KR20180051948A - 절연 저항 측정 회로 진단 장치 - Google Patents

절연 저항 측정 회로 진단 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절연 저항 측정 회로 진단 장치에 대한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 회로 진단 장치는 배터리의 양극 또는 음극과 차량의 접지간에 연결된 절연 저항의 전압을 측정하는 전압 측정부; 적어도 하나 이상의 검증 저항과 검증 스위치를 포함하고, 상기 검증 스위치의 온/오프 여부에 따라 상기 절연 저항에 인가되는 전압을 변화시키는 검증부; 상기 배터리의 양극에 연결된 양극 스위치 및 상기 배터리의 음극에 연결된 음극 스위치를 포함하고, 상기 양극 스위치 또는 상기 음극 스위치 중 어느 하나가 온(on)되는 경우, 상기 배터리의 양극과 상기 배터리의 음극간의 폐루프를 형성시키는 폐루프 형성부; 및 상기 검증 스위치, 상기 양극 스위치 및 상기 음극 스위치의 온/오프를 제어하고, 상기 전압 측정부에서 측정된 상기 절연 저항의 전압을 기준 전압과 비교하여 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

절연 저항 측정 회로 진단 장치{DIAGNOSIS APPARATUS OF INSULATION RESISTANCE MEASUREMENT CIRCUIT}
본 발명은 차량에 구비된 절연 저항 측정 회로를 진단하는 기술에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 하이브리드 자동차 및 전기 자동차에서 사용되는 배터리의 전류 누설 여부를 판단하는 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 진단하는 기술에 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 자동차(HEV: Hybrid electric Vehicle)의 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 시작되었다.
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(BMS: Battery Management System)이 절실히 요구되는 실정이다.
한편, 배터리 관리 시스템 내부에는 배터리과 차량의 접지 사이에 발생하는 절연 저항을 측정하는 장치가 필수적으로 구비된다. 절연 저항을 측정함으로써 배터리의 전류 누설 여부를 진단하게 되는데, 배터리의 전류 누설시 감전 또는 차량 화재 등 사고 위험이 발생할 가능성이 있으므로 정확한 절연 저항 측정은 중대한 과제이다. 즉, 절연 저항 측정 장치는 차량의 안전성과 직접적으로 관련되어 있으므로, 절연 저항 측정 장치의 고장 여부를 사전에 정확히 판단할 필요성이 있다.
미국 특허공개공보 제2014-0070772호
본 발명은 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 사전에 진단하는 데 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 회로 진단 장치는 배터리의 양극 또는 음극과 차량의 접지간에 연결된 절연 저항의 전압을 측정하는 전압 측정부; 적어도 하나 이상의 검증 저항과 검증 스위치를 포함하고, 상기 검증 스위치의 온/오프 여부에 따라 상기 절연 저항에 인가되는 전압을 변화시키는 검증부; 상기 배터리의 양극에 연결된 양극 스위치 및 상기 배터리의 음극에 연결된 음극 스위치를 포함하고, 상기 양극 스위치 또는 상기 음극 스위치 중 어느 하나가 온(on)되는 경우, 상기 배터리의 양극과 상기 배터리의 음극간의 폐루프를 형성시키는 폐루프 형성부; 및 상기 검증 스위치, 상기 양극 스위치 및 상기 음극 스위치의 온/오프를 제어하고, 상기 전압 측정부에서 측정된 상기 절연 저항의 전압을 기준 전압과 비교하여 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 절연 저항과 상기 차량의 접지를 연결하는 연결 스위치를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 판단시 상기 연결 스위치를 오프(off)시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 검증부는 상기 검증 저항과 상기 검증 스위치가 직렬로 연결된 검증 회로가 적어도 하나 이상 포함된 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 검증부에 복수의 검증 회로가 포함된 경우, 상기 복수의 검증 회로 각각은 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 검증 회로에 포함된 검증 저항 각각은 서로 다른 저항값을 갖는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 전압 측정부에서 측정된 상기 절연 저항의 전압이 상기 기준 전압과 동일한 경우, 상기 절연 저항 측정 회로를 정상으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 전압 측정부에서 측정된 상기 절연 저항의 전압이 상기 기준 전압과 다른 경우, 상기 절연 저항 측정 회로를 고장으로 진단하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부에서 상기 절연 저항 측정 회로를 고장으로 진단한 경우, 사용자에게 경고하는 경고부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 절연 저항 측정 회로를 정상으로 진단한 경우, 상기 연결 스위치를 온(on)시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 절연 저항에 저항과 스위치를 연결하고, 스위치 온/오프 제어를 통해 폐루프를 형성해 절연 저항 양단의 전압을 측정하여 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 진단한다.
