KR20190042340A - Diagnosis system and method of a battery pack through control of a vehicle-mounted charger - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a system for diagnosing a state of a battery pack which can stably diagnose a state of a battery. More specifically, the present invention relates to the system for diagnosing a state of a battery pack which is configured to comprise: an on board charger receiving power from an external charging device and converting the received power into a power for charging a battery pack to charge the battery pack; and a battery management system (BMS) monitoring a state of the battery pack and diagnosing the state of the battery pack through control of the on board charger.

Description

차량 탑재용 충전기의 제어를 통한 배터리 팩의 진단 시스템 및 그 방법{Diagnosis system and method of a battery pack through control of a vehicle-mounted charger}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery pack diagnostic system and a battery pack-

본 발명은 배터리 팩의 진단 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기 자동차에 탑재되는 차량 탑재용 충전기(OBC)의 제어를 통하여 배터리 팩의 상태를 진단하는 시스템과 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a diagnostic system for a battery pack and a method thereof, and more particularly, to a system and a method for diagnosing a condition of a battery pack through control of a vehicle-mounted charger (OBC)

배터리는 제품군에 따른 적용이 용이하고, 우수한 보존성 및 높은 에너지 밀도 등의 특성을 가지고 있으며, 또한, 화석 연료의 사용을 감소시킬 수 있다는 일차적 장점뿐만 아니라, 에너지 사용에 따른 부산물이 발생되지 않는다는 측면에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 에너지 공급원으로 주목받고 있다.The battery is easy to apply according to the product group, has excellent characteristics such as preservation and high energy density, and also has a primary advantage in that it can reduce the use of fossil fuel, It is attracting attention as an energy source for environment-friendly and energy efficiency.

이러한 배터리는 휴대용 기기를 비롯하여 전기 자동차 및 에너지 저장 시스템 등 다양한 영역에서 응용되고 있으며, 다양한 산업의 기반이 되는 것과 동시에 일상생활에 편의성을 제공해주고 있다.Such batteries are being applied in various fields such as portable devices, electric vehicles, and energy storage systems, providing a basis for various industries and providing convenience in everyday life.

한편, 전기 자동차는, 휘발유나 가스와 같은 화석 연료의 연소로부터 구동 에너지를 얻는 일반 자동차와 달리, 전기로부터 그 구동 에너지를 얻어 운행되는 자동차로서 배기가스가 없어 대기오염물질의 배출이 적다는 장점을 가지고 있어 친환경 산업의 대표적인 예로 언급된다.On the other hand, unlike a general automobile that obtains drive energy from the combustion of fossil fuels such as gasoline or gas, an electric vehicle receives the drive energy from electricity and has an advantage that there is no exhaust gas and there is little emission of air pollutants It is mentioned as a representative example of environment friendly industry.

이러한 전기 자동차는, 차량 내부에 탑재되는 차량 탑재용 충전기와 배터리, 그리고 차량 탑재용 충전기로 전원을 공급하는 외부 충전장치로 구성되어 이들로부터 그 구동 에너지를 얻을 수 있다.Such an electric vehicle is constituted by an in-vehicle charger mounted inside a vehicle, a battery, and an external charging device that supplies power to the vehicle-mounted charger, and the driving energy can be obtained from them.

한편, 상기 전기 자동차의 핵심기술 중 하나인 배터리관리시스템(BMS)은 배터리의 상태를 모니터링하며, 그 상태에 따라 셀 밸런싱, 충. 방전 제어, 배터리 상태 진단 등의 기능을 하여 배터리가 보다 효율적이고 안전하게 사용될 수 있도록 관리한다.Meanwhile, the battery management system (BMS), which is one of the core technologies of the electric vehicle, monitors the state of the battery, and performs cell balancing, charge balancing, Discharge control, and battery status diagnosis, so that the battery can be used more efficiently and safely.

여기서, 배터리관리시스템(BMS)의 상태를 진단하는 진단 기능은 배터리를 구성하는 부품의 노화 상태, 셀의 수명 등을 진단하는 것으로서 이러한 진단 기능을 통하여 산출된 진단 결과에 대응하여 그에 따른 조치를 취할 수 있어 배터리에 큰 문제가 발생하는 것 방지할 수 있으므로 배터리 문제로 인한 사고 발생을 예방할 수 있고, 배터리를 보다 효율적으로 사용할 수 있다.Here, the diagnosis function for diagnosing the state of the battery management system (BMS) is for diagnosing the aging state of the components constituting the battery, the life of the cell, etc., and measures corresponding to the diagnosis result calculated through the diagnosis function It is possible to prevent the occurrence of a serious problem in the battery, thereby preventing an accident caused by the battery problem and enabling the battery to be used more efficiently.

이와 같은 배터리의 상태를 진단하는 것은, 전류를 통해 배터리에 발생하는 전압의 변화를 이용하여 수행한다. 일반적으로 이는 시스템(예, 전기 자동차)의 사용에 의한 방전 전류에 따른 전압의 변화를 이용하여 배터리의 상태를 진단한다. 그러나 이러한 방식은 시스템의 사용 환경에 따라 방전 전류가 크게 흔들리거나 끊기게 되는 문제가 발생하여 그에 따른 배터리 팩의 전압의 변화 또한 안정적이지 못하므로 진단 기능을 정상적으로 수행하는 것에 어려움이 있었다. The diagnosis of the state of the battery is performed using a change in the voltage generated in the battery through the current. Generally, this is used to diagnose the state of the battery using a change in voltage depending on a discharge current caused by use of a system (e.g., an electric vehicle). However, this method has a problem that the discharge current greatly shakes or breaks according to the use environment of the system, and accordingly, the change of the voltage of the battery pack is not stable, so that it is difficult to normally perform the diagnostic function.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량 탑재용 충전기(On Board Charger)의 제어를 통하여 원하는 크기의 전류를 일정하게 인가받아 안정적으로 배터리의 상태를 진단할 수 있는 진단 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a diagnostic system capable of stably diagnosing a state of a battery by constantly applying a current of a desired magnitude through control of an on-board charger The purpose.

또한, 차량 탑재용 충전기(OBC)에 제어를 통하여 원하는 시점에 배터리의 상태를 진단 가능한 진단 시스템을 제공하고자 한다.In addition, a diagnostic system capable of diagnosing the state of the battery at a desired point through control of the in-vehicle charger (OBC) is provided.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩의 진단 시스템은, 외부 충전장치로부터 전원을 공급받아, 배터리 팩의 충전을 위한 전원으로 변환하여 상기 배터리 팩을 충전시키는 온보드차저(On Board Charger); 상기 배터리 팩의 상태를 모니터링하고, 상기 온보드차저(On Board Charger)의 제어를 통하여 배터리 팩의 상태를 진단하는 배터리관리시스템(BMS); 을 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a diagnostic system for a battery pack, including: an on-board charger that receives power from an external charging device and converts the power to a power for charging the battery pack to charge the battery pack; A battery management system (BMS) for monitoring the state of the battery pack and diagnosing the state of the battery pack through the control of the on-board charger; .

상기 온보드차저(On Board Charger)는, 상기 배터리 팩과 통신 연결하는 제1 통신부(210); 상기 외부 충전장치로부터 AC 전원을 공급받는 전원 입력부(220); 상기 공급받은 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 배터리 팩으로 출력하는 전원 출력부(230); 상기 배터리관리시스템(BMS)이 설정하는 전류 값에 따라, 그 해당 전류가 배터리 팩으로 출력되도록 상기 전원 출력부를 제어하는 제1 제어부(240); 를 포함하여 구성된다.The on-board charger includes a first communication unit 210 for communicating with the battery pack 210; A power input unit 220 for receiving AC power from the external charging device; A power output unit 230 for converting the supplied AC power into DC power and outputting the DC power to the battery pack; A first control unit (240) for controlling the power output unit to output a corresponding current to the battery pack according to a current value set by the battery management system (BMS); .

또한, 상기 배터리관리시스템(BMS)은, 상기 온보드차저(On Board Charger)와 통신 연결하는 제2 통신부(310); 상기 제2 통신부를 통하여, 상기 제1 제어부에 배터리 팩의 상태를 진단하기 위한 진단 전류 값을 설정하는 제1 설정부(320); 상기 전원 출력부로부터 인가받은 진단 전류에 대한 배터리 팩의 변화를 바탕으로 배터리 팩의 상태를 진단하는 진단부(330); 를 포함하여 구성되며, 상기 진단부는, 상기 진단 전류를 인가받은 후 측정되는 배터리 팩의 전류 값과 상기 설정한 진단 전류 값과의 일치 여부를 비교하여, 그 비교 결과에 따라 전류를 보정하는 제1 진단 수행부(332); 각각의 배터리 셀의 전압 감소량을 이용하여 배터리 팩의 체결성 및 부품 노화 상태를 판단하는 제2 진단 수행부(334); 각각의 배터리 셀의 직류내부저항(DCIR)을 산출하고, 상기 산출된 각 셀의 직류내부저항(DCIR)과 기준 데이터와의 비교를 통하여 각 셀의 수명을 추정하는 제3 진단 수행부(336); 상기 배터리 팩의 히터의 정상적인 동작 여부를 확인하는 제4 진단 수행부(338); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The battery management system (BMS) includes a second communication unit 310 for communicating with the on-board charger; A first setting unit (320) for setting a diagnosis current value for diagnosing the state of the battery pack to the first control unit through the second communication unit; A diagnosis unit 330 for diagnosing the state of the battery pack based on the change of the battery pack with respect to the diagnostic current applied from the power output unit; Wherein the diagnostic unit compares the current value of the battery pack measured after receiving the diagnostic current with the set diagnostic current value and determines whether or not the first A diagnosis performing unit 332; A second diagnosis performing unit 334 for determining the fastening performance of the battery pack and the component aging state by using the voltage reduction amount of each battery cell; A third diagnosis performing unit 336 for calculating a DC internal resistance (DCIR) of each battery cell, estimating the life of each cell through comparison between the calculated DC internal resistance (DCIR) of each cell and reference data, ; A fourth diagnosis performing unit 338 for checking whether the heater of the battery pack is normally operated; And a control unit.

상기 제1 진단 수행부는, 전류 산출식을 이용하여 상기 배터리 팩의 전류 값을 산출하는 전류 값 산출부; 상기 설정한 진단 전류 값과 상기 산출된 제1 전류 값의 일치 여부를 비교하는 전류 값 비교부; 상기 전류 값 비교부의 비교 결과, 일치하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 제1 제어부에 제1, 2 보정 전류 값을 설정하는 제2 설정부; 상기 설정한 제1, 2 보정 전류 값의 전류를 인가받아, 이에 대한 제1, 2 보정 데이터를 획득하는 보정 데이터 획득부; 상기 설정한 제1, 2 보정 전류 값과 상기 획득한 제1,2 보정 데이터를 이용하여 보정 전류 산출식을 생성하는 보정 전류 산출식 생성부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The first diagnosis performing unit may include: a current value calculating unit that calculates a current value of the battery pack using a current calculating formula; A current value comparing unit for comparing the set diagnostic current value with the calculated first current value; A second setting unit configured to set the first and second correction current values to the first control unit when it is determined that the comparison result of the current value comparison unit does not match; A correction data obtaining unit that receives the first and second correction current values and obtains first and second correction data for the first and second correction current values; A correction current calculation expression generating unit for generating a correction current calculation expression using the first and second correction current values and the first and second correction data thus acquired; And a control unit.

