KR20110071837A - Hybrid protection circuit in hybrid vehicle - Google Patents

Hybrid protection circuit in hybrid vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR20110071837A
KR20110071837A KR1020090128503A KR20090128503A KR20110071837A KR 20110071837 A KR20110071837 A KR 20110071837A KR 1020090128503 A KR1020090128503 A KR 1020090128503A KR 20090128503 A KR20090128503 A KR 20090128503A KR 20110071837 A KR20110071837 A KR 20110071837A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
relay
battery
hybrid
power
vehicle
Prior art date
Application number
KR1020090128503A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101360820B1 (en
Inventor
장수엽
양정환
Original Assignee
에스케이이노베이션 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이이노베이션 주식회사 filed Critical 에스케이이노베이션 주식회사
Priority to KR1020090128503A priority Critical patent/KR101360820B1/en
Publication of KR20110071837A publication Critical patent/KR20110071837A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101360820B1 publication Critical patent/KR101360820B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92Hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/92Battery protection from overload or overcharge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/11Electric energy storages
    • B60Y2400/112Batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

PURPOSE: A hybrid battery protection circuit in a hybrid vehicle is provided to prevent current consumption and to effectively protect battery. CONSTITUTION: A hybrid battery protection circuit in a hybrid vehicle comprises: a hybrid battery; an inverter(130) for inverting the hybrid battery; a first relay(200) which is connected between the inverter and battery and blocks power to the inverter from the battery; a second relay(210) which opens or closes by controlling the power of the first relay; a first switching device(220) which turns on/off power to the second relay; and a second switching device(230) which turn on/off power to the first relay.

Description

하이브리드 차량에서의 하이브리드 배터리 보호 회로 {Hybrid protection circuit in hybrid vehicle}Hybrid protection circuit in hybrid vehicle

본 발명은 하이브리드 차량에서의 하이브리드 배터리(고전압 배터리와 혼용됨) 보호 회로에 관한 것으로서, 더 상세하게는 하이브리드 배터리와 인버터 사이에 2개의 릴레이를 구성하되, 하나의 릴레이는 다른 릴레이의 전원을 제어하기 위해 사용함으로써 위험한 상태에서 하이브리드 배터리를 보호하기 위한 회로에 대한 것이다. The present invention relates to a hybrid battery (mixed with high voltage battery) protection circuit in a hybrid vehicle, and more particularly, to configure two relays between the hybrid battery and the inverter, one relay to control the power of the other relay To protect the hybrid battery from dangerous conditions.

하이브리드 차량(HEV: Hybrid Electric Vehicle)은 궁극적으로 연비 성능을 높여 고효율의 차량을 구현하고, 배기 성능을 개선하여 친환경 차량을 구현하는데 주된 목적이 있는 차량이다.Hybrid electric vehicle (HEV) is a vehicle whose main purpose is to realize a high-efficiency vehicle by ultimately improving fuel efficiency and to implement an eco-friendly vehicle by improving exhaust performance.

이들 차량에는 하이브리드 배터리(즉, 고전압 배터리)가 사용되는데, 이 하이브리드 배터리를 보호하기 위해, 보통 직렬로 연결되며 독립적으로 동작하는 2개의 릴레이를 사용한다. 즉, HCU(Hybrid Control Unit: 차량 제어기)가 하나의 릴레이(relay 1이라 하자)를 제어하고, BMS(Battery Management System: 배터리 제어기)가 나머지 하나의 릴레이(relay 2라 하자)를 제어한다. 따라서, HCU의 제어로직 이 현재 상황이 위험 상황이라 판단하면 HCU가 Relay1을 차단하고, BMS의 제어로직이 현재 상황이 위험 상황이라 판단하면 BMS가 relay 2를 차단한다. These vehicles use hybrid batteries (i.e. high voltage batteries). To protect this hybrid battery, two relays are usually used that are connected in series and operate independently. That is, a hybrid control unit (HCU) controls one relay (referred to relay 1), and a battery management system (BMS) controls the other relay (referred to relay 2). Therefore, if the control logic of the HCU determines that the current situation is a dangerous situation, the HCU blocks Relay1. If the control logic of the BMS determines that the current situation is a dangerous situation, the BMS blocks the relay 2.