따라서, 절연 저항 측정 회로가 정상인 경우에만 절연 저항을 측정하여 절연 저항 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 절연 저항 측정의 정확도가 향상됨에 따라 배터리 누설 전류에 따른 사고 위험을 감소시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 회로 진단 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 회로 진단 장치에서 폐루프를 구성하는 것을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 회로 진단 장치에서 폐루프를 구성하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 회로 진단 장치에서 절연 저항을 측정하는 것을 나타낸 도면이다.
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.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 회로 진단 장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 회로 진단 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 회로 진단 장치(100)는 전압 측정부(20), 검증부(30), 폐루프 형성부(40), 연결 스위치(50), 제어부(60) 및 경고부(70)를 포함한다.
전압 측정부(20)는 절연 저항(Rs)의 전압을 측정한다. 검증부(30)는 절연 저항(Rs)에 인가되는 전압을 변화시킨다. 폐루프 형성부(40)는 배터리(10)의 양극과 배터리(10)의 음극간의 폐루프를 형성시킨다. 연결 스위치(50)는 절연 저항과 상기 차량의 접지를 연결한다. 제어부(60)는 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 판단한다. 경고부(70)는 상기 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 경고한다.
이때, 배터리(10)는 단일의 배터리 셀을 의미할 수 있고, 복수의 배터리 셀을 의미할 수 있다. 또한 배터리(10)는 복수의 배터리 셀을 각각 포함하는 복수의 배터리 모듈을 간략히 표현한 것일 수 있다. 이하, 이를 전제로 설명한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 회로 진단 장치(100)의 각 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
전압 측정부(20)는 배터리(10)의 양극 또는 음극과 차량의 접지간에 연결된 절연 저항(Rs)의 전압을 측정한다. 전압 측정부(20)는 스위치(SWa,SWb), 저항(Ra,Rb) 및 전압 측정기(OP1)를 포함한다. 전압 측정부(20)는 배터리(10)의 양극과 차량의 접지간에 연결된 양극 절연 저항 양단의 전압을 측정한다.
예를 들어, 배터리(10) 양극에 연결된 스위치(SWa)를 온(ON) 하고 배터리(10) 음극에 연결된 스위치(SWb)를 오프(OFF)하여 절연 저항(Rs) 양단의 전압을 측정한 경우, 양극 절연 저항 양단의 전압을 측정하게 된다. 또는 전압 측정부(20)는 배터리(10)의 음극과 차량의 접지간에 연결된 음극 절연 저항 양단의 전압을 측정한다. 예를 들어, 배터리(10) 음극에 연결된 스위치(SWb)를 온(ON) 하고 배터리(10) 양극에 연결된 스위치(SWa)를 오프(OFF)하여 절연 저항(Rs) 양단의 전압을 측정한 경우, 음극 절연 저항 양단의 전압을 측정하게 된다.
검증부(30)는 검증 저항(R1,R2,R3)과 검증 스위치(SW1,SW2,SW3)를 포함한다. 검증 저항(R1,R2,R3)과 검증 스위치(SW1,SW2,SW3) 각각은 직렬로 연결되고, 각각 직렬 연결된 검증 저항(R1,R2,R3)과 검증 스위치(SW1,SW2,SW3)를 포함하는 복수의 검증 회로는 서로 병렬로 연결된다. 이때, 검증 저항(R1,R2,R3) 각각의 저항값은 서로 다른 저항값으로 설정될 수 있다.
예를 들어, 제1 검증 저항(R1)과 제1 검증 스위치(SW1)는 직렬로 연결되어 제1 검증회로를 구성하고, 제2 검증 저항(R2)과 제2 검증 스위치(SW2)는 직렬로 연결되어 제2 검증회로를 구성하며, 제3 검증 저항(R3)과 제3 검증 스위치(SW3)는 직렬로 연결되어 제3 검증회로를 구성한다. 또한, 상기 제1 검증회로, 상기 제2 검증회로 및 상기 제3 검증회로는 서로 병렬로 연결된다.
