KR20160043479A - 엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20160043479A
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Abstract

본 발명은 엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 직렬 접속된 하나 이상의 배터리 셀, 공진 동작을 수행하는 공진 모듈 및 상기 공진 모듈 내에 저장된 전하를 상기 하나 이상의 배터리 셀 각각에 전달할 수 있도록 제공되는 스위치부를 포함하는 구동부; 및 상기 스위치부의 온 오프 동작을 제어하여 상기 하나 이상의 배터리 셀 및 상기 공진 모듈이 서로 연결되도록 하고, 연결된 공진 모듈의 전압을 측정하여 측정된 전압을 기반으로 상기 구동부의 고장 여부를 판단하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템 및 방법{System and method for determining a failure of the circuit using LC resonance}
본 발명은 엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 배터리 팩 내에 포함된 하나 이상의 배터리 셀 간 에너지의 균형을 맞추기 위한 전하 균등화 회로에 사용되는 LC 공진 모듈의 양측 노드(node) 단자 전압을 측정함으로써 전하 균등화 회로 내에 포함된 하나 이상의 스위치 단락 여부를 진단하고 회로의 고장 여부를 판단할 수 있는 엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전지(배터리 셀)의 양단 전압이 일정 수치를 넘을 경우 폭발의 위험이 있고, 일정 수치 이하로 떨어질 경우에는 배터리 셀에 손상이 가해지게 된다. 특히, 하이브리드 전기자동차 혹은 노트북 컴퓨터 등은 비교적 대용량의 전원공급이 요구되므로 배터리 셀을 이용하여 전원을 공급하고자 하는 경우, 배터리 셀을 직렬로 접속한 배터리 모듈(배터리 팩)을 사용하여야 한다. 그런데, 이와 같은 배터리 모듈을 사용하는 경우 각 배터리 셀의 성능 편차에 의하여 전압의 불균형이 발생될 수 있다.
또한, 배터리 모듈 충전 시 상기 배터리 모듈 내에서 하나의 배터리 셀이 다른 배터리 셀들에 비하여 먼저 상한 전압에 도달할 경우 더이상 배터리 모듈을 충전할 수 없게 되므로 다른 배터리 셀들이 충분히 충전되지 않은 상태에서 충전을 종료하여야 한다. 이와 같은 경우 배터리 모듈의 충전용량이 정격 충전용량에 미치지 못하게 된다.
한편, 엘씨 공진 방식을 이용한 전하 균등화 회로에서 에너지 전달을 안정적으로 하기 위해서는 무엇보다도 동작 전에 회로의 정상동작 여부를 진단하는 것이 중요하다.
종래에는 이러한 회로의 정상동작 여부를 진단하기 위하여 각 배터리 셀의 양측 단자 노드의 전압을 측정함으로써 실제로 회로가 정상적으로 동작하고 있는지 판단하였는데, 이때 배터리 팩 내에는 수많은 배터리 셀이 포함되어 있기 때문에 각 배터리 셀의 노드 전압을 측정함에 있어 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있었다.
