 출력하는 워치독 타이머를 포함하고, 상기 제어부는 상기 리셋 신호가 입력되는 경우, 상기 홀드 신호의 출력을 중단하고, 상기 구동 전압의 인가 여부 및 상기 셧다운 신호의 입력 여부에 기초하여 상기 전원 스위치의 고장 여부를 진단할 수 있다.A power switch diagnostic device and method are disclosed. According to an embodiment of the present invention, a power switch diagnostic device includes a DC-DC voltage converter configured to output a driving voltage using an input voltage; a power switch that applies or blocks the input voltage to the DC-DC voltage converter; When the driving voltage is applied and driven and a shutdown signal commanding shutdown is input, a control unit that outputs a hold signal and an invalid trigger signal to induce the power switch to maintain an operating state in a turn-on state; And when the driving voltage is applied and driven and the invalid trigger signal is input, the control unit outputs a reset signal to induce the control unit to stop outputting the hold signal so that the operating state of the power switch is changed to a turn-off state. and a watchdog timer, wherein when the reset signal is input, the control unit stops outputting the hold signal and determines whether the power switch is broken based on whether the driving voltage is applied and whether the shutdown signal is input. can be diagnosed.

Description

전원 스위치 진단 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSING A POWER SWITCH}Power switch diagnostic device and method {APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSING A POWER SWITCH}

본 발명은 전원 스위치 진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리 관리 장치에 전원을 인가 또는 차단시키는 전원 스위치의 고장 여부를 진단하는 전원 스위치 진단 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a power switch diagnostic device and method, and more specifically, to a power switch diagnostic device and method for diagnosing a failure of a power switch that turns on or off power to a battery management device.

최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 배터리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Recently, as the demand for portable electronic products such as laptops, video cameras, and portable phones has rapidly increased, and as the development of electric vehicles, energy storage batteries, robots, and satellites has begun, the need for high-performance batteries capable of repeated charging and discharging has increased. Research is actively underway.

현재 상용화된 배터리로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 배터리 등이 있는데, 이 중에서 리튬 배터리는 니켈 계열의 배터리에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, nickel zinc batteries, and lithium batteries. Among these, lithium batteries have almost no memory effect compared to nickel-based batteries, so they can be freely charged and discharged, and have a very high self-discharge rate. It is attracting attention due to its low and high energy density.

전기 자동차 등에 탑재되는 배터리 팩은 적어도 하나의 배터리 모듈을 포함하는 것이 일반적이다. 이때, 각 배터리 모듈은, 하나 또는 서로 직렬 접속된 둘 이상의 배터리 셀을 포함한다. Battery packs mounted on electric vehicles, etc. generally include at least one battery module. At this time, each battery module includes one or two or more battery cells connected in series.

이러한 배터리 팩에 포함된 각 배터리 모듈의 상태는 배터리 관리 장치(BMS: battery management system)에 의해 모니터링된다. 배터리 관리 장치는, 각 배터리 모듈로부터 모니터링된 파라미터(예, 전압, 전류, 온도)를 기초로, 밸런싱 동작, 냉각 동작, 충전 동작, 방전 동작 등을 제어하기 위한 신호를 출력할 수 있다.The status of each battery module included in this battery pack is monitored by a battery management system (BMS). The battery management device may output signals for controlling balancing operations, cooling operations, charging operations, discharging operations, etc., based on parameters (e.g., voltage, current, temperature) monitored from each battery module.

이러한, 배터리 관리 장치 또한 배터리 모듈로부터 전원을 입력받아 작동되고, 배터리 모듈로부터 출력되는 전원은 전원 스위치의 동작 상태에 따라 인가 또는 차단된다.This battery management device also operates by receiving power from the battery module, and the power output from the battery module is applied or cut off depending on the operating state of the power switch.

전기 자동차가 주차된 상태와 같이 장시간 배터리 팩이 충방전되지 않는 경우, 전원 스위치는 동작 상태가 턴 오프 되어 배터리 관리 장치가 슬립 모드로 작동함으로써, 불필요한 전력 소비를 차단한다.When the battery pack is not charged or discharged for a long time, such as when an electric vehicle is parked, the power switch is turned off and the battery management device operates in sleep mode to block unnecessary power consumption.

반대로, 전기 자동차가 주행 중이거나 충전 중인 상태와 같이 배터리 팩이 충방전되는 경우, 전원 스위치는 동작 상태가 턴 온 되어 배터리 관리 장치가 슬립 모드에서 웨이크업 모드로 변경되어 작동한다.Conversely, when the battery pack is charged or discharged, such as when an electric vehicle is running or charging, the power switch turns on and the battery management device changes from sleep mode to wake-up mode and operates.

이와 같이, 배터리 관리 장치의 전원 스위치는 배터리 관리 장치의 동작 모드를 제어하는 역할을 수행하므로, 동작 상태가 정확하게 제어되는지 여부를 진단할 수 있는 기술이 요구되고 있다.As such, since the power switch of the battery management device plays a role in controlling the operation mode of the battery management device, there is a need for technology that can diagnose whether the operating state is accurately controlled.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배터리 팩에 포함된 배터리 관리 장치의 구동 전압을 인가 또는 차단하는 전원 스위치의 고장 여부를 진단하는 전원 스위치 진단 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was made to solve the above problems, and provides a power switch diagnostic device and method for diagnosing whether a power switch that applies or blocks the driving voltage of a battery management device included in a battery pack is malfunctioning. The purpose.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood from the following description, and will be more clearly understood by practicing the present invention. In addition, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다양한 실시예는 다음과 같다.Various embodiments of the present invention for achieving the above object are as follows.

본 발명의 일 실시예에 따른, 전원 스위치 진단 장치는 입력 전압을 이용하여, 구동 전압을 출력하도록 구성된 DC-DC 전압 컨버터; 상기 DC-DC 전압 컨버터에 상기 입력 전압을 인가시키거나 차단시키는 전원 스위치; 상기 구동 전압이 인가되어 구동되고, 셧다운을 명령하는 셧다운 신호가 입력되는 경우, 상기 전원 스위치의 동작 상태가 턴 온 상태를 유지하도록 유도하는 홀드 신호 및 비유효 트리거 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 구동 전압이 인가되어 구동되고, 상기 비유효 트리거 신호가 입력되는 경우, 상기 전원 스위치의 동작 상태가 턴 오프 상태로 변경되도록 상기 제어부가 상기 홀드 신호의 출력을 중단하도록 유도하는 리셋 신호를 출력하는 워치독 타이머를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a power switch diagnostic device includes a DC-DC voltage converter configured to output a driving voltage using an input voltage; a power switch that applies or blocks the input voltage to the DC-DC voltage converter; When the driving voltage is applied and driven and a shutdown signal commanding shutdown is input, a control unit that outputs a hold signal and an invalid trigger signal to induce the power switch to maintain an operating state in a turn-on state; And when the driving voltage is applied and driven and the invalid trigger signal is input, the control unit outputs a reset signal to induce the control unit to stop outputting the hold signal so that the operating state of the power switch is changed to a turn-off state. It can include a watchdog timer that does this.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 리셋 신호가 입력되는 경우, 상기 홀드 신호의 출력을 중단하고, 상기 구동 전압의 인가 여부 및 상기 셧다운 신호의 입력 여부에 기초하여 상기 전원 스위치의 고장 여부를 진단할 수 있다.Preferably, when the reset signal is input, the control unit stops outputting the hold signal and diagnoses whether the power switch is broken based on whether the driving voltage is applied and whether the shutdown signal is input. .

바람직하게, 상기 제어부는 상기 리셋 신호가 입력되어 상기 홀드 신호의 출력을 중단한 이후, 상기 구동 전압이 입력되고 상기 셧다운 신호가 입력되면 상기 전원 스위치에 고장이 발생한 것으로 진단할 수 있다.Preferably, the control unit may diagnose that a failure has occurred in the power switch when the driving voltage is input and the shutdown signal is input after the reset signal is input to stop outputting the hold signal.

바람직하게, 상기 제어부는 웨이크업을 명령하는 웨이크업 신호가 입력되는 경우, 상기 전원 스위치의 고장 여부의 진단 결과를 나타내는 진단 데이터를 출력할 수 있다.Preferably, when a wake-up signal commanding wake-up is input, the control unit may output diagnostic data indicating a diagnosis result of whether the power switch is malfunctioning.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 비유효 트리거 신호가 출력된 시점으로부터 미리 정해진 임계 시간 내에 상기 리셋 신호가 입력되었는지 여부에 기초하여 상기 워치독 타이머의 고장 여부를 진단할 수 있다.Preferably, the control unit may diagnose whether the watchdog timer is broken based on whether the reset signal is input within a predetermined threshold time from when the invalid trigger signal is output.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 비유효 트리거 신호가 출력된 시점으로부터 미리 정해진 임계 시간 내에 상기 리셋 신호가 입력되지 않는 경우, 상기 워치독 타이머에 고장이 발생한 것으로 진단할 수 있다.Preferably, the control unit may diagnose that a failure has occurred in the watchdog timer when the reset signal is not input within a predetermined threshold time from when the invalid trigger signal is output.

바람직하게, 상기 제어부는 웨이크업을 명령하는 웨이크업 신호가 입력되는 경우, 상기 워치독 타이머의 고장 여부의 진단 결과를 나타내는 진단 데이터를 출력할 수 있다.Preferably, when a wake-up signal commanding wake-up is input, the control unit may output diagnostic data indicating a diagnosis result of whether the watchdog timer is malfunctioning.

