KR20180115325A - Dc-dc 전압 컨버터를 부스트 동작 모드에서 안전 동작 모드로 전환하는 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

DC-DC 전압 컨버터의 제어 시스템은 제1 어플리케이션과 제2 어플리케이션을 구비하는 마이크로컨트롤러를 포함한다. 제1 어플리케이션은 하이 사이드 집적 회로 내부의 제1 복수의 FET 스위치 각각과 로우 사이드 집적 회로 내부의 제2 복수의 FET 스위치 각각이 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제1 제어 신호를 생성하도록 마이크로컨트롤러에 명령한다. 제2 어플리케이션은 하이 사이드 집적 회로 내부의 제1 복수의 FET 스위치 각각과로우 사이드 집적 회로 내부의 제2 복수의 FET 스위치 각각이 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제2 제어 신호를 생성하도록 마이크로컨트롤러에 명령한다.

Description

DC-DC 전압 컨버터를 부스트 동작 모드에서 안전 동작 모드로 전환하는 제어 시스템
본 발명은 DC-DC 전압 컨버터의 동작 모드를 제어하기 위한 제어 시스템에 관한 것이다.
본 출원은 2016년 11월 15일자로 출원된 미국가출원번호 제62/422,266호 및 2017년 10월 02일자로 출원된 미국정규출원번호 제15/722,326호를 우선권 주장하며, 그에 대한 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
DC-DC 전압 컨버터는 입력 전압을 수신하고, 수신된 입력 전압과는 다른 레벨을 가지는 출력 전압을 생성하는 장치로서, 일반적으로 적어도 하나의 스위치를 포함한다. 상기 DC-DC 전압 컨버터는 벅 동작 모드, 부스트 동작 모드 등 간에 모드 전환을 통해 다양한 모드로 동작될 수 있다.
특히, 하나의 어플리케이션을 이용하는 DC-DC 전압 컨버터는 하나의 어플리케이션이 동작하지 않는 경우, 동작 모드를 안전 동작 모드로 전환하는데 있어서 모드 전환의 오류가 발생하여 DC-DC 전압 컨버터를 안전하게 안전 모드 변경하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명의 발명자는 DC-DC 전압 컨버터를 부스트 동작 모드에서 안전 동작 모드로 전환하는 제어 시스템의 필요성을 인식하였다. 특히, 상기 제어 시스템은 DC-DC 전압 컨버터 내의 DC-DC 전압 컨버터 제어 회로 내의 FET 스위치들을 개방 동작 상태로 전환시키는 제어 신호를 생성하도록 마이크로컨트롤러에 명령하는 서로 다르며 독립적인 두 어플리케이션을 이용한다. 그 결과, 본 발명의 제어 시스템은 둘 중 하나의 어플리케이션이 동작하지 않거나, 제어 신호들 중 하나의 제어 신호가 DC-DC 전압 컨버터에 의해 중단 또는 작동되지 않더라도 안정적으로 DC-DC 전압 컨버터를 안전 동작 모드로 전환할 수 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다양한 실시예는 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 전압 컨버터를 부스트 동작 모드에서 안전 동작 모드로 전환하는 제어 시스템이 제공된다.
상기 DC-DC 전압 컨버터는 고전압 양방향 스위치, 프리차지(pre-charge) 고전압 양방향 스위치, 저전압 양방향 스위치, 프리차지 저전압 양방향 스위치 및 하이 사이드 집적 회로 및 로우 사이드 집적 회로를 구비한다.
상기 저전압 양방향 스위치는 제1 전기 노드 및 제2 전기 노드 사이에서 상기 프리차지 저전압 양방향 스위치에 전기적으로 병렬 연결된다. 상기 고전압 양방향 스위치는 제3 전기 노드 및 제4 전기 노드 사이에서 상기 프리차지 고전압 양방향 스위치에 전기적으로 병렬 연결된다. 상기 하이 사이드 집적 회로는 상기 제1 전기 노드와 상기 제4 전기 노드 사이에 전기적으로 연결된다. 상기 로우 사이드 직접 회로는 상기 제1 전기 노드와 상기 제4 전기 노드 사이에 전기적으로 연결된다. 상기 하이 사이드 집적 회로는 내부에 제1 복수의 FET 스위치를 구비한다. 상기 로우 사이드 집적 회로는 내부에 제2 복수의 FET 스위치를 구비한다. 상기 제1 복수의 FET 스위치의 FET 스위치 각각은 상기 제2 복수의 FET 스위치의 FET 스위치 각각과 전기적으로 연결된다.
상기 제어 시스템은 제1 어플리케이션 및 제2 어플리케이션을 구비하는 마이크로컨트롤러를 포함한다.
상기 제1 어플리케이션은 상기 하이 사이드 집적 회로 상의 제1 입력 핀에 수신되어 상기 하이 사이드 집적 회로에게 내부의 상기 제1 복수의 FET 스위치 각각이 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제1 제어 신호를 생성하도록 상기 마이크로컨트롤러에 명령한다.
상기 제1 제어 신호는 상기 로우 사이드 집적 회로 상의 제1 입력 핀에 더 수신되어 상기 로우 사이드 집적 회로에게 내부의 상기 제2 복수의 FET 스위치 각각이 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령한다.
상기 마이크로컨트롤러는 상기 하이 사이드 집적 회로의 출력 핀 및 상기 로우 사이드 집적 회로의 출력 핀 중 적어도 하나로부터 제1 확인 신호를 수신한다.
상기 제2 어플리케이션은 상기 제1 확인 신호에 기초하여 상기 제1 복수의 FET 스위치 및 상기 제2 복수의 FET 스위치 중 적어도 하나가 상기 개방 동작 상태로 전환된 것으로 결정한다.
상기 제2 어플리케이션은 상기 하이 사이드 집적 회로 상의 제2 입력 핀에 수신되어 상기 하이 사이드 집적 회로에게 내부의 상기 제1 복수의 FET 스위치 각각이 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제2 제어 신호를 생성하도록 상기 마이크로컨트롤러에 명령한다.
상기 제2 제어 신호는 상기 로우 사이드 집적 회로 상의 제2 입력 핀에 더 수신되어 상기 로우 사이드 집적 회로에게 내부의 상기 제2 복수의 FET 스위치 각각이 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령한다.
