KR20130032504A - 릴레이 모니터링 회로 - Google Patents

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KR20130032504A
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사공진
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에스케이이노베이션 주식회사
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 모니터링 회로는, 양극 단자 및 음극 단자를 갖는 배터리 팩; 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 접속하여 상기 배터리 팩으로부터 전력의 공급을 받는 인버터 회로; 상기 양극 단자 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 접점이 삽입된 제1 메인 릴레이; 상기 음극 단자 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 접점이 삽입된 제2 메인 릴레이; 상기 제1 메인 릴레이의 접점에 대해 병렬로 마련되고, 프리차지 저항과 접점의 직렬 회로로 이루어지는 프리차지 릴레이; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 배터리 팩과 연결되고 상기 배터리 팩에 인가되는 팩 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제1 연산 증폭기; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 인버터 회로와 연결되고 상기 인버터 회로에 인가되는 인버터 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제2 연산 증폭기를 갖는 릴레이 융착 여부 판단 회로; 및 상기 각 릴레이에 대응하는 제어 신호에 의해 상기 각각의 릴레이를 제어하고, 상기 각각의 제어 신호를 다시 입력으로 피드백하는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU);을 포함한다.

Description

릴레이 모니터링 회로{CIRCUIT FOR MONITORING RELAY}
본 발명은 릴레이 모니터링 회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1 소스 전압과 제2 소스 전압을 각각 제1 입력 및 제2 입력으로 하고, 제1 메인 릴레이와 제2 메인 릴레이, 프리차지 릴레이 각각의 제어 신호를 다시 입력으로 피드백하여 제3 입력 내지 제5 입력으로 하며, 인버터 전압과 팩 전압을 각각 제6 입력 및 제7 입력으로 하는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)이 제3 입력 내지 제7 입력을 조합하여 각 릴레이의 오동작이 발생하는 원인이 릴레이 자체의 기계적인 결함 때문인지, 제어 신호의 이상 때문인지를 판단할 수 있을 뿐만 아니라 판단 결과 제어 신호에 이상이 없을 경우, 제1 입력 및 제2 입력을 조합하여 각각의 릴레이 중 기계적인 결함이 있는 릴레이를 판별할 수 있는 릴레이 모니터링 회로에 관한 것이다.
도 1 및 도 2는 기존 릴레이 융착을 확인하기 위해 사용한 회로를 도시한 도면이다.
도 1은 릴레이 융착 여부 판단 회로를 도시한 도면이다.
상기 릴레이 융착 여부 판단 회로는 도 1에 도시된 바와 같이, 양극 단자 및 음극 단자를 갖는 배터리 팩; 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 접속하여 상기 배터리 팩으로부터 전력의 공급을 받는 인버터 회로; 상기 양극 단자 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 접점이 삽입된 제1 메인 릴레이; 상기 음극 단자 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 접점이 삽입된 제2 메인 릴레이; 상기 제1 메인 릴레이의 접점에 대해 병렬로 마련되고, 프리차지 저항과 접점의 직렬 회로로 이루어지는 프리차지 릴레이; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 배터리 팩과 연결되고 상기 배터리 팩에 인가되는 팩 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제1 연산 증폭기; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 인버터 회로와 연결되고 상기 인버터 회로에 인가되는 인버터 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제2 연산 증폭기를 갖는다.
상기 릴레이 융착 여부 판단 회로는 상기 배터리 팩 측의 전압(VF)과 상기 인버터 회로 측의 전압(VR)을 모니터링함으로써 상기 릴레이의 융착 유무를 판단할 수 있다.
도 2는 릴레이 융착 위치 판단 회로를 도시한 도면이다.
상기 릴레이 융착 위치 판단 회로는 도 2에 도시된 바와 같이, 양극 단자 및 음극 단자를 갖는 배터리 팩; 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 접속하여 상기 배터리 팩으로부터 전력의 공급을 받는 인버터 회로; 상기 양극 단자 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 접점이 삽입된 제1 메인 릴레이; 상기 음극 단자 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 접점이 삽입된 제2 메인 릴레이; 상기 제1 메인 릴레이의 접점 및 제2 소스 저항과 연결되는 제1 소스 저항; 상기 제2 메인 릴레이의 접점 및 상기 제1 소스 저항과 연결되는 상기 제2 소스 저항; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 제1 소스 저항과 연결되고 상기 제1 소스 저항에 인가되는 제1 소스 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제3 연산 증폭기; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 제2 소스 저항과 연결되고 상기 제2 소스 저항에 인가되는 제2 소스 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제4 연산 증폭기를 갖는다.