도 1에서는 검증부(30)를 3개의 저항과 3개의 스위치를 통해 표현하였으나, 이는 일 예시에 불과하고 검증부(30)에 포함되는 저항 및 스위치의 개수는 도 1에 도시된 것에 비해 적거나 많을 수 있다. 예를 들어, 검증부(30)는 제1 검증 저항(R1)과 제1 검증 스위치(SW1)만으로 구성될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 검증부(30)에 포함된 저항 및 스위치의 개수를 3개로 전제하여 설명한다.
검증부(30)는 검증 스위치(SW1,SW2,SW3)의 온/오프 여부에 따라 절연 저항(Rs)에 인가되는 전압을 변화시킨다. 예를 들어, 배터리(10) 양극과 음극간 폐루프가 형성되고, 제1 검증 스위치(SW1)가 온(on)되고, 제2 검증 스위치(SW2) 및 제3 검증 스위치(SW3)는 오프(off)된 경우, 제1 검증 저항(R1)에는 폐루프를 흐르는 전류와 R1이 곱해진 전압이 걸리게 되므로, 검증 스위치(SW1,SW2,SW3)가 모두 오프(off)된 경우와 다른 전압이 절연 저항(Rs)에 인가된다.
폐루프 형성부(40)는 배터리(10)의 양극에 연결된 양극 스위치(SW4) 및 배터리(10)의 음극에 연결된 음극 스위치(SW5)를 포함한다. 폐루프 형성부(40)는 양극 스위치(SW4) 또는 음극 스위치(SW5) 중 어느 하나가 온(on)되는 경우, 배터리(10)의 양극과 배터리(10)의 음극간의 폐루프를 형성시킨다.
도 2를 참조하면, 배터리(10) 양극에 연결된 스위치(SWa), 제1 검증 스위치(SW1) 및 음극 스위치(SW5)가 온(on)되고, 나머지 스위치는 오프(off)되어 폐루프가 형성된 것을 확인할 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 배터리(10) 음극에 연결된 스위치(SWb), 제2 검증 스위치(SW1) 및 양극 스위치(SW4)가 온(on)되고, 나머지 스위치는 오프(off)되어 폐루프가 형성된 것을 확인할 수 있다.
연결 스위치(50)는 절연 저항(Rs)과 상기 차량의 접지를 연결한다. 연결 스위치(50)는 본 발명에서 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 판단하는 경우에는 오프(off)된다. 이는 본 발명에서 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 판단하는 경우에 연결 스위치(50)가 온(on)되면 배터리(10)의 양극과 배터리(10)의 음극간의 폐루프를 형성되지 않아 고장 여부 판단이 불가능하기 때문이다. 한편, 연결 스위치(50)는 본 발명에서 절연 저항을 측정하는 경우에는 온(on)된다. 이때, 상기 절연 저항 측정 회로는 전압 측정부(20)와 절연 저항 산출부(미도시)로 구성될 수 있다.
제어부(60)는 스위치(SWa,SWb), 검증 스위치(SW1,SW2,SW3), 양극 스위치(SW4) 및 음극 스위치(SW5)의 온/오프를 제어한다. 이에 따라, 제어부(60)는 폐루프 형성부(40)에서 배터리(10)의 양극과 배터리(10)의 음극간의 폐루프를 형성시키도록 할 수 있다.
제어부(60)는 배터리(10)의 양극과 배터리(10)의 음극간의 폐루프가 형성되면, 전압 측정부(20)에서 측정된 절연 저항(Rs)의 전압을 기준 전압(Vth)과 비교하여 상기 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 판단한다.
제어부(60)는 검증부(30)가 제1 검증 저항(R1)과 제1 검증 스위치(SW1)만으로 구성된 경우에는 절연 저항(Rs)의 전압을 상기 기준 전압(Vth)과 1번 비교하여 상기 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 판단한다.