본 발명의 다른 실시예에 따른, 배터리 관리 장치는 상기 전원 스위치 진단 장치를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a battery management device may include the power switch diagnostic device.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 배터리 팩은 상기 전원 스위치 진단 장치를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a battery pack may include the power switch diagnostic device.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 전원 스위치 진단 방법은 입력 전압을 이용하여, 구동 전압을 출력하도록 구성된 DC-DC 전압 컨버터; 상기 DC-DC 전압 컨버터에 상기 입력 전압을 인가시키거나 차단시키는 전원 스위치; 상기 구동 전압이 인가되어 구동되는 제어부; 및 상기 구동 전압이 인가되어 구동되는 워치독 타이머를 포함하는 전원 스위치 진단 장치를 이용하여 상기 전원 스위치의 고장 여부를 진단할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a power switch diagnosis method includes: a DC-DC voltage converter configured to output a driving voltage using an input voltage; a power switch that applies or blocks the input voltage to the DC-DC voltage converter; a control unit driven by applying the driving voltage; A power switch diagnostic device including a watchdog timer driven by applying the driving voltage can be used to diagnose whether the power switch is malfunctioning.

상기 전원 스위치 진단 방법은 상기 제어부가 셧다운을 명령하는 셧다운 신호가 입력되는 경우, 상기 전원 스위치의 동작 상태가 턴 온 상태를 유지하도록 유도하는 홀드 신호 및 비유효 트리거 신호를 출력하는 단계; 상기 워치독 타이머가 상기 비유효 트리거 신호가 입력되는 경우, 상기 전원 스위치의 동작 상태가 턴 오프 상태로 변경되도록 상기 제어부가 상기 홀드 신호의 출력을 중단하도록 유도하는 리셋 신호를 출력하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 리셋 신호가 입력되는 경우, 상기 홀드 신호의 출력을 중단하고, 상기 구동 전압의 인가 여부 및 상기 셧다운 신호의 입력 여부에 기초하여 상기 전원 스위치의 고장 여부를 진단하는 단계;를 포함할 수 있다.The power switch diagnosis method includes the steps of outputting a hold signal and an invalid trigger signal to induce the power switch to maintain an operating state in a turned-on state when a shutdown signal commanding shutdown is input to the control unit; When the invalid trigger signal is input to the watchdog timer, outputting a reset signal that induces the control unit to stop outputting the hold signal so that the operating state of the power switch is changed to a turn-off state; And when the reset signal is input, the control unit stops outputting the hold signal and diagnoses whether the power switch is broken based on whether the driving voltage is applied and whether the shutdown signal is input. can do.

상기 전원 스위치의 고장 여부를 진단하는 단계는 상기 제어부가 상기 리셋 신호가 입력되어 상기 홀드 신호의 출력을 중단한 이후, 상기 구동 전압이 입력되고 상기 셧다운 신호가 입력되면 상기 전원 스위치에 고장이 발생한 것으로 진단하는 단계;를 포함할 수 있다The step of diagnosing whether the power switch is malfunctioned includes determining that a malfunction has occurred in the power switch when the control unit stops outputting the hold signal when the reset signal is input, the driving voltage is input, and the shutdown signal is input. It may include the step of diagnosing

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 배터리 팩에 포함된 배터리 관리 장치의 구동 전압을 인가 또는 차단시키는 전원 스위치의 고장 여부를 진단할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to diagnose whether a power switch that applies or blocks a driving voltage of a battery management device included in a battery pack is malfunctioning.

특히, 외부로부터 전원 스위치의 동작 상태가 턴 오프 상태로 변경되도록 하는 셧다운 신호가 제어부에 입력된 경우, 우선 제어부가 전원 스위치의 동작 상태를 턴 온 상태를 유지하도록 유도하는 홀드 신호의 출력하고, 와치독 타이머부로부터 입력되는 리셋 신호에 따라 홀드 신호의 출력을 중단한 후에도 구동 전압이 인가되면 전원 스위치에 고장이 발생한 것으로 진단함으로써, 배터리 관리 장치가 셧다운 되기 전에 전원 스위치의 고장 여부를 진단할 수 있다.In particular, when a shutdown signal that causes the operating state of the power switch to change to the turn-off state is input to the control unit from the outside, the control unit first outputs a hold signal that induces the operating state of the power switch to remain in the turn-on state, and then outputs a watch signal. If the driving voltage is applied even after stopping the output of the hold signal according to the reset signal input from the dock timer unit, it is diagnosed as a failure in the power switch, so it is possible to diagnose the failure of the power switch before the battery management device is shut down. .

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

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 기능적 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 관리 장치의 기능적 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 전원 스위치를 진단하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 워치독 타이머로 이용될 수 있는 표준 워치독 타이머(standard watchdog timer)의 동작을 보여주는 타이밍 챠트이다.
도 6은 도 2의 워치독 타이머로 이용될 수 있는 윈도우 워치독 타이머(window watchdog timer)의 동작을 보여주는 타이밍 챠트이다.
The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the invention described later, so the present invention includes the matters described in such drawings. It should not be interpreted as limited to only .
1 is a diagram showing the functional configuration of a battery pack according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the functional configuration of the battery management device of FIG. 1.
Figure 3 is a flowchart showing a method for diagnosing a power switch according to another embodiment of the present invention.
Figures 4 and 5 are timing charts showing the operation of a standard watchdog timer that can be used as the watchdog timer of Figure 2.
FIG. 6 is a timing chart showing the operation of a window watchdog timer that can be used as the watchdog timer of FIG. 2.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle of definability.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing this application, various alternatives are available to replace them. It should be understood that equivalents and variations may exist.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Additionally, when describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은, 다양한 구성요소들 중 어느 하나를 나머지와 구별하는 목적으로 사용되는 것이고, 그러한 용어들에 의해 구성요소들을 한정하기 위해 사용되는 것은 아니다.Terms containing ordinal numbers, such as first, second, etc., are used for the purpose of distinguishing one of the various components from the rest, and are not used to limit the components by such terms.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 <제어 유닛>과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when it is said that a part “includes” a certain element, this does not mean that other elements are excluded, but that it may further include other elements, unless specifically stated to the contrary. Additionally, terms such as <control unit> used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Additionally, throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this refers not only to the case where it is "directly connected" but also to the case where it is "indirectly connected" with another element in between. Includes.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 스위치 진단 장치(100)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the power switch diagnostic device 100 according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)의 기능적 구성을 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the functional configuration of a battery pack 10 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 배터리 팩(10)은, 배터리 모듈(20), 컨택터(30) 및 배터리 관리 장치(100)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the battery pack 10 includes a battery module 20, a contactor 30, and a battery management device 100.

배터리 모듈(20)은, 양극 단자(B+), 음극 단자(B+) 및 적어도 하나의 배터리 셀(21)을 포함한다. 배터리 모듈(20)에 복수의 배터리 셀(21)이 포함되는 경우, 복수의 배터리 셀(21)은 서로 직렬 및/또는 병렬로 연결될 수 있다. 배터리 셀(21)로는 대표적으로 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등을 들 수 있다. 물론, 셀의 종류가 위에서 열거된 종류로 한정되는 것은 아니며, 반복적인 충방전이 가능한 것이라면 특별히 제한되지 않는다.The battery module 20 includes a positive terminal (B+), a negative terminal (B+), and at least one battery cell 21. When the battery module 20 includes a plurality of battery cells 21, the plurality of battery cells 21 may be connected to each other in series and/or parallel. Representative battery cells 21 include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, and nickel zinc batteries. Of course, the type of cell is not limited to the types listed above, and is not particularly limited as long as it can be repeatedly charged and discharged.

컨택터(30)는, 배터리 팩(10)의 충방전 전류를 조절하기 위해, 배터리 팩(10)의 대전류 경로에 설치된다. 배터리 팩(10)의 대전류 경로는, 배터리 모듈(20)의 양극 단자(B+)와 배터리 팩(10)의 양극 단자(P+) 사이의 경로 및 배터리 모듈(20)의 음극 단자(B-)와 배터리 팩(10)의 음극 단자(P-) 사이의 경로를 포함할 수 있다. 도 1에는, 배터리 팩(10)의 양극 단자(P+)와 배터리 모듈(20)의 양극 단자(B+) 사이에 컨택터(30)가 설치된 것으로 도시되어 있으나, 컨택터(30)의 설치 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 컨택터(30)는, 배터리 팩(10)의 음극 단자(P-)와 배터리 모듈(20)의 음극 단자(B-) 사이에 설치될 수도 있다.The contactor 30 is installed in the high current path of the battery pack 10 to control the charge/discharge current of the battery pack 10. The high current path of the battery pack 10 is a path between the positive terminal (B+) of the battery module 20 and the positive terminal (P+) of the battery pack 10, and the negative terminal (B-) of the battery module 20. It may include a path between the negative terminal (P-) of the battery pack 10. In Figure 1, the contactor 30 is shown as installed between the positive terminal (P+) of the battery pack 10 and the positive terminal (B+) of the battery module 20, but the installation location of the contactor 30 is It is not limited to this. For example, the contactor 30 may be installed between the negative terminal (P-) of the battery pack 10 and the negative terminal (B-) of the battery module 20.

컨택터(30)는, 배터리 관리 장치(100)로부터의 스위칭 신호에 따라 턴 온 상태 또는 턴 오프 상태로 됨으로써, 배터리 모듈(20)을 통한 전류의 흐름을 개폐할 수 있다.The contactor 30 is turned on or turned off according to a switching signal from the battery management device 100, thereby opening and closing the flow of current through the battery module 20.

배터리 관리 장치(100)는, 배터리 모듈(20) 및 컨택터(30)에 동작 가능하게 결합되어, 배터리 모듈(20) 및 컨택터(30)의 동작을 개별적으로 제어할 수 있다. 배터리 관리 장치(100)는, 배터리 모듈(20)의 전압, 전류 및/또는 온도를 개별적으로 측정하고, 측정된 전압, 전류 및/또는 온도에 기초하여 미리 정해진 다양한 기능들(예, 셀 밸런싱, 충전, 방전) 중 적어도 하나를 선택적으로 실행하도록 구성된다.The battery management device 100 is operably coupled to the battery module 20 and the contactor 30 and can individually control the operations of the battery module 20 and the contactor 30. The battery management device 100 individually measures the voltage, current, and/or temperature of the battery module 20, and performs various predetermined functions (e.g., cell balancing, It is configured to selectively execute at least one of charging and discharging).