상기 릴레이 융착 위치 판단 회로는 상기 제3 연산 증폭기의 출력 전압(V(＋))과 상기 제4 연산 증폭기의 출력 전압(V(－))을 모니터링함으로써 상기 릴레이의 융착 위치를 판별할 수 있다.
하지만, 도 1 및 도 2에 도시된 회로를 통해서는 마이크로 컨트롤러 유닛의 릴레이 제어 신호 불량으로 인한 릴레이 오동작 발생 시 명확한 원인 분석은 현재 불가능하다.
한국 특허 등록 10-0829307에는 하이브리드 전기 차량의 고전압 릴레이 고장 진단 제어 방법이 개시된다. 개시된 하이브리드 전기 차량의 고전압 릴레이 고장 진단 제어 방법은 릴레이 온 시퀀스 제어 과정에서 BMS가 MCU로부터 수신되는 MCU DC 링크 전압값을 토대로 초기 충전 릴레이 및 메인 릴레이의 고장 진단을 수행할 수 있도록 구성됨으로써 운전자에게 릴레이 고장 상태를 경고할 수 있게 되고, 이에 운전자로 하여금 차량 점검을 받을 수 있도록 하여 안전 사고에 신속히 대비하도록 할 수 있도록 하며, 고전압 릴레이의 고장을 검출하는 즉시 고전압 계통의 모든 차량 기능을 중지시킬 수 있게 되면서 부속된 부품의 고장, 차량 기능 상실, 감전 또는 화재 등의 사고 발생을 방지할 수 있게 된다.
하지만, 본 발명의 특징이 되는 마이크로 컨트롤러 유닛에서 출력되는 제어 신호를 다시 입력 신호로 하는 피드백 처리가 한국 특허 등록 10-0829307에 전혀 기재되어 있지 않다. 본 발명은 상술한 바와 같이, 마이크로 컨트롤러 유닛으로 연결되는 피드백 회로를 통해 릴레이 제어 신호 불량으로 인한 릴레이 오동작의 발생을 판단할 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 기존 릴레이 융착을 확인하기 위해 사용한 회로에서는 확인할 수 없었던 릴레이 오동작을 감지할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 릴레이를 동작시키는 마이크로 컨트롤러 유닛의 출력 신호를 마이크로 컨트롤러 유닛에 다시 입력으로 인가함으로써 판정 입력의 증대로 릴레이 오동작을 검출할 수 있는 가능한 경우의 수가 확장되는 효과를 얻을 수 있다.
한국 특허 등록 10-0829307
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 기존 릴레이 융착을 확인하기 위해 사용한 회로 구조와 알고리즘에서는 불가능하였던 릴레이 제어 신호 불량으로 인한 릴레이 오동작을 추가적으로 감지함으로써 릴레이 모니터링의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 릴레이 모니터링 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 모니터링 회로는, 양극 단자 및 음극 단자를 갖는 배터리 팩; 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 접속하여 상기 배터리 팩으로부터 전력의 공급을 받는 인버터 회로; 상기 양극 단자 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 접점이 삽입된 제1 메인 릴레이; 상기 음극 단자 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 접점이 삽입된 제2 메인 릴레이; 상기 제1 메인 릴레이의 접점에 대해 병렬로 마련되고, 프리차지 저항과 접점의 직렬 회로로 이루어지는 프리차지 릴레이; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 배터리 팩과 연결되고 상기 배터리 팩에 인가되는 팩 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제1 연산 증폭기; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 인버터 회로와 연결되고 상기 인버터 회로에 인가되는 인버터 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제2 연산 증폭기를 갖는 릴레이 융착 여부 판단 회로; 및 상기 각 릴레이에 대응하는 제어 신호에 의해 상기 각각의 릴레이를 제어하고, 상기 각각의 제어 신호를 다시 입력으로 피드백하는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU);을 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 모니터링 회로에서 상기 프리차지 릴레이의 제어 신호를 제3 입력, 상기 제2 메인 릴레이의 제어 신호를 제4 입력, 상기 제1 메인 릴레이의 제어 신호를 제5 입력, 상기 인버터 전압을 제6 입력, 상기 팩 전압을 제7 입력이라 하는 경우, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛은 상기 제3 입력 내지 상기 제7 입력을 조합하여 상기 각 릴레이의 오동작이 발생하는 원인이 상기 릴레이 자체의 기계적인 결함 때문인지, 상기 제어 신호의 이상 때문인지를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 모니터링 회로는 양극 단자 및 음극 단자를 갖는 배터리 팩; 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 접속하여 상기 배터리 팩으로부터 전력의 공급을 받는 인버터 회로; 상기 양극 단자 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 접점이 삽입된 