그러나 이러한 종래 방식에 의하면, 모두 큰 전력이 이동하는 구간이므로 고전압/고전류 릴레이가 필요하게 된다. 따라서, 고전압/고전류 릴레이를 사용하게 되므로, 가격, 무게, 부피, 소모 전류 등이 수배로 증가하는 단점이 있다.However, according to this conventional method, since a large power is moved all, a high voltage / high current relay is required. Therefore, since a high voltage / high current relay is used, there is a disadvantage in that the cost, weight, volume, current consumption, and the like increase several times.

본 발명은 위에 기술된 종래 기술에 의한 단점을 해소하고자 제안된 것으로서, 차량 제어기(HCU) 및 배터리 제어기(BMS)가 각각 독립적인 제어 로직을 통해 하이브리드 배터리와 인버터간의 연결을 효율적으로 차단하여 하이브리드 배터리를 보호하기 위한 회로를 제공하는데 목적이 있다.The present invention is proposed to solve the disadvantages of the prior art described above, the vehicle controller (HCU) and the battery controller (BMS) is a hybrid battery by efficiently blocking the connection between the hybrid battery and the inverter through independent control logic, respectively The purpose is to provide a circuit for protecting the circuit.

또한, 릴레이에 소모되는 소모 전류, 부피, 무게 등을 감소시키는 회로를 제공하는데 다른 목적이 있다. In addition, another object is to provide a circuit for reducing the current consumption, volume, weight, etc. consumed in the relay.

또한, 릴레이만으로도 신뢰성이 향상된 회로가 구성되도록 하고, 가격을 절감시키는 회로를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, it is another object to provide a circuit that can be configured to improve the reliability of the relay alone, and to reduce the cost.

본 발명은 위에서 제기된 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해, 하이브리드 차량에서의 하이브리드 배터리 보호 회로를 제공한다. 이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 보호 회로에는, 하이브리드 배터리와, 하이브리드 배터리를 인버팅하는 인버터와, 인버터와 배터리 사이에 연결되어 배터리로부터 인버터로의 전 력을 차단하는 제 1 릴레이와, 제 1 릴레이의 전원을 제어하여 오픈 또는 클로즈시키는 제 2 릴레이와, 제 2 릴레이로의 전원을 온 또는 오프시키는 제 1 스위칭 수단과, 제 1 릴레이와 제 2 릴레이 사이에 놓이며, 제 1 릴레이로의 전원을 온 또는 오프시키는 제 2 스위칭 수단 등이 포함된다. The present invention provides a hybrid battery protection circuit in a hybrid vehicle to solve the problems of the prior art raised above. To this end, the battery protection circuit according to an embodiment of the present invention, the hybrid battery, an inverter for inverting the hybrid battery, and a first relay connected between the inverter and the battery to cut power from the battery to the inverter and A second relay for controlling the power of the first relay to open or close, a first switching means for turning the power to the second relay on or off, a first relay and a second relay, Second switching means or the like for turning the power of the furnace on or off is included.

이때, 제 1 릴레이는 A접점 릴레이로서 제 2 릴레이가 오픈되면 오픈되는 특징을 갖는다. In this case, the first relay is an A contact relay and has a characteristic of being opened when the second relay is opened.

이때, 제 2 릴레이는 B접점 릴레이로서 클로즈 상태에 있다가 제 1 스위칭 수단이 온되면 오픈되는 특징을 갖는다. At this time, the second relay is in a closed state as a B contact relay, and is opened when the first switching means is turned on.

이때, 제 2 릴레이는 저전압/저전류용 릴레이가 될 수 있다. In this case, the second relay may be a low voltage / low current relay.

이때, 제 1 스위칭 수단은 차량 제어기(HCU: Hybrid Control Unit)가 제어하고, 제 2 스위칭 수단은 배터리 제어기(BMS: Battery Management System)가 제어한다. In this case, the first switching means is controlled by a hybrid control unit (HCU), and the second switching means is controlled by a battery management system (BMS).

여기서, 제 2 스위칭 수단은 Thyristor, SSR(무접점 릴레이: Solid State Relay), MS(마그네틱 스위치), 및 트랜지스터 중 어느 하나 일 수 있다.Here, the second switching means may be any one of a thyristor, a solid state relay (SSR), a magnetic switch (MS), and a transistor.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 보호 회로에는 차량의 위험 상황을 감지하여 차량 제어기 또는 배터리 제어기에 통보하는 감지 수단이 더 구비될 수 있다. The battery protection circuit according to another embodiment of the present invention may further include a sensing means for detecting a dangerous situation of the vehicle and notifying the vehicle controller or the battery controller.

