KR20170062325A - Apparatus for diagnosing high voltage secondary battery fuse - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고전압의 충/방전 전류가 흐르는 회로 경로 상에 접속된 적어도 하나의 퓨즈; 상기 퓨즈 양단과 병렬 라인으로 연결되어 상기 퓨즈의 양단 전압을 입력 받아 출력 값을 출력하는 비교기; 및 상기 비교기의 출력 값으로부터 상기 퓨즈의 불량 여부를 진단하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치가 제시된다.The present invention relates to a fuse having at least one fuse connected on a circuit path through which a charge / discharge current of a high voltage flows; A comparator connected in parallel with both ends of the fuse to receive a voltage across the fuse and output an output value; And a controller for diagnosing whether the fuse is defective based on an output value of the comparator. The present invention relates to a fuse diagnosis apparatus for a high-voltage secondary battery.

Description

고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치{APPARATUS FOR DIAGNOSING HIGH VOLTAGE SECONDARY BATTERY FUSE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a fuse diagnosis apparatus for a high voltage secondary battery,

본 발명은 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치에 관한 것으로, 특히 고전압 충방전 전류가 흐르는 회로 상에 접속된 퓨즈의 상태를 비교기 또는 아날로그디지털변환기의 출력 신호를 통해 진단할 수 있는 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuse diagnosis apparatus for a high voltage secondary battery, and more particularly to a fuse diagnosis apparatus for a high voltage secondary battery which can diagnose the state of a fuse connected on a circuit through which a high- ≪ / RTI >

최근 이차 전지에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 여기서 이차 전지는 충방전이 가능한 전지로서, 종래의 Ni/Cd 전지, Ni/MH 전지 등과 최근의 리듐 이온 전지를 모두 포함하는 의미이다. 이차 전지 중 리튬 이온 전지는 종래의 Ni/Cd 전지, Ni/MH 전지 등에 비하여 에너지 밀도가 훨씬 높다는 장점이 있다, 또한, 리튬 이온 전지는 소형, 경향으로 제작할 수 있어서, 이동 기기의 전원으로 사용된다. 또한, 리듐 이온 전지는 전기 자동차의 전원으로 사용 범위가 확장되어 차세대 에너지 저장 매체로 주목을 받고 있다.Recently, research and development on secondary batteries have been actively conducted. Here, the secondary battery is a battery that can be charged and discharged, and includes both conventional Ni / Cd batteries, Ni / MH batteries, and the recent lithium ion batteries. Among the secondary batteries, the lithium ion battery has a merit that the energy density is much higher than that of the conventional Ni / Cd battery and the Ni / MH battery. Moreover, the lithium ion battery can be manufactured in a small size and tendency, . In addition, the lithium ion battery has been attracting attention as a next generation energy storage medium by expanding its use range as an electric vehicle power source.

한편, 종래의 고전압 배터리 시스템에 실장된 퓨즈의 상태를 측정하는 기술에서 고전압 전류가 흐르는 경로 상에 실장된 퓨즈의 상태를 진단하기 위해선 고전압에 대한 절연이 요구되었다. 고전압의 절연하며 퓨즈 양단의 전압을 측정을 수행할 수 있는 회로 설계가 추가로 필요하므로 종래의 고전압 배터리 시스템에 실장된 퓨즈의 상태를 측정하는 기술은 저전압 배터리 시스템의 퓨즈 진단 기술에 비해 상대적으로 높은 회로 설계 비용이 소모되었다.On the other hand, in a technique of measuring the state of a fuse mounted on a conventional high voltage battery system, insulation for high voltage is required to diagnose the state of a fuse mounted on a path through which a high voltage current flows. Since the circuit design for high voltage insulation and measurement of the voltage across the fuse is additionally required, the technique for measuring the state of the fuse mounted in a conventional high voltage battery system is relatively high compared to the fuse diagnosis technology of the low voltage battery system Circuit design cost has been consumed.

또한, 종래의 고전압 배터리 시스템은 절연회로를 추가로 설계해야 하기 때문에 설계 비용이 증가하는 문제점이 있다.In addition, the conventional high voltage battery system has a problem that the design cost is increased because an additional insulation circuit is required.

또한, 추가적인 절연회로로 인해 BMS의 부피가 증가하여 최종 양산된 제품의 크기가 증가하는 문제점이 있다.In addition, the volume of the BMS increases due to the additional insulation circuit, which increases the size of the final mass product.

따라서, 저비용의 회로 설계를 통해 고전압 배터리 시스템에 실장된 퓨즈의 상태를 진단할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop a technology capable of diagnosing the state of a fuse mounted on a high-voltage battery system through a low-cost circuit design.

KRKR 10-045018110-0450181 BB

본 발명은 고전압 배터리 시스템에서 고전압 배터리 팩의 절연에 영항을 주지 않는 범위 내에서 고전압 전류가 흐르는 경로 상에 실장된 퓨즈의 상태를 진단할 수 있는 새로운 형태의 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치를 제공한다.The present invention provides a new type of high-voltage battery secondary battery fuse diagnosis apparatus capable of diagnosing the state of a fuse mounted on a path through which a high-voltage current flows within a range that does not affect insulation of a high-voltage battery pack in a high- .

