KR20180042755A - Ｐｒａ 고장 진단 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 PRA 고장 진단 장치에 관한 것으로 구체적으로는 PRA의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이의 입출력 전압을 측정하여 각 지점의 전압값 기준에 따라 메인 릴레이 및 프리차지 릴레이의 고장을 진단하는 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 PRA 고장 진단 장치는 일측이 배터리의 (+)단자에 직렬로 연결되고 타측이 부하의 (+)단자와 직렬로 연결되는 제1메인 릴레이; 상기 제1메인 릴레이와 병렬로 연결되는 프리차지 릴레이; 일측이 상기 배터리의 (-)단자에 직렬로 연결되고 타측이 상기 부하의 (-)단자와 직렬로 연결되는 제2메인 릴레이; 상기 제1메인 릴레이의 일측을 지점 A, 상기 프리차지 릴레이의 일측을 지점 B, 상기 제1메인 릴레이의 타측을 지점 C, 상기 제2메인 릴레이의 일측을 지점 D, 상기 제2메인 릴레이의 타측을 지점 E로 설정하여 상기 지점 A 내지 E의 전압을 측정하는 측정부; 상기 측정부에서 측정된 상기 지점 A 내지 E의 전압을 기설정된 기준값과 비교하여 고장을 판단하는 판단부; 및 상기 판단부에서 판단된 고장여부에 따라 상기 제1메인 릴레이, 상기 프리차지 릴레이 및 상기 제2메인 릴레이의 ON/OFF를 제어하는 제어부; 를 포함한다.

Description

ＰＲＡ 고장 진단 장치{DEVICE FOR FAULT DETECTION OF PRA}
본 발명은 PRA 고장 진단 장치에 관한 것으로 구체적으로는 PRA의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이의 입출력 전압을 측정하여 각 지점의 전압값 기준에 따라 메인 릴레이 및 프리차지 릴레이의 고장을 진단하는 장치에 관한 것이다.
하이브리드 차량(HEV: Hybrid Electric Vehicle)은 엔진뿐만 아니라 모터 구동원을 보조 동력원으로 채택하여, 배기가스 저감 및 연비 향상을 도모할 수 있는 미래형 차량을 말한다.
하이브리드 차량은 궁극적으로 연비 성능을 높여 고효율의 차량을 구현하고, 배기 성능을 개선하여 친환경 차량을 구현하는데 주된 목적이 있는 차량이다.
하이브리드 차량의 동력전달은 엔진, 모터, 자동변속기가 일축상에 직결되어 있고, 상기 엔진 및 모터 간에는 클러치가 배열되어 이루어질 수 있다.
그리고, 이들의 동작을 위한 구성으로서 하이브리드 배터리 즉, 고전압 배터리가 인버터를 통해 상기 모터와 충방전 가능하게 연결되어 있다.
이러한 고전압 배터리와 모터 사이에 위치하여 그 연결을 담당하는 장치로 릴레이 및 저항 등을 포함하는 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly: 이하 PRA)가 적용된다.
이러한 PRA는 부하로의 전력 공급과 차단을 위해서, 기계식 릴레이가 사용되는데 이러한 기계식 릴레이는 사용 중 접점부가 서로 융착되어 회로에 고전압이 흐를 수 있다.
또한, 기계식 릴레이의 접점부가 오픈된 상태로 동작하지 않아 부하로의 전력 공급이 불가능 하게 될 수도 있다.
따라서, 모터에 정상적으로 전력을 공급하고 차단하기 위해 PRA의 각 릴레이의 고장 여부를 진단할 수 있는 장치가 요구된다.
한국등록특허 제10-1521985호 한국공개특허 제10-2010-0040819호
이에 본 발명은 PRA의 메인 릴레이와 프리차지 릴레이의 입출력 전압을 측정하여 각 지점의 전압값 기준에 따라 메인 릴레이 및 프리차지 릴레이의 고장을 진단할 수 있는 PRA 고장 진단 장치를를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 PRA 고장 진단 장치는 일측이 배터리의 (+)단자에 직렬로 연결되고 타측이 부하의 (+)단자와 직렬로 연결되는 제1메인 릴레이; 상기 제1메인 릴레이와 병렬로 연결되는 프리차지 릴레이; 일측이 상기 배터리의 (-)단자에 직렬로 연결되고 타측이 상기 부하의 (-)단자와 직렬로 연결되는 제2메인 릴레이; 상기 제1메인 릴레이의 일측을 지점 A, 상기 프리차지 릴레이의 일측을 지점 B, 상기 제1메인 릴레이의 타측을 지점 C, 상기 제2메인 릴레이의 일측을 지점 D, 상기 제2메인 릴레이의 타측을 지점 E로 설정하여 상기 지점 A 내지 E의 전압을 측정하는 측정부; 상기 측정부에서 측정된 상기 지점 A 내지 E의 전압을 기설정된 기준값과 비교하여 고장을 판단하는 판단부; 및 상기 판단부에서 판단된 고장여부에 따라 상기 제1메인 릴레이, 상기 프리차지 릴레이 및 상기 제2메인 릴레이의 ON/OFF를 제어하는 제어부; 를 포함한다.