제1 메인 릴레이; 상기 음극 단자 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 접점이 삽입된 제2 메인 릴레이; 상기 제1 메인 릴레이의 접점 및 제2 소스 저항과 연결되는 제1 소스 저항; 상기 제2 메인 릴레이의 접점 및 상기 제1 소스 저항과 연결되는 상기 제2 소스 저항; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 제1 소스 저항과 연결되고 상기 제1 소스 저항에 인가되는 제1 소스 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제3 연산 증폭기; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 제2 소스 저항과 연결되고 상기 제2 소스 저항에 인가되는 제2 소스 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제4 연산 증폭기를 갖는 릴레이 융착 위치 판단 회로;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 모니터링 회로에서 상기 제1 소스 전압을 제1 입력, 상기 제2 소스 전압을 제2 입력, 상기 프리차지 릴레이의 제어 신호를 제3 입력, 상기 제2 메인 릴레이의 제어 신호를 제4 입력, 상기 제1 메인 릴레이의 제어 신호를 제5 입력, 상기 인버터 전압을 제6 입력, 상기 팩 전압을 제7 입력이라 하는 경우, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛은 상기 제3 입력 내지 상기 제7 입력을 조합하여 상기 각 릴레이의 오동작이 발생하는 원인이 상기 릴레이 자체의 기계적인 결함 때문인지, 상기 제어 신호의 이상 때문인지를 판단하고, 상기 판단 결과 상기 제어 신호에 이상이 없을 경우, 상기 제1 입력 및 상기 제2 입력을 조합하여 상기 각각의 릴레이 중 기계적인 결함이 있는 릴레이를 판별하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 모니터링 회로에 따르면, 기존 릴레이 융착을 확인하기 위해 사용한 회로에서 발생되는 각각의 입력 신호뿐만 아니라 3개의 릴레이에 대한 각각의 제어 신호를 입력 측으로 되돌리는 피드백 처리를 통해 마이크로 컨트롤러 유닛이 릴레이 오동작을 감지할 수 있는 경우의 수를 확대할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 모니터링 회로에 따르면, 마이크로 컨트롤러 유닛이 총 128가지 경우의 수를 갖고 릴레이 오동작의 원인 및 위치에 대한 판정을 내릴 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 릴레이 융착 여부 판단 회로를 도시한 회로도.
도 2는 종래의 릴레이 융착 위치 판단 회로를 도시한 회로도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 모니터링 회로를 도시한 회로도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 모니터링 회로의 검출 예를 도시한 테이블.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 모니터링 회로의 구성을 도시한 회로도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 모니터링 회로는 도 3에 도시된 바와 같이, 릴레이 융착 여부 판단 회로(100), 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)(300), 릴레이 융착 위치 판단 회로(500)를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 릴레이 융착 여부 판단 회로(100)와 상기 릴레이 융착 위치 판단 회로(500)는 릴레이 융착을 확인하기 위해 사용하는 회로로 종래와 동일한 구조를 갖는다.
본 발명의 특징은 상기 릴레이 융착 여부 판단 회로(100)와 상기 릴레이 융착 위치 판단 회로(500)의 출력 신호와 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)의 출력 신호를 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)의 입력으로 사용하고, 이들을 조합하여 종래의 회로 구조로는 불가능했던 릴레이 제어 신호 불량에 의한 릴레이 오동작까지도 검출할 수 있다는 것이다. 이에, 본 명세서에서는 상기 릴레이 융착 여부 판단 회로(100)와 상기 릴레이 융착 위치 판단 회로(500)에 대한 간략한 설명을 한다.
상기 릴레이 융착 여부 판단 회로(100)는 배터리 팩(101), 인버터 회로(미도시), 제1 메인 릴레이(102), 제2 메인 릴레이(103), 프리차지 저항(104), 프리차지 릴레이(105), 제1 연산 증폭기(106), 제2 연산 증폭기(107)를 포함할 수 있다.
상기 릴레이 융착 여부 판단 회로(100)는 상기 제1 연산 증폭기(106)로부터 출력되는 팩 전압을 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)으로 출력할 수 있다. 또한, 상기 릴레이 융착 여부 판단 회로(100)는 상기 제2 연산 증폭기(107)로부터 출력되는 인버터 전압을 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)으로 출력할 수 있다.