본 발명의 일 실시 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치는, 고전압의 충/방전 전류가 흐르는 회로 경로 상에 접속된 적어도 하나의 퓨즈; 상기 퓨즈 양단과 병렬 라인으로 연결되어 상기 퓨즈의 양단 전압을 입력 받아 출력 값을 출력하는 비교기; 및 상기 비교기의 출력 값으로부터 상기 퓨즈의 불량 여부를 진단하는 제어부; 를 포함할 수 있다.The apparatus for diagnosing a fuse of a high voltage secondary battery according to an embodiment of the present invention includes at least one fuse connected on a circuit path through which a charge / discharge current of a high voltage flows; A comparator connected in parallel with both ends of the fuse to receive a voltage across the fuse and output an output value; And a controller for diagnosing whether the fuse is defective based on an output value of the comparator. . ≪ / RTI >

상기 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치의 그라운드는 저전압 그라운드 와 연결될 수 있다.The ground of the fuse diagnosis device of the high voltage secondary battery may be connected to the low voltage ground.

상기 퓨즈가 정상 상태일 경우의 상기 비교기의 출력 값인 정상 상태 출력 값이 미리 수록된 기억 소자; 를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 비교기의 출력 값과 미리 수록된 상기 정상 상태 출력 값이 서로 동일한 값을 갖는지 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 비교기의 출력 값이 미리 수록된 상기 정상 상태 출력 값과 서로 다른 경우, 상기 퓨즈의 상태를 불량으로 진단할 수 있다.A storage element storing a steady state output value which is an output value of the comparator when the fuse is in a steady state; Wherein the control unit determines whether the output value of the comparator and the steady state output value stored in advance have the same value, and if the output value of the comparator is different from the steady state output value stored in advance , The state of the fuse can be diagnosed as defective.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치는, 고전압의 충/방전 전류가 흐르는 회로 경로 상에 접속된 적어도 하나의 퓨즈; 상기 퓨즈 양단과 병렬 라인으로 연결되어 상기 퓨즈의 양단 전압을 입력 받아 출력 값을 출력하는 아날로그디지털변환기; 및 상기 아날로그디지털변환기의 출력 값으로부터 상기 퓨즈의 불량 여부를 진단하는 제어부; 를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for diagnosing a fuse of a high-voltage secondary battery, comprising: at least one fuse connected on a circuit path through which a charge / discharge current of a high voltage flows; An analog-to-digital converter connected in parallel with both ends of the fuse to receive a voltage across the fuse and output an output value; And a controller for diagnosing whether the fuse is defective based on an output value of the analog-to-digital converter. . ≪ / RTI >

상기 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치의 그라운드는 저전압 그라운드 와 연결될 수 있다.The ground of the fuse diagnosis device of the high voltage secondary battery may be connected to the low voltage ground.

상기 퓨즈가 정상 상태일 경우의 상기 아날로그디지털변환기의 출력 값인 정상 상태 출력 값이 미리 수록된 기억 소자; 를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 아날로그디지털변환기의 출력 값과 미리 수록된 상기 정상 상태 출력 값이 서로 동일한 값을 갖는지 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 아날로그디지털변환기의 출력 값이 미리 수록된 상기 정상 상태 출력 값과 서로 다른 경우, 상기 퓨즈의 상태를 불량으로 진단할 수 있다.A storage element in which a steady state output value, which is an output value of the analog-to-digital converter when the fuse is in a normal state, is stored in advance; Wherein the controller determines whether the output value of the analog-to-digital converter and the steady state output value stored in advance have the same value, and if the output value of the analog-to- The state of the fuse can be diagnosed as defective.

본 발명의 실시 예들에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치는, 고전압 전류가 흐르는 경로 상에 실장된 퓨즈의 상태를 진단함에 있어서, 절연회로를 추가하지 않고, 퓨즈의 양단에 각각 직렬 연결된 분압저항들과 병렬 연결된 비교기 또는 아날로그디지털변환기를 통해 퓨즈의 상태를 진단할 수 있으므로, 종래의 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치에 비해 생산 비용을 증가시키지 않고 퓨즈의 상태를 진단할 수 있다.In diagnosing the state of a fuse mounted on a path through which a high voltage current flows, the apparatus for diagnosing a fuse of a high-voltage secondary battery according to embodiments of the present invention may include a voltage dividing resistor connected in series with each end of the fuse, The status of the fuse can be diagnosed through a comparator or an analog-to-digital converter connected in parallel with the fuse diagnosis apparatus. Therefore, the state of the fuse can be diagnosed without increasing the production cost as compared with the fuse diagnosis apparatus of the conventional high voltage secondary battery.

또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치는, 고전압 전류가 흐르는 경로상에 실장된 퓨즈의 상태를 진단하기 위해 추가로 절연회로를 설계해야 하는 종래의 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치에 비해 BMS의 부피를 증가시키지 않을 수 있다.Further, the apparatus for diagnosing a fuse of a high-voltage secondary battery according to embodiments of the present invention is characterized in that a fuse diagnosis of a conventional high-voltage secondary battery in which an insulation circuit is further required to diagnose a state of a fuse mounted on a path through which a high- It may not increase the volume of the BMS compared to the device.

도 1은 종래의 일 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치를 나타내는 예시도.
도 2는 종래의 다른 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치를 나타내는 예시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치를 나타내는 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정회로를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 측정회로를 나타내는 구성도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a conventional fuse diagnosing apparatus for a high-voltage secondary battery. FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a fuse diagnosis apparatus for a high-voltage secondary battery.
3 is a diagram illustrating an apparatus for diagnosing a fuse of a high voltage secondary battery according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram showing a measurement circuit according to an embodiment of the present invention;
5 is a configuration diagram showing a measurement circuit according to another embodiment of the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely.

