KR20180051945A - 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치 및 방법 - Google Patents

교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시 예에 따른 센싱 와이어 오픈 진단 장치는, 복수의 배터리 셀의 각 센싱 라인과 직렬로 연결되는 필터 저항과 접지와 연결되는 필터 커패시터가 서로 연결되는 필터부; 상기 필터부를 통해 상기 배터리 셀 측으로 교류 신호를 발생시키는 파형 발생부; 상기 필터부 및 상기 파형 발생부 사이에 직렬로 연결되는 디커플링 커패시터; 상기 디커플링 커패시터와 직렬로 연결되는 측정 저항; 상기 발생된 교류 신호에 따라 상기 측정 저항 양단에 걸리는 파형을 측정하는 측정부; 및 상기 측정된 파형의 크기를 기설정된 기준치와 비교하여 센싱 라인을 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정하는 제어부를 포함한다.

Description

교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DIAGNOSING SENSING WIRE OPEN USING AC CURRENT}
본 발명은 전기 에너지를 이용하는 장치에 사용될 수 있는 배터리 관리 시스템(Battery Management System)에 관한 것으로, 배터리 관리 시스템의 제어 회로에서 교류 신호를 이용하여 센싱 와이어의 오픈을 진단할 수 있는, 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 고전압의 배터리를 사용하는 산업기기, 가정기기 및 자동차 등 다양한 장치가 등장하고 있으며 특히 자동차 기술분야에서는 고전압 배터리 사용이 더욱 활발해지고 있다.
가솔린이나 중유 등의 화석연료를 주연료로 사용하는 내연 엔진을 이용하는 자동차는 대기오염 등 공해발생에 심각한 영향을 주고 있다. 따라서 최근에는 공해발생을 줄이기 위하여, 전기자동차 또는 하이브리드(Hybrid) 자동차의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.
전기자동차(EV; electric Vehicle)는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 말한다. 즉, 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 자동차를 구동시키는 전기자동차는 가솔린 자동차보다 먼저 개발되었으나, 배터리의 무거운 중량 및 충전에 걸리는 시간 등의 문제 때문에 실용화되지 못하다가 최근 에너지 및 환경 문제가 심각해지면서 1990년대부터 실용화를 위한 연구가 시작하였다.
한편, 최근 배터리 기술이 비약적으로 발전하면서 전기자동차 및 화석연료와 전기에너지를 적응적으로 사용하는 하이브리드 자동차(HEV)가 상용화되고 있다.
HEV는 가솔린과 전기를 함께 동력원으로 사용하기 때문에 연비 개선 및 배기가스 저감 측면에서 긍정적인 평가를 받고 있다. 이러한 HEV도 가솔린 자동차와의 가격 차이를 어떻게 극복하느냐가 관건으로서, 2차 전지 탑재량을 전기자동차의 1/3수준까지 낮출 수 있어 완전한 전기 자동차로 진화하는 중간 역할을 할 것으로 기대되고 있다.
이러한 전기 에너지를 이용하는 HEV 및 EV 자동차는 충방전이 가능한 다수의 2차 전지(cell)가 하나의 팩(pack)으로 형성된 배터리를 주동력원으로 이용하기 때문에 배기가스가 전혀 없으며 소음이 아주 작은 장점이 있다.
이와 같이 전기 에너지를 이용하는 자동차는 배터리의 성능이 자동차의 성능에 직접적인 영향을 미치므로, 각 전지 셀의 전압, 전체 배터리의 전압 및 전류 등을 측정하여 각 전지 셀의 충방전을 효율적으로 관리할 뿐만 아니라, 각 전지 셀을 센싱하는 셀 센싱 IC의 상태를 모니터링하여 해당 셀의 안정적인 컨트롤이 가능한 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)이 절실히 요구되는 실정이다.
도 1은 종래 기술에 따른 배터리 관리 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 차량용 배터리 관리 시스템(100)은 복수의 배터리 모듈을 포함하는 배터리 스택(10), 차량 전자 장치(20) 및 배터리 모니터링 장치(30)를 포함한다.
배터리 스택(10)은 복수의 배터리 모듈(11, 12)을 포함하며, 배터리 모듈(11, 12)은 복수의 배터리 셀(13)을 포함한다. 배터리 스택(10)은 충전된 고전압 직류 전력을 차량 충전 장치(20)에 공급한다.
배터리 모니터링 장치(30)는 복수의 MCU(31, 32)와 상기 MCU를 제어하는 BCU(33)를 포함한다. 배터리 모니터링 장치(30)는 배터리 스택과 연결되어 배터리 스택(10)의 충방전 상태를 모니터링하고, 배터리 스택(10)의 충방전 동작을 제어한다.
복수의 MCU(31, 32)는 각각 복수의 배터리 모듈(11, 12)과 연결되어 배터리 모듈(11, 12) 또는 배터리 셀(13)의 작동 특성을 모니터링한다. 예를 들어, MCU(31)는 배터리 모듈(11) 또는 배터리 셀(13)의 전압, 전류, 충전 상태, 온도 등과 같은 작동 특성을 모니터링한다.
또한, 복수의 MCU(31, 32)는 각각 복수의 배터리 모듈(11, 12)과 연결되어 배터리 모듈(11, 12) 또는 배터리 셀(13)의 작동을 제어한다. 예를 들어, MCU(31)는 배터리 모듈(11) 또는 배터리 셀(13)을 모니터링한 결과를 통해 배터리 모듈(11) 또는 배터리 셀(13)을 충전 또는 방전되도록 제어할 수 있다.