상기 제2 어플리케이션은 상기 고전압 양방향 스위치가 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제3 제어 신호를 생성하도록 상기 마이크로컨트롤러에 명령하고, 상기 프리차지 고전압 양방향 스위치가 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제4 제어 신호를 생성하도록 상기 마이크로컨트롤러에 명령한다.
상기 제어 시스템은 상기 제3 전기 노드와 전기적으로 연결된 제1 전압 센서 및 상기 제4 전기 노드와 전기적으로 연결된 제2 전압 센서를 더 포함한다.
상기 제1 전압 센서는 상기 제3 전기 노드의 제1 전압을 나타내고, 상기 마이크로컨트롤러에 의해 수신되는 제1 전압 측정 신호를 출력한다.
상기 제2 전압 센서는 상기 제4 전기 노드의 제2 전압을 나타내고, 상기 마이크로컨트롤러에 의해 수신되는 제2 전압 측정 신호를 출력한다.
상기 마이크로컨트롤러는 상기 제1 전압 측정 신호 및 상기 제2 전압 측정 신호 각각에 기초하여 제1 전압 값 및 제2 전압 값을 각각 결정하고, 상기 제1 전압 값과 상기 제2 전압 값 간에 차이의 절대값이 제1 임계 전압값 보다 크면, 상기 고전압 양방향 스위치 및 상기 프리차지 고전압 양방향 스위치가 각각 상기 개방 동작 상태로 전환된 것으로 결정하는 제3 어플리케이션을 더 구비한다.
상기 제3 어플리케이션은 상기 저전압 양방향 스위치가 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제5 제어 신호를 생성하도록 상기 마이크로컨트롤러에 명령하고, 상기 프리차지 저전압 양방향 스위치가 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제6 제어 신호를 생성하도록 상기 마이크로컨트롤러에 명령한다.
상기 제어 시스템은 상기 제1 전기 노드와 전기적으로 연결된 제3 전압 센서 및 상기 제2 전기 노드와 전기적으로 연결된 제4 전압 센서를 더 포함한다.
상기 제3 전압 센서는 상기 제1 전기 노드의 제3 전압을 나타내고, 상기 마이크로컨트롤러에 의해 수신되는 제3 전압 측정 신호를 출력한다.
상기 제4 전압 센서는 상기 제2 전기 노드의 제4 전압을 나타내고, 상기 마이크로컨트롤러에 의해 수신되는 제4 전압 측정 신호를 출력한다.
상기 마이크로컨트롤러는 상기 제3 전압 측정 신호 및 상기 제4 전압 측정 신호 각각에 기초하여 제3 전압 값 및 제4 전압 값을 각각 결정하고, 상기 제3 전압 값과 상기 제4 전압 값 간에 차이의 절대값이 제2 임계 전압값 보다 크면, 상기 저전압 양방향 스위치 및 상기 프리차지 저전압 양방향 스위치가 각각 상기 개방 동작 상태로 전환된 것으로 결정하는 제4 어플리케이션을 더 구비한다.
상기 DC-DC 전압 컨버터는 상기 마이크로컨트롤러가 상기 제1 제어 신호를 생성하기 전에, 상기 고전압 양방향 스위치가 폐쇄 동작 상태를 가지고, 상기 프리 차지 고전압 양방향 스위치가 상기 폐쇄 동작 상태를 가지고, 상기 저전압 양방향 스위치가 상기 폐쇄 동작 상태를 가지고, 상기 프리 차지 저전압 양방향 스위치가 상기 폐쇄 동작 상태를 가지는 부스트 동작 모드에 있다.
상기 고전압 양방향 스위치는 양방향 MOSFET 스위치이다.
상기 저전압 양방향 스위치는 양방향 MOSFET 스위치이다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 따르면, 제어 시스템은 DC-DC 전압 컨버터 내의 DC-DC 전압 컨버터 제어 회로 내의 FET 스위치들을 개방 동작 상태로 전환시키는 제어 신호를 생성하도록 마이크로컨트롤러에 명령하는 서로 다르며 독립적인 두 어플리케이션을 이용함으로써, 둘 중 하나의 어플리케이션이 동작하지 않거나, 제어 신호들 중 하나의 제어 신호가 DC-DC 전압 컨버터에 의해 중단 또는 작동되지 않더라도 안정적으로 DC-DC 전압 컨버터를 안전 동작 모드로 전환할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 전압 컨버터를 위한 제어 시스템을 포함하는 차량의 회로도이다.
도 2는 DC-DC 전압 컨버터에서 사용되는 양방향 스위치의 회로도이다.
도 3은 도 1의 제어 시스템에서 마이크로컨트롤러에 의해 사용 되는 메인 어플리케이션, 제1 어플리케이션, 제2 어플리케이션, 제3 어플리케이션 및 제4 어플리케이션의 구성도이다.
도 4 내지 도 10은 DC-DC 전압 컨버터를 부스트 동작 모드에서 안전 동작 모드로 전환하는 방법의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판정되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 <제어 유닛>과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
도 1을 참조하면, 차량(10)이 제공된다. 차량(10)은 배터리(40), 접촉기(42), 3상 커패시터 뱅크(48), 배터리 스타터 제너레이터 유닛(starter generator unit, 50), DC-DC 전압 컨버터(54), 배터리(56), 제어 시스템(58), 차량 컨트롤러(60), 통신 버스(62) 및 전기 라인(64, 65, 66, 68, 70, 72, 74)을 포함한다.
제어 시스템(58)의 장점은 더욱 안정적으로 DC-DC 전압 컨버터(54)를 부스트 동작 모드에서 안전 동작 모드로 전환할 수 있는 마이크로컨트롤러(800)를 구비하는 것이다. 특히, 마이크로컨트롤러(500)는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 DC-DC 전압 컨버터 제어 회로(240) 내의 FET 스위치들(506, 606)을 개방 동작 상태로 전환시키는 제어 신호를 생성하도록 마이크로컨트롤러에 명령하는 서로 다르며 독립적인 두 어플리케이션을 이용한다. 결과적으로, 본 발명의 제어 시스템(58)은 둘 중 하나의 어플리케이션이 동작하지 않거나, 제어 신호들 중 하나의 제어 신호가 DC-DC 전압 컨버터(54)에 의해 중단 또는 작동되지 않더라도 안정적으로 DC-DC 전압 컨버터(54)를 안전 동작 모드로 전환할 수 있다.