상기 릴레이 융착 위치 판단 회로(500)는 배터리 팩(101), 인버터 회로(미도시), 제1 메인 릴레이(102), 제2 메인 릴레이(103), 제1 소스 저항(504), 제2 소스 저항(505), 제3 연산 증폭기(506), 제4 연산 증폭기(507)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 소스 저항(504)은 저항을 통해 상기 제1 메인 릴레이(501)의 접점과 연결되고, 상기 제2 소스 저항(505)은 저항을 통해 상기 제2 메인 릴레이(503)의 접점과 연결될 수 있다. 상기 제1 소스 저항(504) 및 상기 제2 소스 저항(505)은 접지를 통해 연결될 수 있다.
상기 릴레이 융착 위치 판단 회로(500)는 상기 제3 연산 증폭기(506)로부터 출력되는 제1 소스 전압을 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)으로 출력할 수 있다. 또한, 상기 릴레이 융착 위치 판단 회로(500)는 상기 제4 연산 증폭기(507)로부터 출력되는 제2 소스 전압을 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)으로 출력할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)는 상기 릴레이 융착 여부 판단 회로(100)로부터 출력되는 팩 전압, 인버터 전압과, 상기 릴레이 융착 위치 판단 회로(500)로부터 출력되는 제1 소스 전압, 제2 소스 전압을 입력받는다. 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)은 이외에도 상술한 각 릴레이를 제어하기 위한 각각의 제어 신호를 다시 입력으로 피드백한다.
상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)은 도 1에 도시된 바와 같이, 이들 입력의 조합을 통해 릴레이 오동작의 원인 및 위치에 대한 판정을 내릴 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 모니터링 회로의 검출 예를 도시한 테이블이다.
본 명세서에서는 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)의 여러 가지 입력 신호 중에 제1 소스 전압을 제1 입력, 제2 소스 전압을 제2 입력, 상기 프리차지 릴레이(105)의 제어 신호를 제3 입력, 상기 제2 메인 릴레이(103)의 제어 신호를 제4 입력, 상기 제1 메인 릴레이(102)의 제어 신호를 제5 입력, 인버터 전압을 제6 입력, 팩 전압을 제7 입력으로 명명하여 설명하기로 한다.
이렇게 하여 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)이 총 128가지 경우의 수를 갖고 릴레이 오동작의 원인 및 위치에 대한 판정을 내릴 수 있다. 도 4로 총 128가지 경우들 중에서 극히 일부에 대해서만 설명할 수 있다. 도 4에 도시되지 않은 나머지 경우는 도 3의 회로 구조를 통해서 짐작할 수 있으므로 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)은 제3 입력 내지 제7 입력을 조합하여 상술한 각 릴레이(102, 103, 105)의 오동작이 발생하는 원인이 상기 릴레이 자체의 기계적인 결함 때문인지, 상기 릴레이를 동작시키는 릴레이 제어 신호의 이상 때문인지를 판단하고, 판단 결과 제어 신호에 이상이 없을 경우, 제1 입력 및 제2 입력을 조합하여 상기 각각의 릴레이(102, 103) 중 기계적인 결함이 있는 릴레이를 판별한다.
도 4에 첫 번째 경우부터 서른 두 번째 경우까지의 상황 판단 조건이 기록되어 있다. 여기서, 세 번째 경우는 팩 전압에 이상이 있음을 알 수 있다. 팩 전압의 오프 상태에서는 인버터 전압이 감지될 수 없으므로 세 번째 경우와 같은 일은 실제로 일어날 수 없는 상황이다.
네 번째 경우는 3가지 릴레이 제어 신호는 모두 오프 신호를 주고 있는 상황에서 팩 전압과 인버터 전압이 정상인 경우로 정상적인 제어 신호에도 불구하고 릴레이 융착이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)은 제1 입력 및 제2 입력을 통해서 어떤 릴레이가 융착되었는지를 판별할 수 있다. 즉, 네 번째 경우에서의 릴레이 오동작의 원인이 제어 신호의 문제는 아니라는 사실이다.
일곱 번째 경우는 상술한 세 번째 경우와 같은 이유로 팩 전압에 이상이 있음을 알 수 있다.