BCU(33)는 복수의 MCU(31, 32)와 연결되어 복수의 MCU(31, 32)로부터 배터리 모듈(11, 12) 또는 배터리 셀(13)의 작동 특성에 대한 정보를 전달받는다. 또한 BCU(33)는 복수의 MCU(31, 32)로부터 전달받은 정보를 기반으로 배터리 모듈(11, 12) 또는 배터리 셀(13)을 제어하기 위한 정보를 복수의 MCU(31, 32)에게 전달할 수 있다.
복수의 MCU(31, 32)는 배터리 모듈(11, 12)을 제어하고 BCU(33)와 통신을 수행하기 위해서 구동 전력을 외부로부터 공급을 받아야 하며, 통상 복수의 MCU(31, 32)는 별도의 전원이 연결되거나 또는 BCU(33)를 통해서 저전력을 공급받는다.
한편, 종래의 배터리 관리 시스템은 센싱 와이어의 오픈 진단을 위해 저항 등의 전류 소스(Current Source)를 이용하여 RC 필터의 C에 충전된 전하량을 비교한다. 그리고 전하량 비교 결과를 통해 센싱 와이어의 오픈 진단을 수행하였다.
센싱 와이어가 정상 상태인 경우, 전하량 비교 결과는 전하량 변경이 없다는 결과로 진단된다. 반면, 센싱 와이어가 오픈 상태인 경우, 전하량 비교 결과는 전하량 강하가 발생한다는 결과로 진단된다.
종래의 배터리 관리 시스템에서는 센싱 와이어의 오픈 진단을 위해 배터리 셀(Cell) 양단에 임의의 전류 소스를 연결함으로써 불필요한 방전이 발생할 수 있다. 그리고 배터리 관리 시스템에서는 센싱단 최하위(C0) 라인은 진단을 하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 센싱 와이어 진단 중에는 셀 밸런싱(Cell Balancing) 및 셀 전압 측정 등의 기능을 수행할 수 없다는 문제점이 있다.
미국 특허공개공보 제20140070772호
본 발명의 실시 예들은 상기와 같이 문제점을 해결하기 위해, 교류 신호를 통과하는 커패시터(Capacitor)의 특징을 이용하여 센싱 와이어의 오픈을 용이하게 진단할 수 있는, 교류 신호를 이용한 센싱 와이어의 오픈 진단 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 별도의 교류 신호를 통해서 센싱 와이어의 오픈을 진단함으로써, 센싱 와이어 오픈 진단을 위한 종래의 전류 소스(Current Source) 방식에서 불필요한 방전 전류가 생기는 것을 방지할 수 있는, 교류 신호를 이용한 센싱 와이어의 오픈 진단 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 종래에서는 측정되지 않는 배터리 셀의 최하위(C0) 라인을 포함한 모든 센싱 와이어의 오픈 진단을 수행할 수 있는, 교류 신호를 이용한 센싱 와이어의 오픈 진단 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 종래에 센싱 와이어 오픈 진단 중에는 수행할 수 없었던 셀 밸런싱(Cell Balancing) 및 셀 전압(Cell Voltage) 측정도 동시에 수행할 수 있는, 교류 신호를 이용한 센싱 와이어의 오픈 진단 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 셀 전압 측정 라인의 노이즈 제거를 위한 필터부의 커패시터를 디커플링 커패시터로 이용함으로써, 별도의 디커플링 커패시터를 추가하지 않고도 센싱 와이어의 오픈을 용이하게 진단할 수 있는, 교류 신호를 이용한 센싱 와이어의 오픈 진단 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 복수의 배터리 셀의 각 센싱 라인과 직렬로 연결되는 필터 저항과 접지와 연결되는 필터 커패시터가 서로 연결되는 필터부; 상기 필터부를 통해 상기 배터리 셀 측으로 교류 신호를 발생시키는 파형 발생부; 상기 필터부 및 상기 파형 발생부 사이에 직렬로 연결되는 디커플링 커패시터; 상기 디커플링 커패시터와 직렬로 연결되는 측정 저항; 상기 발생된 교류 신호에 따라 상기 측정 저항 양단에 걸리는 파형을 측정하는 측정부; 및 상기 측정된 파형의 크기를 기설정된 기준치와 비교하여 센싱 라인을 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정하는 제어부를 포함하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치가 제공될 수 있다.
상기 장치는, 상기 필터 저항 및 상기 디커플링 커패시터 사이의 각 센싱 라인을 열거나 닫는 라인 스위치부를 더 포함하고, 상기 제어부는 진단 대상이 되는 센싱 라인과 연결된 라인 스위치를 닫고 나머지 라인 스위치를 열 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정된 파형의 크기가 기설정된 기준치를 초과하면 센싱 라인을 정상 상태로 판정하고, 상기 측정된 파형의 크기가 기설정된 기준치 이하이면 센싱 라인을 오픈 상태로 판정할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 측면에 따르면, 복수의 배터리 셀의 각 센싱 라인과 직렬로 연결되는 필터 저항과 접지와 연결되는 필터 커패시터가 서로 연결된 센싱 와이어 오픈 진단 장치에서의 센싱 와이어 오픈 진단 방법에 있어서, 측정 저항 및 디커플링 커패시터를 통해 필터 저항 및 필터 커패시터와 연결된 배터리 셀 측으로 교류 신호를 발생시키는 단계; 상기 발생된 교류 신호에 따라 상기 측정 저항 양단에 걸리는 파형을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 파형의 크기를 기설정된 기준치와 비교하여 센싱 라인을 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정하는 단계를 포함하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법이 제공될 수 있다.