이해를 돕기 위하여, 노드란 전기 회로의 일 영역이거나 위치일 수 있다. 신호는 전압, 전류 또는 이진 값이될 수 있다.
부스트 동작 모드는 DC-DC 전압 컨버터(54)가 3상 커패시터 뱅크(48)에 전압을 인가하는 DC-DC 전압 컨버터(54)의 동작 모드이다. 일 실시예에서, DC-DC 전압 컨버터(54)가 부스트 동작 모드일 때, 접촉기(42)는 개방 동작 상태이고, 고전압 양방향 MOSFET 스위치(200)는 폐쇄 동작 상태이고, 프리차지 고전압 양방향 MOSFET 스위치(202)는 폐쇄 동작 상태이고, FET 스위치(506, 606)는 요청에 따라 스위치되고, 저전압 양방향 MOSFET 스위치(270)는 폐쇄 동작 상태이고, 프리차지 저전압 양방향 MOSFET 스위치(272)는 폐쇄 동작 상태이다.
안전 동작 모드는 DC-DC 전압 컨버터(54)가 배터리(56) 또는 배터리(40)에 전압을 인가하지 않는 DC-DC 전압 컨버터(54)의 동작 모드이다. 일 실시예에서, DC-DC 전압 컨버터(54)가 부스트 동작 모드일 때, 접촉기(42)는 개방 동작 상태이고, 고전압 양방향 MOSFET 스위치(200)는 개방 동작 상태이고, 프리차지 고전압 양방향 MOSFET 스위치(202)는 개방 동작 상태이고, FET 스위치(506, 606)는 개방 동작 상태이고, 저전압 양방향 MOSFET 스위치(270)는 개방 동작 상태이고, 프리차지 저전압 양방향 MOSFET 스위치(272)는 개방 동작 상태이다. 또한, 안전 동작 모드에서, 마이크로컨트롤러(800)는 상기 스위치들 각각이 개방 동작 상태인지 확인한다.
배터리(40)는 양극 단자(100)와 음극 단자(102)를 포함한다. 일 실시예에서, 배터리(40)는 양극 단자(100)와 음극 단자(102) 사이에서 48Vdc를 생성한다. 양극 단자(100)는 접촉기(42)의 제1 측면 상의 제1 전기 노드(124)에 전기적으로 연결된다. 음극 단자(102)는 접촉기(42)의 접지에 전기적으로 연결된다.
접촉기(42)는 접촉기 코일(120), 접점(122), 제1 전기 노드(124) 및 제2 전기 노드(126)를 포함한다. 제1 전기 노드(124)는 배터리(40)의 양극 단자(100)에 전기적으로 연결된다. 제2 전기 노드(126)는 3상 커패시터 뱅크(48) 및 DC-DC 전압 컨버터(54)의 전기 노드(210) 모두에 전기적으로 연결된다.　마이크로컨트롤러(800)가 전압 드라이버(802, 804) 각각에 의해 수신되는 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 생성할 때, 접촉기 코일(81)이 통전되어 접점(122)이 폐쇄 동작 상태로 변경된다. 반대로, 마이크로컨트롤러(800)가 전압 드라이버(802, 804) 각각에 의해 수신되는 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호를 생성할 때, 접촉기 코일(81)이 비통전되어 접점(122)이 개방 동작 상태로 변경된다. 일 실시예에서, 제3 제어 신호 및 제4 제어 신호는 각각 접지 전압 레벨일 수 있다.
3상 커패시터 뱅크(48)는 배터리 스타터 제너레이터 유닛(50), 배터리(40) 및 DC-DC 전압 컨버터(54)로부터의 전기 에너지를 저장 및 방출하는데 이용된다. 3상 커패시터 뱅크(48)는 전기 라인(65)을 이용하여 접촉기(42)의 전기 노드(126) 및 DC-DC 전압 컨버터(54)의 전기 노드(210)에 전기적으로 연결된다. 3상 커패시터 뱅크(48)는 전기 라인(68, 70, 72)을 이용하여 배터리 스타터 제너레이터 유닛(50)에 전기적으로 연결된다.
배터리 스타터 제너레이터 유닛(50)은 전기 라인(68, 70, 72)을 통해 3상 커패시터 뱅크(48)에 의해 수신되는 AC 전압을 생성하도록 제공된다.
DC-DC 전압 컨버터(54)는 고전압 양방향 스위치(200), 프리차지 고전압 양방향 스위치(202), 전기 노드(210, 212), DC-DC 전압 컨버터 제어 회로(240), 저전압 양방향 스위치(270), 프리차지 저전압 양방향 스위치(272), 전기 노드(280, 282), 전압 센서(290, 292, 294, 296) 및 전기 라인(300, 312)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에서, 고전압 양방향 스위치(200)는 노드(340), 노드 (342), MOSFET 스위치(344, 345) 및 다이오드(346, 347)을 포함한다. 물론, 다른 실시예에서, 고전압 양방향 스위치(200)는 다른 요구되는 전압과 전류 성능을 갖는 다른 유형의 스위치로 대체될 수 있다.
고전압 양방향 스위치(200)는 전기 노드(210, 212) 사이에서 프리차지 고전압 양방향 스위치(202)에 전기적으로 병렬 연결된다. 노드(340)는 전기 노드(210)에 전기적으로 연결되고, 노드(342)는 전기 노드(212)에 전기적으로 연결된다. 마이크로컨트롤러(800)가 전기 라인(908)을 통해 고전압 양방향 스위치(200)에 의해 수신되거나 스위치(200)에 동작 가능하게 연결된 DC-DC 전압 컨버터(54)의 컨트롤러 또는 마이크로프로세서에 수신되는 제어 신호를 생성할 때, 마이크로컨트롤러(800)는 스위치(200)가 폐쇄 동작 상태로 전환되도록 유도한다. 마이크로컨트롤러(800)는 다른 제어 신호(예를 들어, 접지 전압 레벨 제어 신호)를 전기 라인(908)에 생성할 때, 마이크로컨트롤러(800)는 스위치(200)가 개방 동작 상태로 전환되도록 유도한다.