그러나, 제어부(60)는 도 1에 도시된 바와 같이 검증부(30)가 구성된 경우는 절연 저항(Rs)의 전압을 상기 기준 전압(Vth)과 3번 비교하여 상기 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 판단한다. 이는 검증 저항(R1,R2,R3) 각각의 저항값은 서로 다른 저항값으로 설정되어 검증 저항(R1,R2,R3) 양단에 걸리는 전압도 서로 다르므로, 폐루프가 형성된 경로에 따라 상기 기준 전압(Vth) 값이 서로 다른 값을 갖게 되기 때문이다.
따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 검증부(30)가 구성된 경우는 검증부(30)가 제1 검증 저항(R1)과 제1 검증 스위치(SW1)만으로 구성된 경우에 비해 절연 저항 측정 회로의 고장 여부 판단의 정확도가 향상될 수 있다.
이때, 상술한 바와 같이 상기 기준 전압(Vth)은 배터리(10)의 양극과 배터리(10)의 음극간의 폐루프가 형성된 경로에 따라 달라지는 바, 이하 상기 기준 전압(Vth)를 산출하는 과정에 대해 살펴본다.
한편, 제1 저항(Ra), 제2 저항(Rb), 제1 검증 저항(R1), 제2 검증 저항(R2) 및 제3 검증 저항(R3)의 값은 미리 알고 있는 값이므로, 각 저항 양단에 걸리는 전압도 미리 알고 있는 것을 전제한다. 구체적으로, 제1 저항(Ra) 양단 전압은 Va, 제2 저항(Rb) 양단 전압은 Vb, 제1 검증 저항(R1) 양단 전압은 V1, 제2 검증 저항(R2) 양단 전압은 V2, 제3 검증 저항(R3) 양단 전압은 V3으로 전제한다.
도 2와 같이 배터리(10) 양극에 연결된 스위치(SWa), 제1 검증 스위치(SW1) 및 음극 스위치(SW5)가 온(on)되고, 나머지 스위치는 오프(off)되어 폐루프가 형성된 경우, 상기 기준 전압(Vth)은 배터리(10) 양단 전압(V)에서 제1 저항(Ra) 양단 전압(Va)과 제1 검증 저항(R1) 양단 전압(V1)을 뺀 값이 기준 전압이 된다. 즉, Vth = V - Va - V1이 된다.
또한, 도 2에 도시된 스위치 상태에서 제1 검증 스위치(SW1)를 오프(off)시키고, 제2 검증 스위치(SW2)를 온(on)시킨 것으로 바꾼 경우, Vth = V - Va - V2가 된다. 또한, 도 2에 도시된 스위치 상태에서 제1 검증 스위치(SW1)를 오프(off)시키고, 제3 검증 스위치(SW3)를 온(on)시킨 것으로 바꾼 경우, Vth = V - Va - V3가 된다. 이 경우, 상술한 바와 같이 제어부(60)는 절연 저항(Rs)의 전압을 상기 기준 전압(Vth)과 3번 비교하여 상기 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 판단할 수 있다.
도 3과 같이 배터리(10) 음극에 연결된 스위치(SWb), 제2 검증 스위치(SW1) 및 양극 스위치(SW4)가 온(on)되고, 나머지 스위치는 오프(off)되어 폐루프가 형성된 경우, 상기 기준 전압(Vth)은 배터리(10) 양단 전압(V)에서 제2 저항(Ra) 양단 전압(Vb)과 제2 검증 저항(R2) 양단 전압(V2)을 뺀 값이 기준 전압이 된다. 즉, Vth = V - Vb - V2이 된다.
또한, 도 3에 도시된 스위치 상태에서 제2 검증 스위치(SW2)를 오프(off)시키고, 제1 검증 스위치(SW1)를 온(on)시킨 것으로 바꾼 경우, Vth = V - Vb - V1가 된다. 또한, 도 3에 도시된 스위치 상태에서 제2 검증 스위치(SW2)를 오프(off)시키고, 제3 검증 스위치(SW3)를 온(on)시킨 것으로 바꾼 경우, Vth = V - Vb - V3가 된다. 이 경우, 상술한 바와 같이 제어부(60)는 절연 저항(Rs)의 전압을 상기 기준 전압(Vth)과 3번 비교하여 상기 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 판단할 수 있다.