한국공개특허 10-2014-0106070호
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배터리 팩 내에 포함된 하나 이상의 배터리 셀 간 에너지의 균형을 맞추기 위한 전하 균등화 회로에 사용되는 LC 공진 모듈의 양측 노드(node) 단자 전압을 측정함으로써 전하 균등화 회로 내에 포함된 하나 이상의 스위치 단락 여부를 진단하고 회로의 고장 여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있는 엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템은 직렬 접속된 하나 이상의 배터리 셀, 공진 동작을 수행하는 공진 모듈 및 상기 공진 모듈 내에 저장된 전하를 상기 하나 이상의 배터리 셀 각각에 전달할 수 있도록 제공되는 스위치부를 포함하는 구동부; 및 상기 스위치부의 온 오프 동작을 제어하여 상기 하나 이상의 배터리 셀 및 상기 공진 모듈이 서로 연결되도록 하고, 연결된 공진 모듈의 전압을 측정하여 측정된 전압을 기반으로 상기 구동부의 고장 여부를 판단하는 판단부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스위치부는 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제1 공통노드 사이에 각기 접속된 하나 이상의 스위치를 구비하는 제1 스위치; 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제2 공통 노드 사이에 각기 접속된 하나 이상의 스위치를 구비하는 제2 스위치; 및 상기 제1 및 제2 공통노드 사이에 연결 및 접속되는 전환 스위치;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 전환 스위치는 단접점(Single Pole Single Throw; SPST) 스위치로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 전환 스위치는 각각 한 쌍의 모스펫(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 판단부는 상기 전환 스위치를 온 시켜 엘씨 공진 회로를 형성 및 상기 공진 모듈 내에 저장된 전하를 방전시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 판단부는 상기 공진 모듈의 반(half) 주기에 해당하는 시점에 상기 스위치부의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 판단부는 상기 스위치부를 온 또는 오프 시키기 위한 신호를 생성 및 상기 구동부에 출력하는 스위치 신호 생성부; 상기 공진 모듈의 전압을 측정하는 전압 측정부; 및 상기 전압 측정부로부터 측정된 전압값을 수신한 후 상기 측정된 전압값이 기 설정된 전압 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 구동부의 고장 여부를 판단하는 고장 판단부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스위치 신호 생성부는 상기 스위치부 내에 포함된 하나 이상의 스위치들을 기 설정된 테스트 시퀀스(test sequence)에 맞춰 온(On) 시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 방법은 하나 이상의 배터리 셀을 직렬 접속 시키고, 또한 공진 동작을 수행하는 공진 모듈 및 스위치부를 연결하는 단계; 및 상기 연결된 스위치부의 온 오프 동작을 제어하여 공진 모듈의 전압값을 측정하고, 상기 측정된 전압값을 기반으로 상기 구동부의 고장 여부를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 연결하는 단계는 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제1 공통노드 사이에 하나 이상의 제1 스위치를 각각 접속시키는 단계; 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제2 공통 노드 사이에 하나 이상의 제2 스위치부를 각각 접속시키는 단계; 및 상기 제1 및 제2 공통노드 사이에 전환 스위치를 접속시키는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 연결하는 단계는 상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 전환 스위치를 각각 한 쌍의 모스펫(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 구성되도록 하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 판단하는 단계는 상기 전환 스위치를 온 시켜 엘씨 공진 회로를 형성시키고 상기 공진 모듈 내에 저장된 전하를 방전시키는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 판단하는 단계는 상기 공진 모듈의 반(half) 주기에 해당하는 시점에 상기 스위치부의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작이 수행되도록 하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 판단하는 단계는 상기 스위치부를 온 또는 오프 시키기 위한 신호를 생성 및 상기 구동부에 출력하는 단계; 상기 공진 모듈의 전압을 측정하는 단계; 및 상기 전압 측정부로부터 측정된 전압값을 수신한 후 상기 측정된 전압값이 기 설정된 전압 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 구동부의 고장 여부를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 출력하는 단계는 상기 스위치부 내에 포함된 하나 이상의 스위치들을 기 설정된 테스트 시퀀스(test sequence)에 맞춰 온(On) 시키는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명은, 공진 모듈의 양측 노드(node) 단자 전압을 측정함으로써 전하 균등화 회로 내에 포함된 하나 이상의 스위치 단락 여부를 간단하고 신속하게 진단할 수 있는 장점을 가진다.
또한, 본 발명은 영전압 스위칭 동작을 수행함으로써 스위치의 발열을 최소화화여 소자의 발열을 줄이고 수명을 획기적으로 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 구동부(110)의 구성을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 스위치부(113)가 구동 전압을 인가 받는 상태를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 시퀀스를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 구동부(110)의 구성을 보다 구체적으로 도시한 도면이며, 도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 스위치부(113)가 구동 전압을 인가 받는 상태를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템(100)은 구동부(110) 및 판단부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 구동부(110)는 직렬로 접속된 하나 이상의 배터리 셀(111), 공진 동작을 수행하는 공진 모듈(112) 및 상기 공진 모듈 내에 저장된 전하를 하나 이상의 배터리 셀(111) 각각에 전달할 수 있도록 제공되는 스위치부(113)를 포함하여 구성될 수 있으며, 추가적으로 저항부(118)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
배터리 셀(111)은 배터리 모듈 내에서 한개 내지 복수 개로 직렬 연결될 수 있으며, 복수 개의 배터리 셀(111)이 직렬 연결되어 고압의 배터리 팩이 구성될 수 있다.