상기 방법은, 상기 필터 저항 및 상기 디커플링 커패시터 사이의 라인 중에서 진단 대상이 되는 센싱 라인을 열거나 닫는 단계를 더 포함하고, 상기 센싱 라인을 열거나 닫는 단계는, 진단 대상이 되는 센싱 라인과 연결된 라인 스위치를 닫고 나머지 라인 스위치를 열 수 있다.
상기 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정하는 단계는, 상기 측정된 파형의 크기가 기설정된 기준치를 초과하면 센싱 라인을 정상 상태로 판정하고, 상기 측정된 파형의 크기가 기설정된 기준치 이하이면 센싱 라인을 오픈 상태로 판정할 수 있다.
한편, 본 발명의 제3 측면에 따르면, 복수의 배터리 셀의 각 센싱 라인과 직렬로 연결되는 필터 저항과 필터 커패시터가 서로 연결되는 필터부; 상기 필터 커패시터와 직렬로 연결되고, 상기 필터 커패시터를 통해 상기 배터리 셀 측으로 교류 신호를 발생시키는 파형 발생부; 상기 필터부 및 상기 파형 발생부 사이에 직렬로 연결되는 측정 저항; 상기 발생된 교류 신호에 따라 상기 측정 저항 양단에 걸리는 파형을 측정하는 측정부; 및 상기 측정된 파형의 존재 여부를 판단하여 센싱 라인을 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정하는 제어부를 포함하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치가 제공될 수 있다.
상기 장치는, 상기 필터 커패시터 및 상기 측정 저항 사이의 각 센싱 라인을 열거나 닫는 라인 스위치부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 진단 대상이 되는 센싱 라인과 연결된 라인 스위치를 닫고 나머지 라인 스위치를 열 수 있다.
상기 장치는, 상기 필터부와 연결되어 배터리 셀의 셀 전압을 측정하는 셀 전압 측정부; 및 상기 라인 스위치와 접지 사이에 연결되는 접지 스위치;를 더 포함하고, 상기 제어부는 배터리 셀과 연결된 각 라인 스위치 및 상기 접지 스위치를 모두 닫은 상태에서 상기 셀 전압 측정부를 통해 센 전압을 측정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 측정된 파형이 존재하면 센싱 라인을 정상 상태로 판정하고, 상기 측정된 파형이 존재하지 않으면 센싱 라인을 오픈 상태로 판정할 수 있다.
한편, 본 발명의 제4 측면에 따르면, 복수의 배터리 셀의 각 센싱 라인과 직렬로 연결되는 필터 저항과 필터 커패시터가 서로 연결된 센싱 와이어 오픈 진단 장치에서의 센싱 와이어 오픈 진단 방법에 있어서, 측정 저항 및 필터 커패시터를 통해 필터 저항과 연결된 배터리 셀 측으로 교류 신호를 발생시키는 단계; 상기 발생된 교류 신호에 따라 상기 측정 저항 양단에 걸리는 파형을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 파형의 존재 여부를 판단하여 센싱 라인을 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정하는 단계를 포함하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법이 제공될 수 있다.
상기 방법은, 상기 필터 커패시터 및 상기 측정 저항 사이의 라인 중에서 진단 대상이 되는 센싱 라인을 열거나 닫는 단계를 더 포함하고, 상기 센싱 라인을 열거나 닫는 단계는, 진단 대상이 되는 센싱 라인과 연결된 라인 스위치를 닫고 나머지 라인 스위치를 열 수 있다.
상기 방법은, 배터리 셀과 연결된 각 라인 스위치와 각 라인 스위치와 접지 사이에 연결되는 접지 스위치를 모두 닫는 단계; 및 라인 스위치 및 접지 스위치가 닫힌 상태에서 배터리 셀의 셀 전압을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정하는 단계는, 상기 측정된 파형이 존재하면 센싱 라인을 정상 상태로 판정하고, 상기 측정된 파형이 존재하지 않으면 센싱 라인을 오픈 상태로 판정할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 교류 신호를 통과하는 커패시터(Capacitor)의 특징을 이용하여 센싱 와이어의 오픈을 용이하게 진단할 수 있고, 배터리 팩을 용이하게 진단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 별도의 교류 신호를 통해서 센싱 와이어의 오픈을 진단함으로써, 센싱 와이어 오픈 진단을 위한 종래의 전류 소스(Current Source) 방식에서 불필요한 방전 전류가 생기는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 종래에서는 측정되지 않는 배터리 셀의 최하위(C0) 라인을 포함한 모든 센싱 와이어의 오픈 진단을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 종래에 센싱 와이어 오픈 진단 중에는 수행할 수 없었던 셀 밸런싱(Cell Balancing) 및 셀 전압(Cell Voltage) 측정도 동시에 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들은 셀 전압 측정 라인의 노이즈 제거를 위한 필터부의 커패시터를 디커플링 커패시터로 이용함으로써, 별도의 디커플링 커패시터를 추가하지 않고도 센싱 와이어의 오픈을 용이하게 진단할 수 있는, 교류 신호를 이용한 센싱 와이어의 오픈 진단 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 배터리 관리 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 정상 상태의 센싱 와이어를 흐르는 교류 신호의 흐름에 대한 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 오픈 상태의 센싱 와이어를 흐르는 교류 신호의 흐름에 대한 설명도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 오픈 상태의 센싱 와이어를 흐르는 교류 신호의 흐름에 대한 설명도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 셀 전압 측정시의 장치 상태에 대한 설명도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법에 대한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 필터부(210), 파형 발생부(220), 디커플링 커패시터(231), 측정 저항(232), 측정부(240) 및 제어부(250)를 포함한다. 여기서, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 라인 스위치부(260)를 더 포함할 수 있다.