본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩은 전기 에너지를 저장하고, 저장된 전기 에너지를 제공할 수 있다. 이러한 배터리 팩은 충전 및 방전 가능한 복수 개의 배터리 셀들을 포함할 수 있다.A battery pack according to an embodiment of the present invention may store electrical energy and provide stored electrical energy. Such a battery pack may include a plurality of battery cells that can be charged and discharged.

또한, 배터리 팩은 소정의 개수의 배터리 셀들로 구성된 배터리 모듈로 이루어질 수 있다. 즉, 배터리 팩은 적어도 하나의 배터리 모듈을 포함할 수 있으므로, 복수 개의 배터리 셀들을 포함할 수 있다.Also, the battery pack may be a battery module composed of a predetermined number of battery cells. That is, the battery pack may include at least one battery module, and thus may include a plurality of battery cells.

또한, 복수 개의 배터리 모듈들이 배터리 팩을 구성하는 경우, 각각의 배터리 모듈은 배터리나 부하 등의 스펙(specification)에 부합되도록 직렬 및/또는 병렬 방식의 다양한 방법을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.When a plurality of battery modules constitute a battery pack, each of the battery modules may be electrically connected to each other through a variety of serial and / or parallel methods in accordance with specifications of a battery, a load, and the like.

또한, 복수 개의 배터리 셀들이 배터리 모듈을 구성하는 경우, 각각의 배터리 셀은 직렬 및/또는 병렬 방식의 다양한 방법을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 배터리 셀의 종류가 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리 셀의 종류로는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등을 포함할 수 있다.Also, when a plurality of battery cells constitute a battery module, each of the battery cells may be electrically connected to each other through various methods of serial and / or parallel methods. Here, the type of the battery cell is not particularly limited. For example, the type of the battery cell may include a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, a nickel zinc battery, and the like.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치의 이해를 돕기 위해 도 1 내지 도 2를 참조하여 종래의 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치의 설계 기술에 대하여 설명한다.First, a description will be made of a design technique of a conventional fuse diagnosis apparatus for a high-voltage secondary battery with reference to FIGS. 1 and 2 in order to facilitate understanding of a fuse diagnosis apparatus for a high-voltage secondary battery according to an embodiment of the present invention.

1. 종래의 일 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치.1. A fuse diagnosis apparatus for a high-voltage secondary battery according to a conventional example.

도 1은 종래의 일 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치를 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing a fuse diagnosis apparatus for a high-voltage secondary battery according to an example of the related art.

도 1을 참조하면, 종래의 일 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치(100)는 고전압 배터리 팩(110)의 고전압이 흐르는 고전압부에 절연회로(120)를 두고, 절연회로(120)로부터 절연된 퓨즈 양단 전압을 고전압이 흐르지 않는 저전압부에 위치한 측정부(130)에서 측정하고, 측정된 퓨즈 양단 전압을 제어부(140)가 수신하여 퓨즈의 불량 여부를 진단한다.1, an apparatus 100 for diagnosing a fuse of a high-voltage secondary battery according to a related art includes an insulation circuit 120 in a high-voltage section through which a high voltage of a high-voltage battery pack 110 flows, The voltage across the insulated fuse is measured by the measuring unit 130 located at the low voltage portion where the high voltage does not flow, and the control unit 140 receives the measured voltage across the fuse to diagnose whether the fuse is defective or not.

상기 도 1을 참조하여 설명된 종래의 일 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치(100)는 측정 대상인 퓨즈의 개수, 스위치의 개수 및 측정 대상 부분의 개수에 따라 절연회로(120)의 절연소자 및 측정부의 사양이 선정이 되어야 하며, 다른 소자에 비해 상대적으로 절연소자의 가격이 높아 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치의 설계 비용을 상승시킨다는 단점이 있다. The fuse diagnosis apparatus 100 of the high voltage secondary battery according to the related art described with reference to FIG. 1 is configured to measure the fuse of the high voltage secondary battery according to the number of fuses, the number of switches, And the measurement unit is required to be selected, and the cost of the insulation device is relatively high as compared with other devices, which increases the design cost of the fuse diagnosis device of the high voltage secondary battery.

2. 종래의 다른 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치.2. A fuse diagnosis apparatus for a high-voltage secondary battery according to another example of the related art.

도 2는 종래의 다른 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치를 나타내는 구성도이다.2 is a block diagram showing a fuse diagnosis apparatus for a high-voltage secondary battery according to another example of the related art.

도 2를 참조하면, 종래의 다른 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치(200)는 고전압 배터리 팩(210)의 고전압이 흐르는 고전압부에 측정부(220)를 두고, 측정부(220)에서 측정된 퓨즈 양단 전압을 고전압이 흐르지 않는 절연회로(230)를 거쳐 제어부(340)가 수신하여 퓨즈의 불량 여부를 진단한다.Referring to FIG. 2, a fuse diagnosis apparatus 200 of a high-voltage secondary battery according to another example of the related art includes a measurement unit 220 in a high-voltage section through which a high voltage of a high-voltage battery pack 210 flows, The control unit 340 receives the measured voltage across the fuse via the insulation circuit 230 in which no high voltage flows, and diagnoses whether the fuse is defective or not.