공진 모듈(112)은 직렬로 연결된 인덕터(Ls) 및 캐패시터(Cs)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이때 공진 모듈(112)은 종래의 공지된 기술을 이용하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
스위치부(113)는 상술한 공진 모듈 내에 저장된 전하를 하나 이상의 배터리 셀(111) 각각에 전달하거나 혹은 전하량이 상대적으로 높은 배터리 셀로부터 전하를 회수 및 전하량이 상대적으로 낮은 배터리 셀에 공급할 수 있는 공급 경로를 형성하는 역할을 수행할 수 있다.
이때, 구동부(110)는 제1 및 제2 공통노드(114a, 114b)를 통해 하나 이상의 배터리 셀(111) 및 공진 모듈(112)이 서로 연결될 수 있는데, 보다 구체적으로 제1 공통노드(114a)는 공진 모듈(112)의 캐패시터(Cs)와 인접한 위치를 시작으로 직렬 연결된 배터리 셀(111) 중에서 최후단에 위치한 배터리 셀(111)의 일측 단자와 연결될 수 있다. 또한, 제2 공통노드(114b)는 공진 모듈(112)의 인덕터(Ls)와 인접한 위치를 시작으로 직렬 연결된 배터리 셀(111) 중에서 최후단에 위치한 배터리 셀(111)의 타측 단자와 연결될 수 있다.
도 2를 통해 보다 구체적으로 살펴보면, 직렬 연결된 하나 이상의 배터리 셀(111)의 최전단의 배터리 셀(111)을 M1이라 하고 최후단의 배터리 셀을 Mn이라 가정하자.
제1 공통노드(114a)와 M1 일측 단자는 SW1를 통해 서로 연결되고, 제1 공통노드(114a)와 M3 일측 단자는 SW3를 통해 서로 연결되며, 제1 공통노드(114a)와 M5 일측 단자는 SW5를 통해 서로 연결되는 것을 알 수 있다.
즉, 제1 공통노드(114a)와 M1, M3, M5 등과 같은 홀수 배터리 셀의 일측 단자는 각각 SW1 , SW3 , SW5 등과 같은 홀수 스위치와 서로 연결될 수 있고, 특히 마지막 배터리 셀(Mn)은 제1 공통노드(114a)와 타측 단자가 서로 연결될 수 있으며, 이때의 스위치는 SWn +1 일 수 있다.
또한, 제2 공통노드(114b)와 M2 타측 단자는 SW2를 통해 서로 연결되고, 제2 공통노드(114b)와 M4 타측 단자는 SW4를 통해 서로 연결될 수 있다.
즉, 제2 공통노드(114b)와 M2, M4, M6 등과 같은 짝수 배터리 셀 및 M일측 단자는 SW2 , SW4 , SW6 등과 같은 짝수 스위치와 서로 연결될 수 있고, 특히 마지막 배터리 셀(Mn)은 제2 공통 노드(114b)와 일측 단자가 서로 연결될 수 있으며, 이때의 스위치는 SWn 일 수 있다.
일 실시예에서, 구동부(110)에 포함된 스위치부(113)는 단접점(Single Pole Single Throw; SPST) 스위치에 해당할 수 있다.
또한, 이러한 스위치부(113)는 각각 한 쌍의 모스펫(금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터, Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; MOSFET)로 구성될 수 있다.
이러한 구동부(110) 내에 포함된 스위치부(113)가 구동되기 위해서는 구동 전압을 인가 받아야 하는데, 이는 후술되는 도 3 및 도 4를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
저항부(118)는 배터리 셀(111) 및 스위치부(113) 사이에 각각 제공되며, 스위치부(113)의 파손, 파괴에 의해 회로에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위하여 퓨즈(fuse)역할을 수행할 수 있다.