이하, 도 1의 본 발명의 제1 실시 예에 따른 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
우선, 배터리 모듈(201)은 직렬 연결된 다수의 배터리 셀(202)을 포함한다. 여기서, 본 명세서의 제1 실시 예에서는 설명의 편의상 배터리 셀(202)을 4개의 배터리 셀(202)로 도시하고 있다. 그러나 배터리 셀(202)의 개수는 이보다 적거나 많을 수 있으며, 경우에 따라서는 다수의 배터리 셀(202)을 포함하는 다수의 배터리 모듈(201)로 구성될 수도 있다. 즉, 본 명세서의 일 실시 예에 대한 설명을 위해, 단순히 특정 개수의 배터리 셀(202)로 이루어진 배터리 모듈(201)로 한정되지 않는다. 또한, 배터리 모듈이 아닌 적어도 하나의 배터리 모듈로 이루어진 배터리 팩에서도 동일한 센싱 와이어 오픈 진단 장치가 적용될 수 있다.
여기서, 배터리 팩은 일반적인 차량의 저전압 배터리에 비해 고전압을 출력하는 배터리 팩이다. 고전압 배터리는 엔진과 모터를 통해 주행하기 위한 구동수단으로 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 이용될 수 있다. 이러한 배터리 팩의 양단에는 모터가 필요에 따라 부하로서 연결되거나, 얼터네이터 등이 필요에 따라 충전기로서 연결될 수 있다.
각 배터리 셀(202)의 양극(+) 및 음극(-) 단자는 각각 라인을 통해 필터부(210) 및 라인 스위치부(260)와 연결된다. 여기서, 필터부(210)와 연결된 라인은 다수의 배터리 셀(202) 각각의 충방전 상태를 모니터링하기 위한 측정 라인일 수 있다.
한편, 필터부(210)는 필터 저항(211) 및 필터 커패시터(212)를 포함한다. 필터부(210)에서는 복수의 배터리 셀(202)의 각 센싱 라인과 직렬로 연결되는 필터 저항(211)과 접지와 연결되는 필터 커패시터(212)가 서로 연결된다. 필터 저항(211)은 각 라인에 연결되어 보호저항 역할을 수행할 수 있다. 필터 저항(211)은 배터리 모듈(201)의 배터리 셀(202)과 각각 라인 스위치부(260) 사이의 라인에 직렬로 연결되어 있다. 여기서, 필터 저항(211)의 타단을 통해서 필터 커패시터(212)가 각 배터리 셀들과 병렬 연결될 수 있다. 즉, 필터 저항(211)과 필터 커패시터(212)는 RC 필터를 구성함으로써, 각 배터리 셀(202)로부터 공급되는 전력의 노이즈를 제거할 수 있다.
파형 발생부(220)는 필터부(210)를 통해 배터리 셀(202) 측으로 교류 신호를 발생시킨다.
디커플링 커패시터(231)는 필터부(210) 및 파형 발생부(220) 사이에 직렬로 연결된다.
측정 저항(232)은 디커플링 커패시터(231)와 직렬로 연결된다.
측정부(240)는 파형 발생부(220)에서 발생된 교류 신호에 따라 측정 저항(232) 양단에 걸리는 파형을 측정한다.
제어부(250)는 측정부(240)에서 측정된 파형의 크기를 기설정된 기준치와 비교하여 센싱 라인을 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정한다. 또한, 제어부(250)는 배터리 모듈(201)과 연결되어 각 배터리 셀들의 충방전 상태를 모니터링하는 회로로 이용될 수 있다. 또한, 제어부(250)는 모니터링된 충방전 상태에 따라 필요시 셀 밸런싱을 수행할 수 있다.
여기서, 제어부(250)는, 측정된 파형의 크기가 기설정된 기준치를 초과하면 센싱 라인을 정상 상태로 판정하고, 상기 측정된 파형의 크기가 기설정된 기준치 이하이면 센싱 라인을 오픈 상태로 판정한다.
한편, 라인 스위치부(260)는 필터부(210) 및 디커플링 커패시터(231) 사이의 각 센싱 라인을 열거나 닫는다. 라인 스위치부(260)는 제1 내지 제4 라인 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(250)는 진단 대상이 되는 센싱 라인과 연결된 라인 스위치를 닫고 나머지 라인 스위치를 열 수 있다. 일례로, 제어부(250)는 진단 대상이 되는 센싱 라인이 C0라인이라면 C0라인과 연결된 제1 라인 스위치(SW1)을 닫고, 나머지 제2 내지 제4 라인 스위치(SW2, SW3, SW4)를 열 수 있다.
이와 같이, 교류 신호를 발생시키는 파형 발생부(220)에 생성된 교류 신호는 센싱 라인의 정상 결선 상태와 오픈(Open) 상태에서 따라 경로가 달라진다. 그러므로 측정 저항(RM 저항)의 양단에 걸리는 파형도 달라진다. 이러한 정상 상태 및 오픈 상태를 도 3 및 도 4를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 정상 상태의 센싱 와이어를 흐르는 교류 신호의 흐름에 대한 설명도이다.