배터리 관리 장치(100)는, 외부 디바이스(1)(예, 전지 자동차의 ECU)와의 양방향 통신을 통해 외부 디바이스(1)로부터 제어 신호를 수신하고, 외부 디바이스(1)로 진단 결과를 나타내는 진단 데이터를 송신할 수 있다.The battery management device 100 receives a control signal from the external device 1 through two-way communication with the external device 1 (e.g., ECU of an electric vehicle), and provides diagnostic data indicating a diagnosis result to the external device 1. can be transmitted.

도 2는 도 1의 배터리 관리 장치(100)의 기능적 구성을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing the functional configuration of the battery management device 100 of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 배터리 관리 장치(100)는, 센싱부(110), 통신부(120), 전원 스위치 진단 장치(130)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the battery management device 100 includes a sensing unit 110, a communication unit 120, and a power switch diagnostic device 130.

센싱부(110)는, 배터리 모듈(20)의 동작 파라미터를 측정하도록 구성된다. 이를 위해, 센싱부(110)는, 전압 센서(111), 전류 센서(112) 및 온도 센서(113) 중 적어도 하나를 포함한다. 전압 센서(111)는, 배터리 모듈(20)의 단자 전압 및/또는 배터리 모듈(20)에 포함된 각 배터리 셀(21)의 셀 전압을 측정하도록 구성된다. 배터리 모듈(20)의 단자 전압은, 배터리 모듈(20)의 양극 단자(B+)와 음극 단자(B-) 간의 전위차에 대응한다. 전류 센서(112)는, 컨택터(30)에 전기적으로 직렬로 연결될 수 있고, 배터리 팩(10)의 대전류 경로를 통해 흐르는 전류를 측정하도록 구성된다. 온도 센서(113)는, 배터리 모듈(20)의 온도를 측정하도록 구성된다. 센싱부(110)는, 주기적으로 측정된 단자 전압, 셀 전압, 전류 및/또는 온도를 나타내는 센싱 신호를 전원 스위치 진단 장치(130)에게 전송할 수 있다.The sensing unit 110 is configured to measure the operating parameters of the battery module 20. To this end, the sensing unit 110 includes at least one of a voltage sensor 111, a current sensor 112, and a temperature sensor 113. The voltage sensor 111 is configured to measure the terminal voltage of the battery module 20 and/or the cell voltage of each battery cell 21 included in the battery module 20. The terminal voltage of the battery module 20 corresponds to the potential difference between the positive terminal (B+) and the negative terminal (B-) of the battery module 20. The current sensor 112 may be electrically connected in series to the contactor 30 and is configured to measure the current flowing through the high current path of the battery pack 10. The temperature sensor 113 is configured to measure the temperature of the battery module 20. The sensing unit 110 may periodically transmit a sensing signal indicating the measured terminal voltage, cell voltage, current, and/or temperature to the power switch diagnostic device 130.

통신부(120)는, 외부 디바이스(1)와 배터리 관리 장치(100) 간의 양방향 통신을 지원하도록 구성된다. 통신부(120)는, 외부 디바이스(1)와 배터리 관리 장치(100) 간의 전기적인 절연을 위해, 외부 디바이스(1)와 배터리 관리 장치(100) 사이에 설치될 수 있다.The communication unit 120 is configured to support two-way communication between the external device 1 and the battery management device 100. The communication unit 120 may be installed between the external device 1 and the battery management device 100 for electrical insulation between the external device 1 and the battery management device 100.

통신부(120)는, 제1 포토 릴레이(121)를 포함할 수 있다. 제1 포토 릴레이(121)는, 제1 광원 및 제1 광검출기를 포함하고, 외부 디바이스(1)로부터 배터리 관리 장치(100)으로 전송되는 명령들을 배터리 관리 장치(100)에 의해 인식 가능한 형태의 신호들로 변환한다. 구체적으로, 제1 광원은, 외부 디바이스(1)로부터 전송되는 각 명령을 그에 대응하는 광 신호로 변환하여 출력한다. 제1 광검출기는, 제1 광원으로부터 출력되는 광 신호에 응답하여, 광 신호에 대응하는 제어 신호를 생성한다. 제1 광검출기에 의해 생성된 제어 신호는 후술할 제어부(133)의 제1 통신 단자(COM1) 상에 인가된다. 일 예로, 제1 포토 릴레이(121)는, 외부 디바이스(1)로부터의 셧다운 명령을 셧다운 신호로 변환할 수 있다. 다른 예로, 제1 포토 릴레이(121)는, 외부 디바이스(1)로부터의 웨이크업 명령을 웨이크업 신호로 변환할 수 있다. 셧다운 명령은, 배터리 관리 장치(100)를 웨이크업 모드로부터 셧다운 모드로 유도하기 위한 것이다. 웨이크업 명령은 배터리 관리 장치(100)를 셧다운 모드로부터 웨이크업 모드로 유도하기 위한 것이다. 셧다운 모드에서는 배터리 관리 장치(100)에 의한 전력 소모가 중단된다. 반면, 웨이크업 모드에서는, 배터리 관리 장치(100)는 배터리 모듈(20) 또는 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 동작하게 된다.The communication unit 120 may include a first photo relay 121. The first photo relay 121 includes a first light source and a first photodetector, and configures commands transmitted from the external device 1 to the battery management device 100 in a form recognizable by the battery management device 100. Convert to signals. Specifically, the first light source converts each command transmitted from the external device 1 into a corresponding optical signal and outputs it. The first photodetector generates a control signal corresponding to the optical signal in response to the optical signal output from the first light source. The control signal generated by the first photodetector is applied to the first communication terminal (COM1) of the control unit 133, which will be described later. As an example, the first photo relay 121 may convert a shutdown command from the external device 1 into a shutdown signal. As another example, the first photo relay 121 may convert a wake-up command from the external device 1 into a wake-up signal. The shutdown command is for guiding the battery management device 100 from the wake-up mode to the shutdown mode. The wake-up command is intended to induce the battery management device 100 from the shutdown mode to the wake-up mode. In the shutdown mode, power consumption by the battery management device 100 is stopped. On the other hand, in the wake-up mode, the battery management device 100 operates using power supplied from the battery module 20 or an external power source.

통신부(120)는, 제2 포토 릴레이(122)를 더 포함할 수 있다. 제2 포토 릴레이(122)는, 제2 광원 및 제2 광검출기를 포함하고, 배터리 관리 장치(100)로부터 외부 디바이스(1)로 전송되는 진단 데이터들을 외부 디바이스(1)에 의해 인식 가능한 형태의 신호들로 변환한다. 구체적으로, 제2 광원은, 배터리 관리 장치(100)으로부터 전송되는 각 진단 데이터를 그에 대응하는 광 신호로 변환하여 출력한다. 제2 광검출기는, 제2 광원으로부터 출력되는 광 신호에 응답하여, 광 신호에 대응하는 통지 신호를 생성한다.The communication unit 120 may further include a second photo relay 122. The second photo relay 122 includes a second light source and a second photodetector, and converts diagnostic data transmitted from the battery management device 100 to the external device 1 into a form that can be recognized by the external device 1. Convert to signals. Specifically, the second light source converts each diagnostic data transmitted from the battery management device 100 into a corresponding optical signal and outputs it. The second photodetector responds to the optical signal output from the second light source and generates a notification signal corresponding to the optical signal.

전술한 제1 및 제2 포토 릴레이(121, 122)로는, 예컨대 옵토 커플러(opto-coupler) 등이 이용될 수 있다.For example, an opto-coupler may be used as the first and second photo relays 121 and 122 described above.

물론, 통신부(120)는, 제1 및 제2 포토 릴레이(121, 122) 대신, 외부 디바이스(1)와의 양방향 통신을 지원하는 다른 형태의 통신 회로를 포함할 수도 있다.Of course, the communication unit 120 may include another type of communication circuit that supports two-way communication with the external device 1 instead of the first and second photo relays 121 and 122.

전원 스위치 진단 장치(130)는, 전원 스위치(132)를 위한 진단 동작을 개별적으로 수행할 수 있다. 예컨대, 전원 스위치 진단 장치(130)는, 배터리 관리 장치(100)가 웨이크업 모드 또는 셧다운 모드로 동작 시 각 모드에 대응되는 동작 상태로 제어되는지 여부를 확인하여 고장 여부를 진단할 수 있다. The power switch diagnostic device 130 can individually perform diagnostic operations for the power switch 132. For example, the power switch diagnostic device 130 may diagnose a malfunction by checking whether the battery management device 100 is controlled in an operating state corresponding to each mode when operating in a wake-up mode or a shutdown mode.

이를 위해, 전원 스위치 진단 장치(130)는, DC-DC 전압 컨버터(131), 전원 스위치(132), 제어부(133) 및 워치독 타이머(134)를 포함한다. For this purpose, the power switch diagnosis device 130 includes a DC-DC voltage converter 131, a power switch 132, a control unit 133, and a watchdog timer 134.