도 3 및 도 4를 살펴보면, 제1 공통노드(114a)의 최후단에 위치한 스위치(SWn +1) 및 전환 스위치(113a)를 제외한 나머지 스위치들은 MOSFET 구동을 위한 10 내지 15v의 게이트 구동 전압을 인가 받기 위해, 인접한 배터리 셀 모듈에서 해당 구동 전압을 인가 받게 된다.
이를 간단하게 살펴보면, 배터리 셀 각각의 전압은 배터리 셀의 충방전 상태에 따라 급변할 수 있기 때문에 다이오드 및 캐패시터를 이용하여 안정적인 전원을 만들고, MOSFET 구동에 적합한 수준의 전압 형성을 위하여 레귤레이터(regulator, 115)를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 구동부(110)는 후술되는 판단부(120)에서 전송되는 제어 신호를 하이 사이드 게이트 드라이버(High side gate driver, 116)에 전달하게 되고, 하이 사이드 드라이버(116)에서는 해당 제어 신호에 맞게 MOSFET을 제어하게 된다.
반면에 도 4를 살펴보면, 제1 공통노드(114a)의 최후단에 위치한 스위치(SWn +1) 및 전환 스위치(113a)는 별도의 부트 스트랩(boot strap) 회로(117)에 의하여 생성되는 구동 전압을 인가받아 구동될 수 있는데, 여기에서 부트 스트랩 회로(117)는 캐패시터(CB) 및 다이오드(DB)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, Cs에 전하가 충전되는 경우, Cb에도 전가가 함께 충전되며, Cb에 충전된 전하는 제1 공통노드(114a)의 최후단에 위치한 스위치(SWn +1) 및 전환 스위치(113a)에 전달될 수 있다.
한편, 전환 스위치(113a)는 충전 전환 스위치(Charge Inversion Switch)를 의미할 수 있으며, 특히 공진 모듈(112)의 캐패시터의 전압 극성을 반전시키는 역할을 수행할 수 있고, 또한 후술되는 판단부(120)의 제어를 통해 공진 모듈(112) 내의 공진 캐패시터에 충전된 전하를 방전시키는 역할을 수행할 수 있다.
다음으로, 판단부(120)는 스위치 신호 생성부(121), 전압 측정부(122) 및 고장 판단부(123)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 스위치 신호 생성부(121)는 스위치부(113) 내에 포함된 하나 이상의 스위치들을 온 또는 오프시키기 위한 제어 신호를 생성하고, 이를 각각의 스위치들에 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 이때, 제어 신호는 모든 스위치들을 순차적으로 온 또는 오프시키기 위한 제어 신호 및 최종적으로 전환 스위치(113a)를 온 시키기 위한 제어 신호를 포함할 수 있다.
이러한 제어 신호를 전달 받은 각 스위치는 온 됨으로써 공진 모듈(112)과 연결될 수 있다.
전압 측정부(122)는 스위치의 온을 통해 하나 이상의 배터리 셀(111)과 연결될 공진 모듈(112)의 양측 단자(우단자(Right leg) 및 좌단자(Left leg))의 전압을 측정하고, 이를 후술되는 고장 판단부(123)에 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
고장 판단부(123)는 상술한 전압 측정부(122)로부터 측정된 공진 모듈(112)의 공진 캐패시터 전압값을 수신한 후 측정된 전압값이 기 설정된 전압 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 스위치부(113)의 단락이 되었는지 여부를 판단하게 되는데, 이때의 판단은 미리 설정된 테스트 시퀀스(test sequence)에 따라 판단하게 된다.
이를 도 5를 통해 살펴보면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 시퀀스를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 5를 통해 테스트 시퀀스를 살펴보면, 2개의 스위치를 한쌍으로 하여 한쌍의 스위치들 별로 전압 테스트를 진행하게 되는데, 이때 첫번째 스위치(SW1) 및 마지막 스위치(SWn+1)를 제외한 나머지 스위치들(SW2 내지 SWn)는 모두 2번의 테스트를 거치게 된다.