본 발명에 따르면, 하나의 릴레이를 다른 릴레이의 전원을 제어하도록 구성함으로써 접점이 붙어 있을 때 전류를 소비하지 않고도 효율적인 배터리 보호가 가 능하다.According to the present invention, by configuring one relay to control the power supply of the other relay, efficient battery protection is possible without consuming current when the contact is attached.

본 발명의 다른 효과로서는 하나의 릴레이가 저전압/저전류용 릴레이이므로 소모 전류, 부피, 무게 등을 감소시킬 수 있음을 들 수 있다. As another effect of the present invention, since one relay is a low voltage / low current relay, it is possible to reduce consumption current, volume, weight, and the like.

본 발명의 또 다른 효과로서는 하나의 릴레이는 대전력 릴레이로 구성하고, 이 대전력 릴레이의 전원을 제어하는 저전압/저전류용 릴레이를 사용함으로써 신뢰성이 향상되며, 가격이 절감되는 점을 들 수 있다. Another effect of the present invention is that one relay is composed of a large power relay, and the reliability is improved and the price is reduced by using a low voltage / low current relay that controls the power of the large power relay. .

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세하게 기술하기로 한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하이브리드 차량(HEV: Hybrid Electric Vehicle) 또는 전기차는 궁극적으로 연비 성능을 높여 고효율의 차량을 구현하고, 배기 성능을 개선하여 친환경 차량을 구현하는데 주된 목적이 있는 차량을 말한다. 이중 하이브리드 차량의 구성을 보면 기존의 액체 연료(예를 들면, 가솔린, 경유 등을 들 수 있음)와 고전압 배터리인 하이브리드 배터리 둘 다를 사용하기 위한 구조이다. A hybrid electric vehicle (HEV) or an electric vehicle ultimately refers to a vehicle whose main purpose is to realize a high-efficiency vehicle by improving fuel efficiency and an eco-friendly vehicle by improving exhaust performance. The dual hybrid vehicle is designed to use both a conventional liquid fuel (for example, gasoline, diesel, etc.) and a hybrid battery, which is a high voltage battery.

이러한 하이브리드 차량의 구성을 보여주는 도면이 도 1에 도시된다. 즉, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리를 보호하기 위한 회로도이다. 도 1을 참조하면, 이 회로도에는, 차량 주행용 구동원으로서 엔진(110) 및 모터(120), 엔진에서 모터로 구동원을 변환하기 위해 인버팅하는 인버터(130), 하이브리드 배터리인 고전압 배터리(140), 이 고전압 배터리를 보호하는 릴레이 회로(180) 등이 포함된 다. A diagram showing the configuration of such a hybrid vehicle is shown in FIG. 1 is a circuit diagram for protecting a battery according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the circuit diagram includes an engine 110 and a motor 120 as a driving source for driving a vehicle, an inverter 130 for converting a driving source from an engine to a motor, and a high voltage battery 140 as a hybrid battery. And a relay circuit 180 to protect the high voltage battery.

물론, 도면에서는 엔진(110)과 모터(120)가 직접 연결되어 있는 것으로 도시하였으나, 이는 본 발명의 일실시예에 대한 이해의 편의를 위해서 도시한 것으로 분리되어 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소를 설명하면 다음과 같다. Of course, in the drawings it is shown that the engine 110 and the motor 120 is directly connected, which may be separated and shown as shown for convenience of understanding of an embodiment of the present invention. Referring to the components shown in Figure 1 as follows.

EMS(100: Engine Management System)는 엔진(110)을 통합 관리하는 역할을 수행하는 것으로 엔진(110)의 작동상태를 감지하는 각종 센서들로부터 입력된 신호를 기초로 최적의 액체 연료량 분사와 점화시기 등을 제어해서 차량이 최적의 주행성능을 발휘할 수 있도록 한다. EMS (100: Engine Management System) is responsible for the integrated management of the engine 110, the optimum liquid fuel amount injection and ignition timing based on signals input from various sensors for detecting the operating state of the engine 110 And the like to control the vehicle to achieve the optimum driving performance.