본 발명에서 상기 측정부는, 상기 지점 A 내지 E의 전압을 측정하기 위한 측정 회로를 각각 구비하며, 상기 측정 회로에는 상기 지점 A 내지 E의 전압을 입력받는 단자에 제1전압으로 풀업(Pull-up)을 구성하여 상기 지점 A 내지 E의 전압이 플로팅(Floating) 상태일 경우, 제1전압이 측정되도록 한다.
본 발명에서 상기 판단부는, 상기 제1 및 제2메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이가 모두 OFF인 상태에서, 상기 측정부를 통해 측정된 전압이 상기 지점 A 및 B의 전압이 각각 제2전압이고, 상기 지점 C 및 E의 전압이 각각 상기 제1전압이고, 상기 지점 D의 전압이 제3전압인 제1조건을 만족하면 정상으로 판단하여 상기 제어부를 통해 상기 프리차지 릴레이를 ON시키고, 상기 제1조건을 만족하지 못한 상태에서, 상기 지점 A 및 C의 전압이 각각 상기 제2전압인 제2조건을 만족하면, 상기 제1메인 릴레이 또는 상기 프리차지 릴레이를 접점 융착으로 판단하고, 상기 제2조건을 만족하지 못한 상태에서 상기 지점 D 및 E의 전압이 각각 상기 제3전압인 제3조건을 만족하면, 상기 제2메인 릴레이를 접점 융착으로 판단하고, 상기 제3조건을 만족하지 못하면, 회로 불량으로 판단한다.
본 발명에서 상기 판단부는, 상기 프리차지 릴레이가 ON되고, 상기 제1 및 제2메인 릴레이가 OFF인 상태에서, 상기 측정부를 통해 측정된 전압이 상기 지점 A, B 및 C의 전압이 각각 상기 제2전압이고, 상기 지점 D의 전압이 상기 제3전압이고, 상기 지점 E의 전압이 상기 제1전압인 제4조건을 만족하면 정상으로 판단하여 상기 제어부를 통해 상기 제1메인 릴레이를 ON시키고, 상기 제4조건을 만족하지 못한 상태에서, 상기 지점 C의 전압이 상기 제2전압인 제5조건을 만족하면, 상기 제1메인 릴레이를 접점 오픈으로 판단하고, 상기 제5조건을 만족하지 못한 상태에서 상기 지점 C의 전압이 상기 제3전압인 제6조건을 만족하면, 상기 부하의 (-)단자 불량으로 판단한다.
본 발명에서 상기 판단부는, 상기 프리차지 릴레이 및 상기 제1메인 릴레이가 ON되고, 상기 제2메인 릴레이가 OFF인 상태에서, 상기 측정부를 통해 측정된 전압이 상기 지점 A, B 및 C의 전압이 각각 상기 제2전압이고, 상기 지점 D 및 E의 전압이 각각 상기 제3전압인 제7조건을 만족하면 정상으로 판단하여 상기 제어부를 통해 상기 제2메인 릴레이를 ON시키고, 상기 제7조건을 만족하지 못한 상태에서, 상기 지점 C의 전압이 상기 지점 A의 전압의 80% 보다 작은 제8조건을 만족하면, 상기 부하 충전상태로 판단하고, 상기 제8조건을 만족하지 못하면, 상기 제7조건을 만족하는지 재확인한다.