프리차지 고전압 양방향 스위치(202)는 전기 노드(210)에 전기적으로 연결된 노드(350)와 전기 노드(212)에 전기적으로 연결된 노드(350)를 구비한다. 마이크로컨트롤러(800)가 전기 라인(910)을 통해 프리차지 고전압 양방향 스위치(202)에 의해 수신되거나 프리차지 고전압 양방향 스위치(202)에 동작 가능하게 연결된 DC-DC 전압 컨버터(54)의 컨트롤러 또는 마이크로프로세서에 수신되는 제어 신호를 생성할 때, 마이크로컨트롤러(800)는 프리차지 고전압 양방향 스위치(202)가 폐쇄 동작 상태로 전환되도록 유도한다. 마이크로컨트롤러(800)는 다른 제어 신호(예를 들어, 접지 전압 레벨 제어 신호)를 전기 라인(910)에 생성할 때, 마이크로컨트롤러(800)는 프리차지 고전압 양방향 스위치(202)가 개방 동작 상태로 전환되도록 유도한다. 일 실시예에서, 프리차지 고전압 양방향 스위치(202)는 양방향 MOSFET 스위치이다.
DC-DC 전압 컨버터 제어 회로(240)는 단자(446), 단자(448), 하이 사이드 집적 회로(450) 및 로우 사이드 집적 회로(452)를 구비한다. DC-DC 컨버터 제어 회로(240)는 단자(446)에서 수신된 DC 전압을 단자(448)에서 출력되는 다른 DC 전압으로 변환할 수 있다. 반대로, DC-DC 컨버터 제어 회로(240)는 단자(448)에서 수신된 DC 전압을 단자(446)에서 출력되는 다른 DC 전압으로 변환할 수 있다.
하이 사이드 집적 회로(450)는 내부에 입력 핀(500), 입력 핀(502), 출력 핀(504), 복수의 FET 스위치(506)을 포함한다. 입력 핀(500)은 전기 라인(900)을 이용하여 마이크로컨트롤러(800)의 입출력 장치(942)에 전기적으로 연결된다. 입력 핀(502)는 전기 라인(902)을 이용하여 마이크로컨트롤러(800)의 입출력 장치(942)에 전기적으로 연결된다. 출력 핀(504)은 전기 라인(916)을 이용하여 마이크로컨트롤러(800)의 입출력 장치(942)에 전기적으로 연결된다. 복수의 스위치(506)는 단자(446, 448) 사이에 서로 전기적으로 병렬 연결된다. 또한, 복수의 FET 스위치(506)의 각 스위치는 로우 사이드 집적 회로(452) 내의 FET 스위치와 각각 전기적으로 직렬 연결된다. 하이 사이드 집적 회로(450)는 입력 핀(500)에 하이 논리 신호를 가지는 제어 신호를 수신할 때, 하이 사이드 집적 회로(450)는 FET 스위치(506)의 동작을 가능하게 한다. 반대로, 하이 사이드 집적 회로(450)는 입력 핀(500)에 로우 논리 신호를 가지는 제어 신호를 수신할 때, 하이 사이드 집적 회로(450)는 복수의 FET 스위치(506)의 각 스위치를 개방 동작 상태로 전환시킨다. 또한, 하이 사이드 집적 회로(450)는 입력 핀(502)에 로우 논리 신호를 가지는 제어 신호를 수신할 때, 하이 사이드 집적 회로(450)는 복수의 FET 스위치(506)의 각 스위치를 개방 동작 상태로 전환시킨다. 또한, 하이 사이드 집적 회로(450)는 복수의 FET 스위치(506)의 각 스위치를 개방 동작 상태로 전환시킬 때, 출력 핀(504)은 복수의 FET 스위치(506)의 각 스위치가 개방 동작 상태임을 나타내고, 전기 라인(916)을 이용하여 마이크로컨트롤러(800)의 입출력 장치(942)에 의해 수신되는 확인 신호를 출력한다.
로우 사이드 집적 회로(452)는 내부에 입력 핀(600), 입력 핀(602), 출력 핀(604), 복수의 FET 스위치(606)을 포함한다. 입력 핀(600)은 전기 라인(900)을 이용하여 마이크로컨트롤러(800)의 입출력 장치(942)에 전기적으로 연결된다. 입력 핀(602)은 전기 라인(902)을 이용하여 마이크로컨트롤러(800)의 입출력 장치(942)에 전기적으로 연결된다. 출력 핀(604)은 전기 라인(916)을 이용하여 마이크로컨트롤러(800)의 입출력 장치(942)에 전기적으로 연결된다. 복수의 스위치(606)는 단자(446, 448) 사이에 서로 전기적으로 병렬 연결된다. 또한, 복수의 FET 스위치(606)의 각 스위치는 하이 사이드 집적 회로(450) 내의 FET 스위치와 각각 전기적으로 직렬 연결된다. 로우 사이드 집적 회로(452)는 입력 핀(600)에 하이 논리 신호를 가지는 제어 신호를 수신할 때, 로우 사이드 집적 회로(452)는 FET 스위치(606)의 동작을 가능하게 한다. 반대로, 로우 사이드 집적 회로(452)는 입력 핀(600)에 로우 논리 신호를 가지는 제어 신호를 수신할 때, 로우 사이드 집적 회로(452)는 복수의 FET 스위치(606)의 각 스위치를 개방 동작 상태로 전환시킨다. 또한, 로우 사이드 집적 회로(452)는 입력 핀(602)에 로우 논리 신호를 가지는 제어 신호를 수신할 때, 로우 사이드 집적 회로(452)는 복수의 FET 스위치(606)의 각 스위치를 개방 동작 상태로 전환시킨다. 또한, 로우 사이드 집적 회로(452)는 복수의 FET 스위치(606)의 각 스위치를 개방 동작 상태로 전환시킬 때, 출력 핀(604)은 복수의 FET 스위치(606)의 각 스위치가 개방 동작 상태임을 나타내고, 전기 라인(916)을 이용하여 마이크로컨트롤러(800)의 입출력 장치(942)에 의해 수신되는 확인 신호를 출력한다.