상기 도 2를 참조하여 설명된 종래의 다른 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치(200)의 설계 방식처럼 측정 대상인 퓨즈의 개수, 스위치의 개수 및 측정 대상 부분의 개수가 증가할수록 고전압부에 측정부를 우선 배치하는 설계 방식이 기술적 및 가격적인 측면에서 상기 도 1을 참조하여 설명된 종래의 일 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치(100)의 설계 방식보다 선호될 수 있다. 하지만 측정부를 고전압부에 설계하기 위해서는 측정부를 위한 전원단을 저전압부로부터 절연하여 추가 설계해야 하는 단점이 있다.As the number of fuses to be measured, the number of switches, and the number of parts to be measured increase as the design method of the fuse diagnosis apparatus 200 of another conventional high-voltage secondary battery described with reference to FIG. 2, The design method of arranging the components of the high voltage secondary battery according to the prior art may be preferred over the design method of the fuse diagnosis apparatus 100 of the high voltage secondary battery according to the conventional example described with reference to FIG. However, in order to design the measurement part at the high voltage part, there is a disadvantage that the power supply end for the measurement part is insulated from the low voltage part and further design is required.

3. 본 발명의 실시 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치.3. The apparatus for diagnosing fuse of a high-voltage secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치를 나타내는 예시도이다.3 is an exemplary view showing a fuse diagnosis apparatus for a high-voltage secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치(300)는 고전압 배터리 팩(310), 적어도 하나의 퓨즈(320), 측정회로(330), 제어부(340) 및 기억소자(350)를 포함할 수 있다.3, a fuse diagnosis apparatus 300 of a high voltage secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a high voltage battery pack 310, at least one fuse 320, a measurement circuit 330, a control unit 340, And may include a storage element 350.

적어도 하나의 퓨즈(320)는 고전압 충/방전 전류가 흐르는 회로 경로 상에 접속된 상태이다.At least one fuse 320 is connected on a circuit path through which a high voltage charge / discharge current flows.

측정회로(330)는 적어도 하나의 퓨즈(320)의 양단 각각의 전압을 입력 값으로 입력 받는 비교기(332) 또는 아날로그디지털변환기(333)를 포함할 수 있다.The measurement circuit 330 may include a comparator 332 or an analog-to-digital converter 333 that receives the voltage of each of the two terminals of at least one fuse 320 as an input value.

제어부(340)는 측정회로(330)의 출력 신호를 전달받아 적어도 하나의 퓨즈(320)의 상태가 오픈 상태인지 아닌지 판단할 수 있다. 예컨대, 제어부(340)는 측정회로(330)로부터 전달 받은 출력 신호와 기억 소자(350)에 미리 저장된 퓨즈(320)가 정상 상태일 경우의 비교기(332) 또는 아날로그디지털변환기(333)의 출력 값인 정상 상태 출력 값과 일치 여부를 판단할 수 있다.The controller 340 may receive the output signal of the measuring circuit 330 to determine whether at least one of the fuses 320 is open. For example, the control unit 340 may output the output signal of the comparator 332 or the analog-to-digital converter 333 when the output signal transmitted from the measurement circuit 330 and the fuse 320 stored in the storage element 350 are in a normal state, It is possible to judge whether or not it matches with the steady state output value.

상기 판단 결과, 측정회로(330)로부터 전달 받은 출력 신호와 미리 저장된 정상 상태 출력 값이 서로 일치하는 경우, 제어부(340)는 퓨즈(320)의 상태를 정상 상태로 진단할 수 있다.As a result of the determination, if the output signal received from the measuring circuit 330 and the previously stored steady state output value coincide with each other, the controller 340 may diagnose the fuse 320 as a normal state.

측정회로(330)로부터 전달 받은 출력 신호와 미리 저장된 정상 상태 출력 값이 서로 일치하지 않는 경우, 제어부(340)는 퓨즈(320)의 상태를 오픈 상태로 진단할 수 있다.If the output signal transmitted from the measuring circuit 330 does not match the previously stored steady state output value, the controller 340 can diagnose the fuse 320 to be in an open state.

4. 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정회로4. The measurement circuit according to one embodiment of the present invention

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정회로를 나타내는 구성도이다.4 is a configuration diagram showing a measuring circuit according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정회로(330)는 연산증폭기들(331: 331a, 331b), 분압저항들(R1, R2), 입력단자 저항들(R3) 및 비교기(332)를 포함할 수 있다.4, the measuring circuit 330 according to an embodiment of the present invention includes operational amplifiers 331a and 331b, voltage dividing resistors R1 and R2, input terminal resistors R3 and a comparator 332).

퓨즈(320)는 고전압 충/방전 전류가 흐르는 회로 경로 상에 접속된 상태이다. 퓨즈(320) 양단 각각의 전압 BV1과 BV2는 분압저항들(R1, R2)을 통해 분압된 후, 연산증폭기들(331: 331a, 331b)을 통해 입력되는 오프셋(Offset) 전압과 합쳐진 상태에서 비교기(332)의 입력단자에 각각 접속된 입력단자 저항(R3)을 거쳐 비교기(330)의 입력단자의 입력 값으로 각각 입력될 수 있다.The fuse 320 is connected on a circuit path through which a high voltage charge / discharge current flows. The voltages BV1 and BV2 at both ends of the fuse 320 are divided by the voltage dividing resistors R1 and R2 and then combined with the offset voltage inputted through the operational amplifiers 331 and 331b, And the input terminal of the comparator 330 via the input terminal resistor R3 connected to the input terminal of the comparator 332, respectively.