여기서, 생성된 보정 전류 산출식을 이용하여 산출되는 배터리 팩의 전류 값은, 상기 진단 전류 값과 동일한 값으로 산출되는 것을 특징으로 한다.Here, the current value of the battery pack calculated using the generated correction current calculating expression is calculated to be the same value as the diagnostic current value.

한편, 제2 진단 수행부는, 각각의 배터리 셀의 전압을 일정 주기 간격으로 측정하는 제1 전압 측정부; 상기 제1 전압 측정부에서 측정되는 전압 값을 저장하는 제1 전압 저장부; 배터리 팩의 방전이 발생한 후의 각각의 배터리 셀의 전압을 측정하는 제2 전압 측정부; 상기 제2 전압 측정부에서 측정된 전압 값을 저장하는 제2 전압 저장부; 상기 배터리 팩의 방전 동작을 감지하여, 제1, 2 전압 측정부로 방전 감지 신호를 출력하는 방전 감지부; 상기 제1 전압 저장부에 저장된 전압 값과 제2 전압 저장부에 저장된 전압 값의 차를 산출하는 전압 감소량 산출부; 상기 산출된 전압 감소량과 기준 값을 비교하여, 그 비교 결과에 따라 배터리 팩의 체결성 및 부품 노화 상태를 판단하는 체결성 및 부품 노화 판단부; 를 포함하여 구성되며, 상기 체결성 및 부품 노화 판단부는, 상기 전압 감소량이 기준 값을 초과하는 경우 배터리 팩의 체결성 저하 및 부품이 노화된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. Meanwhile, the second diagnosis performing unit may include: a first voltage measuring unit for measuring a voltage of each battery cell at regular intervals; A first voltage storage unit for storing a voltage value measured by the first voltage measurement unit; A second voltage measuring unit for measuring a voltage of each battery cell after a discharge of the battery pack has occurred; A second voltage storage unit for storing a voltage value measured by the second voltage measurement unit; A discharge detection unit for detecting a discharge operation of the battery pack and outputting a discharge detection signal to the first and second voltage measurement units; A voltage reduction amount calculation unit for calculating a difference between a voltage value stored in the first voltage storage unit and a voltage value stored in the second voltage storage unit; A componentability and component aging determining unit that compares the calculated voltage reduction amount with a reference value and determines the fastness of the battery pack and the component aging state according to the comparison result; Wherein the fastening and component aging determining unit determines that the fastening property of the battery pack is degraded and the component is aged when the voltage reduction amount exceeds the reference value.

여기서, 상기 제1 전압 측정부는, 상기 방전 감지 신호가 출력되는 경우 동작하지 않고, 상기 제2 전압 측정부는, 상기 방전 감지 신호가 출력되는 경우 동작하며, 상기 제2 전압 측정부는, 상기 방전 감지 신호가 출력된 후 소정의 제1 시간 후에 동작하는 것을 특징으로 한다.Here, the first voltage measurement unit may not operate when the discharge detection signal is output, and the second voltage measurement unit may operate when the discharge detection signal is output, and the second voltage measurement unit may operate when the discharge detection signal And after a predetermined first time period,

한편, 상기 제4 진단 수행부는, 상기 전원 출력부와 히터 사이에 구성되는 전원 인가 스위치; 에 온 또는 오프 신호를 출력하여 전원 인가 스위치의 온/오프 동작을 제어하는 전원 인가 제어부(3381); 상기 히터의 온도를 일정 주기 간격으로 측정하는 제1 온도 측정부(3382); 상기 제1 온도 측정부에서 측정되는 온도 값을 입력받아 저장하는 온도 저장부(3383); 상기 전원 인가 스위치의 온 상태에서의 히터의 온도를 측정하는 제2 온도 측정부(3384); 상기 제2 온도 측정부에서 측정된 온도 값을 입력받는 온도 입력부(3385); 상기 전원 인가 제어부에서 온 신호가 출력되는 것을 감지하여, 상기 제1,2 온도 측정부로 감지 신호를 출력하는 전원 인가 감지부(3386); 상기 온도 저장부에 저장부에 저장된 히터의 온도와 온도 입력부에 입력된 히터의 온도가 동일한지를 비교하여 그 비교 결과에 따라 히터의 정상 동작 여부를 판단하는 동작 판단부(3387); 를 포함하여 구성된다. The fourth diagnosis performing unit may include: a power supply switch configured between the power output unit and the heater; A power supply control unit 3381 for outputting an on or off signal to the on / off operation of the power supply switch; A first temperature measuring unit 3382 for measuring the temperature of the heater at regular intervals; A temperature storage unit 3383 for receiving and storing a temperature value measured by the first temperature measuring unit; A second temperature measuring unit 3384 for measuring the temperature of the heater in the ON state of the power supply switch; A temperature input unit 3385 receiving a temperature value measured by the second temperature measuring unit; A power supply sensing unit 3386 for sensing the ON signal output from the power supply control unit and outputting a sensing signal to the first and second temperature measurement units; An operation determiner 3387 for comparing the temperature of the heater stored in the storage unit with the temperature of the heater input to the temperature input unit in the temperature storage unit and determining whether the heater operates normally according to the comparison result; .

이 때, 상기 동작 판단부의 비교 결과, 동일한 것으로 판단되면 히터가 정상적으로 동작하지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.At this time, if it is determined as a result of the comparison by the operation determination unit, it is determined that the heater does not operate normally.

여기서, 상기 제1 온도 측정부는, 상기 감지 신호를 입력받은 경우 동작하지 않으며, 상기 제2 온도 측정부는, 상기 감지 신호를 입력받은 경우 동작하고, 상기 제2 온도 측정부는, 상기 감지 신호를 입력받은 후, 소정의 제2 시간 후에 히터의 온도를 측정하는 것을 특징으로 한다.Here, the first temperature measuring unit does not operate when the sensing signal is received, the second temperature measuring unit operates when the sensing signal is received, and the second temperature measuring unit receives the sensing signal, And the temperature of the heater is measured after a predetermined second time.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 팩의 상태를 진단하는 방법은, 온보드차저(OBC)에 진단 전류 값을 설정하는 진단 전류 설정단계; 상기 온보드차저(OBC)로부터 진단 전류를 인가받는 진단 전류 인가단계; 상기 인가받은 진단 전류에 대한 배터리 팩의 변화를 바탕으로 배터리 팩의 상태를 진단하는 상태 진단단계; 를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of diagnosing a condition of a battery pack, the method comprising: setting a diagnostic current value to an on-board charger; Applying a diagnostic current from the on-board charger (OBC); A state diagnosis step of diagnosing a state of the battery pack based on a change of the battery pack with respect to the applied diagnosis current; .

상기 상태 진단단계는, 상기 진단 전류 값과 측정되는 배터리 팩의 전류 값의 비교를 통하여 전류 정확도를 판단하는 전류 정확도 판단단계; 상기 측정되는 배터리 팩의 전압과 방전 시 측정되는 배터리 팩의 전압의 차이를 이용하여 배터리 팩의 체결성 및 부품 노화 상태를 판단하는 체결성 및 부품 노화 판단단계; 상기 배터리 팩의 전압의 변화를 이용하여 각각의 배터리 셀의 직류내부저항(DCIR)을 산출하고, 상기 산출된 각 셀의 직류내부저항(DCIR)과 소정의 기준 데이터와의 비교를 통하여 각 셀의 수명을 추정하는 셀 수명 추정단계; 상기 배터리 팩의 히터의 정상적인 동작 여부를 판단하는 히터 동작 판단단계; 를 포함하여 구성된다.Determining the current accuracy by comparing the diagnostic current value with a current value of the battery pack to be measured; Determining a fastening property of the battery pack and a component aging state using a difference between a voltage of the battery pack measured and a voltage of the battery pack measured at the time of discharging; Calculating a DC internal resistance (DCIR) of each battery cell using a change in voltage of the battery pack, comparing the DC internal resistance (DCIR) of each of the calculated cells with predetermined reference data, A cell life estimation step of estimating a life time; A heater operation determining step of determining whether or not the heater of the battery pack is normally operated; .

여기서, 상기 전류 정확도 판단단계는, 상기 진단 전류 값과 산출된 배터리 팩의 전류 값이 일치하지 않는 경우, 상기 진단 전류 값과 산출된 배터리 팩의 전류 값이 동일한 값이 되도록 보정하는 전류 보정단계; 를 수행하며, 상기 전류 보정단계는, 상기 온보드차저(OBC)에 보정 전류 값을 설정하는 보정 전류 값 설정단계; 상기 온더보드차처(OBC)로부터 설정한 보정 전류 값에 대한 전류를 인가받는 전류 인가단계; 상기 인가받은 전류에 대한 보정 데이터를 획득하는 보정 데이터 획득단계; 상기 설정한 보정 전류 값과 상기 보정 데이터를 이용하여 보정된 전류 산출식을 생성하는 전류 산출 보정식 생성단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The current correcting step may include a current correcting step of correcting the current value of the battery pack so that the diagnostic current value and the calculated current value of the battery pack are equal if the current value of the battery pack does not match the diagnostic current value. Wherein the current correcting step includes: a correction current value setting step of setting a correction current value to the on-board charger (OBC); A current applying step of receiving a current corresponding to a correction current value set by the onboard pick-up station (OBC); A correction data acquiring step of acquiring correction data for the applied current; A current calculation correction formula generating step of generating a current calculation equation corrected using the correction current value and the correction data; And a control unit.

여기서, 배터리 팩의 전류 값은, 상기 보정 전류 산출식을 통하여 진단 전류 값과 동일한 값으로 산출되는 것을 특징으로 한다.Here, the current value of the battery pack is calculated to be the same value as the diagnostic current value through the correction current calculation expression.

본 발명은 차량 탑재용 충전기(OBC)의 제어를 통하여, 설정하는 값에 따라 원하는 크기의 전류를 일정하게 인가받을 수 있어 안정적으로 배터리의 상태를 진단 가능하므로 보다 정확하게 배터리의 고장, 수명 등을 진단할 수 있고, 이를 통하여 배터리 문제로 인한 사고 발생 등을 예방할 수 있고, 보다 효율적으로 배터리를 사용할 수 있는 효과를 가지고 있다.According to the present invention, by controlling the on-board charger (OBC), current of a desired magnitude can be constantly supplied according to the set value, and the battery state can be diagnosed stably, Therefore, it is possible to prevent an accident caused by a battery problem and to use the battery more efficiently.