DC-DC 전압 컨버터(131)는, 입력 전압을 이용하여 구동 전압을 출력하도록 구성된다. 이를 위하여, DC-DC 전압 컨버터(131)는, 전원 입력 단자(IN) 및 전원 출력 단자(OUT)를 포함한다. 전원 입력 단자(IN)는, 배터리 모듈(20) 또는 외부 전원(예, 전기 자동차의 보조 배터리)으로부터의 입력 전압을 인가받는다. 즉, 전원 입력 단자(IN) 상에는, 배터리 모듈(20) 또는 외부 전원으로부터의 입력 전압이 인가된다.The DC-DC voltage converter 131 is configured to output a driving voltage using an input voltage. For this purpose, the DC-DC voltage converter 131 includes a power input terminal (IN) and a power output terminal (OUT). The power input terminal IN receives an input voltage from the battery module 20 or an external power source (eg, an auxiliary battery of an electric vehicle). That is, an input voltage from the battery module 20 or an external power source is applied to the power input terminal IN.

전원 출력 단자(OUT)는, 입력 전압으로부터 생성된 구동 전압을 출력한다. 즉, DC-DC 전압 컨버터(131)는, 전원 입력 단자(IN) 상에 인가되는 입력 전압을 이용하여, 구동 전압을 생성하고, 생성된 구동 전압을 전원 출력 단자(OUT) 상에 출력할 수 있다. 전원 출력 단자(OUT) 상에 출력되는 구동 전압은, 제어부(133)와 워치독 타이머(134)를 위한 것이다. 물론, 제어부(133)와 워치독 타이머(134) 뿐만 아니라 센싱부(110) 및 통신부(120) 중 적어도 하나는, 구동 전압을 이용하여 동작할 수 있다.The power output terminal (OUT) outputs a driving voltage generated from the input voltage. That is, the DC-DC voltage converter 131 can generate a driving voltage using the input voltage applied to the power input terminal (IN) and output the generated driving voltage on the power output terminal (OUT). there is. The driving voltage output on the power output terminal (OUT) is for the control unit 133 and the watchdog timer 134. Of course, at least one of the control unit 133 and the watchdog timer 134 as well as the sensing unit 110 and the communication unit 120 may operate using the driving voltage.

전원 스위치(132)는, DC-DC 전압 컨버터(131)에 입력 전압을 인가시키거나 차단시킨다. 이를 위하여, 전원 스위치(132)는 배터리 모듈(20)과 DC-DC 전압 컨버터(131)의 전원 입력 단자(IN) 사이에 설치된다.The power switch 132 applies or blocks the input voltage to the DC-DC voltage converter 131. For this purpose, the power switch 132 is installed between the battery module 20 and the power input terminal (IN) of the DC-DC voltage converter 131.

전원 스위치(132)는, 제어부(133)로부터의 제어 신호에 따라 동작 상태가 턴 온 상태 또는 턴 오프 상태로 변경됨으로써, DC-DC 전압 컨버터(131)에 입력 전압을 인가시키거나 차단시킬 수 있다.The power switch 132 changes its operating state to a turn-on state or a turn-off state according to a control signal from the controller 133, thereby applying or blocking the input voltage to the DC-DC voltage converter 131. .

구체적으로, 전원 스위치(132)는, 제어부(133)로부터 입력되는 제어 신호의 전압이 임계 전압(예, 5V) 이상인 경우에만 동작 상태가 턴 온 상태로 변경되고, 제어부(133)로부터 입력되는 제어 신호의 전압이 임계 전압 미만이거나 제어 신호가 입력되지 않는 경우에는 동작 상태가 턴 오프 상태로 변경된다.Specifically, the power switch 132 changes its operating state to the turn-on state only when the voltage of the control signal input from the control unit 133 is higher than the threshold voltage (e.g., 5V), and the control signal input from the control unit 133 is changed to the turn-on state. If the voltage of the signal is less than the threshold voltage or the control signal is not input, the operating state changes to the turn-off state.

전원 스위치(132)의 동작 상태가 턴 온 상태로 변경되면 배터리 모듈(20)과 DC-DC 전압 컨버터(131)의 전원 입력 단자(IN)가 전기적으로 연결되어 전원 입력 단자(IN)에 입력 전압이 인가된다.When the operating state of the power switch 132 is changed to the turn-on state, the battery module 20 and the power input terminal (IN) of the DC-DC voltage converter 131 are electrically connected to supply an input voltage to the power input terminal (IN). This is approved.

반대로, 전원 스위치(132)의 동작 상태가 턴 오프 상태로 변경되면 배터리 모듈(20)과 DC-DC 전압 컨버터(131)의 전원 입력 단자(IN)가 전기적으로 연결되지 않아 전원 입력 단자(IN)에 입력 전압이 인가되지 않는다.Conversely, when the operating state of the power switch 132 is changed to the turn-off state, the power input terminal (IN) of the battery module 20 and the DC-DC voltage converter 131 are not electrically connected, and the power input terminal (IN) Input voltage is not applied to.

제어부(133)는, 하드웨어적으로, ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 제어부(133)에는 메모리가 내장될 수 있다. 메모리는, 전원 스위치 진단 장치(130)의 전반적인 동작에 요구되는 데이터들, 명령어 및 소프트웨어를 추가적으로 저장할 수 있다. 메모리는, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.In terms of hardware, the control unit 133 includes application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), and microprocessors. It can be implemented using at least one of (microprocessors) and electrical units for performing other functions. The control unit 133 may have a built-in memory. The memory may additionally store data, commands, and software required for the overall operation of the power switch diagnostic device 130. Memory includes flash memory type, hard disk type, SSD type (Solid State Disk type), SDD type (Silicon Disk Drive type), multimedia card micro type, At least one of random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), and programmable read-only memory (PROM) It may include a type of storage medium.

제어부(133)는, DC-DC 전압 컨버터(131)로부터 출력되는 구동 전압이 인가되어 구동된다. 제어부(133)는, 구동 전압의 인가 여부와 셧다운 신호의 입력 여부에 기초하여 전원 스위치(132)의 고장 여부를 진단할 수 있다.The control unit 133 is driven by applying the driving voltage output from the DC-DC voltage converter 131. The control unit 133 can diagnose whether the power switch 132 is broken based on whether a driving voltage is applied and whether a shutdown signal is input.

이를 위해, 제어부(133)는, 전원 입력 단자(POWER), 제1 통신 단자(COM1), 홀드 단자(HOLD), 트리거 단자(TRIG) 및 리셋 단자(RES)를 포함하고, 제2 통신 단자(COM2)를 더 포함할 수 있다.For this purpose, the control unit 133 includes a power input terminal (POWER), a first communication terminal (COM1), a hold terminal (HOLD), a trigger terminal (TRIG), and a reset terminal (RES), and a second communication terminal ( COM2) may be further included.

전원 입력 단자(POWER)는, DC-DC 전압 컨버터(131)의 전원 출력 단자(OUT)에 전기적으로 연결되어, 전원 출력 단자(OUT)를 통해 출력되는 구동 전압을 인가받는다. 제어부(133)는, 전원 입력 단자(POWER)에 의해 인가된 구동 전압을 이용하여 동작할 수 있다.The power input terminal (POWER) is electrically connected to the power output terminal (OUT) of the DC-DC voltage converter 131 and receives the driving voltage output through the power output terminal (OUT). The control unit 133 may operate using the driving voltage applied by the power input terminal (POWER).

제1 통신 단자(COM1)는, 통신부(120)로부터의 제어 신호를 수신한다. 제어부(133)는, 통신부(120)를 통해 제1 통신 단자(COM1) 상에 셧다운을 명령하는 셧다운 신호가 입력된 경우, 홀드 단자(HOLD)에 전원 스위치(132)의 동작 상태가 턴 온 상태를 유지하도록 유도하는 홀드 신호를 출력한다. 홀드 신호는 상술한 바와 같이 임계 전압(예, 5V) 이상의 전압일 수 있다.The first communication terminal COM1 receives a control signal from the communication unit 120. When a shutdown signal commanding shutdown is input to the first communication terminal (COM1) through the communication unit 120, the control unit 133 sets the operating state of the power switch 132 to a turn-on state at the hold terminal (HOLD). Outputs a hold signal that induces to maintain . As described above, the hold signal may be a voltage higher than a threshold voltage (eg, 5V).

이에 따라, 전원 스위치(132)는 홀드 단자(HOLD)로부터 출력된 홀드 신호를 입력받아 동작 상태가 턴 온 상태로 유지된다.Accordingly, the power switch 132 receives the hold signal output from the hold terminal (HOLD) and maintains its operating state in the turn-on state.

셧다운 신호는, 전술한 바와 같이, 외부 디바이스(1)로부터의 셧다운 명령에 연관된 것으로서, 제어부(133)와 제어부(133)를 포함하는 배터리 관리 장치(100)에 셧다운을 명령하는 신호일 수 있다. As described above, the shutdown signal is related to a shutdown command from the external device 1 and may be a signal for commanding the control unit 133 and the battery management device 100 including the control unit 133 to shut down.

또한, 제어부(133)는, 통신부(120)를 통해 제1 통신 단자(COM1) 상에 셧다운 신호가 입력된 경우, 트리거 단자(TRIG)에 비유효 트리거 신호를 출력한다.Additionally, when a shutdown signal is input to the first communication terminal (COM1) through the communication unit 120, the control unit 133 outputs an invalid trigger signal to the trigger terminal (TRIG).

비유효 트리거 신호는, 제어부(133)가 자신이 동작을 종료해야 함을 워치독 타이머(134)에게 알려주기 위한 것으로서, 워치독 타이머(134)가 리셋 단자(RES) 상에 리셋 신호(예, 0V)를 출력하도록 유도한다.The invalid trigger signal is for the control unit 133 to inform the watchdog timer 134 that it should end its operation, and the watchdog timer 134 sends a reset signal (e.g., 0V) is induced to be output.