인버터(130: Inverter)는 모터를 구동하기 위하여 직류전원을 3상의 교류전원으로 변경하는 역할을 하며, 이 인버터는 대개 PWM(Pulse Width Modulation) 방식의 스위칭 소자(미도시)와 IGBT(Insulated Gate bipolar Transistor), 이 스위칭 소자에 신호를 주는 게이트 구동부(미도시)를 포함하고 있을 수 있다. 이는 본 발명의 일실시예에 대한 이해의 편의를 위한 것으로 고전압 배터리(140)로부터의 전원을 인버팅하여 모터(120)에 제공하는 것이라면 다른 구성도 이용가능하다. Inverter 130 changes the DC power to three-phase AC power in order to drive the motor, which is usually a PWM (Pulse Width Modulation) switching device (not shown) and an IGBT (Insulated Gate bipolar). And a gate driver (not shown) for signaling the switching device. This is for convenience of understanding of an embodiment of the present invention and other configurations may be used as long as the inverter 120 inverts power from the high voltage battery 140 to provide the motor 120.

고전압 배터리(140)는 니켈 메탈 배터리, 리튬 이온 배터리 등의 하이브리드 배터리로서, 모터(120)에 전원을 공급하는 역할을 한다. 물론, 본 발명의 일실시예에서는 이해의 편의를 위해 배터리로만 표시하였으나, 직렬 또는 병렬로 배열된 배터리 셀로 구성되는 팩일 수 있으며, 여러 개의 서브 팩으로 구성하는 것도 가능하다. The high voltage battery 140 is a hybrid battery such as a nickel metal battery or a lithium ion battery, and serves to supply power to the motor 120. Of course, in one embodiment of the present invention, but only for the sake of understanding, it may be a pack consisting of battery cells arranged in series or in parallel, it is also possible to configure a plurality of sub-pack.

전원 배터리(190)는 릴레이 회로(180)에 전원을 공급하는 배터리로서 보통 직류 12V가 사용된다. The power battery 190 is a battery for supplying power to the relay circuit 180 is usually a direct current 12V.

릴레이 회로(180)는 고전압 배터리(140)와 인버터(130) 사이에 위치되어 고전압 배터리(140)를 보호하는 역할을 한다. 이를 위해 릴레이 회로(180)는 2개의 릴레이로 구성되며, 하나의 릴레이가 다른 하나의 릴레이 회로를 제어한다. 따라서, 정상시에는 하나의 릴레이는 클로즈되어 있고 다른 하나의 릴레이는 오픈되어 있다. 이 릴레이 회로(180)에 대한 구성이 도 2에 도시되며, 이에 대하여는 후술하기로 한다.The relay circuit 180 is positioned between the high voltage battery 140 and the inverter 130 to protect the high voltage battery 140. To this end, the relay circuit 180 is composed of two relays, and one relay controls the other relay circuit. Thus, in normal operation, one relay is closed and the other relay is open. The configuration of the relay circuit 180 is shown in FIG. 2, which will be described later.

배터리 제어기(170)는 고전압 배터리(140)를 관리하며, 릴레이 회로(180)를 제어하여 고전압 배터리(140)가 위험 상황에 있을 경우, 고전압 배터리(140)의 전원이 인버터(130)쪽으로 흘러 가지 않도록 한다. The battery controller 170 manages the high voltage battery 140 and controls the relay circuit 180 so that when the high voltage battery 140 is in a dangerous situation, the power of the high voltage battery 140 flows toward the inverter 130. Do not

차량 제어기(150: Hybrid Control Unit)는 EMS(100), 배터리 제어기(170), 모터 제어기(160)와 제어 정보를 교환하여, 차량을 제어하는 역할을 한다. 즉, 차량 제어기(150)는 엔진(110)이 동작하는 경우에는 엔진(110)에 관한 제어 정보를 EMS(100)와 교환하여 엔진(110)을 제어한다. 이와 달리, 모터(120)가 동작하는 경우에는 모터(120), 고전압 배터리(140)에 관한 제어 정보를 모터 제어기(160), 배터리 제어기(170)와 교환한다. The vehicle controller 150 controls the vehicle by exchanging control information with the EMS 100, the battery controller 170, and the motor controller 160. That is, when the engine 110 operates, the vehicle controller 150 controls the engine 110 by exchanging control information about the engine 110 with the EMS 100. In contrast, when the motor 120 operates, the control information regarding the motor 120 and the high voltage battery 140 is exchanged with the motor controller 160 and the battery controller 170.