도 1은 본 발명에 실시 예에 따른 진단 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 배터리 팩의 전류 정확도를 보정하는 방식을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 진단 방법을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a diagnostic system according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing a method of correcting the current accuracy of the battery pack.
3 is a block diagram illustrating a diagnostic method in accordance with an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. The word " step (or step) " or " step " used to the extent that it is used throughout the specification does not mean " step for.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

1. 본 발명에 따른 차량 탑재용 충전기(1. Vehicle-mounted charger according to the present invention OBCOBC )의 제어를 통한 배터리 팩의 진단 시스템) Of the battery pack

도 1은 본 발명에 따른 배터리 팩의 진단 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram showing a configuration of a diagnostic system for a battery pack according to the present invention.

상기 도 1을 참조하면, 외부 충전장치(100)로부터 전원을 공급받아, 배터리 팩을 충전시키기 위한 전원으로 변환하여 배터리 팩을 충전시키는 온보드차저(OBC, 200)와, 상기 배터리 팩과 연결되어 그 상태를 모니터링하고 상기 온보드차저(OBC, 200)의 제어를 통하여 배터리 팩의 상태를 진단하는 배터리관리시스템(BMS, 300)으로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 1, an on-board charger (OBC) 200 receives power from an external charging device 100 and converts the power into a power for charging the battery pack to charge the battery pack. And a battery management system (BMS) 300 for monitoring the state of the battery pack and diagnosing the state of the battery pack through the control of the on-board charger (OBC) 200.

여기서, 상기 온보드차저(OBC, 200)는 차량 탑재용 충전기로서 배터리관리시스템(BMS, 300)과의 통신 연결되어 상기 배터리관리시스템(BMS, 300)에 의해 제어될 수 있다. Here, the on-board charger (OBC) 200 may be connected to a battery management system (BMS) 300 as a vehicle-mounted charger and controlled by the battery management system (BMS) 300.

이하, 각 구성에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, each configuration will be described in detail.

1. 1. 1. 1. 온보드차저Onboard Charger (( OBCOBC , 200), 200)

온보드차저(OBC, 200)는, 상기에서 설명한 바와 같이 차량에 탑재되는 충전기로서 외부 충전장치로부터 전원을 공급받아 배터리 팩의 충전을 위한 전원으로 변환하여 배터리 팩을 충전시키는 구성이다.  As described above, the on-board charger (OBC) 200 is a charger mounted on a vehicle, which receives power from an external charging device and converts the power to a power for charging the battery pack to charge the battery pack.

가. 제1 통신부(210)end. The first communication unit 210,

상기 온보드차저(OBC, 200)는, CAN 통신으로 배터리관리시스템(BMS, 300)과 통신 연결하는 제1 통신부(210)가 구비되어, 상기 제1 통신부(210)를 통하여 배터리관리시스템(BMS, 300)에 의해 제어되며, 이에 따라 배터리 팩으로 그 상태 를 진단하기 위한 전류를 공급할 수 있다. 이에 대해서는, 이하에서 상세히 설명하도록 한다.The onboard charger 200 includes a first communication unit 210 for communicating with a battery management system (BMS) 300 via a CAN communication. The onboard charger 200 communicates with the battery management system (BMS) 300 through the first communication unit 210, 300, thereby supplying current to the battery pack for diagnosing its condition. This will be described in detail below.

나. 전원 입력부(220)I. The power input unit 220,

전원 입력부(220)는, 외부 충전장치(100)로부터 전원을 공급받는 구성이다. 상기 전원입력부(220)는 차량에 마련된 인렛(Inlet)과 외부 충전장치와의 물리적 연결을 통하여 전원을 공급받으며, 이 때, 전원입력부(220)가 외부 충전장치로부터 공급받는 전원은 AC 전원이다.The power input unit 220 is configured to receive power from the external charging apparatus 100. The power input unit 220 is supplied with power through a physical connection between an inlet provided in the vehicle and an external charging device. At this time, a power source supplied from the external charging device through the power input unit 220 is an AC power source.

다. 전원 출력부(230)All. The power-

전원 출력부(230)는, 상기 전원 입력부(220)가 외부충전장치(100)로부터 공급받은 AC 전원을 배터리 팩의 충전을 위하여 DC 전원으로 변환하는 구성이다. 상기 전원 출력부(230)는, AC 전원을 DC 전원으로 변환한 후, 배터리 팩으로 출력할 수 있다.The power output unit 230 converts the AC power supplied from the external charging apparatus 100 to the DC power for charging the battery pack. The power output unit 230 can convert AC power to DC power and output the power to the battery pack.

라. 제1 제어부(240)la. The first control unit 240,

제1 제어부(240)는, 상기 제1 통신부(210)를 통하여 통신 연결된 배터리관리시스템(BMS, 300)의 설정, 제어에 의해 전원 출력부(230)에서 배터리 팩으로 출력되는 전류를 제어할 수 있다.The first control unit 240 controls the current output from the power output unit 230 to the battery pack 230 by setting and controlling the battery management system (BMS) 300 connected and communicated through the first communication unit 210 have.

상기 배터리관리시스템(BMS, 300)가 제1 제어부(240)에 원하는 크기의 전류 값을 설정하면, 제1 제어부(240)는 설정된 크기의 전류가 배터리 팩으로 출력되도록 전원 출력부(230)를 제어할 수 있다. 따라서, 배터리관리시스템(BMS, 300)은 제1 제어부(240)에 의해 설정한 전류를 일정하게 인가 받을 수 있다. 이에 대해서는, 배터리관리시스템(BMS, 300)의 각 구성 설명 시 보다 상세히 설명하도록 한다.When the battery management system (BMS) 300 sets a current value of a desired magnitude in the first controller 240, the first controller 240 controls the power output unit 230 to output a current of a predetermined magnitude to the battery pack Can be controlled. Accordingly, the battery management system (BMS) 300 can receive the current set by the first control unit 240 constantly. This will be described in more detail in the description of each component of the battery management system (BMS) 300.

1.2. 배터리관리시스템(1.2. Battery Management System ( BMSBMS , 300), 300)

배터리관리시스템(BMS, 300)은 배터리 팩의 상태를 모니터링하고, 관리하며 온보드차저(OBC, 200)의 제어를 통하여 진단 기능을 수행할 수 있다.The battery management system (BMS) 300 monitors and manages the state of the battery pack, and can perform diagnostic functions through control of the on-board charger (OBC) 200.

가. 제2 통신부(310)end. The second communication unit 310,

배터리관리시스템(BMS, 300)은, CAN 통신으로 온보드차저(OBC, 200)와 통신 연결하는 제2 통신부(310)를 통하여 온보드차저(OBC, 200)를 제어할 수 있다.The battery management system (BMS) 300 can control the on-board charger (OBC) 200 through the second communication unit 310 that communicates with the on-board charger (OBC) 200 via CAN communication.

나. 제1 I. 1st 설정부Setting section (320)(320)

제1 설정부(320)는, 상기 제2 통신부(310)를 통하여 온보드차저(OBC, 200)에 배터리 팩을 진단하기 위한 원하는 크기의 전류 값을 설정할 수 있다. 배터리 팩의 상태 진단을 원하는 시점에 제1 설정부(320)는 제2 통신부(310)를 통하여 제1 제어부(240)에 원하는 크기의 전류 값을 설정할 수 있다. 예를 들어, 제1 설정부(320)가 제1 제어부(240)에 5A 값을 설정하면 상기 제1 제어부(240)는 전원 출력부(230)를 제어하여 이에 해당하는 전류가 배터리 팩으로 출력되도록 하고, 이에 따라 배터리 팩은 설정한 5A의 전류를 일정하게 공급받을 수 있는 것이다. The first setting unit 320 may set a current value of a desired magnitude for diagnosing the battery pack to the on-board charger (OBC) 200 through the second communication unit 310. The first setting unit 320 can set a current value of a desired magnitude to the first controller 240 through the second communication unit 310 at a time when the battery pack is to be diagnosed. For example, when the first setting unit 320 sets the value of 5A in the first control unit 240, the first control unit 240 controls the power output unit 230 so that the corresponding current is output to the battery pack So that the battery pack can be supplied with a constant current of 5A.

이하, 설명에서는 제1 설정부(320)가 배터리 팩의 상태 진단을 위하여 제1 제어부(240)에 설정한 전류 값을 진단 전류 값이라 지칭하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the current value that the first setting unit 320 sets in the first controller 240 for diagnosing the condition of the battery pack will be referred to as a diagnosis current value.

여기서, 진단 전류 값은 상기에서 설명한 같이 어느 하나의 값으로 한정하지 않으며 배터리의 상태를 진단하기 위한 원하는 크기의 값으로 설정하는 것이다.Here, the diagnostic current value is not limited to any one value as described above, but is set to a value of a desired size for diagnosing the state of the battery.

다. All. 진단부Diagnosis department (330)(330)

진단부(330)는, 상기 제1 설정부(320)에서 설정한 진단 전류 값에 따라 온보드차저(OBC, 200)로부터 그에 해당하는 전류, 즉 인가되는 진단 전류를 통해 발생하는 배터리 팩의 전압 변화량를 이용하여 배터리 팩의 상태를 진단하는 구성이다. 여기서, 배터리 팩의 상태를 진단하는 것은, 각 배터리 셀의 수명 추정, 배터리 팩의 체결성 및 부품의 노화, 전류 정확도를 진단하는 것을 의미한다.The diagnostic unit 330 determines the amount of change in the voltage of the battery pack, which is generated through the on-board charger (OBC) 200 based on the diagnostic current value set by the first setting unit 320, Thereby diagnosing the state of the battery pack. Here, diagnosing the state of the battery pack means diagnosing the life estimation of each battery cell, the fastness of the battery pack, the aging of components, and the current accuracy.

이와 같이 배터리 팩의 상태를 진단함으로써 바탕으로 배터리 팩의 상태를 진단하는 각 구성은 아래와 같이 구성된다.Each configuration for diagnosing the state of the battery pack based on the diagnosis of the state of the battery pack as described above is configured as follows.

1) 제1 진단 1) First diagnosis 수행부Performance department (332)(332)

제1 진단 수행부(332)는, 온보드차저(OBC, 200)로부터 진단 전류를 인가 받은 후에 측정되는 배터리 팩의 전류 값과 상기 진단 전류 값이 일치하는지를 비교하여 전류 정확도를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 배터리 팩의 전류가 상기 진단 전류와 동일한 값으로 획득되도록 보정하는 구성이다.The first diagnosis performing unit 332 determines the current accuracy by comparing whether the current value of the battery pack measured after receiving the diagnostic current from the on-board charger (OBC) 200 matches the diagnostic current value, The current of the battery pack is corrected to be equal to the diagnostic current.