홀드 단자(HOLD)는, 전원 스위치(132)에 전기적으로 연결되고, 홀드 신호를 선택적으로 출력한다. 홀드 단자(HOLD)는, 제1 통신 단자(COM1)에도 공통적으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(133)는, 셧다운 신호에 응답하여, 홀드 단자(HOLD) 상에 홀드 신호를 적어도 미리 정해진 기준 시간 동안 연속적으로 출력할 수 있다. 전원 스위치(132)는, 임계 전압(예, 5V) 이상인 홀드 신호가 입력되는 동안, DC-DC 전압 컨버터(131)에 입력 전압을 인가시킨다. 이어서, DC-DC 전압 컨버터(131)는, 임계 전압(예, 5V) 이상인 홀드 신호가 입력되는 동안, 입력 전압을 이용하여 생성된 구동 전압을 전원 출력 단자(OUT) 상에 계속적으로 출력할 수 있다. 이에 따라, 제어부(133)와 워치독 타이머(134)는, 제1 통신 단자(COM1) 상에 셧다운 신호가 마지막으로 인가된 시점으로부터 기준 시간 동안은 구동 전압을 이용하여 동작할 수 있다.The hold terminal (HOLD) is electrically connected to the power switch 132 and selectively outputs a hold signal. The hold terminal (HOLD) may be commonly electrically connected to the first communication terminal (COM1). In response to the shutdown signal, the control unit 133 may continuously output a hold signal on the hold terminal (HOLD) for at least a predetermined reference time. The power switch 132 applies an input voltage to the DC-DC voltage converter 131 while a hold signal higher than a threshold voltage (eg, 5V) is input. Subsequently, the DC-DC voltage converter 131 can continuously output the driving voltage generated using the input voltage on the power output terminal (OUT) while a hold signal higher than the threshold voltage (e.g., 5V) is input. there is. Accordingly, the control unit 133 and the watchdog timer 134 may operate using the driving voltage for a reference time from when the shutdown signal was last applied to the first communication terminal (COM1).

트리거 단자(TRIG)는, 유효 트리거 신호 또는 비유효 트리거 신호를 선택적으로 출력한다. 유효 트리거 신호는, 제어부(133)가 자신이 동작 중임을 워치독 타이머(134)에게 알려주기 위한 것이다. 즉, 워치독 타이머(134)는, 트리거 단자(TRIG)를 통해 유효 트리거 신호가 출력되는 경우, 제어부(133)가 동작 중인 것으로 처리할 수 있다. 비유효 트리거 신호는, 상술한 바와 같이, 제어부(133)가 작을 종료해야 함을 워치독 타이머(134)에게 알려주기 위한 것으로서, 워치독 타이머(134)가 리셋 단자(RES) 상에 리셋 신호(예, 0V)를 출력하도록 유도한다.The trigger terminal (TRIG) selectively outputs a valid trigger signal or an invalid trigger signal. The valid trigger signal is for the control unit 133 to inform the watchdog timer 134 that it is operating. That is, the watchdog timer 134 can process that the control unit 133 is operating when a valid trigger signal is output through the trigger terminal (TRIG). As described above, the invalid trigger signal is for informing the watchdog timer 134 that the control unit 133 should end the operation, and the watchdog timer 134 sends a reset signal ( (e.g., 0V) is induced to be output.

제어부(133)는, 제1 통신 단자(COM1) 상에 셧다운 신호가 입력되기 전까지는 트리거 단자(TRIG) 상에 유효 트리거 신호를 출력할 수 있다. 반면, 제어부(133)는, 제1 통신 단자(COM1) 상에 셧다운 신호가 인가된 경우, 트리거 단자(TRIG) 상에 비유효 트리거 신호를 출력할 수 있다. The control unit 133 may output a valid trigger signal on the trigger terminal (TRIG) until a shutdown signal is input on the first communication terminal (COM1). On the other hand, when a shutdown signal is applied to the first communication terminal (COM1), the control unit 133 may output an invalid trigger signal to the trigger terminal (TRIG).

리셋 단자(RES)는, 워치독 타이머(134)로부터의 리셋 신호를 수신한다. 제어부(133)는, 리셋 단자(RES)를 통해 입력된 워치독 타이머(134)로부터의 리셋 신호에 응답하여, 리셋된다. 리셋 신호는 전원 스위치(132)의 동작 상태가 턴 오프 상태로 변경되도록 제어부(133)가 홀드 신호의 출력을 중단하도록 유도하는 신호일 수 있다.The reset terminal (RES) receives a reset signal from the watchdog timer 134. The control unit 133 is reset in response to a reset signal from the watchdog timer 134 input through the reset terminal RES. The reset signal may be a signal that induces the control unit 133 to stop outputting the hold signal so that the operating state of the power switch 132 is changed to the turn-off state.

이에 따라, 제어부(133)는, 리셋 단자(RES)를 통해 입력된 워치독 타이머(134)로부터의 리셋 신호에 응답하여, 홀드 신호의 출력을 중단하고, 구동 전압의 인가 여부 및 셧다운 신호의 입력 여부에 기초하여 전원 스위치(132)의 고장 여부를 진단할 수 있다.Accordingly, the control unit 133 stops outputting the hold signal in response to the reset signal from the watchdog timer 134 input through the reset terminal (RES), determines whether to apply the driving voltage, and inputs the shutdown signal. Based on this, it is possible to diagnose whether the power switch 132 is malfunctioning.

구체적으로, 제어부(133)는, 셧다운 신호가 입력된 이후에 리셋 신호가 입력되어 홀드 신호의 출력을 중단하고 나서 구동 전압이 입력면 전원 스위치(132)에 고장이 발생한 것으로 진단할 수 있다.Specifically, the control unit 133 may diagnose that a failure has occurred in the power switch 132 when the driving voltage is input after a reset signal is input and the output of the hold signal is stopped after the shutdown signal is input.

다시 말해, 제어부(133)는, 셧다운 신호의 입력에 응답하여 구동 전압을 차단하기 위해 전원 스위치(132)의 동작 상태를 턴 온 상태로 유지시키는 홀드 신호의 출력을 중단했음에도, 구동 전압이 입력되면 전원 스위치(132)에 고장이 발생한 것으로 진단할 수 있다.In other words, the control unit 133 stops outputting the hold signal that maintains the operating state of the power switch 132 in the turn-on state to block the driving voltage in response to the input of the shutdown signal, but when the driving voltage is input, It can be diagnosed that a failure has occurred in the power switch 132.

이때, 전원 스위치(132)의 고장은 제어부(133)가 전원 스위치(132)의 동작 상태를 턴 오프 상태로 변경되도록 제어함에도 턴 온 상태를 유지하는 고장을 의미할 수 있다.At this time, a failure of the power switch 132 may mean a failure that maintains the turn-on state even though the control unit 133 controls the operation state of the power switch 132 to be changed to the turn-off state.

이러한 본 발명에 따르면, 제어부(133)는, 외부 디바이스(1)로부터 셧다운 신호가 입력되면 DC-DC 전압 컨버터(131)로 인가되는 입력 전압을 즉시 차단하지 않고, 입력 전압이 인가된 상태를 유지한 뒤에 전원 스위치(132)에 고장이 발생했는지 여부를 진단함으로써, 다음 웨이크업 모드로 동작 시 전원 스위치(132)의 고장 발생 여부를 신속하게 확인할 수 있다.According to the present invention, when a shutdown signal is input from the external device 1, the control unit 133 does not immediately block the input voltage applied to the DC-DC voltage converter 131, but maintains the input voltage in the applied state. By diagnosing whether a malfunction has occurred in the power switch 132, it is possible to quickly check whether a malfunction has occurred in the power switch 132 when operating in the next wake-up mode.

제2 통신 단자(COM2)는, 외부 디바이스(1)로의 진단 데이터를 출력한다. 제어부(133)는, 통신부(120)를 통해 제1 통신 단자(COM1) 상에 웨이크업을 명령하는 웨이크업 신호가 입력된 경우, 웨이크업 신호가 입력되기 전에 전원 스위치(132)에 고장이 발생했는지 여부를 진단한 진단 결과를 나타내는 진단 데이터를 제2 통신 단자(COM2) 상에 출력할 수 있다. 제2 통신 단자(COM2)를 통해 출력된 진단 데이터는 제2 포토 릴레이(122)에 의해 외부 디바이스(1)가 인식 가능한 형태의 통지 신호로 변환된다.The second communication terminal COM2 outputs diagnostic data to the external device 1. When a wake-up signal commanding wake-up is input to the first communication terminal (COM1) through the communication unit 120, the control unit 133 detects a malfunction in the power switch 132 before the wake-up signal is input. Diagnostic data indicating the diagnosis result of whether or not the device has been diagnosed can be output on the second communication terminal (COM2). Diagnostic data output through the second communication terminal COM2 is converted into a notification signal in a form recognizable by the external device 1 by the second photo relay 122.

다시 말해, 제어부(133)는 셧다운 신호가 입력되면 상술된 과정을 통해 전원 스위치(132)에 고장이 발생했는지 여부를 진단하고, 이후 웨이크업 신호가 입력되면 웨이크업 신호의 입력 전에 수행된 전원 스위치(132)의 고장 여부에 대한 진단 결과를 나타내는 진단 데이터를 출력한다.In other words, when a shutdown signal is input, the control unit 133 diagnoses whether a malfunction has occurred in the power switch 132 through the above-described process, and when a wake-up signal is input, the power switch 133 performs a power switch operation prior to input of the wake-up signal. Outputs diagnostic data indicating the diagnosis result of failure of (132).

제어부(133)는, 센싱부(110)로부터의 센싱 신호를 수신하기 위한 센싱 단자들(S1, S2, S3)을 더 포함할 수 있다.The control unit 133 may further include sensing terminals S1, S2, and S3 for receiving a sensing signal from the sensing unit 110.