물론, 차량 제어기(150)도 릴레이 회로(180)를 제어하는 역할을 한다. 즉, 차량이 불안전한 상태에 놓이면, 고전압 배터리(140)와 인버터(130) 사이를 전기적으로 절연하는 기능을 한다. 물론, 이를 위해 스위칭 수단이 구비될 수 있는데, 이에 대하여는 도 2를 참조하여 후술하기로 한다. Of course, the vehicle controller 150 also serves to control the relay circuit 180. That is, when the vehicle is in an unstable state, the vehicle electrically insulates between the high voltage battery 140 and the inverter 130. Of course, a switching means may be provided for this purpose, which will be described later with reference to FIG. 2.

모터 제어기(160)는 모터(120)를 제어하기 위해 차량 제어기(150) 및 배터리 제어기(170)와 제어 정보를 서로 교환한다. 또한, 모터(120)의 회전수를 제어하기 위해 모터(120)의 RPM(Revolutions Per Minuite) 정보를 모터(120)로부터 획득하며 이 정보는 모터(120)를 제어하는데 이용된다. 물론, 모터(120)는 3상의 교류 전원을 이용하는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 일실시예는 이에 한정되지 않으며, 단상도 가능하다. The motor controller 160 exchanges control information with the vehicle controller 150 and the battery controller 170 to control the motor 120. In addition, to control the rotation speed of the motor 120, RPM (Revolutions Per Minuite) information of the motor 120 is obtained from the motor 120, and the information is used to control the motor 120. Of course, the motor 120 has been described as using a three-phase AC power source, one embodiment of the present invention is not limited to this, single phase is also possible.

차량 제어기(150)는 모터 제어기(160) 또한 이들의 제어수단으로서 서로 캔 통신에 의하여 통신 가능하게 연결되는 하이브리드 제어기(150: HCU(Hybrid Control Unit)), 모터 제어기(160: MCU(Motor Control Unit)), 배터리 제어기(170: BMS(Battery Management System)) 등을 포함하고 있다.The vehicle controller 150 includes a hybrid controller 150 (HCU (Hybrid Control Unit)) and a motor controller 160 (MCU), which are connected to each other by means of can communication. ), And a battery controller 170 (BMS (Battery Management System)).

이들 차량 제어기(150), 모터 제어기(160), 배터리 제어기(170) 등 간의 통신은 CAN(Controller Area Network) 통신 방식이 보통 이용되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 통신 방식도 사용될 수 있다. The communication between the vehicle controller 150, the motor controller 160, the battery controller 170, and the like is commonly used as a controller area network (CAN) communication method, but is not limited thereto. Other communication methods may also be used.

도 2는 도 1에 도시된 릴레이 회로를 구성하는 회로 블럭도이다. 도 2를 참조하면, 릴레이 회로는 인버터(130)와 고전압 배터리(140) 사이에 놓여 고전압 배터리(140)의 전원을 온 또는 오프하는 릴레이1(200)와, 이 릴레이1(200)의 전원을 온 또는 오프하는 릴레이2(210) 등으로 구성된다.FIG. 2 is a circuit block diagram of the relay circuit shown in FIG. 1. Referring to FIG. 2, the relay circuit is placed between the inverter 130 and the high voltage battery 140 to turn on or off the power of the high voltage battery 140 and the power supply of the relay 1 200. The relay 2 or the like to turn on or off.

릴레이1(200)은 대전력 릴레이로서, A접점 릴레이가 사용된다. 즉 A접점 릴레이는 보통은 오픈된 상태에 있으나, 전원이 입력되면 접점(온)되어 전원을 흘려 보내게 된다. Relay 1 200 is a high-power relay, A contact relay is used. That is, contact A relay is normally in an open state, but when power is input, it is contacted (on) and sends power.

이와 달리, 릴레이2(210)는 저전압/저전류용 릴레이로서, B접점 릴레이가 사용된다. 즉, B접점 릴레이는 보통은 클로즈된 상태에 있으나, 전원이 입력되면 접점이 떨어진 상태(즉, 오프)가 되어 전원을 흘려 보내지 않게 된다. 물론, 이 릴레이2(210)의 제어는 배터리 제어기(170)를 통해 이루어진다. 따라서, 배터리 제어기(170)는 제 2 스위치(230)를 통해 릴레이2(210)를 온/오프한다. In contrast, the relay 2 210 is a low voltage / low current relay, and a B contact relay is used. That is, the B contact relay is normally in a closed state, but when the power is input, the contact is dropped (that is, off) so that the power is not sent. Of course, the control of the relay 2 (210) is made through the battery controller 170. Therefore, the battery controller 170 turns on / off the relay 2 210 through the second switch 230.

