KR20150075089A - 전지팩용 테스트 시스템 및 상기 전지팩을 테스트 하기 위한 방법 - Google Patents

전지팩용 테스트 시스템 및 상기 전지팩을 테스트 하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

적어도 제 1 및 제 2 전지모듈들을 포함하는 전지팩용 테스트 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 하우징 및 전기적 작동 스위치를 가지는 고전압 서비스 단전 어셈블리를 포함한다. 상기 시스템은 스위치가 닫힌 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈이 제 2 전지모듈에 전기적으로 연결될 수 있게 하는 제 1 신호를 발생시키도록 구성되어 있는 마이크로프로세서를 더 포함한다. 상기 센서는 전지팩과 관련한 제 2 신호를 발생한다. 상기 마이크로프로세서는, 제 1 신호가 임계 수준보다 클 때 스위치가 열린 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈이 제 2 전지모듈에서 전기적으로 분리될 수 있게 제 1 신호의 발생을 중단시킨다.

Description

전지팩용 테스트 시스템 및 상기 전지팩을 테스트 하기 위한 방법{BATTERY PACK TEST SYSTEM AND METHOD FOR TESTING SAID BATTERY PACK}
본 발명은 전지팩용 테스트 시스템 및 상기 전지팩을 테스트 하기 위한 방법에 관한 것이다.
종래 전지팩 테스트 시스템 및 전지팩을 테스트하기 위한 방법은 과도한 전류, 전압 등이 흐를 때 전지팩 내의 전지모듈에 대한 안전 장치가 충분하지 않았다. 이에, 본 출원의 발명자들은 전지팩을 테스트기 위한 향상된 테스트 시스템의 필요성에 대해 인식하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같은 전지팩용 테스트 시스템 및 상기 전지팩을 테스트 하기 위한 방법를 개발하기에 이르렀고, 이러한 테스트 시스템을 사용하여 전지팩을 테스트하는 경우 소망하는 효과를 발휘할 수 있음을 확인하였다.
하나의 예시적인 실시예에 따른 전지팩용 테스트 시스템을 제공한다. 상기 전지팩은 적어도 제 1 및 제 2 전지모듈들을 포함한다. 상기 테스트 시스템은 하우징, 제 1 및 제 2 전도성 핀들(conductive pins), 및 전기적 작동 스위치(electrically-actuated switch)를 가지는 고전압 서비스 단전 어셈블리(high voltage service disconnect assembly)를 포함한다. 상기 하우징은 내부에 제 1 및 제 2 전도성 핀들을 고정(secure)하도록 구성되어 있다. 상기 전기적 작동 스위치는 제 1 및 제 2 전도성 핀들 사이를 전기적으로 직렬 연결한다. 상기 제 1 전도성 핀은 제 1 전지모듈의 전압 단자에 분리 가능하게 전기적으로 연결되도록 구성되어 있다. 상기 제 2 전도성 핀은 제 2 전지모듈의 전압 단자에 분리 가능하게 전기적으로 연결되도록 구성되어 있다. 상기 테스트 시스템은 전기적 작동 스위치 및 센서에 작동 가능하게 연결되어 있는 마이크로프로세서(microprocessor)를 더 포함한다. 상기 마이크로프로세서는 전기적 작동 스위치가 닫힌 작동 위치(closed operational position)를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈이 제 2 전지모듈에 전기적으로 연결될 수 있게 하는 제 1 신호를 발생시키도록 구성되어 있다. 상기 센서는 전지팩과 관련한 제 2 신호를 발생시키도록 구성되어 있다. 상기 마이크로프로세서는, 제 1 신호가 임계 수준(threshold level)보다 클 때 전기적 작동 스위치가 열린 작동 위치(open operational position)를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈이 제 2 전지모듈에서 전기적으로 분리될 수 있도록 제 1 신호의 발생을 중단하도록 구성되어 있다.
또 하나의 예시적인 실시예에 따른 전지팩을 테스트 하기 위한 방법을 제공한다. 전지팩은 적어도 제 1 및 제 2 전지모듈들을 포함한다. 상기 방법은 하우징, 제 1 및 제 2 전도성 핀, 및 전기적 작동 스위치를 가지고 있는 고전압 서비스 단전 어셈블리를 제공하는 과정을 포함한다. 상기 하우징은 내부에 제 1 및 제 2 전도성 핀들을 고정하도록 구성되어 있다. 상기 전기적 작동 스위치는 제 1 및 제 2 전도성 핀들 사이를 전기적으로 직렬 연결한다. 상기 제 1 전도성 핀은 제 1 전지모듈의 전압 단자에 분리 가능하게 전기적으로 연결되도록 구성되어 있다. 상기 제 2 전도성 핀은 제 2 전지모듈의 전압 단자에 분리 가능하게 전기적으로 연결되도록 구성되어 있다. 상기 방법은 전기적 작동 스위치가 닫힌 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈이 제 2 전지모듈에 전기적으로 연결되도록 마이크로프로세서를 사용해 제 1 신호를 발생시키는 과정을 포함한다. 상기 방법은 센서를 사용해 전지팩과 관련한 제 2 신호를 발생시키는 과정을 더 포함한다. 상기 방법은 제 1 신호가 임계 수준보다 클 때 전기적 작동 스위치가 열린 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈이 제 2 전지모듈에서 전기적으로 분리될 수 있도록 마이크로프로세서를 사용하여 제 1 신호의 발생을 중단하는 과정을 더 포함한다.