1-1) 제1 전류 값 산출부(3321)1-1) The first current value calculation unit 3321

전류 값 산출부는, 전류 산출식을 이용하여 상기 진단 전류를 인가받은 후 측정된 전압을 이용하여 배터리 팩의 전류 값을 산출하는 구성이다. 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면, 배터리 팩의 전류를 산출하기 위해서는 우선 온보드차저(OBC, 200)와 배터리 셀들 사이에 구성되는 Shunt Resistor의 양단에 걸린 전압을 측정하고, 그 전압 차를 ADC 값으로 환산한다. 상기 도 2에서 나타내는 것과 같이, 예를 들어 환산된 ADC 값이 X1이라 하면, 이는 1)번 그래프의 Y=aX+b의 식에 X1, Gain(a, 기울기), Offset(b, Y 절편) 값을 이용하여 전류 값 Y를 산출할 수 있으며 도 2를 예로 들면 산출된 전류 값 Y는 1A가 된다.The current value calculating unit calculates the current value of the battery pack using the measured voltage after receiving the diagnosis current using the current calculating formula. 2, in order to calculate the current of the battery pack, the voltage across both ends of the shunt resistor formed between the on-board charger (OBC) 200 and the battery cells is measured, . As shown in FIG. 2, for example, if the converted ADC value is X1, X1, Gain (a, slope), Offset (b, Y intercept) are added to the equation of Y = aX + The current value Y can be calculated using the value shown in Fig.

1-2) 전류 값 비교부(3322)1-2) Current value comparison unit 3322

전류 값 비교부는, 상기 산출된 배터리 팩의 전류 값과 온보드차저(OBC, 200)에 설정한 진단 전류 값이 일치하는지를 비교하는 구성이다. 그 비교 결과 일치하면 전류 정확도에 문제가 없는 것으로 판단하여 별도의 전류 보정을 진행하지 않는다. 반면, 배터리 팩의 전류 값과 진단 전류 값이 일치하지 않는다면 온보드차저(OBC, 200)에서 출력되는 전류 값, 즉 진단 전류 값을 신뢰하고, 배터리 팩의 전류 값이 상기 진단 전류 값과 동일한 값으로 산출될 수 있도록 하기 위하여 후술하는 각 구성을 통하여 전류 보정을 수행할 수 있다. The current value comparison unit compares the calculated current value of the battery pack with the diagnostic current value set in the on-board charger (OBC) 200. If the comparison results in agreement, it is determined that there is no problem with the current accuracy, and no separate current correction is performed. On the other hand, if the current value of the battery pack does not match the diagnostic current value, the current value output from the on-board charger (OBC) 200, that is, the diagnostic current value is relied on. If the current value of the battery pack is equal to the diagnostic current value The current correction can be performed through each of the structures described below so as to be able to be calculated.

상기 도 2의 그래프를 참조하면, 예를 들어 전류 값 산출부(3321)에서 산출된 값이 배터리 팩의 전류 값이 1A라면 상기 1A와 제1 제어부(240)에 설정한 진단 전류 값과의 일치 여부를 비교하는 것이다.Referring to the graph of FIG. 2, if the value calculated by the current value calculator 3321 is equal to 1 A, if the current value of the battery pack is 1 A, To compare.

1-3) 제2 설정부(3323)1-3) The second setting unit 3323

제2 설정부는, 상기 전류 값 비교부(3324)의 비교 결과 일치하지 않으면 온보드차저(OBC, 200)의 제1 제어부(240)에 전류 보정을 위한 제1, 2 보정 전류 값을 설정할 수 있다. The second setting unit may set the first and second correction current values for the current correction in the first control unit 240 of the on-board charger (OBC) 200 if the comparison result of the current value comparison unit 3324 does not match.

1-4) 보정 데이터 획득부(3324)1-4) The correction data acquisition unit 3324

상기 도 2의 그래프에서 나타내는 것과 같이, 제1, 2 보정 전류 값을 1A와 5A로 설정한다면, 우선 온보드차저(OBC, 200)의 제1 제어부(240)에 1A를 설정한 후 1A를 인가받아, 상기에서 설명한 바와 동일한 방식으로 ADC 값을 획득할 수 있으며 이를 X’1이라 한다. 또한, 5A를 설정한 후 5A를 인가 받게 되고, 상기와 동일한 방식으로 획득한 ADC 값을 X’2 를 하면, 이 때 X’1, X’2를 각각 제1, 2 보정 데이터라 할 수 있다. 즉, 보정 데이터 획득부는, 상기와 같이 제1, 2 보정 전류 값에 대하여 배터리 팩에서 측정되는 각 ADC 값인 제1, 2 보정 데이터를 획득하는 구성이다.As shown in the graph of FIG. 2, if the first and second correction current values are set to 1A and 5A, the first control unit 240 of the on-board charger (OBC) 200 sets 1A and then receives 1A , The ADC value can be obtained in the same manner as described above, which is referred to as X'1. When 5A is set after 5A is set, and the ADC value obtained in the same manner as above is X'2, X'1 and X'2 can be referred to as first and second correction data, respectively . That is, the correction data obtaining unit obtains the first and second correction data, which are the ADC values measured by the battery pack with respect to the first and second correction current values, as described above.

1-5) 보정 전류 산출식 생성부(3325)1-5) correction current calculation expression generating unit 3325,

상기 제1, 2 보정 전류 값과 상기 획득한 제1, 2 보정 데이터(X’1, X’2)에 의해 도 2의 그래프와 같이 두 점 K1(X’1, 1A), K2(X’2, 5A)를 각각 획득할 수 있다. 이에 따라 상기 K1(X’1, 1A)와 K2(X’2, 5A)를 이용하여 2)번 그래프의 Y=a’X’+b’에 대한 두 개의 1차 방정식이 생성되고, 방정식의 계산을 통하여 새로운 Gain(a’, 기울기)와 Offset(b’, Y 절편) 값을 산출할 수 있어 새로운 방정식을 생성할 수 있다. 이와 같이 1)번 그래프의 방정식의 전류 보정을 거쳐 생성된 2)번 그래프의 방정식을 보정 전류 산출식이라 지칭하도록 한다.The two points K1 (X'1, 1A), K2 (X ', X'2) are obtained by the first and second correction current values and the obtained first and second correction data X'1 and X'2, 2, and 5A, respectively. Accordingly, two linear equations for Y = a'X '+ b' of the graph 2) are generated using the K1 (X'1, 1A) and K2 (X'2, 5A) Through calculation, new Gain (a ', slope) and Offset (b', Y intercept) values can be calculated and new equations can be created. The equation of the graph 2) generated through the current correction of the equation of the graph 1) is referred to as a correction current calculation equation.

상기와 같이 두 점을 이용하여 새로운 방정식을 생성/산출하는 방식은 공지의 기술인 2 Point 선형 보간 방식으로 설명할 수 있다.A method of generating / calculating a new equation using two points as described above can be explained by a known 2-point linear interpolation method.

1-6) 제2 전류 값 산출부(3326)1-6) The second current value calculating unit 3326

제2 전류 값 산출부는, 상기 생성된 보정 전류 산출식을 이용하여 배터리 팩의 전류 값을 산출하는 구성이다. The second current value calculating unit calculates the current value of the battery pack using the generated correction current calculating formula.

즉, 제1 전류 값 산출부(3321)에서 배터리 팩의 전류 값 산출 시 이용한 전류 산출식이 아닌 상기 보정 전류 산출식을 이용하여 배터리 팩의 전류 값을 산출하면 온보드차저(OBC, 200)로부터 인가받은 전류 값, 즉 설정한 진단 전류 값과 동일한 값을 획득할 수 있다.That is, if the current value of the battery pack is calculated using the correction current calculation formula which is not the current calculation formula used in calculating the current value of the battery pack in the first current value calculation unit 3321, The current value, that is, the same value as the set diagnostic current value can be obtained.

2) 제2 진단 수행부(334)2) the second diagnosis performing unit 334,

제2 진단 수행부(334)는, 상기 배터리 팩의 전압 감소량을 이용하여 배터리 팩의 체결성 및 부품 노화 상태를 판단하는 구성으로 그 세부 구성은 아래와 같이 구성될 수 있다.The second diagnosis performing unit 334 is configured to determine the fastness of the battery pack and the component aging state using the voltage reduction amount of the battery pack, and the detailed configuration thereof may be configured as follows.

2-1) 제1 전압 측정부(3341)2-1) a first voltage measuring unit 3341,

제1 전압 측정부는, 각각의 배터리 셀의 전압을 일정 주기 간격으로 측정하는 구성으로 이하 설명에서는 설명의 편의를 위하여 상기 제1 전압 측정부에서 측정되는 전압을 제1 전압 값이라 지칭하여 설명하도록 한다.The first voltage measuring unit is configured to measure the voltage of each battery cell at regular intervals. For convenience of explanation, the voltage measured by the first voltage measuring unit will be referred to as a first voltage value in the following description .

상기 제1 전압 값은, 상기 온보드차저(OBC, 200)로부터 진단 전류를 인가 받은 후에 측정되는 각 배터리 셀의 전압 값으로 설명할 수 있다.The first voltage value may be described as a voltage value of each battery cell measured after receiving a diagnostic current from the on-board charger (OBC) 200.

2-2) 제1 전압 저장부(3342)2-2) The first voltage storage unit 3342,

제1 전압 저장부는, 상기 제1 전압 측정부에서 일정 주기 간격으로 측정되는 제1 전압 값을 입력받아 저장하는 구성으로 가장 최근 주기의 입력된 제1 전압 값으로 갱신하여 저장한다. 또한, 후술하는 방전 감지부(3345)로부터 방전 감지 신호를 입력받는 경우에는 전압 측정을 중지할 수 있다.The first voltage storage unit receives and stores a first voltage value measured at a predetermined periodic interval in the first voltage measurement unit, and stores the updated first voltage value in the latest period. Also, when the discharge detection signal is input from the discharge detection unit 3345 to be described later, the voltage measurement can be stopped.

여기서, 상기 제1 전압 저장부는 각 배터리 셀 별로 그에 해당하는 제1전압 값을 저장한다.Here, the first voltage storage unit stores a first voltage value corresponding to each battery cell.