비교기(330)는 입력단자로 입력된 두 개의 입력 값을 서로 비교한 결과를 출력 값을 생성하여 제어부(340)로 전달할 수 있다.The comparator 330 may generate an output value by comparing the two input values inputted to the input terminal with each other, and may transmit the output value to the controller 340.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정회로(330)의 그라운드는 저전압 그라운드와 연결될 수 있다.In addition, the ground of the measurement circuit 330 according to an embodiment of the present invention may be connected to the low voltage ground.

더욱 상세하게는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정회로(330)는 비교기(330)를 통해 저전압 그라운드 전압 대비 퓨즈(320) 양단의 전압인 BV1과 BV2를 측정하여 퓨즈(320)의 상태를 진단할 수 있다.More specifically, the measurement circuit 330 according to an exemplary embodiment of the present invention measures the voltages BV1 and BV2 at both ends of the fuse 320 with respect to the low-voltage ground voltage through the comparator 330 to measure the state of the fuse 320 Can be diagnosed.

퓨즈(320) 양단의 전압인 BV1과 BV2는 저전압 그라운드 대비 역전압 상태가 될 수 있다. 예컨대, 퓨즈(320) 양단의 전압인 BV1과 BV2는 고전압 배터리 팩(310)이 실장된 시스템의 절연 정도, 퓨즈(320)의 상태, 시스템과 연결된 부하의 정도에 따라 영향을 받기 때문이다. 따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정회로(330)는 퓨즈(320) 양단의 전압인 BV1과 BV2가 역전압 상태가 되는 것을 방지하기 위해 연산증폭기들(331: 331a, 331b)를 통해 오프셋 전압을 비교기(330)에 입력할 수 있다.The voltages BV1 and BV2 at both ends of the fuse 320 may be in a reverse voltage state with respect to the low voltage ground. For example, the voltages BV1 and BV2 at both ends of the fuse 320 are affected by the degree of insulation of the system in which the high-voltage battery pack 310 is mounted, the state of the fuse 320, and the degree of load connected to the system. Therefore, the measuring circuit 330 according to an embodiment of the present invention can prevent the BV1 and BV2 voltages at both ends of the fuse 320 from being inverted by the operational amplifiers 331 (331a and 331b) Can be input to the comparator 330.

비교기(330)로 입력되는 오프셋 전압은 고전압 배터리 팩(310)의 전압과 측정회로(330)의 전체 회로의 저항비에 의해 결정될 수 있다. 예컨대, 저항비는 분압저항들(R1, R2)과 입력단자 저항(R3) 간의 저항비를 의미하며, 비교기(330)로 입력되는 오프셋 전압은 저항비, 비교기(330)로 입력되는 오프셋 전압 및 고전압 배터리 팩(310)의 전압, 고전압 배터리 팩(310)의 전압과 퓨즈(320) 양단의 전압인 BV1과 BV2의 전압의 오차를 바탕으로 오프셋 전압은 결정될 수 있다.The offset voltage input to the comparator 330 may be determined by the voltage of the high-voltage battery pack 310 and the resistance ratio of the entire circuit of the measuring circuit 330. [ For example, the resistance ratio means a resistance ratio between the voltage-dividing resistors R1 and R2 and the input terminal resistance R3, and the offset voltage input to the comparator 330 includes a resistance ratio, an offset voltage input to the comparator 330, The offset voltage can be determined based on the voltage of the high-voltage battery pack 310, the voltage of the high-voltage battery pack 310, and the voltage difference between BV1 and BV2, which is the voltage across the fuse 320. [

비교기(330)는 분압된 퓨즈(320) 양단의 전압인 BV1과 BV2과 오프셋 전압이 합산된 합산 전압 값들을 입력단자 저항들(R3)을 각각 거쳐 두 개의 입력단자를 통해 입력 받고, 입력 받은 두 개의 입력 값들이 서로 비교된 결과인 하나의 출력 값을 출력할 수 있다.The comparator 330 receives the summed voltage values obtained by summing the voltages BV1 and BV2 and the offset voltage at both ends of the divided fuse 320 through the input terminal resistors R3 through the two input terminals, One output value which is a result of comparing the input values of the two input values can be outputted.

또한, 비교기(330)는 출력 값을 제어부(340)로 전달할 수 있다.In addition, the comparator 330 may transmit the output value to the control unit 340.

제어부(340)는 비교기(330)로부터 전달 받은 출력 값으로부터 퓨즈(310)의 상태가 정상 상태인지 오픈 상태인지를 진단할 수 있다.The control unit 340 can diagnose whether the fuse 310 is in a normal state or an open state based on the output value received from the comparator 330.

또한, 제어부(340)는 비교기(330)의 출력 값을 전달받고, 전달받은 비교기(330)의 출력 값이 기억소자(350)에 미리 저장된 정상 상태의 퓨즈의 양단 전압을 측정 시 비교기(330)의 출력 값을 나타내는 정상 출력 값과 동일 여부를 판단하여 퓨즈(320)의 상태를 판단할 수 있다.The control unit 340 receives the output value of the comparator 330 and outputs the output value of the comparator 330 to the comparator 330 when the voltage of both ends of the fuse of the steady state stored in advance in the storage device 350 is measured. It is possible to determine the state of the fuse 320 by determining whether or not the output value of the fuse 320 is the same as the normal output value.