저전압 양방향 스위치(270)는 전기 노드(280, 282) 사이에서 프리차지 저전압 양방향 스위치(272)와 전기적으로 병렬 연결된다. 저전압 양방향 스위치(270)는 전기 노드(280)에 전기적으로 연결된 노드(760)와 전기 노드(282)에 전기적으로 연결된 노드(762)를 구비한다. 마이크로컨트롤러(800)가 전기 라인(904)을 통해 저전압 양방향 스위치(270)에 의해 수신되거나 저전압 양방향 스위치(270)에 동작 가능하게 연결된 DC-DC 전압 컨버터(54)의 컨트롤러 또는 마이크로프로세서에 수신되는 제어 신호를 생성할 때, 마이크로컨트롤러(800)는 저전압 양방향 스위치(270)가 폐쇄 동작 상태로 전환되도록 유도한다. 마이크로컨트롤러(800)는 다른 제어 신호(예를 들어, 접지 전압 레벨 제어 신호)를 전기 라인(904)에 생성할 때, 마이크로컨트롤러(800)는 저전압 양방향 스위치(270)가 개방 동작 상태로 전환되도록 유도한다. 일 실시예에서, 저전압 양방향 스위치(270)는 양방향 MOSFET 스위치이다.
프리차지 저전압 양방향 스위치(272)는 전기 노드(280)에 전기적으로 연결된 노드(770)와 전기 노드(282)에 전기적으로 연결된 노드(772)를 구비한다. 마이크로컨트롤러(800)가 전기 라인(904)을 통해 프리차지 저전압 양방향 스위치(272)에 의해 수신되거나 프리차지 저전압 양방향 스위치(272)에 동작 가능하게 연결된 DC-DC 전압 컨버터(54)의 컨트롤러 또는 마이크로프로세서에 수신되는 제어 신호를 생성할 때, 마이크로컨트롤러(800)는 프리차지 저전압 양방향 스위치(272)가 폐쇄 동작 상태로 전환되도록 유도한다. 마이크로컨트롤러(800)는 다른 제어 신호(예를 들어, 접지 전압 레벨 제어 신호)를 전기 라인(904)에 생성할 때, 마이크로컨트롤러(800)는 스위치(272)가 개방 동작 상태로 전환되도록 유도한다.
전압 센서(290)는 전기 노드(210)과 마이크로컨트롤러(800)에 전기적으로 연결된다. 전압 센서(290)는 전기 노드(210)의 전압을 나타내고, 전기 라인(926)을 통해 마이크로컨트롤러(800)에 의해 수신되는 전압 측정 신호를 출력한다.
전압 센서(292)는 전기 노드(210)과 마이크로컨트롤러(800)에 전기적으로 연결된다. 전압 센서(292)는 전기 노드(212)의 전압을 나타내고, 전기 라인(928)을 통해 마이크로컨트롤러(800)에 의해 수신되는 전압 측정 신호를 출력한다.
전압 센서(294)는 전기 노드(210)과 마이크로컨트롤러(800)에 전기적으로 연결된다. 전압 센서(294)는 전기 노드(280)의 전압을 나타내고, 전기 라인(922)을 통해 마이크로컨트롤러(800)에 의해 수신되는 전압 측정 신호를 출력한다.
전압 센서(296)는 전기 노드(210)과 마이크로컨트롤러(800)에 전기적으로 연결된다. 전압 센서(296)는 전기 노드(280)의 전압을 나타내고, 전기 라인(924)을 통해 마이크로컨트롤러(800)에 의해 수신되는 전압 측정 신호를 출력한다.
배터리(56)는 양극 단자(780)와 음극 단자(782)를 포함한다. 일 실시예에서, 배터리(56)는 양극 단자(780)와 음극 단자(782) 사이에서 12Vdc를 생성한다. 양극 단자(780)는 DC-DC 전압 컨버터(54)의 전기 노드(282)에 전기적으로 연결된다. 음극 단자(782)는 배터리(40)와 연결된 접지와 다를 수 있는 접지에 전기적으로 연결된다.
제어 시스템(58)은 DC-DC 전압 컨버터(54)를 부스트 동작 모드로 전환한 다음 안전 동작 모드로 전환하는데 이용된다. 제어 시스템(58)은 마이크로 컨트롤러(800), 전압 드라이버(802, 804), 전압 센서(290, 292, 294, 296) 및 전기 라인(900, 902, 904, 906, 908, 910, 916, 918, 920, 922, 924, 926, 928)을 포함한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 마이크로컨트롤러(800)는 마이크로프로세서(940), 입출력 장치(942), 메모리 장치(944) 및 아날로그 디지털 컨버터(946)를 포함한다. 마이크로컨트롤러(800)는 마이크로프로세서(940)에 의해 실행되는 메인 어플리케이션(950), 부스트 어플리케이션(952), 제1 어플리케이션(954), 제2 어플리케이션(956), 제3 어플리케이션(958) 및 제4 어플리케이션(960)를 더 포함한다. 메인 어플리케이션(950), 부스트 어플리케이션(952), 제1 어플리케이션(954), 제2 어플리케이션(956), 제3 어플리케이션(958) 및 제4 어플리케이션(960)는 메모리 장치(944)에 저장된다. 마이크로프로세서(940)는 입출력 장치(942), 메모리 장치(944), 아날로그 디지털 컨버터(946), DC-DC 전압 컨버터(54) 및 전압 드라이버(802, 804)와 동작 가능하게 연결된다.
도 1 및 도 3 내지 도 10을 참조하면, DC-DC 전압 컨버터(54)를 부스트 동작 모드로 전환한 다음 DC-DC 전압 컨버터(54)를 부스트 동작 모드에서 안전 동작 모드로 전환하는 방법의 순서도가 도시되어 있다. 순서도는 메인 어플리케이션(950), 부스트 어플리케이션(952), 제1 어플리케이션(954), 제2 어플리케이션(956), 제3 어플리케이션(958) 및 제4 어플리케이션(960)를 포함한다.
도 4를 참조하여 메인 어플리케이션(950)을 설명하도록 한다.
단계 600에서, 마이크로컨트롤러(800)는 DC-DC 전압 컨버터(54)가 부스트 동작 모드로 전환되어야 하는지 여부를 결정한다. 일 실시예에서, 마이크로컨트롤러(800)는 차량 컨트롤러(60)로부터의 제어 신호에 기초하여 DC-DC 전압 컨버터(54)가 부스트 동작 모드로 전환되어야 하는지 여부를 결정한다. 단계 980의 값이 "예"이면, 상기 방법은 단계 982로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 단계 984로 진행한다.
단계 982에서, 마이크로컨트롤러(800)는 부스트 어플리케이션(952)을 실행한다. 단계 982 이후, 상기 방법은 단계 984로 진행한다.