여덜 번째 경우는 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)이 상기 제2 메인 릴레이(103)에 제어 신호로 오프 신호를 보냈음에도 불구하고 상기 제2 메인 릴레이(103)가 융착됨으로 인해서 인버터 전압이 감지된 경우이다. 이 경우 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)은 제1 입력 및 제2 입력을 통해서 어떤 릴레이가 융착되었는지를 판별할 수 있다. 제1 입력 및 제2 입력의 조합 결과, 상기 제2 메인 릴레이(103)의 융착이 감지된다면 여덜 번째 경우에서의 릴레이 오동작의 원인은 제어 신호 자체의 문제는 없으므로 상기 제2 메인 릴레이(103)의 불량에 의한 것으로 판단된다.
열한 번째 경우는 상술한 세 번째 경우와 같은 이유로 팩 전압에 이상이 있음을 알 수 있다.
열두 번째 경우는 상기 제1 메인 릴레이(102)나 상기 프리차지 릴레이(105)의 불량에 의하여 릴레이 오동작이 발생한 것으로 판단될 수 있다. 상기 제2 메인 릴레이(103)만 온된 상태에서 인버터 전압이 감지될 수 있는 경우는 상기 제1 메인 릴레이(102)나 상기 프리차지 릴레이(105)에서 나타나는 문제로 인함이다. 하지만, 열두 번째 경우는 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)이 상기 제1 메인 릴레이(102)와 상기 프리차지 릴레이(105)의 제어 신호로 오프 신호를 주고 있으므로 상기 제1 메인 릴레이(102)나 상기 프리차지 릴레이(105) 자체에 결함이 있음을 알 수 있다.
열세 번째 경우는 팩 전압에 이상이 있음을 알 수 있다.
열네 번째 경우는 릴레이 제어 신호만으로는 정상적인 인버터 전압의 감지가 가능한 상황인데도 인버터 전압이 오프이므로 이 경우에는 상기 제2 메인 릴레이(103)나 상기 프리차지 릴레이(105)가 기계적인 결함으로 인해 오프된 것이다.
열다섯 번째 경우는 상술한 세 번째 경우와 같은 이유로 팩 전압에 이상이 있음을 알 수 있다.
열아홉 번째 경우도 상술한 세 번째 경우와 같은 이유로 팩 전압에 이상이 있음을 알 수 있다.
스무 번째 경우는 상기 제1 메인 릴레이(102)가 온된 상태에서 상기 제2 메인 릴레이가 오프된 경우로 상기 제2 메인 릴레이(103) 자체의 기계 결함으로 상기 제2 메인 릴레이(103)가 오동작을 일으킨 것으로 볼 수 있다.
스물세 번째 경우도 상술한 세 번째 경우와 같은 이유로 팩 전압에 이상이 있음을 알 수 있다.
스물네 번째 경우는 스무 번째 경우와 같은 이유로 상기 제2 메인 릴레이(103)에 이상이 있음을 알 수 있다.
스물다섯 번째 경우는 제어 신호에 따른 릴레이 제어는 정상인 조건이지만 팩 전압과 인버터 전압이 감지되지 않으므로 팩 전압에 이상이 있음을 알 수 있다.
스물여섯 번째 경우에서는 인버터 전압이 감지되지 않으므로 제1 입력 및 제2 입력을 통해서 상기 제1 메인 릴레이(102)나 상기 제2 메인 릴레이(103)가 오프된 것을 확인할 수 있다.
스물일곱 번째 경우와 스물아홉 번째 경우는 팩 전압에 이상이 있음을 알 수 있다.
서른 번째 경우는 3가지 릴레이 제어 신호는 모두 온 신호를 주고 있는 상황에서 인버터 전압이 감지되지 않는 경우로 정상적인 제어 신호에도 불구하고 릴레이 융착이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같이, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛(300)은 제1 입력 및 제2 입력을 통해서 어떤 릴레이가 융착되었는지를 판별할 수 있다. 즉, 서른 번째 경우에서의 릴레이 오동작의 원인이 제어 신호의 문제는 아니고 상기 제1 메인 릴레이(102)나 상기 제2 메인 릴레이(103)의 불량에 있음을 알 수 있다.