정상 상태의 교류 신호에 대한 흐름이 도 3에 도시되어 있다. 여기서, C0 라인 진단을 수행한 것을 일례로 설명하기로 한다. 라인 스위치부(260)에서 제1 라인 스위치(SW1)는 닫히고, 나머지 제2 내지 제4 라인 스위치(SW2, SW3, SW4)는 열린 상태에서 C0 라인 진단이 수행된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 정상 상태의 교류 신호에 대한 흐름은 화살표 방향대로 흐르게 된다.
파형 발생부(220)에서 발생된 교류 신호는 순서대로 측정 저항(232), 디커플링 커패시터(231), 필터부(210)의 필터 저항(211), 센싱 와이어 및 배터리 셀(202) 및 접지로 흐르게 된다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 오픈 상태의 센싱 와이어를 흐르는 교류 신호의 흐름에 대한 설명도이다.
오픈(Open) 상태의 교류 신호에 대한 흐름이 도 4에 도시되어 있다. 여기서, C0 라인 진단을 수행한 것을 일례로 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 오픈 상태의 교류 신호에 대한 흐름은 화살표 방향대로 흐르다가, 도 3과 다르게 필터부(210)의 필터 커패시터(212)를 거쳐 접지로 흐르게 된다.
파형 발생부(220)에서 발생된 교류 신호는 순서대로 측정 저항(232), 디커플링 커패시터(231), 필터부(210)의 필터 저항(211), 필터부(210)의 필터 커패시터(212) 및 접지로 흐르게 된다. 즉, 필터 저항(211) 및 배터리 셀(202) 사이의 센싱 와이어가 오픈 상태이므로 배터리 셀(202)로 흐르지 않게 된다.
도 3 및 도 4에서 살펴본 바와 같이, 센싱 와이어의 정상 상태 또는 오픈 상태에 따라 교류신호의 경로가 달라진다. 측정 저항(232)에 걸리는 파형의 크기도 달라지게 된다.
센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 이런 차이점을 이용하여, 센싱 와이어 오픈 여부를 진단할 수 있다. 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 모든 센싱 와이어를 진단할 수 있도록 센싱 와이어에 장착된 각각 라인 스위치를 포함한다. 센싱 와이어 오픈 진단 진단이 수행되는 와이어의 라인 스위치만을 닫은 상태에서 진단 수행을 진행한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법에 대한 흐름도이다.
우선, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법은, 복수의 배터리 셀(202)의 각 센싱 라인과 직렬로 연결되는 필터 저항(211)과 접지와 연결되는 필터 커패시터(212)가 서로 연결된 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)에 의해서 수행된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 측정 센싱 라인의 라인 스위치를 닫는다(S101). 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 S101 단계에서 진단 대상이 되는 센싱 라인과 연결된 라인 스위치를 닫고 나머지 라인 스위치를 연다. 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 진단 대상이 되는 센싱 라인만을 열고 측정을 시작하게 된다.
그리고 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 파형 발생부(220)를 통해 교류 신호를 발생시킨다(S102). 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 측정 저항(232) 및 디커플링 커패시터(231)를 통해 필터 저항(211) 및 필터 커패시터(212)와 연결된 배터리 셀(202) 측으로 교류 신호를 발생시킨다.
이어서, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 측정 저항(RM 저항) 양단의 파형을 측정한다(S103). 즉, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 발생된 교류 신호에 따라 측정 저항(232) 양단에 걸리는 파형을 측정한다.
이후, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 측정된 파형의 크기가 기설정된 기준치를 초과하는지를 판단한다(S104). 즉, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 측정된 파형의 크기를 기설정된 기준치와 비교하여 센싱 라인을 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정할 수 있다.
상기 판단 결과(S104), 측정된 파형의 크기가 기설정된 기준치를 초과하면, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 센싱 와이어의 상태를 정상 상태로 판정한다(S105).
반면, 상기 판단 결과(S104), 측정된 파형의 크기가 기설정된 기준치 이하이면, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 센싱 와이어의 상태를 오픈(Open) 상태로 판정한다(S106).
그리고 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 판정된 센싱 와이어의 상태를 저장하고, 센싱 와이어의 상태 정보를 외부 단말이나 사용자 단말로 송신할 수 있다(S107).
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치의 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 필터부(210), 파형 발생부(220), 측정 저항(232), 측정부(240) 및 제어부(250)를 포함한다. 여기서, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 라인 스위치부(260)를 더 포함할 수 있다. 또한, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 셀 전압 측정부(270) 및 접지 스위치(SW6)를 더 포함할 수 있다.
이하, 도 6의 본 발명의 제2 실시 예에 따른 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
우선, 배터리 모듈(201)은 직렬 연결된 다수의 배터리 셀(202)을 포함한다. 여기서, 본 명세서의 제2 실시 예에서는 제1 실시 예와 동일하게 설명의 편의상 배터리 셀(202)을 4개의 배터리 셀(202)로 도시하고 있다. 그러나 배터리 셀(202)의 개수는 이보다 적거나 많을 수 있으며, 경우에 따라서는 다수의 배터리 셀(202)을 포함하는 다수의 배터리 모듈(201)로 구성될 수도 있다. 즉, 본 명세서의 일 실시 예에 대한 설명을 위해, 단순히 특정 개수의 배터리 셀(202)로 이루어진 배터리 모듈(201)로 한정되지 않는다. 또한, 배터리 모듈이 아닌 적어도 하나의 배터리 모듈로 이루어진 배터리 팩에서도 동일한 센싱 와이어 오픈 진단 장치가 적용될 수 있다.