워치독 타이머(134)는, DC-DC 전압 컨버터(131)로부터 공급되는 구동 전원을 이용하여 동작한다. 워치독 타이머(134)는, 배터리 관리 장치(100)가 동작을 종료해야 함을 반복적으로 감시한다. 만약, 배터리 관리 장치(100)가 동작을 종료해야 함을 감시하는 경우, 워치독 타이머(134)는 배터리 관리 장치(100)를 리셋시킬 수 있다. 배터리 관리 장치(100)를 리셋시킨다는 것은, 제어부(133)를 리셋시킨다는 것을 의미할 수 있다.The watchdog timer 134 operates using the driving power supplied from the DC-DC voltage converter 131. The watchdog timer 134 repeatedly monitors that the battery management device 100 should terminate its operation. If the battery management device 100 monitors that the operation must end, the watchdog timer 134 may reset the battery management device 100. Resetting the battery management device 100 may mean resetting the control unit 133.

워치독 타이머(134)는, 트리거 단자(TRIG)를 통해 유효 트리거 신호가 출력되는 동안에는 리셋 신호를 출력하지 않는다. 반면, 워치독 타이머(134)는, 비유효 트리거 신호가 출력되는 경우, 리셋 신호를 출력한다.The watchdog timer 134 does not output a reset signal while a valid trigger signal is output through the trigger terminal (TRIG). On the other hand, the watchdog timer 134 outputs a reset signal when an invalid trigger signal is output.

한편, 다른 실시예에 따른 제어부(133')는 워치독 타이머(134)에 고장이 발생했는지 여부를 진단할 수 있다.Meanwhile, the control unit 133' according to another embodiment may diagnose whether a failure has occurred in the watchdog timer 134.

제어부(133')는 트리거 단자(TRIG)로부터 비유효 트리거 신호가 출력된 시점으로부터 미리 정해진 임계 시간 내에 리셋 신호가 리셋 단자(RES)에 입력되었는지 여부에 기초하여 워치독 타이머(134)의 고장 여부를 진단한다.The control unit 133' determines whether the watchdog timer 134 is broken based on whether a reset signal is input to the reset terminal (RES) within a predetermined threshold time from the time an invalid trigger signal is output from the trigger terminal (TRIG). Diagnose.

구체적으로, 제어부(133')는 외부 디바이스(1)로부터 제1 통신 단자(COM1)에 셧다운 신호가 입력되면, 트리거 단자(TRIG)에 비유효 트리거 신호를 출력한다. 이때, 제어부(133')는 비유효 트리거 신호가 출력된 시점부터의 경과 시간을 측정한다.Specifically, when a shutdown signal is input from the external device 1 to the first communication terminal COM1, the control unit 133' outputs an invalid trigger signal to the trigger terminal TRIG. At this time, the control unit 133' measures the elapsed time from when the invalid trigger signal is output.

이후, 제어부(133')는 비유효 트리거 신호가 출력된 시점으로부터 미리 정해진 임계 시간 내에 리셋 신호가 입력되지 않는 경우, 워치독 타이머(134)에 고장이 발생한 것으로 진단한다. 즉, 제어부(133')는 상기 경과 시간이 미리 정해진 임계 시간을 초과하면 워치독 타이머(134)에 고장이 발생한 것으로 진단한다.Thereafter, the control unit 133' diagnoses that a failure has occurred in the watchdog timer 134 if the reset signal is not input within a predetermined threshold time from the time the invalid trigger signal is output. That is, the control unit 133' diagnoses that a failure has occurred in the watchdog timer 134 when the elapsed time exceeds a predetermined threshold time.

반대로, 제어부(133')는 비유효 트리거 신호가 출력된 시점으로부터 미리 정해진 임계 시간 내에 리셋 신호가 입력되는 경우, 워치독 타이머(134)에 고장이 발생하지 않은 것으로 진단한다. 즉, 제어부(133')는 상기 경과 시간이 미리 정해진 임계 시간 이하이면 워치독 타이머(134)에 고장이 발생하지 않은 것으로 진단한다.Conversely, the control unit 133' diagnoses that a failure has not occurred in the watchdog timer 134 when a reset signal is input within a predetermined threshold time from when the invalid trigger signal is output. That is, the control unit 133' diagnoses that a failure has not occurred in the watchdog timer 134 if the elapsed time is less than a predetermined threshold time.

제어부(133')는, 통신부(120)를 통해 제1 통신 단자(COM1) 상에 웨이크업을 명령하는 웨이크업 신호가 입력된 경우, 웨이크업 신호가 입력되기 전에 워치독 타이머(134)에 고장이 발생했는지 여부를 진단한 진단 결과를 나타내는 진단 데이터를 제2 통신 단자(COM2) 상에 출력할 수 있다. 제2 통신 단자(COM2)를 통해 출력된 진단 데이터는 제2 포토 릴레이(122)에 의해 외부 디바이스(1)가 인식 가능한 형태의 통지 신호로 변환된다.When a wake-up signal commanding wake-up is input to the first communication terminal (COM1) through the communication unit 120, the control unit 133' malfunctions the watchdog timer 134 before the wake-up signal is input. Diagnostic data indicating the diagnosis result of whether this has occurred can be output on the second communication terminal (COM2). Diagnostic data output through the second communication terminal COM2 is converted into a notification signal in a form recognizable by the external device 1 by the second photo relay 122.

다시 말해, 제어부(133')는 셧다운 신호가 입력되면 상술된 과정을 통해 워치독 타이머(134)에 고장이 발생했는지 여부를 진단하고, 이후 웨이크업 신호가 입력되면 웨이크업 신호의 입력 전에 수행된 워치독 타이머(134)의 고장 여부에 대한 진단 결과를 나타내는 진단 데이터를 출력한다.In other words, when a shutdown signal is input, the control unit 133' diagnoses whether a failure has occurred in the watchdog timer 134 through the above-described process, and when a wake-up signal is input, the control unit 133' performs the function performed before input of the wake-up signal. Diagnostic data indicating the diagnosis result of whether the watchdog timer 134 is malfunctioned is output.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 스위치 진단 방법을 보여주는 순서도이다. 도 3에 따른 방법이 개시되기 전에, 제어부(133)는 웨이크업 모드에서 정상 동작하고 있는 것으로 가정한다.Figure 3 is a flowchart showing a power switch diagnosis method according to another embodiment of the present invention. Before the method according to FIG. 3 is started, it is assumed that the control unit 133 is operating normally in wake-up mode.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 단계 300에서, 제어부(133)는, 제어부(133)에 셧다운을 명령하는 셧다운 신호가 제1 통신 단자(COM1) 상에 입력되는지 판정한다. 단계 300의 결과가 "YES"인 경우, 단계 310로 진행된다.1 to 3, in step 300, the control unit 133 determines whether a shutdown signal commanding the control unit 133 to shut down is input on the first communication terminal COM1. If the result of step 300 is “YES,” the process proceeds to step 310.

단계 310에서, 제어부(133)는, DC-DC 전압 컨버터(131)에 입력 전압이 인가되도록 전원 스위치(132)의 동작 상태가 턴 온 상태를 유지하도록 홀드 단자(HOLD) 상에 홀드 신호를 출력한다. 이에 따라, DC-DC 전압 컨버터(131)는 홀드 신호가 출력되는 동안 입력 전압을 이용하여 구동 전압을 제어부(133)와 워치독 타이머(134)로 출력한다.In step 310, the control unit 133 outputs a hold signal on the hold terminal (HOLD) to maintain the operating state of the power switch 132 in the turn-on state so that the input voltage is applied to the DC-DC voltage converter 131. do. Accordingly, the DC-DC voltage converter 131 outputs a driving voltage to the control unit 133 and the watchdog timer 134 using the input voltage while the hold signal is output.

단계 320에서, 제어부(133)는, 홀드 단자(HOLD) 상에 홀드 신호가 출력되는 동안(즉, 워치독 타이머(134)에게 구동 전압이 제공되는 동안), 트리거 단자(TRIG) 상에 비유효 트리거 신호를 출력한다. 비유효 트리거 신호는, 리셋 단자(RES) 상에 리셋 신호가 입력되도록 워치독 타이머(134)를 유도하는 신호이다.In step 320, the control unit 133 outputs an invalid signal on the trigger terminal (TRIG) while a hold signal is output on the hold terminal (HOLD) (i.e., while a driving voltage is provided to the watchdog timer 134). Outputs a trigger signal. The invalid trigger signal is a signal that induces the watchdog timer 134 to input a reset signal to the reset terminal (RES).

단계 330에서, 워치독 타이머(134)는, 비유효 트리거 신호의 입력에 응답하여 리셋 신호를 제어부(133)로 출력한다.In step 330, the watchdog timer 134 outputs a reset signal to the control unit 133 in response to the input of an invalid trigger signal.

단계 340에서, 제어부(133)는, 리셋 신호가 입력되면 홀드 신호의 출력을 중단한다. 고장이 발생하지 않은 전원 스위치(132)는, 홀드 신호의 출력이 중단된 것에 응답하여, 동작 상태가 턴 오프 상태로 변경된다. 이에 따라, DC-DC 전압 컨버터(131)는, 입력 전압을 인가받지 못하여 구동 전압을 출력하지 못하고, 제어부(133)는 셧다운 모드에 진입하게 된다. 셧다운 모드는, 배터리 관리 장치(100)에 의한 전력 소모를 차단하기 위한 모드이다. 즉, 셧다운 모드에서는, 전원 스위치 진단 장치(130)는 물론 센싱부(110) 및 통신부(120)의 동작이 중단된다.In step 340, the control unit 133 stops outputting the hold signal when the reset signal is input. The power switch 132 in which a failure has not occurred changes its operating state to the turn-off state in response to the interruption of output of the hold signal. Accordingly, the DC-DC voltage converter 131 does not receive the input voltage and cannot output a driving voltage, and the control unit 133 enters a shutdown mode. The shutdown mode is a mode for blocking power consumption by the battery management device 100. That is, in the shutdown mode, the operation of the power switch diagnostic device 130 as well as the sensing unit 110 and the communication unit 120 is stopped.