단계 984에서, 마이크로컨트롤러(800)는 DC-DC 전압 컨버터(54)가 안전 동작 모드로 전환되어야 하는지 여부를 결정한다. 일 실시예에서, 마이크로컨트롤러(800)는 차량 컨트롤러(60)로부터의 제어 신호에 기초하여 DC-DC 전압 컨버터(54)가 안전 동작 모드로 전환되어야 하는지 여부를 결정한다. 단계 984의 값이 "예"이면, 상기 방법은 단계 986로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 단계 980으로 진행한다.
단계 986에서, 마이크로컨트롤러(800)는 제1 어플리케이션(954)을 실행한다. 단계 986 이후, 상기 방법은 단계 988로 진행한다.
단계 988에서, 마이크로컨트롤러(800)는 제2 어플리케이션(956)을 실행한다. 단계 988 이후, 상기 방법은 단계 990으로 진행한다.
단계 990에서, 마이크로컨트롤러(800)는 제3 어플리케이션(958)을 실행한다. 단계 990 이후, 상기 방법은 단계 992로 진행한다.
단계 992에서, 마이크로컨트롤러(800)는 제4 어플리케이션(960)을 실행한다. 단계 992 이후, 상기 방법은 단계 980으로 진행한다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 부스트 어플리케이션(952)을 설명하도록 한다. 부스트 어플리케이션(952)은 DC-DC 전압 컨버터(54)를 부스트 동작 모드로 전환하는데 이용된다.
단계 1000에서, 마이크로컨트롤러(800)는 접촉기(42)를 개방 동작 상태로 전환시키도록 제1 전압 드라이버(802)와 제2 전압 드라이버(804) 각각을 유도하는 제1 제어 신호와 제2 제어 신호를 생성한다. 단계 1000 이후, 상기 방법은 단계 1002로 진행한다.
단계 1002에서, 마이크로컨트롤러(800)는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 프리차지 고전압 양방향 스위치(202)에 의해 수신되고, 프리차지 고전압 양방향 스위치(202)를 폐쇄 동작 상태로 전환시키는 제3 제어 신호를 생성한다. 단계 1002 이후, 상기 방법은 단계 1004로 진행한다.
단계 1004에서, 마이크로컨트롤러(800)는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 프리차지 저전압 양방향 스위치(272)에 의해 수신되고, 프리차지 저전압 양방향 스위치(272)를 폐쇄 동작 상태로 전환시키는 제4 제어 신호를 생성한다. 단계 1004 이후, 상기 방법은 단계 1006으로 진행한다.
단계 1006에서, 마이크로컨트롤러(800)는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 고전압 양방향 스위치(200)에 의해 수신되고, 고전압 양방향 스위치(200)를 폐쇄 동작 상태로 전환시키는 제5 제어 신호를 생성한다. 단계 1006 이후, 상기 방법은 단계 1008로 진행한다.
단계 1008에서, 마이크로컨트롤러(800)는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 저전압 양방향 스위치(270)에 의해 수신되고, 저전압 양방향 스위치(270)를 폐쇄 동작 상태로 전환시키는 제6 제어 신호를 생성한다. 단계 1008 이후, 상기 방법은 단계 1010으로 진행한다.
단계 1010에서, 마이크로컨트롤러(800)는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 하이 사이드 집적 회로(450) 상의 제1 입력 핀(500)에 수신되어 하이 사이드 집적 회로(450)에게 내부의 제1 복수의 FET 스위치(506)에 전력을 공급하도록 명령하는 제7 제어 신호(예를 들어, 하이 논리 레벨 전압)를 생성한다. 제7 제어신호는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 로우 사이드 집적 회로(452) 상의 제1 입력 핀(600)에 더 수신되어 로우 사이드 집적 회로(452)에게 내부의 제2 복수의 FET 스위치(606)에 전력을 공급하도록 명령한다. 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제3 제어 신호, 제4 제어 신호, 제5 제어 신호, 제6 제어 신호 및 제7 제어 신호는 DC-DC 전압 컨버터(54)가 부스트 동작 모드를 가지도록 유도한다.
도 7을 참조하여, 제1 어플리케이션(954)을 설명하도록 한다.
단계 1022에서, 마이크로컨트롤러(800)는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 하이 사이드 집적 회로(450) 상의 제1 입력 핀(500)에 수신되어 하이 사이드 집적 회로(450)에게 내부의 제1 복수의 FET 스위치(506) 각각이 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제8 제어 신호(예를 들어, 로우 논리 레벨 전압)를 생성한다. 제8 제어신호는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 로우 사이드 집적 회로(452) 상의 제1 입력 핀(600)에 더 수신되어 로우 사이드 집적 회로(452)에게 내부의 제2 복수의 FET 스위치(606) 각각이 개방 동작 상태로 전환되도록 명령한다. 단계 1012 이후, 상기 방법은 메인 어플리케이션(950)으로 복귀한다.
도 8을 참조하여, 제2 어플리케이션(956)을 설명하도록 한다.
단계 1024에서, 마이크로컨트롤러(800)는 제1 복수의 FET 스위치(504)와 제2 복수의 FET 스위치(506) 중에서 적어도 하나가 개방 동작 상태로 변환됨을 나타내는 제1 확인 신호를 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 하이 사이드 집적 회로(450)의 출력 핀(504)과 DC-DC 전압 컨버터 내(54)의 로우 사이드 집적 회로(452)의 출력 핀(604) 중에서 적어도 하나로부터 수신한다. 단계 1024 이후, 상기 방법은 단계 1026으로 진행한다.
단계 1026에서, 마이크로컨트롤러(800)는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 하이 사이드 집적 회로(450) 상의 제2 입력 핀(502)에 수신되어 하이 사이드 집적 회로(450)에게 내부의 제1 복수의 FET 스위치(506) 각각이 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제9 제어 신호(예를 들어, 로우 논리 레벨 전압)를 생성한다. 제9 제어신호는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 로우 사이드 집적 회로(452) 상의 제2 입력 핀(602)에 더 수신되어 로우 사이드 집적 회로(452)에게 내부의 제2 복수의 FET 스위치(606) 각각이 개방 동작 상태로 전환되도록 명령한다. 단계 1026 이후, 상기 방법은 단계 1040으로 진행한다.
단계 1040에서, 마이크로컨트롤러(800)는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 고전압 양방향 스위치(200)를 개방 동작 상태로 전환시키는 제10 제어 신호를 생성한다. 단계 1040 이후, 상기 방법은 단계 1042로 진행한다.