서른한 번째 경우도 상술한 세 번째 경우와 같은 이유로 팩 전압에 이상이 있음을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 릴레이 모니터링 회로에 따르면, 기존 릴레이 융착을 확인하기 위해 사용한 회로에서 발생되는 각각의 입력 신호뿐만 아니라 3개의 릴레이에 대한 각각의 제어 신호를 입력 측으로 되돌리는 피드백 처리를 통해 마이크로 컨트롤러 유닛이 릴레이 오동작을 감지할 수 있는 경우의 수를 확대할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 릴레이 융착 여부 판단 회로
101: 배터리 팩
102: 제1 메인 릴레이
103: 제2 메인 릴레이
104: 프리차지 저항
105: 프리차지 릴레이
106: 제1 연산 증폭기
107: 제2 연산 증폭기
300: 마이크로 컨트롤러 유닛
500: 릴레이 융착 위치 판단 회로
504: 제1 소스 저항
505: 제2 소스 저항
506: 제3 연산 증폭기
507: 제4 연산 증폭기

Claims (4)

  1. 양극 단자 및 음극 단자를 갖는 배터리 팩; 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 접속하여 상기 배터리 팩으로부터 전력의 공급을 받는 인버터 회로; 상기 양극 단자 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 접점이 삽입된 제1 메인 릴레이; 상기 음극 단자 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 접점이 삽입된 제2 메인 릴레이; 상기 제1 메인 릴레이의 접점에 대해 병렬로 마련되고, 프리차지 저항과 접점의 직렬 회로로 이루어지는 프리차지 릴레이; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 배터리 팩과 연결되고 상기 배터리 팩에 인가되는 팩 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제1 연산 증폭기; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 인버터 회로와 연결되고 상기 인버터 회로에 인가되는 인버터 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제2 연산 증폭기를 갖는 릴레이 융착 여부 판단 회로; 및
    상기 각 릴레이에 대응하는 제어 신호에 의해 상기 각각의 릴레이를 제어하고, 상기 각각의 제어 신호를 다시 입력으로 피드백하는 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU);
    을 포함하는 릴레이 모니터링 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리차지 릴레이의 제어 신호를 제3 입력, 상기 제2 메인 릴레이의 제어 신호를 제4 입력, 상기 제1 메인 릴레이의 제어 신호를 제5 입력, 상기 인버터 전압을 제6 입력, 상기 팩 전압을 제7 입력이라 하는 경우, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛은 상기 제3 입력 내지 상기 제7 입력을 조합하여 상기 각 릴레이의 오동작이 발생하는 원인이 상기 릴레이 자체의 기계적인 결함 때문인지, 상기 제어 신호의 이상 때문인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 릴레이 모니터링 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 릴레이 모니터링 회로는,
    양극 단자 및 음극 단자를 갖는 배터리 팩; 상기 양극 단자 및 상기 음극 단자에 접속하여 상기 배터리 팩으로부터 전력의 공급을 받는 인버터 회로; 상기 양극 단자 및 상기 인버터 회로의 일단 사이에 접점이 삽입된 제1 메인 릴레이; 상기 음극 단자 및 상기 인버터 회로의 타단 사이에 접점이 삽입된 제2 메인 릴레이; 상기 제1 메인 릴레이의 접점 및 제2 소스 저항과 연결되는 제1 소스 저항; 상기 제2 메인 릴레이의 접점 및 상기 제1 소스 저항과 연결되는 상기 제2 소스 저항; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 제1 소스 저항과 연결되고 상기 제1 소스 저항에 인가되는 제1 소스 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제3 연산 증폭기; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 제2 소스 저항과 연결되고 상기 제2 소스 저항에 인가되는 제2 소스 전압을 출력 단자를 통해 출력하는 제4 연산 증폭기를 갖는 릴레이 융착 위치 판단 회로;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 모니터링 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 소스 전압을 제1 입력, 상기 제2 소스 전압을 제2 입력, 상기 프리차지 릴레이의 제어 신호를 제3 입력, 상기 제2 메인 릴레이의 제어 신호를 제4 입력, 상기 제1 메인 릴레이의 제어 신호를 제5 입력, 상기 인버터 전압을 제6 입력, 상기 팩 전압을 제7 입력이라 하는 경우, 상기 마이크로 컨트롤러 유닛은 상기 제3 입력 내지 상기 제7 입력을 조합하여 상기 각 릴레이의 오동작이 발생하는 원인이 상기 릴레이 자체의 기계적인 결함 때문인지, 상기 제어 신호의 이상 때문인지를 판단하고, 상기 판단 결과 상기 제어 신호에 이상이 없을 경우, 상기 제1 입력 및 상기 제2 입력을 조합하여 상기 각각의 릴레이 중 기계적인 결함이 있는 릴레이를 판별하는 것을 특징으로 하는 릴레이 모니터링 회로.
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