본 발명에 따르면 하이브리드 PRA 제어 방법은 전류센서를 통해 메인 릴레이의 고장을 진단하여 전자식 스위치에 의해 발행할 수 있는 추가적인 고장을 방지할 수 있도록 하며, 전류값에 따라 전자식 스위치를 제어함으로써 전자식 스위치에 발생할 수 있는 과부하를 막고 과열을 제어하여 보다 저용량의 전자식 스위치를 적용할 수 있게 해주고 추가적인 방열 부품의 적용을 배제 할 수 있게 해준다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 PRA 고장 진단 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 측정부의 측정 회로에 대한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PRA 고장 진단 과정을 나타낸 흐름도이다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 PRA 고장 진단 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 PRA 고장 진단 장치는 도 1의 (a)에 나타낸 PRA부(110)와 도 1의 (b)에 나타낸 고장 진단부(120)로 나눌 수 있다.
먼저, 도 1의 (a)를 참조하면 PRA 고장 진단 장치(100)의 PRA부(110)는 배터리(10)와 부하(20)사이의 전원을 스위칭하기 위한 제1메인 릴레이(111), 제2메인 릴레이(113) 및 제1메인 릴레이(111)를 ON시킬 때, 급격한 전류(돌입전류)의 흐름으로 인한 손상을 방지하게 해주는 프리차지 릴레이(112)를 포함하고, 프리차지 릴레이(111)에 흐르는 전류를 제한하기 위한 프리차지 저항(30)을 포함하여 구성된다.
제1메인 릴레이(111)는 배터리(10)의 (+)단자와 부하(20)의 (+)단자의 사이에 직렬로 연결되며, 프리차지 저항(30)과 프리차지 릴레이(112)는 직렬로 구성되어, 제1메인 릴레이(111)와 병렬로 연결된다.
제2메인 릴레이(113)는 배터리(10)의 (-)단자와 부하(20)의(-)단자 사이에 직렬로 연결된다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 배터리(10)는 수백V급의 직류 전압을 출력하는 고전압 배터리가 적용되며, 이에 따라 상기 제1 및 제2메인 릴레이(111, 113) 역시 고전압 스위칭을 위한 고전압 릴레이들로 구성된다.
이때 고장을 진단하기 위해 전압을 측정하는 포인트가 도 1의 (a)에 표시되어 있다.
지점 A는 배터리(10)의 (+)단자와 제1메인 릴레이(111)의 중간점이며, 배터리(10)의 (+)단자 전압을 측정하기 위한 지점이다.
지점 B는 프리차지 릴레이(112)의 일측의 지점으로 프리차지 저항(30)과 프리차지 릴레이(112)의 중간점이다.
지점 C는 제1메인 릴레이(111)의 타측의 지점으로 제1메인 릴레이(111)와 부하(20) (+) 단자의 중간점이다.
지점 D는 배터리(10)의 (-)단자와 제2메인 릴레이(113)의 중간점이며, 배터리(10)의 (-)단자 전압을 측정하기 위한 지점이다.
지점 E는 제2메인 릴레이(113)의 타측의 지점으로 제2메인 릴레이(113)와 부하(20) (-) 단자의 중간점이다.
이처럼 PRA부(110)의 고장 진단을 위한 전압 측정 지점이 설정되면, 고장 진단부(120)에서는 각 지점의 전압을 측정하여 기설정된 기준 전압과 비교하여 고장을 진단하고 릴레이를 제어한다.
도 1의 (b)를 참조하면 PRA 고장 진단 장치(100)의 고장 진단부(120)는 지점 A 내지 E의 전압을 측정하는 측정부(121), 측정부(121)에서 측정된 지점 A 내지 E의 전압을 기설정된 기준값과 비교하여 프리차지 릴레이(112), 제1 및 제2메인 릴레이(111, 113)의 고장을 판단하는 판단부(122), 판단부(122)에서 판단된 고장여부에 따라 프리차지 릴레이(112), 제1 및 제2메인 릴레이(111, 113)를 제어하는 제어부(123)로 구성된다.
측정부(121)는 지점 A 내지 E의 전압을 측정하기 위한 측정 회로를 각각 별도로 구비하며, 각각의 측정 회로에는 지점 A 내지 E의 전압을 입력받는 단자가 구비되어 있는데 지점 A 내지 E가 플로팅(Floating) 상태인 경우에는 전압값을 측정할 수 없기 때문에 이러한 경우의 오류를 방지하기 위하여 측정 회로의 전압을 입력받는 단자는 제1전압으로 풀업(Pull-up)을 구성하여 지점 A 내지 E가 플로팅(Floating) 상태일때 제1전압이 측정되도록 구성하는 것이 바람직하다.