여기서, 제 1 스위치(220, 230)는 Thyristor, SSR(무접점 릴레이: Solid State Relay), MS(마그네틱 스위치), 트랜지스터 등을 활용해 구성될 수 있다. Here, the first switches 220 and 230 may be configured by using a thyristor, a solid state relay (SSR), a magnetic switch (MS), a transistor, or the like.

또한, 릴레이1(200)와 릴레이2(210) 사이에 제 1 스위치(220)가 구성되며, 이 스위치(220)를 통해 전원 배터리(190)로부터 릴레이1(200)로 유입되는 전원을 차단할 수 있다. 따라서, 위험시 차량 제어기(150)를 통해서도 고전압 배터리(140)를 안전하게 보호하는 것이 가능하다. In addition, the first switch 220 is configured between the relay 1 (200) and the relay 2 (210), through this switch 220 can cut off the power flowing into the relay 1 (200) from the power battery 190. have. Therefore, it is possible to safely protect the high voltage battery 140 through the vehicle controller 150 in case of danger.

그러면, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 배터리(140)를 보호하는 과정을 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리를 보호하기 위한 동작 과정을 보여주는 순서도이다. 1 to 2, a process of protecting the high voltage battery 140 according to an embodiment of the present invention will be described. 3 is a flowchart illustrating an operation process for protecting a battery according to an embodiment of the present invention.

정상적인 상태에서는 전원 배터리(190)로부터 릴레이2(210)로 전원이 공급되므로 릴레이2가 클로즈 상태에 있어 릴레이1(200)가 클로즈상태가 된다(단계 S300). 따라서, 고전압 배터리(140)로부터 전원이 인버터(130)쪽으로 흘러들어가게 된다. In the normal state, since power is supplied from the power battery 190 to the relay 2 210, the relay 2 is in the closed state, and the relay 1 200 is in the closed state (step S300). Therefore, the power flows from the high voltage battery 140 toward the inverter 130.

이 상태에서 만일 차량 제어기(150) 또는 배터리 제어기(170)가 차량에 화재, 충돌과 같은 사고가 위험 상황이 발생하는지를 확인하게 된다(단계 S310). 물 론 이러한 위험 상황의 확인은 운전자가 직접 차량 제어기(150) 또는 배터리 제어기(170)에 할 수도 있고, 차량 제어기(150) 또는 배터리 제어기(170)에 센서 수단을 두어 센싱을 통하여 위험 상황 여부를 확인하게 하는 것도 가능하다. In this state, the vehicle controller 150 or the battery controller 170 checks whether an accident such as a fire or a collision occurs in the vehicle (step S310). Of course, the identification of the dangerous situation may be performed by the driver directly in the vehicle controller 150 or the battery controller 170, and the sensor means may be placed in the vehicle controller 150 or the battery controller 170 to sense whether the dangerous situation is detected. It is also possible to have it confirmed.

판단결과, 위험 상황이라면 배터리 제어기(170)가 제 2 스위치(230)를 오프하게 되므로, 릴레이2(210)에 전원 배터리(190)로부터 전원이 공급된다. 따라서, 릴레이2(210)는 B접점 회로가 되어 접점이 떨어져 오픈된다(단계 S320).As a result of determination, since the battery controller 170 turns off the second switch 230 in a dangerous situation, power is supplied from the power battery 190 to the relay 2 210. Therefore, the relay 2 210 becomes a B contact circuit and the contact is separated and opened (step S320).

릴레이2(210)가 오픈되면, 릴레이1(200)에 전원 배터리(190)로부터 전원이 공급되지 않아 릴레이1(200)은 오픈상태가 된다(단계 S330). When the relay 2 210 is opened, power is not supplied from the power battery 190 to the relay 1 200, so that the relay 1 200 is in an open state (step S330).