반대로, 고장이 발생한 전원 스위치(132)는, 홀드 신호의 출력이 중단되었음에도 동작 상태가 턴 오프 상태로 변경되지 않고 턴 온 상태를 유지한다. 이에 따라, DC-DC 전압 컨버터(131)는, 입력 전압을 인가받아 구동 전압을 출력하고, 제어부(133)는 구동 전압을 인가받아 구동된다.Conversely, the malfunctioning power switch 132 maintains the turn-on state without changing its operating state to the turn-off state even though the output of the hold signal is stopped. Accordingly, the DC-DC voltage converter 131 receives the input voltage and outputs a driving voltage, and the control unit 133 receives the driving voltage and is driven.

단계 350에서, 제어부(133)는, 구동 전압의 인가 여부와 셧다운 신호의 입력 여부에 기초하여 전원 스위치(132)에 고장이 발생했는지 여부를 진단한다. 상술한 바와 같이, 고장이 발생한 전원 스위치(132)는, 홀드 신호의 출력이 중단되었음에도 턴 온 상태를 유지하므로 제어부(133)에 구동 전압이 인가된다.In step 350, the control unit 133 diagnoses whether a failure has occurred in the power switch 132 based on whether a driving voltage is applied and whether a shutdown signal is input. As described above, the faulty power switch 132 remains turned on even though the output of the hold signal is stopped, so a driving voltage is applied to the control unit 133.

따라서, 제어부(133)는, 리셋 신호가 입력되기 전 셧다운 신호의 입력 이력이 존재하고, 리셋 신호를 입력받은 이후, 구동 전압이 인가되면 전원 스위치(132)에 고장이 발생한 것으로 진단할 수 있다.Accordingly, the control unit 133 may diagnose that a failure has occurred in the power switch 132 if there is a history of inputting a shutdown signal before the reset signal is input, and the driving voltage is applied after receiving the reset signal.

단계 360에서, 제어부(133)는, 전원 스위치(132)의 진단 결과를 나타내는 진단 데이터를 메모리에 저장한다.In step 360, the control unit 133 stores diagnostic data indicating the diagnosis result of the power switch 132 in memory.

단계 370에서, 제어부(133)는, 제어부(133)의 웨이크업을 명령하는 웨이크업 신호가 상기 제1 통신 단자(COM1) 상에 인가되는지 여부를 판정한다. 단계 360의 결과가 "YES"인 경우, 단계 S370이 진행된다.In step 370, the control unit 133 determines whether a wake-up signal commanding wake-up of the control unit 133 is applied to the first communication terminal COM1. If the result of step 360 is “YES,” step S370 proceeds.

단계 380에서, 제어부(133)는, 웨이크업 모드에 진입하여, 메모리에 저장된 진단 데이터를 제2 통신 단자(COM2) 상에 출력한다. 이에 따라, 전원 스위치(132)에 고장이 발생했는지 여부를 외부 디바이스(1)에게 알릴 수 있다.In step 380, the control unit 133 enters the wake-up mode and outputs the diagnostic data stored in the memory on the second communication terminal (COM2). Accordingly, it is possible to notify the external device 1 whether a failure has occurred in the power switch 132.

도 4 및 도 5는 도 2의 워치독 타이머로 이용될 수 있는 표준 워치독 타이머(standard watchdog timer)의 동작을 보여주는 타이밍 챠트이다.Figures 4 and 5 are timing charts showing the operation of a standard watchdog timer that can be used as the watchdog timer of Figure 2.

표준 워치독 타이머는, 미리 정해진 타임아웃 기간(timout period) 내에 발생되는 트리거 펄스에 응답하여 클리어되고, 타임아웃 기간 내에 트리거 펄스가 수신되지 않는 경우 리셋 신호를 출력한다. The standard watchdog timer is cleared in response to a trigger pulse generated within a predetermined timeout period, and outputs a reset signal if the trigger pulse is not received within the timeout period.

도 4를 참조하면, 웨이크업 모드에서 정상 동작 중인 제어부(133)는, 트리거 단자(TRIG) 상에 유효 트리거 신호(400)를 출력할 수 있다. 유효 트리거 신호(400)는, 미리 정해진 하이 레벨의 전압(예, 3V)을 가지는 트리거 펄스들(401, 402, 403)을 포함할 수 있다. 이때, 유효 트리거 신호에 포함된, 인접한 두 트리거 펄스(예, 402과 403) 간의 시간 간격은, 표준 워치독 타이머의 타임아웃 기간보다 짧으며, 이로써 표준 워치독 타이머의 타임아웃이 방지된다. 표준 워치독 타이머는, 타임아웃이 발생하지 않은 동안에는, 제어부(133)의 리셋 단자(RES) 상에 미리 정해진 하이 레벨의 전압(예, 5V)를 출력함으로써, 제어부(133)가 리셋되지 않도록 할 수 있다.Referring to FIG. 4, the control unit 133 operating normally in wake-up mode may output a valid trigger signal 400 on the trigger terminal (TRIG). The valid trigger signal 400 may include trigger pulses 401, 402, and 403 having a predetermined high level voltage (eg, 3V). At this time, the time interval between two adjacent trigger pulses (eg, 402 and 403) included in the valid trigger signal is shorter than the timeout period of the standard watchdog timer, thereby preventing timeout of the standard watchdog timer. The standard watchdog timer prevents the control unit 133 from being reset by outputting a predetermined high level voltage (e.g., 5V) on the reset terminal (RES) of the control unit 133 while a timeout does not occur. You can.

반면, 도 5를 참조하면, 제어부(133)의 오동작으로 인해, 제어부(133)로부터의 트리거 펄스가 타임아웃 기간보다 길게 중단되는 이른바 '느린 고장(late fault)'이 발생할 수 있다. 예컨대, 도 5의 트리거 펄스(503)의 소실(missing) 등과 같은 제어부(133)의 느린 고장이 발생한 경우, 표준 워치독 타이머는 제어부(133)의 리셋 단자(RES) 상에 리셋 신호(예, 0V)를 출력한다.On the other hand, referring to FIG. 5, due to a malfunction of the control unit 133, a so-called 'late fault' may occur in which the trigger pulse from the control unit 133 is interrupted for longer than the timeout period. For example, when a slow failure of the control unit 133 occurs, such as missing the trigger pulse 503 in FIG. 5, the standard watchdog timer sends a reset signal (e.g., 0V) is output.

도 6은 도 2의 워치독 타이머로 이용될 수 있는 윈도우 워치독 타이머(window watchdog timer)의 동작을 보여주는 타이밍 챠트이다.FIG. 6 is a timing chart showing the operation of a window watchdog timer that can be used as the watchdog timer of FIG. 2.

윈도우 워치독 타이머는, 표준 워치독 타이머와 같이, 전술한 느린 고장의 발생을 검출할 수 있다. 나아가, 윈도우 워치독 타이머는, 이른바 '빠른 고장(fast fault)'도 검출할 수 있다는 점에서 표준 워치독 타이머보다 개선된 워치독 타이머라고 할 수 있다.The Windows Watchdog Timer, like the standard Watchdog Timer, can detect the occurrence of the aforementioned slow failures. Furthermore, the Windows watchdog timer can be said to be an improved watchdog timer than the standard watchdog timer in that it can also detect so-called 'fast faults'.

도 6을 참조하면, 윈도우 워치독 타이머는, 제어부(133)에 의해 순차적으로 출력되는 트리거 펄스들(601, 602, 603, 604, 605) 간의 시간 간격을 검출할 수 있다. 도시된 바와 같이, 트리거 펄스(602)와 트리거 펄스(603) 간의 시간 간격 ΔT가 윈도우 워치독 타이머를 위해 미리 정해진 최소 시간 간격 ΔTTH보다 짧은 것은, 제어부(133)의 빠른 고장이 발생하였음을 의미할 수 있다. 윈도우 워치독 타이머는, 제어부(133)의 빠른 고장이 발생한 경우, 제어부(133)의 리셋 단자(RES) 상에 리셋 신호(예, 0V)를 출력한다. 전술한 비유효 트리거 신호는, 트리거 펄스(602) 및 트리거 펄스(603)와 같이, 서로 간의 시간 간격 ΔT이 최소 시간 간격 ΔTTH보다 짧은 적어도 두 개의 트리거 펄스를 포함하는 신호일 수 있다.Referring to FIG. 6, the window watchdog timer can detect the time interval between trigger pulses 601, 602, 603, 604, and 605 sequentially output by the control unit 133. As shown, the fact that the time interval ΔT between the trigger pulse 602 and the trigger pulse 603 is shorter than the minimum time interval ΔT TH predetermined for the window watchdog timer means that a rapid failure of the control unit 133 has occurred. can do. The window watchdog timer outputs a reset signal (eg, 0V) on the reset terminal (RES) of the control unit 133 when a rapid failure of the control unit 133 occurs. The above-described invalid trigger signal may be a signal including at least two trigger pulses, such as the trigger pulse 602 and the trigger pulse 603, where the time interval ΔT between them is shorter than the minimum time interval ΔT TH .

한편, 트리거 펄스(605)의 소실 등으로 인하여, 앞선 트리거 펄스(604)가 종료된 시점으로부터 타임아웃 기간 동안 어떠한 트리거 펄스도 발생하지 않은 제어부(133)의 느린 고장이 발생한 경우, 윈도우 워치독 타이머는 제어부(133)의 리셋 단자(RES) 상에 리셋 신호(예, 0V)를 출력한다.On the other hand, in case of a slow failure of the control unit 133 in which no trigger pulse is generated during the timeout period from the end of the previous trigger pulse 604 due to the disappearance of the trigger pulse 605, etc., the window watchdog timer Outputs a reset signal (eg, 0V) on the reset terminal (RES) of the control unit 133.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. The embodiments of the present invention described above are not only implemented through devices and methods, but may also be implemented through a program that realizes the function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. The implementation can be easily implemented by an expert in the technical field to which the present invention belongs based on the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the description below will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the patent claims.