제어부(60)는 전압 측정부(20)에서 측정된 절연 저항(Rs)의 전압이 상기 기준 전압과 동일한 경우, 상기 절연 저항 측정 회로를 정상으로 진단한다. 이때, 제어부(60)는 전압 측정부(20)에서 측정된 절연 저항(Rs)의 전압이 상기 기준 전압과 3번 모두 동일한 경우에만 상기 절연 저항 측정 회로를 정상으로 진단할 수 있다.
이때, 제어부(60)는 연결 스위치(50)를 온(on)시켜 상기 절연 저항 측정 회로에서 절연 저항을 측정하도록 한다. 구체적으로, 제어부(60)는 도 4에 도시된 바와 같이 연결 스위치(50)만 온(on)시키고, 나머지 스위치는 오프(off)시켜 상기 절연 저항 측정 회로에서 절연 저항을 측정하도록 한다.
그러나, 제어부(60)는 전압 측정부(20)에서 측정된 절연 저항(Rs)의 전압이 상기 기준 전압과 다른 경우, 상기 절연 저항 측정 회로를 고장으로 진단한다. 상기 절연 저항 측정 회로가 고장인 경우는 스위치(SW1, SW2) 고장 등 다양한 원인이 있을 수 있다.
경고부(70)는 제어부(60)에서 상기 절연 저항 측정 회로를 고장으로 진단한 경우, 사용자에게 알려준다. 예를 들어, 차량의 AVN(Audio Video Navigation) 등의 비디오 장치에 경고 메시지를 띄우거나 차량의 오디오 장비를 통해서 경고음을 울리는 형태 등을 상정할 수 있다.
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 : 절연 저항 측정 회로 진단 장치
10 : 배터리 20 : 전압 측정부
30 : 검증부 40 : 폐루프 형성부
50 : 연결 스위치 60 : 제어부
70 : 경고부

Claims (9)

  1. 배터리의 양극 또는 음극과 차량의 접지간에 연결된 절연 저항의 전압을 측정하는 전압 측정부;
    적어도 하나 이상의 검증 저항과 검증 스위치를 포함하고, 상기 검증 스위치의 온/오프 여부에 따라 상기 절연 저항에 인가되는 전압을 변화시키는 검증부;
    상기 배터리의 양극에 연결된 양극 스위치 및 상기 배터리의 음극에 연결된 음극 스위치를 포함하고, 상기 양극 스위치 또는 상기 음극 스위치 중 어느 하나가 온(on)되는 경우, 상기 배터리의 양극과 상기 배터리의 음극간의 폐루프를 형성시키는 폐루프 형성부; 및
    상기 검증 스위치, 상기 양극 스위치 및 상기 음극 스위치의 온/오프를 제어하고, 상기 전압 측정부에서 측정된 상기 절연 저항의 전압을 기준 전압과 비교하여 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 절연 저항 측정 회로 진단 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절연 저항과 상기 차량의 접지를 연결하는 연결 스위치를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 절연 저항 측정 회로의 고장 여부를 판단시 상기 연결 스위치를 오프(off)시키는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 회로 진단 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 검증부는 상기 검증 저항과 상기 검증 스위치가 직렬로 연결된 검증 회로가 적어도 하나 이상 포함된 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 회로 진단 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 검증부에 복수의 검증 회로가 포함된 경우, 상기 복수의 검증 회로 각각은 서로 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 회로 진단 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 복수의 검증 회로에 포함된 검증 저항 각각은 서로 다른 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 회로 진단 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전압 측정부에서 측정된 상기 절연 저항의 전압이 상기 기준 전압과 동일한 경우, 상기 절연 저항 측정 회로를 정상으로 진단하는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 회로 진단 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전압 측정부에서 측정된 상기 절연 저항의 전압이 상기 기준 전압과 다른 경우, 상기 절연 저항 측정 회로를 고장으로 진단하는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 회로 진단 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부에서 상기 절연 저항 측정 회로를 고장으로 진단한 경우, 사용자에게 경고하는 경고부를 더 포함하는 절연 저항 측정 회로 진단 장치.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 절연 저항 측정 회로를 정상으로 진단한 경우, 상기 연결 스위치를 온(on)시키는 것을 특징으로 하는 절연 저항 측정 회로 진단 장치.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111060791A (zh) * 2019-12-30 2020-04-24 华人运通(江苏)技术有限公司 绝缘故障检测方法、装置、电动汽车、终端设备及介质