상기 판단 결과, 비교기(330)의 출력 값이 미리 저장된 정상 출력 값과 동일하지 않은 경우, 제어부(340)는 측정 대상인 퓨즈(320)의 상태를 오픈(Open) 상태로 진단할 수 있다.If it is determined that the output value of the comparator 330 is not equal to the stored normal output value, the controller 340 may diagnose the fuse 320 as an open state.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정회로(330)는 퓨즈(320) 양단의 전압인 BV1과 BV2가 비교기(330)로 흐르는 회로 경로와 저전압 그라운드 사이에 접속된 스위치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 비교기(330)의 동작은 스위치의 동작 상태에 따라 선택적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 스위치가 온 상태로 동작하는 경우, 비교기(330)는 출력 값을 제어부(340)로 전달할 수 있다.The measuring circuit 330 according to an embodiment of the present invention further includes a switch (not shown) connected between the circuit path through which the voltages BV1 and BV2 across the fuse 320 flow to the comparator 330 and the low voltage ground . The operation of the comparator 330 can be selectively controlled according to the operation state of the switch. For example, when the switch is operated in the ON state, the comparator 330 may transmit the output value to the control unit 340.

5. 본 발명의 다른 실시 예에 따른 측정회로5. Measurement circuit according to another embodiment of the present invention

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 측정회로를 나타내는 구성도이다.5 is a configuration diagram showing a measurement circuit according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 측정회로(330)는 오프셋 전압 입력단 저항들(R2), 분압저항들(R1, R3, R4) 및 아날로그디지털변환기(333)를 포함할 수 있다.5, the measurement circuit 330 according to another embodiment of the present invention may include offset voltage input terminal resistors R2, voltage dividing resistors R1, R3, R4 and an analog-to-digital converter 333 have.

퓨즈(320)는 고전압 충/방전 전류가 흐르는 회로 경로 상에 접속된 상태이다. 퓨즈(320) 양단 각각의 전압 BV1, BV2는 분압저항들(R1, R3, R4)을 통해 분압된 후 오프셋 전압 입력단 저항들(R2)을 통해 입력되는 오프셋 전압과 합쳐진 상태에서 아날로그디지털변환기(333)의 입력단자에 입력 값으로 각각 입력될 수 있다.The fuse 320 is connected on a circuit path through which a high voltage charge / discharge current flows. The voltages BV1 and BV2 at both ends of the fuse 320 are divided by the voltage dividing resistors R1 to R3 and combined with the offset voltage inputted through the offset voltage input terminal resistors R2, As input values, respectively.

아날로그디지털변환기(333)는 입력단자로 입력된 두 개의 입력 값을 서로 비교한 결과를 출력 값을 생성하여 제어부(340)로 전달할 수 있다.The analog-to-digital converter 333 can generate an output value by comparing the two input values inputted to the input terminal with each other and transmit the output value to the controller 340.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 측정회로(330)의 그라운드는 저전압 그라운드와 연결될 수 있다.In addition, the ground of the measurement circuit 330 according to another embodiment of the present invention may be connected to the low voltage ground.

더욱 상세하게는, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 측정회로(330)는 아날로그디지털변환기(333)를 통해 저전압 그라운드 전압 대비 퓨즈(320) 양단의 전압인 BV1과 BV2를 측정하여 퓨즈(320)의 상태를 진단할 수 있다.More specifically, the measuring circuit 330 according to another embodiment of the present invention measures the voltages BV1 and BV2 across the fuse 320 with respect to the low-voltage ground voltage through the analog-to-digital converter 333, The state can be diagnosed.

퓨즈(320) 양단의 전압인 BV1과 BV2는 저전압 그라운드 대비 역전압 상태가 될 수 있다. 예컨대, 퓨즈(320) 양단의 전압인 BV1과 BV2는 고전압 배터리 팩(310)이 실장된 시스템의 절연 정도, 퓨즈(320)의 상태, 시스템과 연결된 부하의 정도에 따라 영향을 받기 때문이다. 따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 측정회로(330)는 퓨즈(320) 양단의 전압인 BV1과 BV2가 역전압 상태가 되는 것을 방지하기 위해 오프셋 전압 입력단 저항들(R2)을 통해 오프셋 전압을 아날로그디지털변환기(333)에 입력할 수 있다.The voltages BV1 and BV2 at both ends of the fuse 320 may be in a reverse voltage state with respect to the low voltage ground. For example, the voltages BV1 and BV2 at both ends of the fuse 320 are affected by the degree of insulation of the system in which the high-voltage battery pack 310 is mounted, the state of the fuse 320, and the degree of load connected to the system. Therefore, the measuring circuit 330 according to the embodiment of the present invention detects the offset voltage through the offset voltage input terminal resistors R2 to prevent the voltages BV1 and BV2 at both ends of the fuse 320 from becoming reverse voltage states, Digital converter 333, as shown in FIG.

아날로그디지털변환기(333)로 입력되는 오프셋 전압은 아날로그디지털변환기(333)의 입력 전압 범위(Input Voltage Range)에 따라 결정될 수 있다. The offset voltage input to the analog-to-digital converter 333 may be determined according to the input voltage range of the analog-to-digital converter 333.