릴레이1(200)이 오픈상태가 되면, 고전압 배터리(140)와 인버터(130)가 전기적으로 끊어져 배터리(140)가 보호된다(단계 S340). 예를 들면, 위험 상황의 발생으로 인해, 과전류나 과전압과 같은 이상 상태가 고전압 배터리(140)에 가해지는 것을 방지할 수 있다. When the relay 1 200 is opened, the high voltage battery 140 and the inverter 130 are electrically disconnected to protect the battery 140 (step S340). For example, due to occurrence of a dangerous situation, it is possible to prevent an abnormal state such as overcurrent or overvoltage from being applied to the high voltage battery 140.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 수많은 변형예가 가능함을 당업자라면 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해져야 할 것이다. Although one preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, it will be understood by those skilled in the art that numerous modifications are possible. Accordingly, the scope of the invention should be defined by the appended claims and equivalents thereof.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리를 보호하기 위한 회로도이다.1 is a circuit diagram for protecting a battery according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 릴레이 회로를 구성하는 회로 블럭도이다.FIG. 2 is a circuit block diagram of the relay circuit shown in FIG. 1.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리를 보호하기 위한 동작 과정을 보여주는 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating an operation process for protecting a battery according to an embodiment of the present invention.

Claims (6)

하이브리드 배터리와,Hybrid battery, 상기 하이브리드 배터리를 인버팅하는 인버터와,An inverter for inverting the hybrid battery; 상기 인버터와 배터리 사이에 연결되어 상기 배터리로부터 상기 인버터로의 전력을 차단하는 제 1 릴레이와,A first relay connected between the inverter and a battery to cut off power from the battery to the inverter; 상기 제 1 릴레이의 전원을 제어하여 오픈 또는 클로즈시키는 제 2 릴레이와,A second relay for controlling the power of the first relay to open or close the first relay; 상기 제 2 릴레이로의 전원을 온 또는 오프시키는 제 1 스위칭 수단과, First switching means for turning on or off power to the second relay; 상기 제 1 릴레이와 제 2 릴레이 사이에 놓이며, 상기 제 1 릴레이로의 전원을 온 또는 오프시키는 제 2 스위칭 수단Second switching means placed between the first relay and the second relay, the second switching means for turning on or off the power to the first relay; 을 포함하는 하이브리드 차량에서의 하이브리드 배터리 보호 회로.Hybrid battery protection circuit in a hybrid vehicle comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 릴레이는 A접점 릴레이로서 상기 제 2 릴레이가 오픈되면 오픈되는 하이브리드 차량에서의 하이브리드 배터리 보호 회로.And the first relay is an A contact relay and is opened when the second relay is opened. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 릴레이는 B접점 릴레이로서 클로즈 상태에 있다가 상기 제 1 스위칭 수단이 온되면 오픈되는 하이브리드 차량에서의 하이브리드 배터리 보호 회로.And the second relay is a B contact relay in a closed state and is opened when the first switching means is turned on. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 2 릴레이는 저전압/저전류용 릴레이인 하이브리드 차량에서의 하이브리드 배터리 보호 회로.And the second relay is a low voltage / low current relay. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 스위칭 수단은 차량 제어기(HCU: Hybrid Control Unit)가 제어하고, 상기 제 2 스위칭 수단은 배터리 제어기(BMS: Battery Management System)가 제어하며, The first switching means is controlled by a hybrid control unit (HCU), the second switching means is controlled by a battery management system (BMS), 상기 제 1 또는 제 2 스위칭 수단은 Thyristor, SSR(무접점 릴레이: Solid State Relay), MS(마그네틱 스위치), 및 트랜지스터 중 어느 하나가 되는 하이브리드 차량에서의 하이브리드 배터리 보호 회로.Wherein said first or second switching means is one of a thyristor, a solid state relay (SSR), a magnetic switch (MS), and a transistor. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 차량의 위험 상황을 감지하여 상기 차량 제어기 또는 배터리 제어기에 통보하는 감지 수단을 더 구비하는 하이브리드 차량에서의 하이브리드 배터리 보호 회로.And a sensing means for detecting a dangerous situation of the vehicle and notifying the vehicle controller or the battery controller.
KR1020090128503A 2009-12-21 2009-12-21 Hybrid protection circuit in hybrid vehicle KR101360820B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090128503A KR101360820B1 (en) 2009-12-21 2009-12-21 Hybrid protection circuit in hybrid vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090128503A KR101360820B1 (en) 2009-12-21 2009-12-21 Hybrid protection circuit in hybrid vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110071837A true KR20110071837A (en) 2011-06-29
KR101360820B1 KR101360820B1 (en) 2014-02-10