.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩용 테스트 시스템의 모식도이다; 및
도 2 내지 도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 도 1의 테스트 시스템을 사용하는 전지팩을 테스트하기 위한 방법의 흐름도들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩(20)을 테스트하기 위한 테스트 시스템(10)이 도시되어 있다. 테스트 시스템(10)의 장점은 테스트 시스템(10)은 전지팩(20)과 관련하여 측정된 신호가 임계 수준보다 클 때 전지팩(20) 내의 전지모듈들을 전기적으로 분리시키는 전기적 작동 스위치(164)를 가지는 고전압 서비스 단전 어셈블리(80)를 사용한다는 점이다. 그러므로, 전지팩(20)이 감소된 출력 전압(reduced output voltage)을 가질 때, 그 이후에 전지팩(20)에 테스트를 추가로 실시하는 자는 상기 테스트를 실시할 수 있다.
전지팩(20)은 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차용 전력을 발생시키기 위해 제공된다. 전지팩(20)은 하우징(30), 및 제1 및 제 2 전지모듈들(40, 50)을 포함한다. 상기 제 1 전지모듈(40)은 양극 전압 단자(60) 및 음극 전압 단자(62)를 포함한다. 상기 제 2 전지모듈(50)은 양극 전압 단자(66) 및 음극 전압 단자(68)를 포함한다. 제 1 및 제 2 전지모듈들(40, 50)은 고전압 서비스 단전 어셈블리(80)를 사용하여 분리 가능하게 전기적으로 연결될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 전지팩(20)은 전지모듈(40)과 전기적으로 직렬 연결된 다수의 부가적인 전지모듈들 및, 전지모듈(50)과 전기적으로 직렬 연결된 다수의 부가적인 전지모듈들을 포함한다.
테스트 시스템(10)은 고전압 서비스 단전 어셈블리(80), 전지팩 온도 센서(90), 전지팩 냉각재 온도 센서(100), 전압 센서(110), 전류 센서(120), 전지 사이클링 장치(130) 및 마이크로프로세서(140)를 포함한다.
상기 고전압 서비스 단전 어셈블리(80)는 제 1 전지모듈(40)을 제 2 전지모듈(50)에 선택적으로 전기적 연결하고, 제 1 전지모듈(40)을 제 2 전지모듈(50)에서 선택적으로 전기적 분리하도록 구성되어 있다. 고전압 서비스 단전 어셈블리(80)는 하우징(148), 제 1 전도성 핀(160), 제 2 전도성 핀(162) 및 전기적 작동 스위치(164)를 포함한다.
하우징(148)은 고정된 하우징(150, stationary housing)과 제거 가능한 하우징(152, removable housing)을 포함한다. 고정된 하우징(150)은 내부에 제거 가능한 하우징(152)을 수용하도록 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 고정된 하우징(150)과 제거 가능한 하우징(152)은 플라스틱으로 이루어져 있다. 물론, 또 다른 실시예에서, 고정된 하우징(150)과 제거 가능한 하우징(152)은 당업자에게 알려진 다른 물질들로 이루어질 수 있다. 하나의 실시예에서, 제거 가능한 하우징(152)은 제 1 및 제 2 전도성 핀들(160, 162)을 내부에 고정하도록 구성되어 있다. 또 다른 실시예에서 고정된 하우징(150)은 제 1 및 제 2 전도성 핀들(160, 162)을 내부에 고정하도록 구성되어 있다.
전기적 작동 스위치(164)는 제 1 및 제 2 전도성 핀들(160, 162) 사이를 전기적으로 직렬 연결한다. 하나의 실시예에서, 전기적 작동 스위치(164)는 보통 열린(normally-open) 스위치이다. 특히, 하나의 실시예에서, 전기적 작동 스위치(164)는 마이크로프로세서(140)의 신호를 수신하도록 닫힌 작동 위치를 가지며, 마이크로프로세서(140)가 신호 발생을 중단할 때 열린 작동 위치로 전환(transition)되도록 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 전기적 작동 스위치(164)는 제거 가능한 하우징(152) 안에 위치한다. 물론, 전기적 작동 스위치(164)가 닫힌 작동 위치를 가질 때 전기적 작동 스위치(164)는 적어도 500암페어(Amps)가 흐를 수 있도록 구성되어 있다.