2-3) 제2 전압 측정부(3343)2-3) the second voltage measuring unit 3343,

제2 전압 측정부는, 상기 배터리 팩에 방전이 발생한 후에 각각의 배터리 셀의 전압을 측정하는 구성이다. 상기 제2 전압 측정부는 후술하는 방전 감지부(3345)로부터 방전 감지 신호를 입력받은 경우에 동작한다. 이 때, 방전 감지 신호를 입력받은 후 소정의 제1 시간 후에 전압 측정을 수행하도록 설정되며, 상기 소정의 제1 시간은 예를 들어 10초로 설정될 수 있다. 이는 후술하는, 각각의 셀의 직류내부저항(DCIR) 측정을 위한 통상적인 시간과 노이즈 및 계측 오류를 감안한 것으로 이에 한정하는 것은 아니며 시스템 환경이나 사용자의 설정에 따라 달라질 수 있다.The second voltage measuring unit measures a voltage of each battery cell after a discharge occurs in the battery pack. The second voltage measurement unit operates when a discharge detection signal is input from a discharge detection unit 3345 described later. At this time, it is set to perform the voltage measurement after a predetermined first time after receiving the discharge detection signal, and the predetermined first time may be set to, for example, 10 seconds. This is not limited to the conventional time, noise, and measurement error for DC internal resistance (DCIR) measurement of each cell, which will be described later, and may vary depending on the system environment or the user's setting.

2-4) 제2 전압 저장부(3344)2-4) The second voltage storage unit 3344,

제2 전압 저장부는, 상기 제2 전압 측정부(3343)에서 측정된 전압을 입력받아 저장하는 구성으로, 이 때 저장된 전압을 제2 전압 값으로 지칭하여 설명하도록 한다. The second voltage storage unit is configured to receive and store the voltage measured by the second voltage measurement unit 3343. The stored voltage is referred to as a second voltage value.

상기 제2 전압 값은, 상기 온보드차저(200, OBC)로부터 진단 전류를 인가받은 후에 방전이 발생하면, 방전이 발생하기 전과 발생한 후의 전압이 어느 정도 감소되었는지를 확인하고자 측정 및 저장하는 것으로 설명할 수 있다. 즉, 방전이 발생한 후의 측정된 각 배터리 셀의 전압 값이다. 여기서, 상기 제2 전압 저장부는 각 배터리 셀 별로 그에 해당하는 제2전압 값을 저장하는 것이다.The second voltage value is measured and stored in order to check how much the voltage before and after the discharge occurs when the discharge is generated after the diagnostic current is applied from the on-board charger 200 (OBC) . That is, it is a voltage value of each battery cell measured after a discharge occurs. Here, the second voltage storage unit stores a second voltage value corresponding to each battery cell.

2-5) 방전 감지부(3345)2-5) The discharge detection unit 3345

방전 감지부(3345)는, 배터리 팩에 방전이 발생하는 것을 감지하여 제1, 2전압 측정부(3341, 3343)로 출력하는 구성이다. The discharge detection unit 3345 detects the occurrence of a discharge in the battery pack and outputs it to the first and second voltage measurement units 3341 and 3343.

2-6) 전압 감소량 산출부(3346)2-6) Voltage reduction amount calculation unit 3346 [

전압 감소량 산출부는, 상기 제1전압 저장부(3342)와 제 2전압 저장부(3344)에 저장된 제1, 2 전압 값 간의 차이를 산출하는 구성이다. The voltage reduction amount calculation unit calculates the difference between the first and second voltage values stored in the first voltage storage unit 3342 and the second voltage storage unit 3344. [

배터리 팩에 방전이 발생하기 전에 측정된 전압인 제1 전압 값과 방전이 발생한 후에 측정된 전압인 제2 전압 값과의 차이를 산출하면, 방전 시 어느 정도의 전압 양이 감소된 것인지를 확인할 수 있다.When the difference between the first voltage value, which is the measured voltage before the discharge occurs in the battery pack, and the second voltage value, which is the measured voltage after the discharge is generated, is calculated, have.

여기서, 제 1전압 저장부(3342)는 상기에서 설명한 바와 같이 가장 최근의 주기에 측정된 전압 값으로 갱신하여 저장함으로써, 상기 제1 전압 값은 방전 감지 신호를 입력 받기 전, 즉 방전이 발생하기 전 가장 최근의 주기에 측정된 각 배터리 셀들의 전압 값이다. 따라서, 전압 값의 차이를 산출할 시 방전이 발생하기 전 가장 최근의 배터리 팩의 전압 상태를 이용할 수 있어 방전 시의 전압 감소량을 보다 정확한 값으로 확인할 수 있다. Here, the first voltage storage unit 3342 updates and stores the voltage value measured in the most recent period as described above, so that the first voltage value is stored before the discharge detection signal is input, that is, Is the voltage value of each battery cell measured in the most recent period. Therefore, when calculating the difference between the voltage values, the latest voltage state of the battery pack can be used before the discharge occurs, so that the voltage reduction amount during discharge can be confirmed with a more accurate value.

2-7) 체결성 및 부품 노화 판단부(3347)2-7) Fastenability and component aging judgment unit 3347

체결성 및 부품 노화 판단부는, 상기 전압 감소량 산출부(3346)에서 산출된 제1 전압 값과 제2 전압 값과의 차, 즉 전압 감소량과 기준 값을 비교하여 그 비교 결과에 따라 배터리 팩의 체결성 및 부품의 노화를 판단하는 구성이다.The fastening and component aging determining unit compares the difference between the first voltage value and the second voltage value calculated by the voltage decrease amount calculating unit 3346, that is, the voltage reduction amount, with the reference value, and according to the comparison result, And the aging of parts and components.

일반적으로, 배터리 팩은 방전 시 배터리 팩의 내부저항 값과 충. 방전 전류가 흐르는 전원 경로(Power Path)의 접촉저항 값을 합산한 값만큼 전압이 감소된다. 상기 전원 경로의 초기 접촉저항 값은 배터리 팩이 조립이 잘 되었을 경우 그 값이 매우 작지만, 배터리 팩의 주변/사용 환경에 따라 전원 경로(Power Path)의 체결성이 느슨해지거나 각 부품이 노화되면 접촉저항이 증가될 수 있다. 상기 접촉저항이 증가하면 배터리 팩의 방전 시 감소되는 전압 양 또한 증가하게 된다.Generally, when a battery pack is discharged, the internal resistance value of the battery pack is increased. The voltage is decreased by a value obtained by adding the contact resistance value of the power path through which the discharge current flows. The initial contact resistance value of the power path is very small when the battery pack is well assembled. However, when the fastening of the power path is loosened depending on the circumference / use environment of the battery pack, The resistance can be increased. As the contact resistance increases, the amount of voltage that is reduced upon discharge of the battery pack also increases.

따라서, 상기 기준 값을 전원 경로(Power Path)의 초기 접촉저항 값, 즉 배터리 팩의 조립이 잘 되었을 경우 측정된 접촉저항 값과 배터리 팩의 내부저항 값을 합산한 값으로 기 설정한 후, 이를 산출된 각 셀들의 전압 감소량과 비교하여 배터리 팩의 전원 경로(Power Parh)의 체결성과 부품 노화를 판단하는 것이다.Therefore, the reference value is set to a value obtained by adding the initial contact resistance value of the power path, i.e., the contact resistance value measured when the battery pack is assembled well, and the internal resistance value of the battery pack, And compares the voltage reduction amount of each of the calculated cells to determine the power path of the battery pack and the aging of the components.

각각의 배터리 셀들 중 상기 산출된 전압 감소량이 기준 값을 초과하는 셀이 하나 이상 존재하는 경우, 배터리 팩의 체결성이 느슨해지거나 부품이 노화되어 접촉저항의 증가로 인해 방전 시 감소된 전압 양이 증가한 것으로 판단하여 배터리 팩의 체결성 저하 및 부품이 노화된 것으로 진단할 수 있다.When at least one cell having the calculated voltage reduction amount exceeds the reference value among the respective battery cells, the battery pack is loosened in its fastening property or the battery is aged and the amount of voltage decreased upon discharge due to an increase in contact resistance is increased It is possible to diagnose the deterioration of the fastness of the battery pack and the degradation of the parts.

추가적으로, 배터리 팩의 부품 노화를 진단하는데에 있어서, 온보드차저(OBC, 200)과 배터리 셀들 사이에 전원 경로(Power Path) 상에 구성되는 컨텍터(Contactor)의 접촉 저항 값으로 부품의 노화를 진단할 수도 있다. 일반적으로, 컨텍터(Contactor)는 전원 경로에 전류가 흐르지 않는 상태에서는 떨어져 있으며, 전류가 흐르면 접촉하게 되는데 이 때, 흐르는 전류량이 너무 클 경우 배터리관리시스템(BMS)에서는 이를 감지하여 접촉 상태의 컨텍터를 다시 떨어진 상태가 되도록 제어한다.In addition, in diagnosing component aging of the battery pack, the contact resistance value of a contactor, which is configured on the power path between the on-board charger (OBC 200) and the battery cells, You may. Generally, a contactor is in a state where no current flows in a power path, and when a current flows, a contactor comes in contact with the contactor. In this case, when the amount of current flowing is too large, the battery management system (BMS) And controls the rotor to be in a detached state again.

이와 같이 컨텍터(Contactor)는 흐르는 전류량에 따라 접촉하고, 떨어지는 동작을 반복하게 되는데 이러한 동작이 반복될수록 그 사용시간에 따라 접촉, 떨어지는 부분(이하, 접촉부)이 노화되며, 노화의 정도가 측정되는 그 저항 역시 증가하게 된다. 따라서, 컨텍터(Contactor) 저항 측정부;를 구성하여, 측정되는 접촉부의 저항 증가 정도에 따라 컨텍터의 노화 상태 즉, 배터리 팩의 부품의 노화를 진단할 수 있다. In this way, the contactor repeats the contact and fall operations according to the amount of current flowing. As the operation repeats, contact and falling portions (hereinafter referred to as contact portions) are aged and the degree of aging is measured The resistance also increases. Therefore, it is possible to construct a contactor resistance measuring unit, and it is possible to diagnose the aging state of the contactor, that is, the aging of the components of the battery pack, according to the degree of resistance increase of the contact portion to be measured.

3) 제3 진단 3) Third diagnosis 수행부Performance department (336)(336)

제3 진단 수행부는, 각각의 배터리 셀의 직류내부저항(DCIR)을 산출하고, 이를 소정의 기준 데이터와의 비교를 통하여 각 셀의 수명을 추정하는 구성이다. 각 셀의 직류내부저항(DCIR)을 산출하는 방식은, 공지의 기술로 전압 변화량을 전류 값으로 나누어 산출한다. 여기서, 전압 변화량은 상기에서 설명한 전압 감소량 산출부(3346)에서 산출된 각 셀의 전압 감소량을 이용할 수 있다. 따라서, 제 3진단 수행부는, 상기 전압 감소량 산출부(3346)에서 산출된 각 셀의 전압 감소량을 방전 시의 배터리 팩의 전류로 나누어 각 셀의 직류내부저항(DCIR)을 산출할 수 있다.The third diagnosis performing unit estimates the DC internal resistance (DCIR) of each battery cell and estimates the lifetime of each cell through comparison with predetermined reference data. The method of calculating the DC internal resistance (DCIR) of each cell is calculated by dividing the voltage change amount by the current value by a known technique. Here, the voltage change amount may be the voltage decrease amount of each cell calculated by the voltage decrease amount calculating unit 3346 described above. Therefore, the third diagnosis execution unit can calculate the DC internal resistance (DCIR) of each cell by dividing the voltage reduction amount of each cell calculated by the voltage reduction amount calculation unit 3346 by the current of the battery pack at the time of discharge.