단계 1042에서, 마이크로컨트롤러(800)는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 프리차지 고전압 양방향 스위치(202272)를 개방 동작 상태로 전환시키는 제11 제어 신호를 생성한다. 단계 1042 이후, 상기 방법은 메인 어플리케이션(950)으로 복귀한다.
도 9를 참조하여, 제3 어플리케이션(958)을 설명하도록 한다.
단계 1044에서, 전기 노드(210)와 전기적으로 연결된 전압 센서(290)는 전기 노드(210)의 제1 전압을 나타내는 제1 전압 측정 신호를 출력한다. 제1 전압 신호는 마이크로컨트롤러(800)에 의해 수신된다. 단계 1044 이후, 상기 방법은 단계 1046으로 진행한다.
단계 1046에서, 전기 노드(282)와 전기적으로 연결된 전압 센서(292)는 전기 노드(212)의 제2 전압을 나타내는 제2 전압 측정 신호를 출력한다. 제2 전압 신호는 마이크로컨트롤러(800)에 의해 수신된다. 단계 1046 이후, 상기 방법은 단계 1048로 진행한다.
단계 1048에서, 마이크로컨트롤러(800)는 제1 전압 측정 신호 및 제2 전압 측정 신호에 기초하여 제1 전압 값 및 제2 전압 값을 각각 결정한다. 단계 1048 이후, 상기 방법은 단계 1050로 진행한다.
단계 1050에서, 마이크로컨트롤러(800)는 제1 전압 값과 상기 제2 전압 값 간에 차이의 절대값이 제1 임계 전압값 보다 큰지 여부를 결정한다. 단계 1050의 값이 "예"이면, 상기 방법은 단계 1052로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 단계 1060으로 진행한다.
단계 1052에서, 마이크로컨트롤러(800)는 고전압 양방향 스위치(200) 및 프리차지 고전압 양방향 스위치(202)가 각각 개방 동작 상태로 전환된 것으로 결정한다. 단계 1052 이후, 상기 방법은 단계 1060으로 진행한다.
단계 1060에서, 마이크로컨트롤러(800)는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 저전압 양방향 스위치(270)를 개방 동작 상태로 전환시키는 제12 제어 신호를 생성한다. 단계 1060 이후, 상기 방법은 단계 1062로 진행한다.
단계 1062에서, 마이크로컨트롤러(800)는 DC-DC 전압 컨버터(54) 내의 프리차지 저전압 양방향 스위치(272)를 개방 동작 상태로 전환시키는 제13 제어 신호를 생성한다. 단계 1062 이후, 상기 방법은 메인 어플리케이션(950)으로 복귀한다.
도 10을 참조하여, 제4 어플리케이션(960)을 설명하도록 한다.
단계 1064에서, 전기 노드(280)와 전기적으로 연결된 전압 센서(290)는 전기 노드(280)의 제3 전압을 나타내는 제3 전압 측정 신호를 출력한다. 제3 전압 신호는 마이크로컨트롤러(800)에 의해 수신된다. 단계 1064 이후, 상기 방법은 단계 1066으로 진행한다.
단계 1066에서, 전기 노드(282)와 전기적으로 연결된 전압 센서(296)는 전기 노드(282)의 제4 전압을 나타내는 제4 전압 측정 신호를 출력한다. 제4 전압 신호는 마이크로컨트롤러(800)에 의해 수신된다. 단계 1066 이후, 상기 방법은 단계 1068로 진행한다.
단계 1068에서, 마이크로컨트롤러(800)는 제3 전압 측정 신호 및 제4 전압 측정 신호에 기초하여 제3 전압 값 및 제4 전압 값을 각각 결정한다. 단계 1068 이후, 상기 방법은 단계 1070로 진행한다.
단계 1070에서, 마이크로컨트롤러(800)는 제3 전압 값과 상기 제4 전압 값 간에 차이의 절대값이 제2 임계 전압값 보다 큰지 여부를 결정한다. 단계 1070의 값이 "예"이면, 상기 방법은 단계 1080으로 진행한다. 그렇지 않으면, 상기 방법은 메인 어플리케이션(950)으로 복귀한다.
단계 1080에서, 마이크로컨트롤러(800)는 저전압 양방향 스위치(270) 및 프리차지 저전압 양방향 스위치(272)가 각각 개방 동작 상태로 전환된 것으로 결정한다. 단계 1080 이후, 상기 방법은 메인 어플리케이션(950)으로 복귀한다.
상기 DC-DC 전압 컨버터를 부스트 동작 모드에서 안전 동작 모드로 전환하는 제어 시스템은 다른 제어 시스템 보다 실적적인 장점을 제공한다. 특히, 제어 시스템은 DC-DC 전압 컨버터 내의 DC-DC 전압 컨버터 제어 회로 내의 FET 스위치들을 개방 동작 상태로 전환시키는 제어 신호를 생성하도록 마이크로컨트롤러에 명령하는 서로 다르며 독립적인 두 어플리케이션을 이용한다. 그 결과, 본 발명의 제어 시스템은 둘 중 하나의 어플리케이션이 동작하지 않거나, 제어 신호들 중 하나의 제어 신호가 DC-DC 전압 컨버터에 의해 중단 또는 작동되지 않더라도 안정적으로 DC-DC 전압 컨버터를 안전 동작 모드로 전환할 수 있다.