상기 제 1 전도성 핀(160)은 제 1 전지모듈(40)의 전압 단자(62)에 분리 가능하게 전기적으로 연결되도록 구성되어 있다. 상기 제 2 전도성 핀(162)은 제 2 전지모듈(50)의 전압 단자(66)에 분리 가능하게 전기적으로 연결되도록 구성되어 있다. 특히, 제거 가능한 하우징(152)은 고정된 하우징(150)의 내부에 위치하고, 상기 제 1 전도성 핀(160)은 제 1 전지모듈(40)의 전압 단자(62)에 전기적으로 연결되며, 상기 제 2 전도성 핀(162)은 제 2 전지모듈(50)의 전압 단자(66)에 전기적으로 연결된다. 추가로, 제거 가능한 하우징(152)은 고정된 하우징(150)의 내부에 위치하고, 상기 제 1 전도성 핀(160)은 전압 단자(62)에 전기적으로 분리되며, 상기 제 2 전도성 핀(162)은 전압 단자(66)에 전기적으로 분리된다.
전지팩 온도 센서(90)는 마이크로프로세서(140)로부터 수신한 전지팩(20)의 온도 수준(temperature level)을 나타내는 신호를 발생하도록 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 전지팩 온도 센서(90)는 전지팩(20)의 하우징(30) 내부에 위치한다. 또 다른 실시예에서, 전지팩 온도 센서(90)는 하우징(30)의 외부 및 하우징(30)에 인접하여 위치한다. 전지팩 온도 센서(90)은 마이크로프로세서(140)에 전기적으로 연결된다.
전지팩 냉각재 온도 센서(100)는 마이크로프로세서(140)로부터 수신한 전지팩(20)을 통해 유동하는 냉각재의 온도 수준을 나타내는 신호를 발생하도록 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 전지팩 냉각재 온도 센서(100)는 전지팩(20)의 하우징(30) 내부에 위치한다. 또 다른 실시예에서, 전지팩 냉각재 온도 센서(100)는 하우징(30)의 외부 및 하우징(30)에 인접하여 위치한다. 전지팩 냉각재 온도 센서(100)는 마이크로프로세서(140)에 전기적으로 연결된다.
전압 센서(110)은 마이크로프로세서(140)로부터 수신한 전지팩(20)에 의해 출력된 전압 수준(voltage level)을 나타내는 신호를 발생하도록 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 전압 센서(110)는 전지팩(20)의 하우징(30) 내부에 위치한다. 또 다른 실시예에서, 전압 센서(110)는 하우징(30)의 외부 및 하우징(30)에 인접하여 위치한다. 전압 센서(110)는 제 1 전지모듈(40)의 전압 단자(60)와 제 2 전지모듈(50)의 전압 단자(68) 사이를 전기적으로 연결한다. 전압 센서(110)는 추가로 마이크로프로세서(140)와 전기적으로 연결된다.
전류 센서(120)는 마이크로프로세서(140)로부터 수신한 제 1 및 제 2 전지모듈들(40, 50)을 통해 흐르는 전류 수준(current level)을 나타내는 신호를 발생하도록 구성되어 있다. 하나의 실시예에서, 전류 센서(120)는 제 2 전지모듈(50)의 전압 단자(68)와 전지 사이클링 장치(130) 사이를 전기적으로 직렬 연결한다. 전류 센서(120)는 추가로 마이크로프로세서(140)와 전기적으로 연결된다.
전지 사이클링 장치(130)는 마이크로프로세서(140)의 조절 신호에 대응하여 전지팩(20)의 제 1 및 제 2 전지모듈들(40, 50)을 전기적으로 충전하도록 구성되어 있다. 물론, 전지 사이클링 장치(130)는 마이크로프로세서(140)의 다른 조절 신호에 대응하여 전지팩(20)의 제 1 및 제 2 전지모듈들(40, 50)을 방전하도록 구성되어 있다. 전지 사이클링 장치(130)는 제 1 전지모듈(40)의 전류 센서(120) 및 전압 단자(60) 사이를 전기적으로 직렬 연결한다.
이후 좀더 자세히 설명하는 바와 같이, 마이크로프로세서(140)는 전지팩(20)에 테스트를 실시하도록 구성되어 있다. 마이크로프로세서(140)는 전지팩 온도 센서(90), 전지팩 냉각재 온도 센서(100), 전압 센서(110), 전류 센서(120), 전지 사이클링 장치(130), 및 전기적 작동 스위치(164)와 전기적으로 연결된다. 마이크로프로세서(140)는 여기에 설명된 테스트를 실시하기 위해 실행 가능한 소프트웨어 지시들(executable software instructions) 및 측정된 값들(measured values)을 저장하도록 구성된 메모리 장치(141, memory device)를 포함한다.
도 2-6을 참조하면, 또 다른 실시예에 따라 전지팩(20)을 테스트하기 위한 방법에 관한 흐름도가 도시되어 있다. 단계(180)를 수행하기 전에, 다음 방법에 의해 사용되는 테스트 플래그들은 초기화된다. 특히, 제 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 및 8 테스트 플래그 값들은 각각 제 1 값과 동일하지 않은 값으로 초기화된다.