상기 산출된 각 셀의 직류내부저항(DCIR)은, 해당 셀의 용량, 온도 및 퇴화 정도에 따라 각각 다른 값을 갖게 된다. 직류내부저항 값은 예를 들어, 셀이 극 저온상태(-10도 이하), 극 상온 상태(60도 이상)이거나 용량이 0%나 100%에 가까울수록 급격히 증가되어 해당 셀의 직류내부저항 값의 추정이 어려운 부분이 있으나 이와 같은 예를 제외하고는 직류내부저항 값이 추정 가능한 안정 범위에서 변화한다. 이 때, 직류내부저항 값이 추정 가능한 안정 범위는 예를 들어 셀의 온도가 20~40도, 용량이 40%~60% 상태일 수 있다. 따라서, 셀이 상기 안정 범위의 상태에서 직류내부저항(DCIR)을 산출하고, 상기 산출된 직류내부저항(DCIR)을 기준 데이터와의 비교를 통하여 각 셀의 수명을 추정할 수 있다.The DC internal resistance (DCIR) of each of the calculated cells has different values depending on the capacity, temperature, and degradation degree of the corresponding cell. For example, the DC internal resistance value increases sharply as the cell is in a very low temperature state (-10 degrees or less), a very ordinary temperature state (60 degrees or more), or a capacity is close to 0% or 100% . However, except for this example, the DC internal resistance value changes in the estimated stable range. In this case, the stable range in which the DC internal resistance value can be estimated is, for example, the temperature of the cell is 20 to 40 degrees and the capacity is 40 to 60%. Therefore, the cell can calculate the DC internal resistance (DCIR) in the above stable range and can estimate the lifetime of each cell by comparing the calculated DC internal resistance (DCIR) with the reference data.

상기 기준 데이터는 셀 수명을 추정하기 위한 데이터 자료로서, 상기 기준 데이터 대비 산출된 직류내부저항(DCIR)의 증가 정도를 기반으로 셀의 수명을 추정할 수 있다. 예를 들면 직류내부저항(DCIR)가 기준 데이터 대비 1.5배 증가한 경우에는 수명 50%, 3배 증가한 경우에는 수명 0% 등과 같이 셀의 수명 추정 결과를 산출할 수 있다, 이와 같이 상기 기준 데이터 및 이를 이용하여 셀의 수명을 추정하는 것은 셀의 스펙과 고객의 요구조건 등에 따라 달라질 수 있다. The reference data is data for estimating the cell lifetime, and the life of the cell can be estimated based on an increase in the DC internal resistance (DCIR) calculated with respect to the reference data. For example, when the DC internal resistance (DCIR) is increased by 1.5 times as much as the reference data, the lifetime estimation result of the cell can be calculated as follows: Estimating the lifetime of a cell using the cell may be different depending on the specifications of the cell and the requirements of the customer.

4) 제4 진단 4) Fourth diagnosis 수행부Performance department (338)(338)

제4 진단 수행부는, 상기 배터리 팩의 히터가 정상적으로 동작하는지를 진단하는 구성이다, 여기서, 일반적으로 배터리 팩의 히터는 배터리 팩의 전원이 아닌 온보드차저(OBC, 200)로부터 전원으로 동작하는 것으로 온보드차저(OBC, 200)와 히터 사이에 스위치를 구성하여 이 스위치를 온/오프 제어함으로써 히터의 동작을 제어할 수 있다. 이 때, 상기 스위치를 전원 인가 스위치로 지칭하여 설명하도록 한다. Generally, the heater of the battery pack is operated by power from the on-board charger (OBC) 200, not the power of the battery pack, so that the onboard charger The operation of the heater can be controlled by constituting a switch between the heater (OBC) 200 and the heater and controlling this switch on / off. At this time, the switch is referred to as a power supply switch.

4-1) 전원 인가 제어부(3381)4-1) Power supply control unit 3381

전원 인가 제어부는, 상기 전원 인가 스위치에 온 또는 오프 신호를 출력하여 그 온/오프 동작을 제어하는 구성이다.The power-on control unit controls the on / off operation by outputting an on or off signal to the power-on switch.

4-2) 제1 온도 측정부(3382)4-2) The first temperature measuring unit 3382

제1 온도 측정부는, 상기 히터의 온도를 일정 주기 간격으로 측정하는 구성이다. 여기서, 상기 제1 온도 측정부는 후술하는 전원 인가 감지부(3386)로부터 감지 신호를 입력받는 경우 동작하지 않는다.The first temperature measuring unit measures the temperature of the heater at regular intervals. Here, the first temperature measuring unit does not operate when a sensing signal is received from a power supply sensing unit 3386 described later.

4-3) 온도 저장부(3383)4-3) Temperature storage unit 3383

온도 저장부는, 상기 제1 온도 측정부(3382)에서 측정된 히터의 온도 값 입력받아 저장하는 구성이다. 여기서, 온도 저장부는 가장 최근의 주기에 측정된 히터의 온도 값으로 갱신하여 저장할 수 있다.The temperature storage unit receives and stores the temperature value of the heater measured by the first temperature measurement unit 3382. Here, the temperature storage unit can be updated with the temperature value of the heater measured in the most recent cycle and stored.

4-4) 제2 온도 측정부(3384)4-4) The second temperature measuring unit 3384

제2 온도 측정부(3384)는, 상기 전원 인가 스위치의 온 상태에서의 히터의 온도를 측정하는 구성이다. 상기 전원 인가 스위치가 온 상태인 것은, 히터가 온보드차저(OBC, 200)로부터 전원을 인가 받은 후의 히터의 온도를 측정하는 구성으로 설명할 수 있다. 여기서, 제 2온도 측정부는, 후술하는 전원 인가 감지부(3386)로부터 감지 신호를 입력 받는 경우 동작할 수 있다.The second temperature measuring unit 3384 measures the temperature of the heater in the ON state of the power supply switch. The ON state of the power supply switch can be explained by a configuration in which the heater measures the temperature of the heater after power is supplied from the on-board charger (OBC) 200. Here, the second temperature measuring unit may operate when receiving a sensing signal from a power supply sensing unit 3386, which will be described later.

또한, 상기 제 2온도 측정부는, 상기 감지 신호를 입력 받은 후 소정의 제2 시간 후에 동작할 수 있다.In addition, the second temperature measuring unit may operate after a predetermined second time after receiving the sensing signal.

4-5) 온도 입력부(3385)4-5) The temperature input unit 3385

온도 입력부는, 상기 제2 온도 측정부(3384)에서 측정된 온도 값 즉, 히터가 온보드차저(OBC, 200)로부터 전원을 인가 받은 후의 측정된 히터의 온도 값을 입력받는 구성이다. The temperature input unit receives the temperature value measured by the second temperature measuring unit 3384, that is, the temperature value of the heater after the heater receives power from the on-board charger (OBC 200).

4-6) 동작 판단부(3387)4-6) Operation determination unit 3387:

동작 판단부는, 상기 온도 저장부(3383)에 저장된 히터의 온도 값과 온도 입력부(3385)에 입력된 히터의 온도 값을 비교하여, 그 비교 결과에 따라 히터의 정상적인 동작 여부를 판단하는 구성이다.The operation determination unit compares the temperature value of the heater stored in the temperature storage unit 3383 with the temperature value of the heater input to the temperature input unit 3385 and determines whether the heater operates normally according to the comparison result.

상기 온도 저장부(3383)에 저장된 히터의 온도 값과 온도 입력부(3385)에 입력된 히터의 온도, 즉 히터가 온보드차저(OBC, 200)로부터 히터 동작을 위한 전원을 인가받기 전의 측정된 히터의 온도와 인가받은 후의 히터의 온도를 비교하는 것이다. 그 비교 결과 일치하지 않는다면, 히터가 정상적으로 동작하지 않은 것으로 진단할 수 있다. 즉, 히터의 동작을 위한 전원이 인가되었음에 불구하고 전원을 인가받기 전의 히터의 온도와 동일하다면 히터의 하드웨어 부분에 단선이 생긴 것으로 판단하고, 히터가 정상적으로 동작하지 않는 것으로 진단할 수 있다.The temperature of the heater stored in the temperature storage unit 3383 and the temperature of the heater input to the temperature input unit 3385, that is, the temperature of the heater before the heater receives power for the heater operation from the on-board charger The temperature is compared with the temperature of the heater after being applied. If the comparison result does not match, the heater can be diagnosed as not operating normally. That is, if the temperature of the heater is equal to the temperature of the heater before the power is applied even though the power for operating the heater is applied, it is determined that the heater is broken and the heater is not normally operated.

여기서, 온도 저장부(3383)에 저장된 히터의 온도 값은 히터에 전원이 인가되기 전 가장 최근에 측정된 히터의 온도 값이고, 제2 온도 측정부(3384)는 감지 신호를 입력받은 후의 소정의 제2 시간, 즉 히터에 전원이 인가된 후 일정 시간이 흐른 후에 히터의 온도를 측정하도록 구성되므로, 동작 판단부에서 이용하는 온도 입력부(3385)에 입력된 히터의 온도 값은 히터에 전원이 인가된 후 일정 시간이 흐른 후에 측정된 온도 값으로써, 이와 같이 측정된 두 온도 값을 이용하여 히터의 정상 동작 여부를 진단하므로 보다 정확한 진단이 이루어질 수 있다. Here, the temperature value of the heater stored in the temperature storage unit 3383 is the temperature value of the heater most recently measured before power is applied to the heater, and the second temperature measurement unit 3384 measures the temperature of the heater The temperature value of the heater input to the temperature input unit 3385 used in the operation determination unit is set to a predetermined value after the power is applied to the heater As a result, it is possible to diagnose the normal operation of the heater by using the two measured temperature values.

한편, 상기 소정의 제2 시간은, 정상적인 동작을 하는 히터에서 전원을 인가받은 후 히터의 온도를 충분히 상승시키는 시간을 고려하여 설정될 수 있다. On the other hand, the predetermined second time may be set in consideration of a time for sufficiently raising the temperature of the heater after power is supplied from a heater operating normally.