측정부(121)가 전압을 측정하는 수단으로는 기 공지된 각종 전압 측정 수단을 적용할 수 있으며, 어느 하나의 측정 수단으로 한정하지 않는다.
이러한 측정부(121)의 측정 회로에 대한 예시를 도 2에 나타내었다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 측정부의 측정 회로에 대한 예시도이다.
도 2를 참조하면 측정부(121)의 측정 회로는 지점 A의 전압을 측정하는 예시를 나타내었으며, 포토커플러(124)와 저항 R1, R2, R3로 구성되어 있다.
포토커플러(124)는 "ON" 제어신호를 입력으로 받아 지점 A의 전압을 A/D Converter로 입력시켜주는 역할을 한다.
이때, "ON" 제어신호는 제어부(123)에서 출력될 수 있으며, 지점 A의 전압값을 항상 측정하는 것이 아닌 필요한 시점에 제어부(123)에서 "ON" 제어신호를 출력하면 전압값을 측정하도록 하기 위한 구성이다.
"ON" 제어신호에 의해 포토커플러(124)가 동작하면 지점 A의 전압은 저항 R1 과 R2에 의해 분배되며, 저항 R2에 걸리는 전압값이 A/D Converter로 입력되어 측정되게 된다.
이러한 저항 R1, R2에 따른 전압 분배는 지점 A 내지 E의 전압이 고전압 배터리(10)에 의해 수백V급의 레벨을 가질 수 있기 때문이며, A/D Converter에서 측정가능한 전압 레벨로 변환시켜주기 위한 구성이다.
또한 지점 A의 변환된 전압이 A/D Converter에 입력되기 전 저항 R3로 제1전압에 풀업되어 있는 것은, 상기한 바와 같이 지점 A의 전압이 플로팅 상태인 경우, 전압값을 측정할 수 없기 때문에 일정한 전압인 제1전압값으로 측정하여 플로팅을 판단하기 위한 이유이다.
이러한 구성을 갖는 측정부(121)의 측정 회로는 지점 A 뿐만 아니라 지점 B 내지 E에 각각 적용된다.
도 2에 나타낸 측정부(121)의 측정 회로가 적용된 경우, 지점 A 내지 E에서 측정될 수 있는 전압의 예시를 아래 표 1에 나타내었다.
지점 A 내지 E 입력 측정 전압 비고
플로팅(Floating) 제1전압 제1전압≠제2전압 and
제1전압≠제3전압
배터리(+) 전압 제2전압 배터리(+) 전압 × (R2/(R1 + R2))
배터리(-) 전압 제3전압 0V
즉, 지점 A 내지 E의 전압이 플로팅 상태인 경우에 측정되는 전압은 저항 R3를 이용한 풀업에 의해 제1전압이 되며, 지점 A 내지 E의 전압이 배터리(10)의 (+)단자의 전압인 경우에 측정되는 전압은 배터리(+) 전압이 저항 R1, R2에 의해 분배되는 전압값이며 이를 제2전압이라 한다.
또한 지점 A 내지 E의 전압이 배터리(10)의 (-) 단자의 전압인 경우에 측정되는 전압은 배터리(-) 단자 전위를 기준으로 전압을 측정하기 때문에 전위 변동이 없어 0V가 측정되고 이를 제3전압이라 한다.
즉 배터리(10)의 상태가 정상이라고 할 때, 지점 A 내지 E에서 측정될 수 있는 전압값의 종류는 제1전압, 제2전압, 제3전압이 되며, 프리차지 릴레이(111), 제1 및 제2메인 릴레이(111, 113)의 ON/OFF 상태에 따라 지점 A 내지 E에서 측정되어야 할 기준 전압값을 각각 제1전압 내지 제3전압 중 어느 하나의 전압값으로 설정할 수 있다.
아래의 표 2에 프리차지 릴레이(111), 제1 및 제2메인 릴레이(111, 113)의 ON/OFF 상태에 따라 지점 A 내지 E에서 측정되어야 할 기준 전압값을 나타내었다.