단계(180)에서, 사용자는 하우징(148), 제 1 및 제 2 전도성 핀들(160, 162) 및 전기적 작동 스위치(164)를 가지는 고전압 서비스 단전 어셈블리(80)를 제공한다. 하우징(148)은 제 1 및 제 2 전도성 핀들(160, 162)들을 내부에 고정하도록 구성되어 있다. 전기적 작동 스위치(164)는 제 1 및 제 2 전도성 핀들(160, 162) 사이를 전기적으로 직렬 연결한다. 상기 제 1 전도성 핀(160)은 제 1 전지모듈(40)의 전압 단자(62)에 분리 가능하게 전기적으로 연결되도록 구성되어 있다. 상기 제 2 전도성 핀(162)은 제 2 전지모듈(50)의 전압 단자(68)에 분리 가능하게 전기적으로 연결되도록 구성되어 있다. 단계(180) 후에, 상기 방법은 단계(181)로 진행한다.
단계(181)에서, 마이크로프로세서(140)는 전기적 작동 스위치(164)가 닫힌 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈(40)이 제 2 전지모듈(50)에 전기적으로 연결될 수 있게 하는 제 1 신호를 발생시킨다. 단계(181) 후에, 상기 방법은 단계(181)로 진행한다.
단계(182)에서, 마이크로프로세서(140)는 전지팩(20)에 충전테스트를 실시할지 여부, 제1 테스트 값이 제 1값과 다른지 여부, 제 2 테스트 값이 제 1 값과 다른지 여부, 제 3 테스트 값이 제 1 값과 다른지 여부, 및 제 4 테스트 값이 제 1 값과 다른지 여부에 대해 결정을 한다. 이크로프로세서(140)은 전지팩 작동 변수(operational parameters) 또는 사용자 입력 요구(user inputted request) 중 하나에 근거한 충전 테스트를 실시할지 여부를 결정할 수 있다. 단계(182)의 값이 "예(yes)"일 때, 상기 방법은 단계(184)로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 단계(230)으로 진행한다.
단계(184)에서, 마이크로프로세서(140)는 전지 사이클링 장치(130)가 전지팩(20)의 제 1 및 제 2 전지모듈들(40, 50)을 충전하도록 유도하는 조절 신호를 발생시킨다. 단계(184) 후에, 상기 방법은 단계(186)로 진행한다.
단계(186)에서, 전지팩 온도 센서(90)은 전지팩(20)의 온도 수준을 나타내는 제 2 신호를 발생시킨다. 단계(186) 후에, 상기 방법은 단계(188)로 진행한다.
단계(188)에서, 마이크로프로세서(140)는 제 2 신호가 전지팩(20)의 온도 수준이 임계 온도 수준(threshold temperature level) 보다 큰 것을 나타내는 제 1 임계 수준보다 큰지 여부를 결정한다. 단계(188)의 값이 "예"일 때, 상기 방법은 단계(190)로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 단계(202)로 진행한다.
단계(190)에서, 마이크로프로세서(140)는 전기적 작동 스위치(164)가 열린 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈(40)이 제 2 전지모듈(50)에서 전기적으로 분리될 수 있게 제 1 신호의 발생을 중단시킨다. 단계(190) 후에, 상기 방법은 단계(200)로 진행한다.
단계(200)에서, 마이크로프로세서(140)는 전지팩(20)과 관련한 온도 테스트 실패(testing failure)를 나타내는 제 1 값(first value)과 동일한 제 1 테스트 플래그(test flag)를 설정하고, 상기 제 1 테스트 플래그를 메모리 장치(141)에 저장한다. 단계(200) 후에, 상기 방법은 단계(202)로 진행한다.
단계(202)에서, 전지팩 냉각재 온도 센서(100)는 전지팩(20)을 통해 유동하는 냉각재의 온도 수준을 나타내는 제 3 신호를 발생시킨다. 단계(202) 후에, 상기 방법은 단계(204)로 진행한다.
단계(204)에서, 마이크로프로세서(140)는 제 3 신호가 냉각재 온도 수준이 임계 냉각재 온도 수준(threshold coolant temperature level)보다 큰 것을 나타내는 제 2 임계 수준보다 큰지 여부를 결정한다. 단계(204)의 값이 "예"일 때, 상기 방법은 단계(206)로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 단계(210)로 진행한다.
단계(206)에서, 마이크로프로세서(140)는 전기적 작동 스위치(164)가 열린 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈(40)이 제 2 전지모듈(50)에서 전기적으로 분리될 수 있게 제 1 신호의 발생을 중단시킨다. 단계(206) 후에, 상기 방법은 단계(208)로 진행한다.