아날로그디지털변환기(333)는 분압된 퓨즈(320) 양단의 전압인 BV1과 BV2과 오프셋 전압이 합산된 합산 전압 값들을 두 개의 입력단자를 통해 입력 받고, 입력 받은 두 개의 아날로그 값들로부터 디지털 변환된 하나의 출력 값을 출력할 수 있다.The analog-to-digital converter 333 receives the summed voltage values obtained by summing BV1 and BV2, which are voltages at both ends of the divided fuse 320 and the offset voltage, through two input terminals, and converts the two analog values Can be output.

또한, 아날로그디지털변환기(333)는 출력 값을 제어부(340)로 전달할 수 있다.In addition, the analog-to-digital converter 333 can transmit the output value to the control unit 340. [

제어부(340)는 아날로그디지털변환기(333)로부터 전달 받은 출력 값으로부터 퓨즈(320)의 상태가 정상 상태인지 오픈 상태인지를 진단할 수 있다.The control unit 340 can diagnose whether the fuse 320 is in a normal state or an open state based on the output value received from the analog-to-digital converter 333. [

또한, 제어부(340)는 아날로그디지털변환기(420)의 출력 값을 전달받고, 전달받은 아날로그디지털변환기(420)의 출력 값이 기억소자(350)에 미리 저장된 정상 상태의 퓨즈의 양단 전압을 측정 시 아날로그디지털변환기(420)의 출력 값을 나타내는 정상 출력 값과 동일 여부를 판단하여 퓨즈(320)의 상태를 판단할 수 있다.The control unit 340 receives the output value of the analog-to-digital converter 420 and receives the output value of the analog-to-digital converter 420 when measuring the voltage across the fuse of the steady state stored in advance in the memory device 350 It is possible to determine the state of the fuse 320 by determining whether the output value of the fuse 320 is the same as the normal output value representing the output value of the analog-digital converter 420.

상기 판단 결과, 아날로그디지털변환기(420)의 출력 값이 미리 저장된 정상 출력 값과 동일하지 않은 경우, 제어부(340)는 측정 대상인 퓨즈(320)의 상태를 오픈 상태로 진단할 수 있다.If it is determined that the output value of the analog-to-digital converter 420 is not equal to the stored normal output value, the controller 340 may diagnose the fuse 320 as an open state.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 측정회로(330)는 퓨즈(320) 양단의 전압인 BV1과 BV2가 아날로그디지털변환기(333)로 흐르는 회로 경로와 저전압 그라운드 사이에 접속된 스위치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 아날로그디지털변환기(333)의 동작은 스위치의 동작 상태에 따라 선택적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 스위치가 온 상태로 동작하는 경우, 아날로그디지털변환기(333)는 출력 값을 제어부(340)로 전달할 수 있다.The measurement circuit 330 according to another embodiment of the present invention includes a switch (not shown) connected between a circuit path through which the voltages BV1 and BV2 across the fuse 320 flow to the analog-to-digital converter 333 and a low- As shown in FIG. The operation of the analog-to-digital converter 333 can be selectively controlled according to the operating state of the switch. For example, when the switch is operated in the on-state, the analog-to-digital converter 333 can transmit the output value to the control unit 340. [

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

100: 종래의 일 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치
110: 고전압 배터리 팩
120: 절연회로
130: 측정부
140: 제어부
200: 종래의 다른 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치
210: 고전압 배터리 팩
220: 측정부
230: 절연회로
240: 제어부
300: 본 발명의 실시 예에 따른 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치
310: 고전압 배터리 팩
320: 적어도 하나의 퓨즈
330: 측정회로
331: 연산증폭기들
332: 비교기
333: 아날로그디지털변환기
340: 제어부
350: 기억소자
100: A fuse diagnosis device for a high-voltage secondary battery according to an example of the related art
110: High-voltage battery pack
120: Isolation circuit
130:
140:
200: Fuse diagnosis device of a high voltage secondary battery according to another example of the related art
210: High-voltage battery pack
220:
230: Insulation circuit
240:
300: a fuse diagnosis device of a high voltage secondary battery according to an embodiment of the present invention
310: High Voltage Battery Pack
320: at least one fuse
330: Measurement circuit
331: Op Amps
332: comparator
333: Analog to Digital Converter
340:
350: memory element

Claims (10)