상기와 같이 온보드차저(OBC, 200)로부터 설정한 진단 전류를 인가받은 후, 배터리 팩에 발생되는 변화를 바탕으로 배터리 팩의 각 상태를 진단/판단한 제1 진단 수행부(332), 제 2진단 수행부(334), 제3 진단 수행부(336) 및 제4 진단 수행부(338)에서 진단/판단된 각각의 결과, 즉 배터리 팩의 전류 정확도 판단, 각 셀의 수명 추정 결과, 히터의 정상 동작 판단 결과는 그 진단 상태의 정도에 따라 시스템(사용자)에게 제공할 수 있고, 각각의 진단 결과를 저장할 수도 있으며 혹은 그 진단 상태의 정도가 심각한 상태일 경우에는 충전 및 방전을 제한할 수도 있다.A first diagnosis performing unit 332 for diagnosing / determining each state of the battery pack based on a change occurring in the battery pack after receiving the diagnostic current set by the onboard charger (OBC) 200 as described above, The results of diagnosis, determination of the current accuracy of the battery pack, estimation results of the life of each cell, the normal state of the heater 334, the third diagnosis performing unit 336 and the fourth diagnosis performing unit 338, The operation determination result may be provided to the system (user) according to the degree of the diagnosis state, and each diagnosis result may be stored, or the charge and discharge may be limited when the degree of the diagnosis state is severe.

즉, 본 발명에 따라 온보드차저(OBC, 200)의 제어를 통하여 그로부터 인가받은 진단 전류를 바탕으로 배터리 팩의 상태를 진단하면, 상기 진단한 배터리 팩의 각 진단 상태의 정도에 대응하는 그 조치 동작은 배터리관리시스템의 공지의 기술을 사용한다.That is, if the state of the battery pack is diagnosed on the basis of the diagnostic current supplied thereto through the control of the on-board charger (OBC) 200 according to the present invention, Uses a known technique of a battery management system.

2. 본 발명에 따른 차량 탑재용 충전기(2. Vehicle-mounted charger according to the present invention OBCOBC )의 제어를 통한 배터리 팩의 상태를 진단하는 방법) To diagnose the condition of the battery pack

도 3은 본 발명에 따른 차량 탑재용 충전기(OBC, 온보드차저)의 제어를 통하여 배터리 팩의 상태를 진단하는 방법을 나타내는 블록도이다. 3 is a block diagram showing a method of diagnosing the state of a battery pack through control of a vehicle-mounted charger (OBC, on-board charger) according to the present invention.

여기서, 후술하는 단계를 수행하기 전에는 외부 충전장치(100), 온보드차저(OBC, 200) 그리고 배터리 팩과의 물리적인 연결에 결함이 없는지 확인하는 단계, 배터리 팩의 콘택터(Contactor) 상태를 확인하는 단계를 수행하며, 이는 일반적인 단계이며 공지의 기술을 사용한다. Before performing steps to be described later, it is checked whether there is a defect in the physical connection between the external charging apparatus 100, the on-board charger (OBC 200) and the battery pack, the state of the contactor of the battery pack Step, which is a general step and uses known techniques.

이하, 상기 도 3을 참조하여 각 단계에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, each step will be described with reference to FIG.

2.1. 진단 전류 설정단계(S100)2.1. The diagnostic current setting step (S100)

진단 전류 설정단계는, 배터리 팩의 상태를 진단하기 위하여 온보드차저(OBC, 200)로부터 인가받기를 원하는 크기의 전류 값을 설정하는 단계이다. 이는 상기에서 설명한 배터리관리시스템(BMS, 300)의 제1 설정부(320)에 의해 수행되는 것으로 온보드차저(OBC, 200)에 배터리 팩의 상태를 진단하기 위한 원하는 전류 값을 설정하는 단계이며, 이 때 설정하는 값을 진단 전류라 한다.The diagnostic current setting step is a step of setting a current value of a magnitude desired to be supplied from the on-board charger (OBC) 200 to diagnose the state of the battery pack. This is performed by the first setting unit 320 of the battery management system (BMS) 300 described above and is a step of setting a desired current value for diagnosing the state of the battery pack in the onboard charger (OBC) 200, The value set at this time is called the diagnostic current.

2.2. 진단 전류 인가단계(S200) 2.2. The diagnostic current application step (S200)

진단 전류 인가단계는, 온보드차저(OBC, 200)로부터 상기 진단 전류 설정단계(S100)에서 설정한 전류 값, 즉 설정한 크기의 전류를 인가 받는 단계이다. 온보드차저(OBC, 200)는 배터리관리시스템BMS, 300)이 설정한 전류 값의 크기의 전류를 배터리 팩으로 출력하므로, 배터리 팩은 원하는 크기의 전류, 즉 진단 전류를 인가 받아 배터리 팩의 상태를 진단할 수 있는 것이다.The diagnostic current application step is a step of receiving a current value set in the diagnostic current setting step S100, that is, a current of a set magnitude, from the on-board charger (OBC) 200. The onboard charger (OBC 200) outputs the current of the magnitude of the current value set by the battery management system BMS, 300 to the battery pack, so that the battery pack receives the current of the desired magnitude, that is, It can be diagnosed.

2.3. 상태 진단단계(S300)2.3. In the state diagnosis step (S300)

상태 진단단계는, 상기 진단 전류 인가단계(S200)를 통하여 온보드차저(OBC, 200)로부터 인가 받은 진단 전류를 통해 발생하는 배터리 팩의 전압 변화를 바탕으로 배터리 팩의 상태를 진단하는 단계이다. 이는 상기에서 설명한 진단부(330)에 의해 수행되며, 구체적으로는 제1 진단 수행부(331), 제2 진단 수행부(332), 제3 진단 수행부(333) 및 제4 진단 수행부(334)에 의해 수행되며, 그 각 수행단계는 아래와 같이 구성된다. The state diagnosis step is a step of diagnosing the state of the battery pack based on a voltage change of the battery pack generated through the diagnostic current applied from the onboard charger (OBC) 200 through the diagnosis current application step (S200). This is performed by the diagnostic unit 330 described above and specifically includes a first diagnostic performing unit 331, a second diagnostic performing unit 332, a third diagnostic performing unit 333, and a fourth diagnostic performing unit 334, each of which is configured as follows.

가. 전류 정확도 판단단계(S310)end. In the current accuracy determination step S310,

상기 진단 전류 설정단계(S100)를 통하여 배터리관리시스템(BMS, 300)이 배터리 팩의 상태를 진단하기 위하여 온보드차저(OBC, 200)에 설정한 전류 값(이하 진단 전류 값)과 배터리 팩에서 측정되는 전압을 이용하여 전류 값을 산출한 후, 이들을 비교하여 전류의 정확도를 판단하는 단계이며, 이는 상기에서 설명한 제1 진단 수행부(331)에 의해 수행된다. (Diagnosis current value) set in the on-board charger (hereinafter, referred to as " diagnosis current value ") to diagnose the state of the battery pack by the battery management system (BMS) 300 through the diagnostic current setting step S100 And the current value is calculated by comparing the current value and the current value. The accuracy of the current is determined by the first diagnostic performance unit 331 described above.

상기 전류 정확도 판단하기 위해서는, 우선 진단 전류를 인가받은 후 측정된 전압을 이용하여 배터리 팩의 전류 값을 산출한다. 상기에서 도 2를 참조하여 설명한 같이, 배터리 팩의 전류를 산출하기 위해서는 우선 온보드차저(OBC, 200)와 배터리 셀들 사이에 구성되는 Shunt Resistor의 양단에 걸린 전압을 측정하고, 그 전압 차를 ADC 값으로 환산한다. 상기 시스템 구성 설명 시 설명한 바와 같이 도 2를 참조하면, 진단 전류를 인가받은 후 배터리 팩의 상기 환산된 ADC 값이 X1이라 하면, 이는 1)번 그래프의 Y=aX+b의 식에 X1, Gain(a, 기울기), Offset(b, 절편) 값을 이용하여 배터리 팩의 전류 값 Y를 산출할 수 있으며, 도 2에서는 1A라 할 수 있다. 이와 같이 배터리 팩의 전류 값이 산출되면, 이를 진단 전류 값, 즉 배터리의 상태를 진단하기 위하여 온보드차저(OBC, 200)에 설정한 전류 값과 일치하는지 비교한다. 그 비교 결과 일치하는 경우 배터리 팩의 전류 정확도에 문제가 없는 것으로 판단한다. 반면, 일치하지 않는 경우 온보드차저(OBC, 200)로부터 인가받은 전류, 즉 진단 전류 값을 신뢰하고 배터리 팩의 전류 정확도를 보정하는 전류 보정단계(S312)를 수행한다.In order to determine the current accuracy, the current value of the battery pack is calculated using the measured voltage after the diagnosis current is first applied. As described above with reference to FIG. 2, in order to calculate the current of the battery pack, the voltage across both ends of the shunt resistor formed between the on-board charger (OBC 200) and the battery cells is measured, . 2, when the converted ADC value of the battery pack after receiving the diagnostic current is X1, X1 and Gain are added to the equation of Y = aX + b in the 1) graph, (a, slope) and Offset (b, intercept) values, and the current value Y of the battery pack can be calculated. In FIG. When the current value of the battery pack is calculated as described above, it is compared with the current value set in the on-board charger (OBC) 200 to diagnose the diagnostic current value, that is, the state of the battery. It is judged that there is no problem in the current accuracy of the battery pack when the comparison results match. On the other hand, if not, the current correction step S312 is performed to relieve the current applied from the on-board charger (OBC) 200, that is, the diagnostic current value and correct the current accuracy of the battery pack.

나. 전류 보정단계(S312) I. In the current correction step S312,

전류 보정단계는, 배터리 팩의 전류 값이 상기 설정한 진단 전류 값과 동일한 값으로 획득되도록 해당 배터리 팩의 전류 값 산출 시의 전류 산출식을 보정하는 즉, 새로운 전류 산출식을 생성하는 단계이다. 이를 예를 들어 설명하면, 우선 온보드차저(OBC, 200)에 1A를 설정한 후 1A를 인가받아 상기에서 설명한 바와 동일한 방식으로 이에 대한 ADC 값을 획득하고 이를 X’1이라 한다. 또한, 5A를 설정한 후 5A를 인가받아 상기와 동일한 방식으로 ADC 값을 획득하고 이를 X’2 를 하면, 이 때 1A 및 5A를 제1, 2 보정 전류 값, X’1 및 X’2를 제1, 2 보정 데이터로 설명할 수 있다. 상기와 같이 제1, 2 보정 전류 값에 대한 배터리 팩의 각 ADC 값 제1, 2 보정 데이터를 획득하면, 상기 제1, 2 보정 전류 값과 제1, 2 보정 데이터를 이용하여 새로운 방정식을 생성할 수 있다. 이에 대한 보다 구체적인 설명은 제1 진단 수행부(331)의 각 구성 설명 시 도 2를 참조하여 설명하였으므로 생략하도록 한다.The current correction step is a step of correcting the current calculation expression at the time of calculating the current value of the battery pack so that the current value of the battery pack is obtained to be equal to the set diagnostic current value, that is, a new current calculation expression is generated. For example, first, 1A is set to the on-board charger (OBC 200), 1A is applied, and the ADC value is obtained in the same manner as described above, which is referred to as X'1. 5A is set and 5A is applied, and the ADC value is obtained in the same manner as described above. When X'2 is obtained, 1A and 5A are corrected to the first and second correction current values, X'1 and X'2 The first and second correction data can be described. As described above, when the first and second correction data of the ADC values of the battery pack with respect to the first and second correction current values are obtained, a new equation is generated using the first and second correction current values and the first and second correction data can do. A more detailed description thereof will be omitted because each component of the first diagnosis performing unit 331 has been described with reference to FIG.