단계(208)에서, 마이크로프로세서(140)는 전지팩(20)과 관련한 냉각재 온도 테스트 실패를 나타내는 제 1 값과 동일한 제 2 테스트 플래그를 설정하고, 상기 제 2 테스트 플래그를 메모리 장치(141)에 저장한다. 단계(208) 후에, 상기 방법은 단계(210)로 진행한다.
단계(210)에서, 전류 센서(120)는 전지팩(20)의 제 1 및 제 2 전지모듈들(40, 50)을 통해 흐르는 전류 수준을 나타내는 제 4 신호를 발생시킨다. 단계(210) 후에, 상기 방법은 단계(212)로 진행한다.
단계(212)에서, 마이크로프로세서(140)는 제 4 신호가 전지팩(20)을 통해 흐르는 전류 수준이 임계 전류 온도 수준(threshold current level)보다 큰 것을 나타내는 제 3 임계 수준보다 큰지 여부를 결정한다. 단계(212)의 값이 "예"일 때, 상기 방법은 단계(214)로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 단계(222)로 진행한다.
단계(214)에서, 마이크로프로세서(140)는 전기적 작동 스위치(164)가 열린 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈(40)이 제 2 전지모듈(50)에서 전기적으로 분리될 수 있게 제 1 신호의 발생을 중단시킨다. 단계(214) 후에, 상기 방법은 단계(220)로 진행한다.
단계(220)에서, 마이크로프로세서(140)는 전지팩(20)과 관련한 전류 수준 테스트 실패를 나타내는 제 1 값과 동일한 제 3 테스트 플래그를 설정하고, 상기 제 3 테스트 플래그를 메모리 장치(141)에 저장한다. 단계(220) 후에, 상기 방법은 단계(222)로 진행한다.
단계(222)에서, 전압 센서(110)는 전지팩(20)에 의해 출력되는 전압 수준을 나타내는 제 5 신호를 발생시킨다. 단계(222) 후에, 상기 방법은 단계(224)로 진행한다.
단계(224)에서, 마이크로프로세서(140)는 제 5 신호가 전지팩(20)의 전압 수준이 임계 전압 수준(threshold voltage level)보다 큰 것을 나타내는 제 4 임계 수준보다 큰지 여부를 결정한다. 단계(224)의 값이 "예"일 때, 상기 방법은 단계(226)로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 단계(182)로 진행한다.
단계(226)에서, 마이크로프로세서(140)는 전기적 작동 스위치(164)가 열린 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈(40)이 제 2 전지모듈(50)에서 전기적으로 분리될 수 있게 제 1 신호의 발생을 중단시킨다. 단계(226) 후에, 상기 방법은 단계(228)로 진행한다.
단계(228)에서, 마이크로프로세서(140)은 전지팩(20)과 관련한 전압 수준 테스트 실패를 나타내는 제 1 값과 동일한 제 4 테스트 플래그를 설정하고, 상기 제 4 테스트 플래그를 메모리 장치(141)에 저장한다. 단계(228) 후에, 상기 방법은 단계(182)로 진행한다.
단계(182)을 다시 참조하면, 단계(182)의 값이 "아니오(no)"이면, 상기 방법은 단계(230)로 진행한다.
단계(230)에서, 마이크로프로세서(140)는 전지팩(20)에 방전테스트를 실시할지 여부, 제5 테스트 값이 제1값과 다른지 여부, 제 6 테스트 값이 제 1 값과 다른지 여부, 제 7 테스트 값이 제 1 값과 다른지 여부, 및 제 8 테스트 값이 제 1 값과 다른지 여부에 대해 결정을 한다. 마이크로프로세서(140)은 전지팩 작동 변수 또는 사용자 입력 요구 중 하나에 근거한 방전 테스트를 실시할지 여부를 결정할 수 있다. 단계(230)의 값이 "예"일 경우, 상기 방법은 단계(232)로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 종료(excit)된다.
단계(232)에서, 마이크로프로세서(140)는 전지 사이클링 장치(130)가 전지팩(20)의 제 1 및 제 2 전지모듈들(40, 50)을 방전할 수 있도록 유도하는 조절 신호를 발생시킨다. 단계(232) 후에, 상기 방법은 단계(240)로 진행한다.
단계(240)에서, 전지팩 온도 센서(90)는 전지팩(20)의 온도 수준을 나타내는 제 6 신호를 발생시킨다. 단계(240) 후에, 상기 방법은 단계(242)로 진행한다.
단계(242)에서, 마이크로프로세서(140)는 제 6 신호가 전지팩(20)의 온도 수준이 임계 온도 수준보다 큰 것을 나타내는 제 1 임계 수준보다 큰지 여부를 결정한다. 단계(242)의 값이 "예"일 때, 상기 방법은 단계(244)로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 단계(248)로 진행한다.
단계(244)에서, 마이크로프로세서(140)는 전기적 작동 스위치(164)가 열린 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈(40)이 제 2 전지모듈(50)에서 전기적으로 분리될 수 있게 제 1 신호의 발생을 중단시킨다. 단계(244) 후에, 상기 방법은 단계(246)로 진행한다.