여기서, 배터리 팩은 일반적인 차량의 저전압 배터리에 비해 고전압을 출력하는 배터리 팩이다. 고전압 배터리는 엔진과 모터를 통해 주행하기 위한 구동수단으로 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 이용될 수 있다. 이러한 배터리 팩의 양단에는 모터가 필요에 따라 부하로서 연결되거나, 얼터네이터 등이 필요에 따라 충전기로서 연결될 수 있다.
각 배터리 셀(202)의 양극(+) 및 음극(-) 단자는 각각 라인을 통해 필터부(210) 및 라인 스위치부(260)와 연결된다. 여기서, 필터부(210)와 연결된 라인은 다수의 배터리 셀(202) 각각의 충방전 상태를 모니터링하기 위한 측정 라인일 수 있다.
한편, 필터부(210)는 복수의 배터리 셀(202)의 각 센싱 라인과 직렬로 연결되는 필터 저항(211)과 필터 커패시터(212)가 서로 연결된다.
파형 발생부(220)는 필터 커패시터(212)와 직렬로 연결되고, 필터 커패시터(212)를 통해 배터리 셀(202) 측으로 교류 신호를 발생시킨다.
측정 저항(232)은 필터부(210) 및 파형 발생부(220) 사이에 직렬로 연결된다.
측정부(240)는 파형 발생부(220)에서 발생된 교류 신호에 따라 측정 저항(232) 양단에 걸리는 파형을 측정한다.
제어부(250)는 측정부(240)에서 측정된 파형의 존재 여부를 판단하여 센싱 라인을 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정한다.
여기서, 제어부(250)는, 측정부(240)에서 측정된 파형이 존재하면 센싱 라인을 정상 상태로 판정하고, 그 측정된 파형이 존재하지 않으면 센싱 라인을 오픈 상태로 판정할 수 있다.
한편, 라인 스위치부(260)는 필터 커패시터(212) 및 측정 저항(232) 사이의 각 센싱 라인을 열거나 닫는다. 라인 스위치부(260)는 제1 내지 제5 라인 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4, SW5)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(250)는 진단 대상이 되는 센싱 라인과 연결된 라인 스위치를 닫고 나머지 라인 스위치를 열 수 있다. 일례로, 제어부(250)는 진단 대상이 되는 센싱 라인이 C0라인이라면 C0라인과 연결된 제1 라인 스위치(SW1)을 닫고, 나머지 제2 내지 제5 라인 스위치(SW2, SW3, SW4, SW5)과 접지 스위치(SW6)를 열 수 있다.
셀 전압 측정과 관련하여, 셀 전압 측정부(270)는 필터부(210)와 연결되어 배터리 셀(202)의 셀 전압을 측정한다.
접지 스위치(SW6)는 라인 스위치부(260)와 접지 사이에 연결된다. 즉, 라인 스위치부(260)의 각 라인 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4, SW5)와 접지 사이에 연결될 수 있다.
여기서, 제어부(250)는 배터리 셀(202)과 연결된 각 라인 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4, SW5) 및 접지 스위치(SW6)를 모두 닫은 상태에서 셀 전압 측정부(270)를 통해 센 전압을 측정할 수 있다.
한편, 도 6에는 정상 상태의 교류 신호에 대한 흐름이 도시되어 있다. 여기서, C0 라인 진단을 수행한 것을 일례로 설명하기로 한다.
라인 스위치부(260)에서 제1 라인 스위치(SW1)는 닫히고, 나머지 제2 내지 제4 라인 스위치(SW2, SW3, SW4)와 접지 스위치(SW6)는 열린 상태에서 C0 라인 진단이 수행된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 정상 상태의 교류 신호에 대한 흐름은 화살표 방향대로 흐르게 된다.
파형 발생부(220)에서 발생된 교류 신호는 순서대로 측정 저항(232), 필터부(210)의 필터 커패시터(212), 필터부(210)의 필터 저항(211), 센싱 와이어, 배터리 셀(202) 및 접지로 흐르게 된다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 오픈 상태의 센싱 와이어를 흐르는 교류 신호의 흐름에 대한 설명도이다.
오픈(Open) 상태의 교류 신호에 대한 흐름이 도 7에 도시되어 있다. 여기서, C0 라인 진단을 수행한 것을 일례로 설명하기로 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 오픈 상태의 교류 신호에 대한 흐름은 화살표 방향대로 흐르다가 도 6과 다르게 경로가 차단되어 이후 단에서의 흐름이 없다.
파형 발생부(220)에서 발생된 교류 신호는 도 6고 다르게 교류 신호의 흐름이 없으므로, 측정 저항(232) 양단의 파형이 측정되지 않는다.
상기와 같이 교류신호의 경로가 있거나, 없음에 따라 측정 저항(232)에 걸리는 파형의 유무도 달라지게 된다.
센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 이런 차이점을 이용하여, 센싱 와이어 오픈 여부를 진단 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 셀 전압 측정시의 장치 상태에 대한 설명도이다.
셀 전압 측정시의 장치 상태가 도 8에 도시되어 있다. 모든 라인 스위치가 닫힌 상태이다.