조건 지점 A 지점 B 지점 C 지점 D 지점 E
ALL OFF 제2전압 제2전압 제1전압 제3전압 제1전압
프리차지 릴레이 ON
제2메인 릴레이 OFF
제1메인 릴레이 OFF		 제2전압 제2전압 제2전압 제3전압 제1전압
프리차지 릴레이 ON
제2메인 릴레이 ON
제1메인 릴레이 OFF		 제2전압 제2전압 제2전압 제3전압 제3전압
프리차지 밀레이 ON
제2메인 릴레이 ON
제1메인 릴레이 ON		 제2전압 제2전압 제2전압 제3전압 제3전압
조건은 PRA부(110)의 릴레이 동작 순서에 따라 설정하였다. PRA부가 동작할땐 프리차지 릴레이(112)가 먼저 ON된 후 배터리(10)의 (-)전원을 공급하는 제2메인 릴레이(113)가 ON된 다음 마지막으로 제1메인 릴레이(111)를 ON시켜, 부하(20)에 배터리(10)전원을 공급하도록 하는데 이 시퀀스에 따라 순차적으로 조건을 설정하였다.
먼저, 지점 A는 릴레이의 ON, OFF에 관계없이 항상 배터리(10)의 (+)단자 전압을 측정하므로 제2전압이 기준전압이 된다.
지점 B 역시 지점 A와 마찬가지로 배터리(10)의 (+)단자 전압을 프리차지 저항(30)만 하나 거쳐 측정되는 지점이므로 지점 A와 동일하게 모든 조건에서 기준전압은 제2전압이 된다.
지점 C는 모든 릴레이가 OFF 되어 있는 상태에서는 전원이 공급되지 않는 지점이므로 플로팅 상태가 되어 제1전압이 측정되지만, 프리차지 릴레이 ON 되는 조건에서는 다른 릴레이의 동작에 상관없이 배터리(10)의 (+)단자 전압이 걸리게 되므로 제2전압이 측정된다.
지점 D는 릴레이의 ON, OFF에 관계없이 항상 배터리(10)의 (-)단자 전압이 걸리게 되므로 제3전압이 기준전압이 된다.
마지막으로 지점 E는 제2메인 릴레이(113)가 OFF인 상태에서는 아무런 전원이 공급되지 않는 지점이므로 플로팅 상태가 되어 제1전압이 측정되지만, 제2메인 릴레이(113)가 ON되는 조건에서는 다른 릴레이의 동작에 상관없이 배터리(10)의 (-)단자 전압이 걸리게 되므로 제3전압이 측정된다.
이러한 각 릴레이 동작 조건에 따른 기준전압에 따라 판단부(122)가 측정부(121)에서 측정된 지점 A 내지 E의 전압을 비교하여 각 릴레이의 고장을 판별한다.
이러한 판단부(122)에 의한 PRA의 고장을 진단하는 과정을 도 3에 자세하게 나타내었다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PRA 고장 진단 과정을 나타낸 흐름도이다.
먼저 판단부(122) 제1 및 제2메인 릴레이(111, 113)와 상기 프리차지 릴레이(112)가 모두 OFF인 상태에서, 측정부(121)를 통해 측정된 지점 A 및 B의 전압이 각각 제2전압이고, 지점 C 및 E의 전압이 각각 제1전압이고, 지점 D의 전압이 제3전압인지를 확인하는 제1조건 확인 단계(S101)를 진행한다.
만약 제1조건을 만족한다면, 판단부(122)는 모든 릴레이가 OFF 된 상태의 PRA부(110)가 정상인것으로 판단하여, 제어부(123)를 통해 프리차지 릴레이(112)를 ON시켜 프리차지를 수행하도록 한다(S105).
만약 제1조건을 만족하지 못하면, 판단부(122)는 지점 A와 지점 C의 전압이 각각 제2전압인지 확인하는 제2조건 확인 단계(S107)를 수행한다.
만약 지점 A와 지점 C의 전압이 제2전압으로 같다면, 프리차지 릴레이(112) 또는 제1메인 릴레이(111) 중 어느 하나의 릴레이의 접점이 동작하여 지점 A의 배터리 (+)전압이 지점 C에 공급된 것을 의미한다.
모든 릴레이가 OFF된 상태에서 이러한 제2조건이 만족되는 것은 프리차지 릴레이(112) 또는 제1메인 릴레이(111) 중 어느 하나의 릴레이의 접점에 융착이 발생하여 ON된 상태에서 OFF로 제어되지 않는 것이므로 판단부(122)는 프리차지 릴레이(112) 또는 제1메인 릴레이(111)에 접점 융착이 발생한 것으로 판단한다(S109).
이러한 불량이 발생하면 사용자는 진단을 멈추고 프리차지 릴레이(112) 또는 제1메인 릴레이(111)의 상태를 정밀하게 검사하거나 또는 두 릴레이를 모두 정상 릴레이로 교체하는 조치를 취할 수 있다.