단계(246)에서, 마이크로프로세서(140)는 전지팩(20)과 관련한 온도 테스트 실패를 나타내는 제 1 값과 동일한 제 5 테스트 플래그를 설정하고, 상기 제 5 테스트 플래그를 메모리 장치(141)에 저장한다. 단계(246) 후에, 상기 방법은 단계(248)로 진행한다.
단계(248)에서, 전지팩 냉각재 온도 센서(100)는 전지팩(20)을 통해 유동하는 냉각재의 온도 수준을 나타내는 제 7 신호를 발생시킨다. 단계(248) 후에, 상기 방법은 단계(250)로 진행한다.
단계(250)에서, 마이크로프로세서(140)는 제 7 신호가 냉각재 온도 수준이 임계 냉각재 온도 수준보다 큰 것을 나타내는 제 2 임계 수준보다 큰지 여부를 결정한다. 단계(250)의 값이 "예"일 때, 상기 방법은 단계(252)로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 단계(260)로 진행한다.
단계(252)에서, 마이크로프로세서(140)는 전기적 작동 스위치(164)가 열린 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈(40)이 제 2 전지모듈(50)에서 전기적으로 분리될 수 있게 제 1 신호의 발생을 중단시킨다. 단계(252) 후에, 상기 방법은 단계(254)로 진행한다.
단계(254)에서, 마이크로프로세서(140)는 전지팩(20)과 관련한 냉각재 온도 테스트 실패를 나타내는 제 1 값과 동일한 제 6 테스트 플래그를 설정하고, 상기 제 6 테스트 플래그를 메모리 장치(141)에 저장한다. 단계(254) 후에, 상기 방법은 단계(260)로 진행한다.
단계(260)에서, 전류 센서(120)는 전지팩(20)의 제 1 및 제 2 전지모듈들(40, 50)을 통해 흐르는 전류 수준을 나타내는 제 8 신호를 발생시킨다. 단계(260) 후에, 상기 방법은 단계(262)로 진행한다.
단계(262)에서, 마이크로프로세서(140)는 제 8 신호가 전지팩(20)을 통해 흐르는 전류 수준이 임계 전류 온도 수준보다 큰 것을 나타내는 제 3 임계 수준보다 큰지 여부를 결정한다. 단계(262)의 값이 "예"일 때, 상기 방법은 단계(264)로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 단계(268)로 진행한다.
단계(264)에서, 마이크로프로세서(140)는 전기적 작동 스위치(164)가 열린 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈(40)이 제 2 전지모듈(50)에서 전기적으로 분리될 수 있게 제 1 신호의 발생을 중단시킨다. 단계(264) 후에, 상기 방법은 단계(266)로 진행한다.
단계(266)에서, 마이크로프로세서(140)는 전지팩(20)과 관련한 전류 수준 테스트 실패를 나타내는 제 1 값과 동일한 제 7 테스트 플래그를 설정하고, 상기 제 7 테스트 플래그를 메모리 장치(141)에 저장한다. 단계(266) 후에, 상기 방법은 단계(268)로 진행한다.
단계(268)에서, 전압 센서(110)는 전지팩(20)에 의해 출력되는 전압 수준을 나타내는 제 9 신호를 발생시킨다. 단계(268) 후에, 상기 방법은 단계(270)로 진행한다.
단계(270)에서, 마이크로프로세서(140)는 제 9 신호가 전지팩(20)의 전압 수준이 임계 전압 수준보다 큰 것을 나타내는 제 4 임계 수준보다 큰지 여부를 결정한다. 단계(270)의 값이 "예"일 때 상기 방법은 단계(272)로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 단계(230)로 진행한다.
단계(272)에서, 마이크로프로세서(140)는 전기적 작동 스위치(164)가 열린 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈(40)이 제 2 전지모듈(50)에서 전기적으로 분리될 수 있게 제 1 신호의 발생을 중단시킨다. 단계(272) 후에, 상기 방법은 단계(274)로 진행한다.
단계(274)에서, 마이크로프로세서(140)은 전지팩(20)과 관련한 전압 수준 테스트 실패를 나타내는 제 1 값과 동일한 제 8 테스트 플래그를 설정하고, 상기 제 8 테스트 플래그를 메모리 장치(141)에 저장한다. 단계(274) 후에, 상기 방법은 단계(230)로 진행한다.