이때, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 셀 전압 측정 시에는 접지 스위치(SW6)만 닫은 상태에서 진행한다.
반면, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 센싱 와이어 오픈 진단 시에는 접지 스위치(SW6)를 오픈한 상태에서 측정하고자 하는 배터리 셀(202)의 라인 스위치만을 닫은 상태에서 진단을 수행한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법에 대한 흐름도이다.
우선, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법은, 복수의 배터리 셀(202)의 각 센싱 라인과 직렬로 연결되는 필터 저항(211)과 필터 커패시터(212)가 서로 연결된 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)에 의해서 수행된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 제1 내지 제6 라인 스위치를 모두 닫는다(S201). 여기서, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 배터리 셀(202)과 연결된 각 라인 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4, SW5)와 각 라인 스위치와 접지 사이에 연결되는 접지 스위치(SW6)를 모두 닫고, 라인 스위치(SW1, SW2, SW3, SW4, SW5) 및 접지 스위치(SW6)가 닫힌 상태에서 배터리 셀(202)의 셀 전압을 측정할 수 있다.
그리고 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 셀 전압 측정을 진행한다(S202).
이후, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 제1 내지 제6 라인 스위치를 모두 열게 된다(S203).
그리고 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 진단하고자 하는 라인의 라인 스위치만을 닫는다(S204). 즉, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 필터 커패시터(212) 및 측정 저항(232) 사이의 라인 중에서 진단 대상이 되는 센싱 라인을 닫고, 나머지 라인 스위치를 연다.
이어서, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 파형 발생부(220)를 통해 교류 신호 발생시킨다(S205). 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 측정 저항(232) 및 필터 커패시터(212)를 통해 필터 저항(211)과 연결된 배터리 셀(202) 측으로 교류 신호를 발생시킨다.
이후, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 측정 저항(RM 저항) 양단의 파형을 측정한다(S206). 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 발생된 교류 신호에 따라 측정 저항(232) 양단에 걸리는 파형을 측정한다.
그리고 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 측정된 파형의 존재 여부를 판단한다(S207). 즉, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 측정된 파형의 존재 여부를 판단하여 센싱 라인을 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정할 수 있다.
상기 판단 결과(S207), 측정된 파형의 존재하면, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 센싱 와이어를 정상 상태로 판정한다(S208).
반면, 상기 판단 결과(S207), 측정된 파형의 존재하지 않으면, 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 센싱 와이어를 오픈(Open) 상태로 판정한다(S209).
그리고 센싱 와이어 오픈 진단 장치(200)는 판정된 센싱 와이어의 상태를 저장하고, 센싱 와이어의 상태 정보를 외부 단말이나 사용자 단말로 송신할 수 있다(S210).
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 배터리 관리 시스템(BMS) 10: 배터리 팩
11, 12: 배터리 모듈 20: 차량 전자 장치
30: 배터리 제어장치 31, 32: MCU
33: BCU
201: 배터리 모듈 202: 배터리 셀
200: 센싱 와이어 오픈 진단 장치 210: 필터부
211: 필터 저항 212: 필터 커패시터
220: 파형 발생부 231: 디커플링 커패시터
232: 측정 저항 240: 측정부
250: 제어부 260: 라인 스위치부
270: 셀 전압 측정부

Claims (14)

  1. 복수의 배터리 셀의 각 센싱 라인과 직렬로 연결되는 필터 저항과 접지와 연결되는 필터 커패시터가 서로 연결되는 필터부;
    상기 필터부를 통해 상기 배터리 셀 측으로 교류 신호를 발생시키는 파형 발생부;
    상기 필터부 및 상기 파형 발생부 사이에 직렬로 연결되는 디커플링 커패시터;
    상기 디커플링 커패시터와 직렬로 연결되는 측정 저항;
    상기 발생된 교류 신호에 따라 상기 측정 저항 양단에 걸리는 파형을 측정하는 측정부; 및
    상기 측정된 파형의 크기를 기설정된 기준치와 비교하여 센싱 라인을 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정하는 제어부
    를 포함하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터 저항 및 상기 디커플링 커패시터 사이의 각 센싱 라인을 열거나 닫는 라인 스위치부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 진단 대상이 되는 센싱 라인과 연결된 라인 스위치를 닫고 나머지 라인 스위치를 여는 것을 특징으로 하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정된 파형의 크기가 기설정된 기준치를 초과하면 센싱 라인을 정상 상태로 판정하고, 상기 측정된 파형의 크기가 기설정된 기준치 이하이면 센싱 라인을 오픈 상태로 판정하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치.
  4. 복수의 배터리 셀의 각 센싱 라인과 직렬로 연결되는 필터 저항과 접지와 연결되는 필터 커패시터가 서로 연결된 센싱 와이어 오픈 진단 장치에서의 센싱 와이어 오픈 진단 방법에 있어서,
    측정 저항 및 디커플링 커패시터를 통해 필터 저항 및 필터 커패시터와 연결된 배터리 셀 측으로 교류 신호를 발생시키는 단계;
    상기 발생된 교류 신호에 따라 상기 측정 저항 양단에 걸리는 파형을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 파형의 크기를 기설정된 기준치와 비교하여 센싱 라인을 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정하는 단계
    를 포함하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 필터 저항 및 상기 디커플링 커패시터 사이의 라인 중에서 진단 대상이 되는 센싱 라인을 열거나 닫는 단계를 더 포함하고,
    상기 센싱 라인을 열거나 닫는 단계는, 진단 대상이 되는 센싱 라인과 연결된 라인 스위치를 닫고 나머지 라인 스위치를 여는 것을 특징으로 하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정하는 단계는,
    상기 측정된 파형의 크기가 기설정된 기준치를 초과하면 센싱 라인을 정상 상태로 판정하고, 상기 측정된 파형의 크기가 기설정된 기준치 이하이면 센싱 라인을 오픈 상태로 판정하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법.