만약 제2조건도 만족하지 못했다면, 판단부(122)는 지점 D와 지점 E의 전압이 각각 제3전압으로 같은지 확인하는 제3조건 확인 단계(S111)를 수행한다.
만약 제3조건과 같이 지점 D와 지점 E의 전압이 제3전압으로 같다면, 제2메인 릴레이(113)의 접점이 동작하여 지점 D의 배터리 (-)전압이 지점 E에 공급된 것을 의미한다.
따라서 판단부는 제3조건을 만족하는 경우 제2메인 릴레이(113)에 접점 융착이 발생한 것으로 판단하여(S113) 사용자가 정상 릴레이로 교체할 수 있도록 한다.
만약 제3조건도 만족하지 않는다면, 회로의 불량으로 판단하고 PRA부(110)의 전체 부품을 교체하거나 회로의 부품을 제외한 나머지 부분에 불량이 발생하지 않았는지 확인하도록 한다.
S105 단계 이후 판단부(112)는 프리차지 릴레이(112)가 ON 된 상태에서의 PRA부(110)의 불량을 진단한다.
판단부(113)는 지점 A, B, C의 전압이 제2전압을 만족하고, 지점 D는 제3전압, 지점 E는 제1전압을 만족하는지 확인하는 제4조건 확인 단계(S117)를 수행한다.
제4조건을 만족한다면, 프리차지 릴레이(112)가 ON 된 상태의 PRA부(110)는 정상인 것으로 판단하여, 제어부(123)를 통해 제2메인 릴레이(113)을 ON 시켜 배터리(10)의 (-) 전압이 부하(20)의 (-)단자에 공급되도록 한다(S119).
만약 제4조건을 만족하지 못한다면, 판단부(122)는 지점 C의 전압이 제1전압을 만족하는지 확인하는 제5조건 확인 단계(S121)를 수행한다.
프리차지 릴레이(112)가 정상적으로 ON되었다면 지점 C는 배터리 (+)전압인 제2전압이 측정되어야 하는데, 지점 C의 전압이 제1전압으로 측정되었다면, 지점 C는 플로팅 상태인 것이며, 이는 프리차지 릴레이(112)의 접점이 동작하지 않았다는 의미가 된다.
따라서 판단부(122)는 제5조건을 만족하는 경우 프리차지 릴레이(112)를 접점 오픈 불량으로 판단한다(S123).
만약 제5조건을 만족하지 못한다면, 판단부(122)는 지점 C의 전압이 제3전압을 만족하는지 확인하는 제6조건 확인단계(S125)를 수행한다.
만약 제6조건을 만족한다면, 부하(20)의 (+)단에 연결된 지점 C가 배터리(10)의 (+)전압인 제2전압이 아닌 배터리(10)의 (-) 전압인 제3전압이 측정된 것을 의미하므로, 판단부(122)는 부하(20)의 (-)단자와 (+)단자가 short된 상태라고 판단한다(S127).
S119 단계 이후 판단부(112)는 프리차지 릴레이(112)와 제2메인 릴레이(113)가 ON된 상태에서의 PRA부(110)의 불량을 진단한다.
판단부(113)는 지점 A, B, C의 전압이 제2전압을 만족하고, 지점 D, E의 전압이 제3전압을 만족하는지 확인하는 제7조건 확인 단계(S129)를 수행한다.
만약 제7조건을 만족한다면, 프리차지 릴레이(112)와 제2메인 릴레이(113)는 모두 정상적으로 ON이 된 상태로 판단하고 제어부(123)를 통해 제1메인 릴레이(111)를 ON시켜 마지막으로 배터리 (+)전압이 부하(20)의 (+)단자에 공급되도록 한다(S131).
그러나 만약 제7조건을 만족하지 못한다면, 지점 C의 전압이 지점 A 전압의 80%보다 작은지 확인하는 제8조건 확인 단계(S133)수행한다.
이 단계는 프리차지 릴레이(112)에 의해 배터리(10)의 (+)전압이 부하(20)의 (+)단자에 공급될 때, 부하(20)의 회로에 포함된 커패시터(미도시)에 전압이 충분히 충전되지 못하여 부하(20)의 (+) 단자에 배터리(10)의 (+)전압 보다 낮은 값의 전압이 검출되는 상황을 판단하기 위한 단계이다.