예를 들어, 첫번째 테스트(test1)에서는 첫번째 스위치(SW1) 및 두번째 스위치(SW2)를 온 시켜 공진 모듈(112)과 연결되도록 한다.
그 다음, 전압 측정부(122)에서는 공진 모듈(112)의 공진 캐패시터 전압을 측정하게 되고, 고장 판단부(123)에서는 이때 정상 동작 시 측정되는 전압값을 통해 공진 모듈(112)의 양측 단자 전압차에 이상이 있는지, 또는 공진 캐패시터 전압에 있는지 여부를 판단하고 이를 오동작 판정 기준과 비교하여 최종적으로 그에 따른 스위치의 단락 여부를 판단하게 된다.
여기에서, 정상 동작 시 측정되는 전압값이라 함은 첫번째 테스트에서의 Vd(양측 단자 간 전압차)(첫번째 스위치(SW1) 및 두번째 스위치(SW2)를 온 시켰을 때의 공진 모듈(112)의 양측 단자 간 전압차) 및 첫번째 테스트에서의 Vcs(공진 캐패시터 전압)(첫번째 스위치(SW1) 및 두번째 스위치(SW2)를 온 시켰을 때의 공진 캐패시터의 전압값)이 모두 배터리 셀(111)의 양의 전압값일 때를 의미할 수 있다.
또한, 두번째 테스트에서의 Vd 및 Vcs는 배터리 셀(111)의 음의 전압값일 때를 의미할 수 있다.
즉, 홀수번째 테스트에서의 Vd 및 Vcs는 배터리 셀(111)의 양의 전압값일 때를 의미할 수 있고, 짝수번째 테스트에서의 Vd 및 Vcs는 배터리 셀(111)의 음의 전압값일 때를 의미할 수 있다.
또한, 오동작 판정 기준이라 함은 Vd(양측 단자 간 전압차)가 이상이 있는 경우 첫번째 스위치(SW1) 또는 두번째 스위치(SW2)가 고장인 것으로 판단하거나, 또는 캐패시터 전압(Vcs)에 이상이 있는 경우 공진 인덕터(Ls) 또는 공진 캐패시터(Cs)가 고장인 것으로 판단하는 것을 의미할 수 있다.
두번째 테스트에서는 Vd가 이상이 있는 경우, 첫번째 테스트를 통과하였는지 여부를 판단하고 만약 통과한 경우에는 세번째 스위치(SW3)가 고장인 것으로 판단하게 된다.
세번째 테스트에서는 Vd가 이상이 있는 경우, 두번째 테스트를 통과하였는지 여부를 판단하고 만약 통과한 경우에는 네번째 스위치(SW4)가 고장인 것으로 판단하게 된다.
즉, n번째 테스트에서 Vd가 이상이 있는 경우, n-1번째 테스트를 통과하였는지 여부를 판단하고 만약 통과한 경우에는 n+1번째 스위치(SWn+1)가 고장인 것으로 판단하게 된다.
마지막으로, 최종테스트(test n+1)에서는 전환 스위치(113a)를 온 시켜 공진 모듈(112)과 연결되도록 하는데, 이때 정상 동작 시 측정되는 전압값은 Vd 및 Vcs가 모두 0일때를 의미할 수 있다.
이때의 오동작 판정 기준은 Vd 및 Vcs가 이상이 있는 경우 n번째 테스트를 통과하였는지 여부를 판단하고 만약 통과한 경우 전환 스위치(113a)가 고장인 것으로 판단하는 것을 의미할 수 있다.