또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다. In addition, the present invention described above is capable of various substitutions, modifications and changes without departing from the technical spirit of the present invention to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings, and all or part of each embodiment can be selectively combined so that various modifications can be made.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. The embodiments of the present invention described above are not only implemented through devices and methods, but may also be implemented through a program that realizes the function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. The implementation can be easily implemented by an expert in the technical field to which the present invention belongs based on the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the description below will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the patent claims.

또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다. In addition, the present invention described above is capable of various substitutions, modifications and changes without departing from the technical spirit of the present invention to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings, and all or part of each embodiment can be selectively combined so that various modifications can be made.

10: 배터리 팩
20: 배터리 모듈
30: 컨택터
100: 배터리 관리 장치
110: 센싱부
120: 통신부
130: 전원 스위치 진단 장치
131: DC-DC 전압 컨버터
132: 전원 스위치
133: 제어부
134: 워치독 타이머
10: Battery pack
20: Battery module
30: contactor
100: Battery management device
110: Sensing unit
120: Department of Communications
130: Power switch diagnostic device
131: DC-DC voltage converter
132: power switch
133: Control unit
134: Watchdog Timer

Claims (10)

입력 전압을 이용하여, 구동 전압을 출력하도록 구성된 DC-DC 전압 컨버터;
상기 DC-DC 전압 컨버터에 상기 입력 전압을 인가시키거나 차단시키는 전원 스위치;
상기 구동 전압이 인가되어 구동되는 워치독 타이머; 및
전원 입력 단자, 제1 통신 단자, 홀드 단자, 트리거 단자 및 리셋 단자를 포함하고, 상기 전원 입력 단자에 상기 구동 전압이 인가되어 구동되고, 셧다운을 명령하는 셧다운 신호가 상기 제1 통신 단자에 입력되는 경우, 상기 전원 스위치의 동작 상태가 턴 온 상태를 유지하도록 유도하는 홀드 신호를 상기 홀드 단자를 통해 상기 전원 스위치에게 출력하고, 상기 리셋 단자 상에 리셋 신호를 출력하도록 상기 워치독 타이머를 유도하는 비유효 트리거 신호를 상기 트리거 단자를 통해 상기 워치독 타이머에게 출력하는 제어부를 포함하고,
상기 워치독 타이머는 상기 비유효 트리거 신호가 입력되는 경우, 상기 전원 스위치의 동작 상태가 턴 오프 상태로 변경되도록 상기 제어부가 상기 홀드 신호의 출력을 중단하도록 유도하는 상기 리셋 신호를 상기 리셋 단자에게 출력하고,
상기 제어부는
상기 워치독 타이머로부터의 상기 리셋 신호가 상기 리셋 단자에 입력되는 경우, 상기 홀드 신호의 출력을 중단하고,
상기 홀드 신호의 출력을 중단한 이후임에도 상기 구동 전압이 상기 전원 입력 단자에 입력되는 경우, 상기 전원 스위치에 고장이 발생한 것으로 진단하는 전원 스위치 진단 장치.
A DC-DC voltage converter configured to output a driving voltage using an input voltage;
a power switch that applies or blocks the input voltage to the DC-DC voltage converter;
a watchdog timer driven by applying the driving voltage; and
It includes a power input terminal, a first communication terminal, a hold terminal, a trigger terminal, and a reset terminal, and is driven by applying the driving voltage to the power input terminal, and a shutdown signal commanding shutdown is input to the first communication terminal. In this case, outputting a hold signal that induces the operating state of the power switch to remain in the turn-on state to the power switch through the hold terminal, and inducing the watchdog timer to output a reset signal on the reset terminal. It includes a control unit that outputs a valid trigger signal to the watchdog timer through the trigger terminal,
When the invalid trigger signal is input, the watchdog timer outputs the reset signal to the reset terminal to induce the control unit to stop outputting the hold signal so that the operating state of the power switch is changed to a turn-off state. do,
The control unit
When the reset signal from the watchdog timer is input to the reset terminal, stop outputting the hold signal,
A power switch diagnostic device that diagnoses that a failure has occurred in the power switch when the driving voltage is input to the power input terminal even after stopping the output of the hold signal.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는
웨이크업을 명령하는 웨이크업 신호가 입력되는 경우, 상기 전원 스위치의 고장 여부의 진단 결과를 나타내는 진단 데이터를 출력하는 전원 스위치 진단 장치.
According to paragraph 1,
The control unit
A power switch diagnostic device that outputs diagnostic data indicating a diagnosis result of whether the power switch is malfunctioning when a wakeup signal commanding wakeup is input.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 비유효 트리거 신호가 출력된 시점으로부터 미리 정해진 임계 시간 내에 상기 리셋 신호가 입력되었는지 여부에 기초하여 상기 워치독 타이머의 고장 여부를 진단하는 전원 스위치 진단 장치.
According to paragraph 1,
The control unit
A power switch diagnostic device that diagnoses whether the watchdog timer is broken based on whether the reset signal is input within a predetermined threshold time from when the invalid trigger signal is output.
제4항에 있어서,
상기 제어부는
상기 비유효 트리거 신호가 출력된 시점으로부터 미리 정해진 임계 시간 내에 상기 리셋 신호가 입력되지 않는 경우, 상기 워치독 타이머에 고장이 발생한 것으로 진단하는 전원 스위치 진단 장치.
According to paragraph 4,
The control unit
A power switch diagnostic device that diagnoses that a failure has occurred in the watchdog timer when the reset signal is not input within a predetermined threshold time from when the invalid trigger signal is output.
제4항에 있어서,
상기 제어부는
웨이크업을 명령하는 웨이크업 신호가 입력되는 경우, 상기 워치독 타이머의 고장 여부의 진단 결과를 나타내는 진단 데이터를 출력하는 전원 스위치 진단 장치.
According to paragraph 4,
The control unit
A power switch diagnostic device that outputs diagnostic data indicating a diagnosis result of a failure of the watchdog timer when a wakeup signal commanding wakeup is input.
제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 상기 전원 스위치 진단 장치를 포함하는 배터리 관리 장치.A battery management device comprising the power switch diagnostic device according to any one of claims 1 and 3 to 6. 제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 상기 전원 스위치 진단 장치를 포함하는 배터리 팩.A battery pack including the power switch diagnostic device according to any one of claims 1 and 3 to 6. 입력 전압을 이용하여, 구동 전압을 출력하도록 구성된 DC-DC 전압 컨버터; 상기 DC-DC 전압 컨버터에 상기 입력 전압을 인가시키거나 차단시키는 전원 스위치; 전원 입력 단자, 제1 통신 단자, 홀드 단자, 트리거 단자 및 리셋 단자를 포함하고, 상기 전원 입력 단자에 상기 구동 전압이 인가되어 구동되는 제어부; 및 상기 구동 전압이 인가되어 구동되는 워치독 타이머를 포함하는 전원 스위치 진단 장치를 이용하여 상기 전원 스위치의 고장 여부를 진단하는 전원 스위치 진단 방법에 있어서,
셧다운을 명령하는 셧다운 신호가 상기 제1 통신 단자에 입력되는 경우, 상기 제어부가 상기 전원 스위치의 동작 상태가 턴 온 상태를 유지하도록 유도하는 홀드 신호를 상기 홀드 단자를 통해 상기 전원 스위치에게 출력하고, 상기 리셋 단자 상에 리셋 신호를 출력하도록 상기 워치독 타이머를 유도하는 비유효 트리거 신호를 상기 트리거 단자를 통해 출력하는 단계;
상기 비유효 트리거 신호가 상기 트리거 단자를 통해 입력되는 경우, 상기 워치독 타이머가 상기 전원 스위치의 동작 상태가 턴 오프 상태로 변경되도록 상기 제어부가 상기 홀드 신호의 출력을 중단하도록 유도하는 상기 리셋 신호를 상기 리셋 단자에게 출력하는 단계;
상기 워치독 타이머로부터의 상기 리셋 신호가 상기 리셋 단자에 입력되는 경우, 상기 제어부가 상기 홀드 신호의 출력을 중단하는 단계; 및
상기 홀드 신호의 출력을 중단한 이후임에도 상기 구동 전압이 상기 전원 입력 단자에 입력되는 경우, 상기 제어부가 상기 전원 스위치에 고장이 발생한 것으로 진단하는 단계;를
포함하는 전원 스위치 진단 방법.
A DC-DC voltage converter configured to output a driving voltage using an input voltage; a power switch that applies or blocks the input voltage to the DC-DC voltage converter; a control unit including a power input terminal, a first communication terminal, a hold terminal, a trigger terminal, and a reset terminal, and being driven by applying the driving voltage to the power input terminal; In the power switch diagnosis method of diagnosing whether the power switch is broken using a power switch diagnosis device including a watchdog timer driven by applying the driving voltage,
When a shutdown signal commanding shutdown is input to the first communication terminal, the control unit outputs a hold signal to the power switch through the hold terminal to induce the operation state of the power switch to remain in the turn-on state, outputting an invalid trigger signal through the trigger terminal to induce the watchdog timer to output a reset signal on the reset terminal;
When the invalid trigger signal is input through the trigger terminal, the watchdog timer generates the reset signal that induces the control unit to stop outputting the hold signal so that the operating state of the power switch is changed to a turn-off state. outputting output to the reset terminal;
When the reset signal from the watchdog timer is input to the reset terminal, the control unit stops outputting the hold signal; and
If the driving voltage is input to the power input terminal even after stopping the output of the hold signal, the control unit diagnosing that a failure has occurred in the power switch;
Including power switch diagnostic method.
삭제delete
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