만약 제8조건을 만족한다면, 부하(20)의 커패시터는 충분히 충전되지 못한 상태이므로 판단부(122)는 부하(20)가 충전 상태인 것으로 판단하고 다시 제7조건 확인 단계인 S129단계부터 다시 수행하도록 하여(S135) 부하(20)가 충분히 충전된 것을 확인하고 진단을 종료하도록 한다.
이러한 과정을 통해 PRA를 구성하는 부품들의 불량을 세분화시켜 진단할 수 있으며, 각 부품의 고장이 없는 상태에서 순차적으로 릴레이들을 ON시킬 수 있기 때문에 PRA 동작 과정의 안정성을 높일 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : PRA 고장 진단 장치 110 : PRA부
111 : 제1메인 릴레이 112 : 프리차지 릴레이
123 : 제2메인 릴레이 120 : 고장 진단부
121 : 측정부 122 : 판단부
123 : 제어부 10 : 배터리
20 : 부하 30 : 프리차지 저항

Claims (5)

  1. 일측이 배터리의 (+)단자에 직렬로 연결되고 타측이 부하의 (+)단자와 직렬로 연결되는 제1메인 릴레이;
    상기 제1메인 릴레이와 병렬로 연결되는 프리차지 릴레이;
    일측이 상기 배터리의 (-)단자에 직렬로 연결되고 타측이 상기 부하의 (-)단자와 직렬로 연결되는 제2메인 릴레이;
    상기 제1메인 릴레이의 일측을 지점 A, 상기 프리차지 릴레이의 일측을 지점 B, 상기 제1메인 릴레이의 타측을 지점 C, 상기 제2메인 릴레이의 일측을 지점 D, 상기 제2메인 릴레이의 타측을 지점 E로 설정하여 상기 지점 A 내지 E의 전압을 측정하는 측정부;
    상기 측정부에서 측정된 상기 지점 A 내지 E의 전압을 기설정된 기준값과 비교하여 고장을 판단하는 판단부; 및
    상기 판단부에서 판단된 고장여부에 따라 상기 제1메인 릴레이, 상기 프리차지 릴레이 및 상기 제2메인 릴레이의 ON/OFF를 제어하는 제어부; 를 포함하는 PRA 고장 진단 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정부는,
    상기 지점 A 내지 E의 전압을 측정하기 위한 측정 회로를 각각 구비하며,
    상기 측정 회로에는 상기 지점 A 내지 E의 전압을 입력받는 단자에 제1전압으로 풀업(Pull-up)을 구성하여 상기 지점 A 내지 E의 전압이 플로팅(Floating) 상태일 경우, 제1전압이 측정되도록 하는 PRA 고장 진단 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 제1 및 제2메인 릴레이와 상기 프리차지 릴레이가 모두 OFF인 상태에서,
    상기 측정부를 통해 측정된 전압이
    상기 지점 A 및 B의 전압이 각각 제2전압이고, 상기 지점 C 및 E의 전압이 각각 상기 제1전압이고, 상기 지점 D의 전압이 제3전압인 제1조건을 만족하면 정상으로 판단하여 상기 제어부를 통해 상기 프리차지 릴레이를 ON시키고,
    상기 제1조건을 만족하지 못한 상태에서, 상기 지점 A 및 C의 전압이 각각 상기 제2전압인 제2조건을 만족하면, 상기 제1메인 릴레이 또는 상기 프리차지 릴레이를 접점 융착으로 판단하고,
    상기 제2조건을 만족하지 못한 상태에서 상기 지점 D 및 E의 전압이 각각 상기 제3전압인 제3조건을 만족하면, 상기 제2메인 릴레이를 접점 융착으로 판단하고,
    상기 제3조건을 만족하지 못하면, 회로 불량으로 판단하는 PRA 고장 진단 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 프리차지 릴레이가 ON되고, 상기 제1 및 제2메인 릴레이가 OFF인 상태에서,
    상기 측정부를 통해 측정된 전압이
    상기 지점 A, B 및 C의 전압이 각각 상기 제2전압이고, 상기 지점 D의 전압이 상기 제3전압이고, 상기 지점 E의 전압이 상기 제1전압인 제4조건을 만족하면 정상으로 판단하여 상기 제어부를 통해 상기 제2메인 릴레이를 ON시키고,
    상기 제4조건을 만족하지 못한 상태에서, 상기 지점 C의 전압이 상기 제2전압인 제5조건을 만족하면, 상기 제1메인 릴레이를 접점 오픈으로 판단하고,
    상기 제5조건을 만족하지 못한 상태에서 상기 지점 C의 전압이 상기 제3전압인 제6조건을 만족하면, 상기 부하의 (-)단자 불량으로 판단하는 PRA 고장 진단 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 프리차지 릴레이 및 상기 제1메인 릴레이가 ON되고, 상기 제2메인 릴레이가 OFF인 상태에서,