WO2021045417A1 (ko) 2019-09-06 2021-03-11 주식회사 엘지화학 절연 저항 측정 회로 진단 장치 및 방법
CN113125915A (zh) * 2020-01-15 2021-07-16 上海海拉电子有限公司 一种快速诊断绝缘故障的检测电路及方法
CN113557435A (zh) * 2019-11-18 2021-10-26 株式会社Lg新能源 用于测量绝缘电阻的设备及使用该设备的电池系统
CN113795763A (zh) * 2019-10-31 2021-12-14 株式会社Lg新能源 短路检测设备、短路检测方法及电动车辆
US11209470B2 (en) 2018-11-07 2021-12-28 Lg Chem, Ltd. System and method for measuring insulation resistance
WO2023221595A1 (zh) * 2022-05-20 2023-11-23 深圳市道通合创数字能源有限公司 电动汽车绝缘检测功能的失效诊断系统、方法及设备
WO2023249213A1 (ko) * 2022-06-24 2023-12-28 주식회사 엘지에너지솔루션 임피던스 측정 시스템 및 그것의 동작 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008232737A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Kansai Electric Power Co Inc:The 漏電検出方法およびこの方法に用いるデジタルテスタ
KR20130110066A (ko) * 2012-03-27 2013-10-08 주식회사 엘지화학 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치 및 이를 이용한 고장 자가 진단 방법
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
KR20140041213A (ko) * 2012-09-27 2014-04-04 현대오트론 주식회사 절연 저항 측정 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008232737A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Kansai Electric Power Co Inc:The 漏電検出方法およびこの方法に用いるデジタルテスタ
KR20130110066A (ko) * 2012-03-27 2013-10-08 주식회사 엘지화학 고장 자가 진단 기능을 구비한 절연 저항 측정 장치 및 이를 이용한 고장 자가 진단 방법
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
KR20140041213A (ko) * 2012-09-27 2014-04-04 현대오트론 주식회사 절연 저항 측정 장치 및 방법

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11209470B2 (en) 2018-11-07 2021-12-28 Lg Chem, Ltd. System and method for measuring insulation resistance
WO2021045417A1 (ko) 2019-09-06 2021-03-11 주식회사 엘지화학 절연 저항 측정 회로 진단 장치 및 방법
KR20210029598A (ko) 2019-09-06 2021-03-16 주식회사 엘지화학 절연 저항 측정 회로 진단 장치 및 방법
US12036875B2 (en) 2019-10-31 2024-07-16 Lg Energy Solution, Ltd. Electric leakage detection apparatus, electric leakage detection method and electric vehicle
CN113795763B (zh) * 2019-10-31 2024-04-02 株式会社Lg新能源 漏电检测设备、漏电检测方法及电动车辆
CN113795763A (zh) * 2019-10-31 2021-12-14 株式会社Lg新能源 短路检测设备、短路检测方法及电动车辆
US11841389B2 (en) 2019-11-18 2023-12-12 Lg Energy Solution, Ltd. Apparatus for estimating insulation resistance and battery system using the same
CN113557435A (zh) * 2019-11-18 2021-10-26 株式会社Lg新能源 用于测量绝缘电阻的设备及使用该设备的电池系统
CN113557435B (zh) * 2019-11-18 2024-04-05 株式会社Lg新能源 用于估计绝缘电阻的设备及包括该设备的电池系统
CN111060791B (zh) * 2019-12-30 2022-05-03 华人运通(江苏)技术有限公司 绝缘故障检测方法、装置、电动汽车、终端设备及介质
CN111060791A (zh) * 2019-12-30 2020-04-24 华人运通(江苏)技术有限公司 绝缘故障检测方法、装置、电动汽车、终端设备及介质
CN113125915A (zh) * 2020-01-15 2021-07-16 上海海拉电子有限公司 一种快速诊断绝缘故障的检测电路及方法
WO2023221595A1 (zh) * 2022-05-20 2023-11-23 深圳市道通合创数字能源有限公司 电动汽车绝缘检测功能的失效诊断系统、方法及设备
WO2023249213A1 (ko) * 2022-06-24 2023-12-28 주식회사 엘지에너지솔루션 임피던스 측정 시스템 및 그것의 동작 방법

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