특허 청구된 발명은 단지 제한된 수의 실시예들을 참조하여 자세하게 기술되었지만, 본 발명은 그러한 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 오히려, 특허 청구된 발명은 본 발명의 정신과 범위에 부합되는 범위 내에서 여기에서 설명되지 않은 변형예, 대안예, 대체예 또는 등가예를 포함하도록 변형될 수 있다. 또한, 특허 청구된 발명의 다양한 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 실시예들 중에서 오직 일부만을 포함할 수도 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 특허 청구된 발명은 전술한 설명에 의해 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

Claims (6)

  1. 프리차지 고전압 양방향 스위치, 프리차지 저전압 양방향 스위치, 제1 전기 노드 및 제2 전기 노드 사이에서 상기 프리차지 저전압 양방향 스위치에 전기적으로 병렬 연결되는 저전압 양방향 스위치, 제3 전기 노드 및 제4 전기 노드 사이에서 상기 프리차지 고전압 양방향 스위치에 전기적으로 병렬 연결되는 고전압 양방향 스위치, 상기 제1 전기 노드와 상기 제4 전기 노드 사이에 전기적으로 연결되고, 내부에 제1 복수의 FET 스위치를 구비하는 하이 사이드 집적 회로 및 상기 제1 전기 노드와 상기 제4 전기 노드 사이에 전기적으로 연결되고, 내부에 제2 복수의 FET 스위치를 구비하는 로우 사이드 집적 회로를 구비하고, 상기 제1 복수의 FET 스위치의 FET 스위치 각각은 상기 제2 복수의 FET 스위치의 FET 스위치 각각과 전기적으로 연결되는 DC-DC 전압 컨버터를 부스트 동작 모드에서 안전 동작 모드로 전환하는 제어 시스템에 있어서,
    제1 어플리케이션 및 제2 어플리케이션을 구비하는 마이크로컨트롤러를 포함하고,
    상기 제1 어플리케이션은
    상기 하이 사이드 집적 회로 상의 제1 입력 핀에 수신되어 상기 하이 사이드 집적 회로에게 내부의 상기 제1 복수의 FET 스위치 각각이 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제1 제어 신호를 생성하도록 상기 마이크로컨트롤러에 명령하고,
    상기 제1 제어 신호는
    상기 로우 사이드 집적 회로 상의 제1 입력 핀에 더 수신되어 상기 로우 사이드 집적 회로에게 내부의 상기 제2 복수의 FET 스위치 각각이 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하고,
    상기 마이크로컨트롤러는 상기 하이 사이드 집적 회로의 출력 핀 및 상기 로우 사이드 집적 회로의 출력 핀 중 적어도 하나로부터 제1 확인 신호를 수신하고,
    상기 제2 어플리케이션은
    상기 제1 확인 신호에 기초하여 상기 제1 복수의 FET 스위치 및 상기 제2 복수의 FET 스위치 중 적어도 하나가 상기 개방 동작 상태로 전환된 것으로 결정하고,
    상기 제2 어플리케이션은
    상기 하이 사이드 집적 회로 상의 제2 입력 핀에 수신되어 상기 하이 사이드 집적 회로에게 내부의 상기 제1 복수의 FET 스위치 각각이 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제2 제어 신호를 생성하도록 상기 마이크로컨트롤러에 명령하고,
    상기 제2 제어 신호는
    상기 로우 사이드 집적 회로 상의 제2 입력 핀에 더 수신되어 상기 로우 사이드 집적 회로에게 내부의 상기 제2 복수의 FET 스위치 각각이 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하고,
    상기 제2 어플리케이션은
    상기 고전압 양방향 스위치가 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제3 제어 신호를 생성하도록 상기 마이크로컨트롤러에 명령하고, 상기 프리차지 고전압 양방향 스위치가 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제4 제어 신호를 생성하도록 상기 마이크로컨트롤러에 명령하는 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 전기 노드와 전기적으로 연결된 제1 전압 센서 및
    상기 제4 전기 노드와 전기적으로 연결된 제2 전압 센서를 더 포함하고,
    상기 제1 전압 센서는
    상기 제3 전기 노드의 제1 전압을 나타내고, 상기 마이크로컨트롤러에 의해 수신되는 제1 전압 측정 신호를 출력하고,
    상기 제2 전압 센서는
    상기 제4 전기 노드의 제2 전압을 나타내고, 상기 마이크로컨트롤러에 의해 수신되는 제2 전압 측정 신호를 출력하고,
    상기 마이크로컨트롤러는
    상기 제1 전압 측정 신호 및 상기 제2 전압 측정 신호 각각에 기초하여 제1 전압 값 및 제2 전압 값을 각각 결정하고, 상기 제1 전압 값과 상기 제2 전압 값 간에 차이의 절대값이 제1 임계 전압값 보다 크면, 상기 고전압 양방향 스위치 및 상기 프리차지 고전압 양방향 스위치가 각각 상기 개방 동작 상태로 전환된 것으로 결정하는 제3 어플리케이션을 더 구비하는 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3 어플리케이션은
    상기 저전압 양방향 스위치가 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제5 제어 신호를 생성하도록 상기 마이크로컨트롤러에 명령하고, 상기 프리차지 저전압 양방향 스위치가 상기 개방 동작 상태로 전환되도록 명령하는 제6 제어 신호를 생성하도록 상기 마이크로컨트롤러에 명령하는 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 전기 노드와 전기적으로 연결된 제3 전압 센서 및
    상기 제2 전기 노드와 전기적으로 연결된 제4 전압 센서를 더 포함하고,
    상기 제3 전압 센서는
    상기 제1 전기 노드의 제3 전압을 나타내고, 상기 마이크로컨트롤러에 의해 수신되는 제3 전압 측정 신호를 출력하고,
    상기 제4 전압 센서는
    상기 제2 전기 노드의 제4 전압을 나타내고, 상기 마이크로컨트롤러에 의해 수신되는 제4 전압 측정 신호를 출력하고,
    상기 마이크로컨트롤러는
    상기 제3 전압 측정 신호 및 상기 제4 전압 측정 신호 각각에 기초하여 제3 전압 값 및 제4 전압 값을 각각 결정하고, 상기 제3 전압 값과 상기 제4 전압 값 간에 차이의 절대값이 제2 임계 전압값 보다 크면, 상기 저전압 양방향 스위치 및 상기 프리차지 저전압 양방향 스위치가 각각 상기 개방 동작 상태로 전환된 것으로 결정하는 제4 어플리케이션을 더 구비하는 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 DC-DC 전압 컨버터는
    상기 마이크로컨트롤러가 상기 제1 제어 신호를 생성하기 전에, 상기 고전압 양방향 스위치가 폐쇄 동작 상태를 가지고, 상기 프리 차지 고전압 양방향 스위치가 상기 폐쇄 동작 상태를 가지고, 상기 저전압 양방향 스위치가 상기 폐쇄 동작 상태를 가지고, 상기 프리 차지 저전압 양방향 스위치가 상기 폐쇄 동작 상태를 가지는 부스트 동작 모드에 있는 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고전압 양방향 스위치는
    양방향 MOSFET 스위치이고,
    상기 저전압 양방향 스위치는
    양방향 MOSFET 스위치인 제어 시스템.
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