상기 설명한 방법은 상기 방법을 실시하기 위한 컴퓨터로 실행 가능한 지시들(computer-executable instructions)을 가지는 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 판독 가능 미디어(computer readable media) 형태로 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 미디어는 다음에 명시한 하나 또는 그 이상으로 이루어져 있다: 하드 드라이브(hard drives), 플래쉬 메모리(flash memory), 씨디 롬(CD-ROMs), 및 당업자에게 알려진 다른 컴퓨터 판독 가능 미디어; 컴퓨터로 실행 가능한 지시들이 하나 또는 그 이상의 마이크로프로세서들 또는 컴퓨터들에 의해 저장(loaded into) 및 실행(executed)될 때, 하나 또는 그 이상의 마이크로프로세서들 또는 컴퓨터들은 본 발명을 실시하기 위해 특별히 프로그래밍 되어진 기기가 된다. 그러므로, 전지팩(20)이 감소된 출력 전압을 가질 때, 그 이후에 전지팩(20)에 테스트를 추가로 실시하는 자는 상기 테스트를 실시 할 수 있다.
비록 본 발명은 단지 제한된 수의 예시에만 관련하여 구체적으로 기술되었지만, 본 발명이 상기에 표현된 예시에만 한정되는 것은 아니라는 점을 인식해야 한다. 더 정확하게는, 본 발명은 변형, 변경, 교체 또는 여기에 표현된 것뿐만 아니라 본 발명의 의도와 범주에 적합하도록 상응하는 조합으로 얼마든지 부합하도록 수정될 수 있다. 더욱이, 비록 본 발명의 다양한 예시들이 표현되었지만, 본 발명의 양상은 단지 표현된 예시의 일부만을 포함할 수 있다는 점을 인식해야 한다. 따라서, 본 발명은 상기 표현에 의해 한정되는 것은 아니다
상기 테스트 시스템 및 전지팩을 테스트 하기 위한 방법은 다른 테스트 시스템 및 방법들에 보다 실질적인 장점을 제공한다. 특히, 상기 테스트 시스템 및 방법은 전지팩과 관련하여 측정된 신호가 임계 수준보다 클 때, 전지팩 내의 전지모듈들을 전기적으로 분리시키는 전기적 작동 스위치를 가지는 고전압 서비스 단전 어셈블리를 사용하는 기술적 효과를 제공한다.

Claims (24)

  1. 적어도 제 1 및 제 2 전지모듈들을 포함하는 전지팩용 테스트 시스템으로서,
    하우징, 제 1 및 제 2 전도성 핀들(conductive pins), 및 전기적 작동 스위치(electrically-actuated switch)를 가지고 있는 고전압 서비스 단전 어셈블리(high voltage service disconnect assembly)으로서, 상기 하우징은 내부에 제 1 및 제 2 전도성 핀들을 고정(secure)하도록 구성되어 있으며, 상기 전기적 작동 스위치는 제 1 및 제 2 전도성 핀들 사이를 전기적으로 직렬 연결하고, 상기 제 1 전도성 핀은 제 1 전지모듈의 전압 단자에 분리 가능하게 전기적으로 연결되도록 구성되어 있으며, 상기 제 2 전도성 핀은 제 2 전지모듈의 전압 단자에 분리 가능하게 전기적으로 연결되도록 구성되어 있는 고전압 서비스 단전 어셈블리;
    상기 전기적 작동 스위치 및 센서에 작동 가능하게 연결되어 있고, 전기적 작동 스위치가 닫힌 작동 위치(closed operational position)를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈이 제 2 전지모듈에 전기적으로 연결될 수 있게 하는 제 1 신호를 발생시키도록 구성되어 있는 마이크로프로세서(microprocessor); 및
    전지팩과 관련한 제 2 신호를 발생시키도록 구성되어 있는 센서;
    를 포함하고 있고,
    상기 마이크로프로세서는, 제 1 신호가 임계 수준(threshold level)보다 클 때 전기적 작동 스위치가 열린 작동 위치(open operational position)를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈이 제 2 전지모듈에서 전기적으로 분리될 수 있게 제 1 신호의 발생을 중단하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는, 제 2 신호가 임계 수준보다 클 때, 전지팩과 관련한 테스트 실패(testing failure)를 나타내는 제 1 값(first value)과 동일한 테스트 플래그(test flag)를 설정하도록 추가로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩용 테스트 시스템은 전지팩의 제 1 및 제 2 전지모듈들을 충전 및 방전하도록 구성되어 있는 전지 사이클링 장치(battery cycling device)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 센서는 전지팩 온도 센서이고, 상기 제 2 신호는 전지팩이 충전 중일 때 전지팩의 온도 수준(temperature level)을 나타내는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 센서는 전지팩 온도 센서이고, 상기 제 2 신호는 전지팩이 방전 중일 때 전지팩의 온도 수준을 나타내는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 센서는 전지팩 냉각재 온도 센서(coolant temperature sensor)이고, 상기 제 2 신호는 전지팩이 충전 중일 때 전지팩을 통해 유동하는 냉각재의 온도 수준을 나타내는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 센서는 전지팩 냉각재 온도 센서이고, 상기 제 2 신호는 전지팩이 방전 중일 때 전지팩을 통해 유동하는 냉각재의 온도 수준을 나타내는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 센서는 전류 센서이고, 상기 제 2 신호는 전지팩이 충전 중일 때 전지팩의 제 1및 제 2 전지모듈들을 통해 흐르는 전류 수준(current level)을 나타내는 것을 특징으로 하는 전지팩용 테스트 시스템.