    상기 측정부를 통해 측정된 전압이
    상기 지점 A, B 및 C의 전압이 각각 상기 제2전압이고, 상기 지점 D 및 E의 전압이 각각 상기 제3전압인 제7조건을 만족하면 정상으로 판단하여 상기 제어부를 통해 상기 제1메인 릴레이를 ON시키고,
    상기 제7조건을 만족하지 못한 상태에서, 상기 지점 C의 전압이 상기 지점 A의 전압의 80% 보다 작은 제8조건을 만족하면, 상기 부하 충전상태로 판단하고, 상기 제7조건을 만족하는지 재확인하는 PRA 고장 진단 장치.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109725252A (zh) * 2019-03-13 2019-05-07 海马汽车有限公司 一种继电器状态检测电路及其方法
KR20200009361A (ko) * 2018-07-18 2020-01-30 한국단자공업 주식회사 스마트 ｐｒａ의 차단 방법 및 그 스마트 ｐｒａ
KR20200023923A (ko) * 2018-08-27 2020-03-06 현대모비스 주식회사 엠디피에스용 기계식 릴레이의 고장 검출 및 대응방법
KR20200080422A (ko) * 2018-12-19 2020-07-07 한국단자공업 주식회사 저전압릴레이를 갖는 스마트 pra와 이를 이용한 스마트 pra의 페일세이프티 시스템 및 방법
KR20210064932A (ko) * 2019-11-26 2021-06-03 주식회사 엘지에너지솔루션 회로 진단 장치 및 이를 포함하는 배터리 팩

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100040819A (ko) 2010-03-09 2010-04-21 허진 전류검출형 아크 제거기와 전류검출형 하이브리드 스위치
JP2014190960A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Gs Yuasa Corp スイッチ故障判定装置、蓄電装置およびスイッチ故障判定方法
KR101521985B1 (ko) 2014-06-18 2015-05-29 주식회사 경신 전원 전달 장치 및 그 제어 방법
KR20160063896A (ko) * 2014-11-27 2016-06-07 현대오트론 주식회사 풀다운 회로를 이용한 배터리 관리 시스템의 단선 진단 장치 및 방법
KR20160081058A (ko) * 2014-12-30 2016-07-08 한국단자공업 주식회사 Pra의 상태 감지방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100040819A (ko) 2010-03-09 2010-04-21 허진 전류검출형 아크 제거기와 전류검출형 하이브리드 스위치
JP2014190960A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Gs Yuasa Corp スイッチ故障判定装置、蓄電装置およびスイッチ故障判定方法
KR101521985B1 (ko) 2014-06-18 2015-05-29 주식회사 경신 전원 전달 장치 및 그 제어 방법
KR20160063896A (ko) * 2014-11-27 2016-06-07 현대오트론 주식회사 풀다운 회로를 이용한 배터리 관리 시스템의 단선 진단 장치 및 방법
KR20160081058A (ko) * 2014-12-30 2016-07-08 한국단자공업 주식회사 Pra의 상태 감지방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200009361A (ko) * 2018-07-18 2020-01-30 한국단자공업 주식회사 스마트 ｐｒａ의 차단 방법 및 그 스마트 ｐｒａ
KR20200023923A (ko) * 2018-08-27 2020-03-06 현대모비스 주식회사 엠디피에스용 기계식 릴레이의 고장 검출 및 대응방법
KR20200080422A (ko) * 2018-12-19 2020-07-07 한국단자공업 주식회사 저전압릴레이를 갖는 스마트 pra와 이를 이용한 스마트 pra의 페일세이프티 시스템 및 방법
CN109725252A (zh) * 2019-03-13 2019-05-07 海马汽车有限公司 一种继电器状态检测电路及其方法
KR20210064932A (ko) * 2019-11-26 2021-06-03 주식회사 엘지에너지솔루션 회로 진단 장치 및 이를 포함하는 배터리 팩
WO2021107627A1 (ko) * 2019-11-26 2021-06-03 주식회사 엘지에너지솔루션 회로 진단 장치 및 이를 포함하는 배터리 팩

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