  7. 복수의 배터리 셀의 각 센싱 라인과 직렬로 연결되는 필터 저항과 필터 커패시터가 서로 연결되는 필터부;
    상기 필터 커패시터와 직렬로 연결되고, 상기 필터 커패시터를 통해 상기 배터리 셀 측으로 교류 신호를 발생시키는 파형 발생부;
    상기 필터부 및 상기 파형 발생부 사이에 직렬로 연결되는 측정 저항;
    상기 발생된 교류 신호에 따라 상기 측정 저항 양단에 걸리는 파형을 측정하는 측정부; 및
    상기 측정된 파형의 존재 여부를 판단하여 센싱 라인을 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정하는 제어부
    를 포함하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 필터 커패시터 및 상기 측정 저항 사이의 각 센싱 라인을 열거나 닫는 라인 스위치부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 진단 대상이 되는 센싱 라인과 연결된 라인 스위치를 닫고 나머지 라인 스위치를 여는 것을 특징으로 하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 필터부와 연결되어 배터리 셀의 셀 전압을 측정하는 셀 전압 측정부; 및
    상기 라인 스위치와 접지 사이에 연결되는 접지 스위치;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 배터리 셀과 연결된 각 라인 스위치 및 상기 접지 스위치를 모두 닫은 상태에서 상기 셀 전압 측정부를 통해 센 전압을 측정하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정된 파형이 존재하면 센싱 라인을 정상 상태로 판정하고, 상기 측정된 파형이 존재하지 않으면 센싱 라인을 오픈 상태로 판정하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 장치.
  11. 복수의 배터리 셀의 각 센싱 라인과 직렬로 연결되는 필터 저항과 필터 커패시터가 서로 연결된 센싱 와이어 오픈 진단 장치에서의 센싱 와이어 오픈 진단 방법에 있어서,
    측정 저항 및 필터 커패시터를 통해 필터 저항과 연결된 배터리 셀 측으로 교류 신호를 발생시키는 단계;
    상기 발생된 교류 신호에 따라 상기 측정 저항 양단에 걸리는 파형을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 파형의 존재 여부를 판단하여 센싱 라인을 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정하는 단계
    를 포함하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 필터 커패시터 및 상기 측정 저항 사이의 라인 중에서 진단 대상이 되는 센싱 라인을 열거나 닫는 단계를 더 포함하고,
    상기 센싱 라인을 열거나 닫는 단계는, 진단 대상이 되는 센싱 라인과 연결된 라인 스위치를 닫고 나머지 라인 스위치를 여는 것을 특징으로 하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    배터리 셀과 연결된 각 라인 스위치와 각 라인 스위치와 접지 사이에 연결되는 접지 스위치를 모두 닫는 단계; 및
    라인 스위치 및 접지 스위치가 닫힌 상태에서 배터리 셀의 셀 전압을 측정하는 단계;
    를 더 포함하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 정상 상태 또는 오픈 상태로 판정하는 단계는,
    상기 측정된 파형이 존재하면 센싱 라인을 정상 상태로 판정하고, 상기 측정된 파형이 존재하지 않으면 센싱 라인을 오픈 상태로 판정하는 교류 신호를 이용한 센싱 와이어 오픈 진단 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102103089B1 (ko) * 2018-12-24 2020-04-21 한국해양대학교 산학협력단 접지 분리식 직렬 접속된 다중 배터리의 수명측정 회로

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012172992A (ja) * 2011-02-17 2012-09-10 Honda Motor Co Ltd 蓄電装置、断線検知装置、車両及び断線検知方法
US20140070772A1 (en) 2012-09-12 2014-03-13 GM Global Technology Operations LLC Method for automatic energy discharge of a battery pack via internal battery electronics post crash event
JP2015210087A (ja) * 2014-04-23 2015-11-24 株式会社デンソー 地絡判定装置
KR101628942B1 (ko) * 2014-12-12 2016-06-21 현대오트론 주식회사 배터리 관리 시스템의 단선 진단 장치 및 방법
WO2016143679A1 (ja) * 2015-03-11 2016-09-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池管理装置、電池監視回路、制御システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012172992A (ja) * 2011-02-17 2012-09-10 Honda Motor Co Ltd 蓄電装置、断線検知装置、車両及び断線検知方法
US20140070772A1 (en) 2012-09-12 2014-03-13 GM Global Technology Operations LLC Method for automatic energy discharge of a battery pack via internal battery electronics post crash event
JP2015210087A (ja) * 2014-04-23 2015-11-24 株式会社デンソー 地絡判定装置
KR101628942B1 (ko) * 2014-12-12 2016-06-21 현대오트론 주식회사 배터리 관리 시스템의 단선 진단 장치 및 방법
WO2016143679A1 (ja) * 2015-03-11 2016-09-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池管理装置、電池監視回路、制御システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102103089B1 (ko) * 2018-12-24 2020-04-21 한국해양대학교 산학협력단 접지 분리식 직렬 접속된 다중 배터리의 수명측정 회로

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