  9. 제 3 항에 있어서, 상기 센서는 전류 센서이고, 상기 제 2 신호는 전지팩이 방전 중일 때 전지팩의 제 1 및 제 2 전지모듈들을 통해 흐르는 전류 수준을 나타내는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
  10. 제 3 항에 있어서, 상기 센서는 전압 센서이고, 상기 제 2 신호는 전지팩이 충전 중일 때 전지팩에 의해 출력되는 전압 수준(voltage level)을 나타내는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
  11. 제 3 항에 있어서, 상기 센서는 전압 센서이고, 상기 제 2 신호는 전지팩이 방전 중일 때 전지팩에 의해 출력되는 전압 수준을 나타내는 것을 특징으로 하는 테스트 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 전기적 작동 스위치가 닫힌 작동 위치(closed operational position)일 때 적어도 500 암페어(Amps)가 흐르도록 전기적 작동 스위치가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전지팩용 테스트 시스템.
  13. 적어도 제 1 및 제 2 전지모듈들을 포함하는 전지팩을 테스트하기 위한 방법으로서,
    하우징, 제 1 및 제 2 전도성 핀, 및 전기적 작동 스위치를 가지고 있는 고전압 서비스 단전 어셈블리로서, 상기 하우징은 내부에 제 1 및 제 2 전도성 핀들을 고정하도록 구성되어 있으며, 상기 전기적 작동 스위치는 제 1 및 제 2 전도성 핀들 사이를 전기적으로 직렬 연결하고, 상기 제 1 전도성 핀은 제 1 전지모듈의 전압 단자에 분리 가능하게 전기적으로 연결되도록 구성되어 있으며, 상기 제 2 전도성 핀은 제 2 전지모듈의 전압 단자에 분리 가능하게 전기적으로 연결되도록 구성되어 있는 고전압 서비스 단전 어셈블리를 제공하는 과정;
    전기적 작동 스위치가 닫힌 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈이 제 2 전지모듈에 전기적으로 연결되도록 마이크로프로세서를 사용해 제 1 신호를 발생시키는 과정;
    제 1 신호가 임계 수준보다 클 때 전기적 작동 스위치가 열린 작동 위치를 가지도록 유도하여 제 1 전지모듈이 제 2 전지모듈에서 전기적으로 분리될 수 있도록 마이크로프로세서를 사용하여 제 1 신호의 발생을 중단하는 과정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 제 2 신호가 임계 수준보다 클 때 마이크로프로세서를 사용하여 전지팩과 관련한 테스트 실패를 나타내는 제 1 값과 동일한 테스트 플래그를 설정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 전지 사이클링 장치를 사용하여 전지팩의 제 1 및 제 2 전지모듈들을 충전하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 센서는 전지팩 온도 센서이고, 제 2 신호를 발생시키는 과정은 전지팩이 충전 중일 때 전지팩의 온도 수준을 나타내는 제 2 신호를 발생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 센서는 전지팩 냉각재 온도 센서이고, 제 2 신호를 발생시키는 과정은 전지팩이 충전 중일 때 전지팩을 통해 유동하는 냉각재의 온도 수준을 나타내는 제 2 신호를 발생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 센서는 전류 센서이고, 제 2 신호를 발생시키는 과정은 전지팩이 충전 중일 때 전지팩의 제 1 및 제 2 전지모듈들을 통해 흐르는 전류 수준을 나타내는 제 2 신호를 발생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 센서는 전압 센서이고, 제 2 신호를 발생시키는 과정은 전지팩이 충전 중일 때 전지팩에 의해 출력되는 전압 수준을 나타내는 제 2 신호를 발생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 13 항에 있어서, 전지 사이클링 장치를 사용하여 전지팩의 제 1 및 제 2 전지모듈들을 방전하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 센서는 전지팩 온도 센서이고, 제 2 신호를 발생시키는 과정은 전지팩이 방전 중일 때 전지팩의 온도 수준을 나타내는 제 2 신호를 발생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 센서는 전지팩 냉각재 온도 센서이고, 제 2 신호를 발생시키는 과정은 전지팩이 방전 중일 때 전지팩을 통해 유동하는 냉각재의 온도 수준을 나타내는 제 2 신호를 발생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 20 항에 있어서, 상기 센서는 전류 센서이고, 제 2 신호를 발생시키는 과정은 전지팩이 방전 중일 때 전지팩의 제 1 및 제 2 전지모듈들을 통해 흐르는 전류 수준을 나타내는 제 2 신호를 발생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 20 항에 있어서, 상기 센서는 전압 센서이고, 제 2 신호를 발생시키는 과정은 전지팩이 방전 중일 때 전지팩에 의해 출력되는 전압 수준을 나타내는 제 2 신호를 발생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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