고전압의 충/방전 전류가 흐르는 회로 경로 상에 접속된 적어도 하나의 퓨즈;
상기 퓨즈 양단과 병렬 라인으로 연결되어 상기 퓨즈의 양단 전압을 입력 받아 출력 값을 출력하는 비교기; 및
상기 비교기의 출력 값으로부터 상기 퓨즈의 불량 여부를 진단하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치.
At least one fuse connected on a circuit path through which high charge / discharge current flows;
A comparator connected in parallel with both ends of the fuse to receive a voltage across the fuse and output an output value; And
A controller for diagnosing whether the fuse is defective based on an output value of the comparator;
And a controller for controlling the fuse of the high voltage secondary battery.
청구항 1에 있어서
상기 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치의 그라운드는 저전압 그라운드 와 연결되는 것을 특징으로 하는 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치.
Claim 1
Wherein the ground of the fuse diagnosis device of the high voltage secondary battery is connected to the ground of the low voltage.
청구항 2에 있어서,
상기 비교기에 오프셋(offset) 전압을 공급하는 연산증폭기들; 을 더 포함하며,
상기 비교기는 입력 신호로서 상기 퓨즈의 양단 전압과 상기 오프셋 전압의 합져진 전압 값을 입력 받아, 상기 퓨즈의 양단의 전압이 상기 저전압 그라운드 대비 역전압이 되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치.
The method of claim 2,
Operational amplifiers supplying an offset voltage to the comparator; Further comprising:
Wherein the comparator receives a voltage value of both ends of the fuse and the offset voltage as an input signal to prevent a voltage at both ends of the fuse from becoming a reverse voltage with respect to the low voltage ground, Fuse diagnostic device.
청구항 2에 있어서,
상기 퓨즈의 양단의 전압이 상기 비교기로 흐르는 회로 경로와 상기 저전압 그라운드 사이에 접속된 스위치; 를 더 포함하며,
상기 비교기의 동작은 상기 스위치에 동작 상태에 따라 선택적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치.
The method of claim 2,
A switch connected between a circuit path through which the voltage at both ends of the fuse flows to the comparator and the low voltage ground; Further comprising:
Wherein the operation of the comparator is selectively controlled according to an operation state of the switch.
청구항 1에 있어서,
상기 퓨즈가 정상 상태일 경우의 상기 비교기의 출력 값인 정상 상태 출력 값이 미리 수록된 기억 소자; 를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 비교기의 출력 값과 미리 수록된 상기 정상 상태 출력 값이 서로 동일한 값을 갖는지 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 비교기의 출력 값이 미리 수록된 상기 정상 상태 출력 값과 서로 다른 경우, 상기 퓨즈의 상태를 불량으로 진단하는 것을 특징으로 하는 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치.
The method according to claim 1,
A storage element storing a steady state output value which is an output value of the comparator when the fuse is in a steady state; Further comprising:
Wherein the control unit determines whether the output value of the comparator and the steady state output value stored in advance have the same value and if the output value of the comparator is different from the steady state output value stored in advance, And diagnoses the state of the fuse as a defective state.
고전압의 충/방전 전류가 흐르는 회로 경로 상에 접속된 적어도 하나의 퓨즈;
상기 퓨즈 양단과 병렬 라인으로 연결되어 상기 퓨즈의 양단 전압을 입력 받아 출력 값을 출력하는 아날로그디지털변환기; 및
상기 아날로그디지털변환기의 출력 값으로부터 상기 퓨즈의 불량 여부를 진단하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치.
At least one fuse connected on a circuit path through which high charge / discharge current flows;
An analog-to-digital converter connected in parallel with both ends of the fuse to receive a voltage across the fuse and output an output value; And
A controller for diagnosing whether the fuse is defective based on an output value of the analog-to-digital converter;
And a controller for controlling the fuse of the high voltage secondary battery.
청구항 6에 있어서,
상기 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치의 그라운드는 저전압 그라운드 와 연결되는 것을 특징으로 하는 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치.
The method of claim 6,
Wherein the ground of the fuse diagnosis device of the high voltage secondary battery is connected to the ground of the low voltage.
청구항 7에 있어서,
상기 아날로그디지털변환기에 오프셋(offset) 전압을 공급하는 적어도 하나의 오프셋 전압 입력단 저항; 을 더 포함하며,
상기 아날로그디지털변환기는 입력 신호로서 상기 퓨즈의 양단 전압과 상기 오프셋 전압의 합져진 전압 값을 입력 받아, 상기 퓨즈의 양단의 전압이 상기 저전압 그라운드 대비 역전압이 되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치.
The method of claim 7,
At least one offset voltage input terminal resistor for supplying an offset voltage to the analog to digital converter; Further comprising:
Wherein the analog digital converter receives a voltage value of both ends of the fuse and the offset voltage as an input signal to prevent a voltage at both ends of the fuse from becoming a reverse voltage with respect to the low voltage ground, The fuse diagnostic device of the battery.
청구항 7에 있어서,
상기 퓨즈의 양단의 전압이 상기 아날로그디지털변환기로 흐르는 회로 경로와 상기 저전압 그라운드 사이에 접속된 스위치; 를 더 포함하며,
상기 아날로그디지털변환기의 동작은 상기 스위치에 동작 상태에 따라 선택적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치.
The method of claim 7,
A switch connected between a circuit path through which the voltage at both ends of the fuse flows to the analog-digital converter and the low-voltage ground; Further comprising:
Wherein the operation of the analog-to-digital converter is selectively controlled according to an operation state of the switch.
청구항 6에 있어서,
상기 퓨즈가 정상 상태일 경우의 상기 아날로그디지털변환기의 출력 값인 정상 상태 출력 값이 미리 수록된 기억 소자; 를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 아날로그디지털변환기의 출력 값과 미리 수록된 상기 정상 상태 출력 값이 서로 동일한 값을 갖는지 판단하고, 상기 판단 결과, 상기 아날로그디지털변환기의 출력 값이 미리 수록된 상기 정상 상태 출력 값과 서로 다른 경우, 상기 퓨즈의 상태를 불량으로 진단하는 것을 특징으로 하는 고전압 이차전지의 퓨즈 진단 장치.
The method of claim 6,
A storage element in which a steady state output value, which is an output value of the analog-to-digital converter when the fuse is in a normal state, is stored in advance; Further comprising:
Wherein the control unit determines whether the output value of the analog-to-digital converter and the steady state output value stored in advance have the same value, and if the output value of the analog-to-digital converter is different from the steady- And diagnoses that the state of the fuse is defective.
KR1020150167994A 2015-11-27 2015-11-27 Apparatus for diagnosing high voltage secondary battery fuse KR102005397B1 (en)

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