Family

ID=44402838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090128503A KR101360820B1 (en) 2009-12-21 2009-12-21 Hybrid protection circuit in hybrid vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101360820B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130083528A (en) * 2012-01-13 2013-07-23 에스케이이노베이션 주식회사 Safety control system of battery
KR101384877B1 (en) * 2011-12-30 2014-04-16 넥스콘 테크놀러지 주식회사 Power Installation System for BMS(Battery Management System)
KR20160057923A (en) * 2014-11-14 2016-05-24 삼성에스디아이 주식회사 Rechargeable battery charging apparatus
KR20190115065A (en) * 2017-04-14 2019-10-10 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 Power storage controllers and electric systems, and construction machinery

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11440535B1 (en) 2021-03-17 2022-09-13 Lg Energy Solution, Ltd. Diagnostic system for a hybrid electric vehicle

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4816628B2 (en) 2007-11-30 2011-11-16 トヨタ自動車株式会社 Vehicle charging control device
JP5160882B2 (en) 2007-12-27 2013-03-13 本田技研工業株式会社 Motor drive circuit
KR101103616B1 (en) 2008-01-07 2012-01-09 에스케이이노베이션 주식회사 The circuit apparatus for protecting a pre-charge resistance using an inter-lock switch
JP5469813B2 (en) 2008-01-29 2014-04-16 株式会社日立製作所 Battery system for vehicles

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101384877B1 (en) * 2011-12-30 2014-04-16 넥스콘 테크놀러지 주식회사 Power Installation System for BMS(Battery Management System)
KR20130083528A (en) * 2012-01-13 2013-07-23 에스케이이노베이션 주식회사 Safety control system of battery
KR20160057923A (en) * 2014-11-14 2016-05-24 삼성에스디아이 주식회사 Rechargeable battery charging apparatus
KR20190115065A (en) * 2017-04-14 2019-10-10 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 Power storage controllers and electric systems, and construction machinery
CN110418731A (en) * 2017-04-14 2019-11-05 日立建机株式会社 Electrical storage device controller and power driven system and engineering machinery
US11198352B2 (en) 2017-04-14 2021-12-14 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Electricity storage device controller, electric system and construction machine
CN110418731B (en) * 2017-04-14 2023-03-14 日立建机株式会社 Power storage device controller, electric system, and construction machine

Also Published As

Publication number Publication date
KR101360820B1 (en) 2014-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6883067B2 (en) Battery management system and its switching method
CN101814720B (en) Electric vehicle inverter apparatus and protection method therefor
KR101647854B1 (en) Power charging assembly and method that includes a low voltage electrical device operable with pulse width modulation (pwm) control
US20220348084A1 (en) Discharge apparatus for an electrical drive arrangement of a vehicle and electrical drive arrangement comprising the discharge apparatus
KR101360820B1 (en) Hybrid protection circuit in hybrid vehicle
JP6378267B2 (en) vehicle
JP2017028991A (en) Battery Disconnect Unit
JP2013110821A (en) Power conversion device
CN107850032B (en) Integrated starter current control device and onboard power system disconnect switch
JP5692018B2 (en) Electric car
CN104333293A (en) Electric car motor controller
CN102837617A (en) Power-off control method and device for high-voltage system of electric automobile
KR101521984B1 (en) Apparatus for transmitting power and control method thereof
KR101938633B1 (en) Safety control system of battery and control method thereof
CN109716614A (en) Control system
CN110962606A (en) Control system and method for emergency cut-off of high-voltage power supply of new energy automobile and new energy automobile
US20030000759A1 (en) Device and method for supplying electrical power to a motor vehicle
KR102066413B1 (en) Safety control system of battery
CN102673402B (en) High-voltage protective system of electric automobile
JP6087190B2 (en) Excavator
JP5939165B2 (en) Rotating electrical machine control device
CN103166185A (en) Pulse width modulation controller
KR20160134206A (en) Active capacitor discharge system of electric power system for eco-friendly vehicle
JP2009290966A (en) Power supply protection device
KR101883931B1 (en) Apparatus and method for preventing damage of an inverter to a motor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170102

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171227

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181218

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191226

Year of fee payment: 7