만약 이러한 모든 테스트 과정에서 공진 모듈(112)의 정상 전압이 측정되는 경우, 고장 판단부(123)는 구동부(110) 내의 회로 및 스위치부(113)가 고장나지 않은 것으로 판단하게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 밸런싱 시스템
110 : 구동부
111 : 배터리 셀 112 : 공진 모듈
113 : 스위치부 113a : 전환 스위치
114a : 제1 공통노드 114b : 제2 공통노드
115 : 레귤레이터 116 : 하이 사이드 드라이버
117 : 부트 스트랩 회로 118 : 저항부
120 : 판단부
121 : 스위치 신호 생성부 122 : 전압 측정부
123 : 고장 판단부

Claims (15)

  1. 직렬 접속된 하나 이상의 배터리 셀, 공진 동작을 수행하는 공진 모듈 및 상기 공진 모듈 내에 저장된 전하를 상기 하나 이상의 배터리 셀 각각에 전달할 수 있도록 제공되는 스위치부를 포함하는 구동부; 및
    상기 스위치부의 온 오프 동작을 제어하여 상기 하나 이상의 배터리 셀 및 상기 공진 모듈이 서로 연결되도록 하고, 연결된 공진 모듈의 전압을 측정하여 측정된 전압을 기반으로 상기 구동부의 고장 여부를 판단하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위치부는,
    상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제1 공통노드 사이에 각기 접속된 하나 이상의 스위치를 구비하는 제1 스위치;
    상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제2 공통 노드 사이에 각기 접속된 하나 이상의 스위치를 구비하는 제2 스위치; 및
    상기 제1 및 제2 공통노드 사이에 연결 및 접속되는 전환 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 전환 스위치는 단접점(Single Pole Single Throw; SPST) 스위치로 구성 가능한 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 전환 스위치는 각각 한 쌍의 모스펫(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 구성 가능한 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 전환 스위치를 온 시켜 엘씨 공진 회로를 형성 및 상기 공진 모듈 내에 저장된 전하를 방전시키는 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 공진 모듈의 반(half) 주기에 해당하는 시점에 상기 스위치부의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 스위치부를 온 또는 오프 시키기 위한 신호를 생성 및 상기 구동부에 출력하는 스위치 신호 생성부;
    상기 공진 모듈의 전압을 측정하는 전압 측정부; 및
    상기 전압 측정부로부터 측정된 전압값을 수신한 후 상기 측정된 전압값이 기 설정된 전압 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 구동부의 고장 여부를 판단하는 고장 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스위치 신호 생성부는,
    상기 스위치부 내에 포함된 하나 이상의 스위치들을 기 설정된 테스트 시퀀스(test sequence)에 맞춰 온(On) 시키는 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템.
  9. 하나 이상의 배터리 셀을 직렬 접속 시키고, 또한 공진 동작을 수행하는 공진 모듈 및 스위치부를 연결하는 단계; 및
    상기 연결된 스위치부의 온 오프 동작을 제어하여 공진 모듈의 전압값을 측정하고, 상기 측정된 전압값을 기반으로 상기 구동부의 고장 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 연결하는 단계는,
    상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제1 공통노드 사이에 하나 이상의 제1 스위치를 각각 접속시키는 단계;
    상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제2 공통 노드 사이에 하나 이상의 제2 스위치부를 각각 접속시키는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 공통노드 사이에 전환 스위치를 접속시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연결하는 단계는,
    상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 전환 스위치를 각각 한 쌍의 모스펫(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 구성되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 전환 스위치를 온 시켜 엘씨 공진 회로를 형성시키고 상기 공진 모듈 내에 저장된 전하를 방전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 공진 모듈의 반(half) 주기에 해당하는 시점에 상기 스위치부의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작이 수행되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 스위치부를 온 또는 오프 시키기 위한 신호를 생성 및 상기 구동부에 출력하는 단계;
    상기 공진 모듈의 전압을 측정하는 단계; 및
    상기 전압 측정부로부터 측정된 전압값을 수신한 후 상기 측정된 전압값이 기 설정된 전압 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 구동부의 고장 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 출력하는 단계는,
    상기 스위치부 내에 포함된 하나 이상의 스위치들을 기 설정된 테스트 시퀀스(test sequence)에 맞춰 온(On) 시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    엘씨 공진을 이용한 회로 고장 판단 시스템.
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