이와 같이 생성된 보정된 전류 산출식, 즉 새로운 전류 산출식을 이용하여 배터리 팩의 전류 값을 산출하면 상기 배터리 팩의 전류 값이 진단 전류 값과 동일한 값으로 획득될 수 있다. 따라서, 배터리 팩의 전류 값이 신뢰하는 온보드차저(OBC, 200)로부터 인가 받은 전류 값, 즉 진단 전류 값과 동일한 값으로 획득됨으로써 배터리 팩의 전류 정확도를 향상시킬 수 있다.When the current value of the battery pack is calculated using the corrected current calculation formula, i.e., the new current calculation formula, the current value of the battery pack can be obtained to the same value as the diagnostic current value. Accordingly, the current value of the battery pack can be obtained as a value equal to the current value, i.e., the diagnostic current value, applied from the onboard charger (OBC) 200 that is trusted, thereby improving the current accuracy of the battery pack.

다. All. 체결성Fastenability 및 부품 노화 판단단계(S320) And component aging determination step S320.

진단 전류를 인가 받은 후 측정되는 배터리 팩의 전압과 방전 시 측정되는 배터리 팩의 전압의 차이를 이용하여 배터리 팩의 체결성 및 부품 노화 상태를 판단하는 단계이다. 이는 제2 진단 수행부(334)에 의해 수행된다.(이하, 제2 진단 수행부(334) 설명 참조)A step of determining the fastness of the battery pack and the component aging state by using the difference between the voltage of the battery pack measured after receiving the diagnostic current and the voltage of the battery pack measured at the time of discharging. This is performed by the second diagnosis performing unit 334 (hereinafter, the description of the second diagnosis performing unit 334)

라. 셀 수명 추정단계(S330)la. In the cell life estimation step S330,

진단 전류를 인가 받은 후의 발생하는 배터리 팩의 전압 변화량을 이용하여 각 배터리 셀의 직류내부저항(DCIR)을 산출하고, 상기 산출된 각 셀의 직류내부저항(DCIR)과 소정의 기준 데이터와의 비교를 통하여 각 셀의 수명을 추정하는 단계이며, 이는 제3 진단 수행부(S336)에 의해 수행된다. 각 셀의 수명을 추정하는 것은, 상기 제3진단 수행부(336) 설명 시 상세하게 설명하였으므로 생략하도록 한다. (제 3진단 시스템 수행부(336) 내용 참조) The DC internal resistance (DCIR) of each battery cell is calculated using the voltage change amount of the battery pack generated after the diagnosis current is applied, and the DC internal resistance (DCIR) of each of the calculated cells is compared with predetermined reference data Estimating the lifetime of each cell through the third diagnosis performing unit S336. Estimation of the lifetime of each cell is omitted because it has been described in detail in the description of the third diagnosis performing unit 336. [ (See the contents of the third diagnosis system performing unit 336)

여기서, 상기 기준 데이터는 셀 수명을 추정하기 위한 데이터 자료로서, 상기 기준 데이터 대비 산출된 직류내부저항(DCIR)의 증가 정도를 기반으로 셀의 수명을 추정할 수 있다. 예를 들면 직류내부저항(DCIR)가 기준 데이터 대비 1.5배 증가한 경우에는 수명 50%, 3배 증가한 경우에는 수명 0% 등과 같이 셀의 수명 추정 결과를 산출할 수 있다, 이와 같이 상기 기준 데이터 및 이를 이용하여 셀의 수명을 추정하는 것은 셀의 스펙과 고객의 요구조건 등에 따라 달라질 수 있다.Here, the reference data is data for estimating the cell lifetime, and the life of the cell can be estimated based on an increase in DC internal resistance (DCIR) calculated with respect to the reference data. For example, when the DC internal resistance (DCIR) is increased by 1.5 times as much as the reference data, the lifetime estimation result of the cell can be calculated as follows: Estimating the lifetime of a cell using the cell may be different depending on the specifications of the cell and the requirements of the customer.

마. 히터 동작 판단단계(S340)hemp. In the heater operation determination step S340,

배터리 팩의 히터의 정상적인 동작 여부를 판단하는 단계이며, 제4 진단 수행부(338)에 의해 수행된다. 히터는 온보드차저로부터 전원을 공급받아 동작하므로, 상기 히터 동작 판단단계(S340)는 히터에 온보드차저로부터 전원이 인가되기 전과 전원이 인가된 후의 히터의 온도를 각각 측정한 후 측정된 두 히터의 온도 값이 일치하는지를 비교한다. 이 때, 그 비교 결과 일치하지 않는다면 히터가 정상적으로 동작한 것으로 판단하고, 일치한다면 히터가 전원을 인가 받았음에도 불구하고 온도가 증가하지 않고 인가받기 전과 동일한 상태인 것으로 히터가 정상적으로 동작하지 않은 것으로 판단/진단한다.It is determined whether or not the heater of the battery pack is normally operated, and is performed by the fourth diagnosis performing unit 338. [ Since the heater operates by being supplied with power from the on-board charger, the heater operation determination step (S340) determines the heater operation temperature before the power is supplied from the on-board charger to the heater, Compare whether the values match. At this time, if the comparison result does not match, it is determined that the heater has been operated normally. If it is determined that the heater does not match, it is determined that the heater does not operate normally, Diagnose.

상기와 같이 온보드차저(OBC, 200)로부터 설정한 진단 전류를 인가받은 후, 배터리 팩에 발생되는 변화를 바탕으로 배터리 팩의 상태를 진단하는 각 진단단계(S310 내지 S340)을 통하여 진단/판단되는 결과, 즉 배터리 팩의 전류 정확도, 배터리 팩의 체결성 및 부품의 노화상태, 각 배터리 셀의 수명 추정결과 및 히터의 정상 동작 판단 결과는 그 진단 상태의 정도에 따라 시스템(사용자)에게 제공할 수 있고, 각각의 진단 결과를 저장할 수도 있으며 혹은 그 진단 상태의 정도가 심각한 상태일 경우에는 충전 및 방전을 제한하는 단계가 수행될 수 있다.After receiving the diagnostic current set from the onboard charger (OBC) 200 as described above, the diagnosis is made through the diagnostic steps S310 to S340 for diagnosing the state of the battery pack based on the change occurring in the battery pack The results, that is, the current accuracy of the battery pack, the fastening performance of the battery pack, the aging state of the components, the life estimation result of each battery cell, and the normal operation determination result of the heater can be provided to the system And the respective diagnostic results may be stored, or a step of limiting charging and discharging may be performed when the degree of the diagnostic state is severe.

즉, 본 발명에 따라 온보드차저(OBC, 200)의 제어를 통하여 그로부터 인가받은 진단 전류를 바탕으로 배터리 팩의 상태를 진단하는 진단단계(S300)를 수행한 후, 상기 진단한 배터리 팩의 각 진단 상태의 정도에 대응하는 그 조치 동작은 배터리관리시스템의 공지의 기술을 사용한다.In other words, after performing the diagnosis step S300 of diagnosing the state of the battery pack based on the diagnostic current applied thereto through the control of the on-board charger (OBC) 200 according to the present invention, The measure action corresponding to the degree of state uses the well-known technique of the battery management system.

여기서, 상술한 상태진단단계(S300)의 각 세부단계 S310 내지 S340은 각 진단단계의 설명을 위하여 그 순서를 설정하여 설명하였으나 이에 한정하는 것이 아니며 S310 내지 S340의 각 진단단계들은 동일한 시점에 수행될 수도 있고 상기와 다른 순서로 동작할 수도 있다. 즉, 온보드차저(OBC, 200)로부터 진단 전류를 인가받은 후의 배터리 팩의 상태를 진단하는 각 세부단계는 어느 하나의 순서에 한정하는 것이 아니다.Here, the sub-steps S310 to S340 of the above-described state diagnosis step S300 have been described by setting the order for the description of each diagnosis step, but the present invention is not limited thereto, and the respective diagnostic steps S310 to S340 may be performed at the same time Or may operate in a different order than the above. That is, each detailed step of diagnosing the state of the battery pack after receiving the diagnostic current from the on-board charger (OBC) 200 is not limited to any one sequence.

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: 외부 충전장치
200: 온보드차저(OBC) 210: 제1 통신부
220: 전원 입력부
230: 전원 출력부
240: 제1 제어부
300: 배터리관리시스템(BMS) 310: 제2 통신부
320: 제1 설정부
330: 진단부100: External charging device
200: Onboard charger (OBC) 210: First communication unit
220: Power input unit
230: Power output section
240: first control unit
300: Battery management system (BMS) 310: Second communication unit
320: first setting unit
330:

Claims (12)

복수 개의 셀들을 포함하여 구성되는 배터리 팩의 상태를 진단하는 진단 시스템에 있어서,
외부 충전장치로부터 전원을 공급받아, 배터리 팩의 충전을 위한 전원으로 변환하여 상기 배터리 팩을 충전시키는 온보드차저(On Board Charger);
상기 배터리 팩의 상태를 모니터링하고, 상기 온보드차저(On Board Charger)의 제어를 통하여 배터리 팩의 상태를 진단하는 배터리관리시스템(BMS);
을 포함하여 구성되는 배터리 팩 진단 시스템.
1. A diagnostic system for diagnosing a condition of a battery pack including a plurality of cells,
An onboard charger that receives power from an external charging device and converts the power to a power for charging the battery pack to charge the battery pack;
A battery management system (BMS) for monitoring the state of the battery pack and diagnosing the state of the battery pack through the control of the on-board charger;
The battery pack diagnosis system comprising:
청구항 1에 있어서,
상기 온보드차저(On Board Charger)는,
상기 배터리 팩과 통신 연결하는 제1 통신부;
상기 외부 충전장치로부터 AC 전원을 공급받는 전원 입력부;
상기 공급받은 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 배터리 팩으로 출력하는 전원 출력부;
상기 배터리관리시스템(BMS)이 설정하는 전류 값에 따라, 그 해당 전류가 배터리 팩으로 출력되도록 상기 전원 출력부를 제어하는 제1 제어부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 진단 시스템.
The method according to claim 1,
The on-board charger includes:
A first communication unit for communicating with the battery pack;
A power input unit receiving AC power from the external charging device;
A power output unit converting the supplied AC power into DC power and outputting the DC power to the battery pack;
A first controller for controlling the power output unit such that the corresponding current is output to the battery pack according to a current value set by the battery management system (BMS);
The battery pack diagnosis system comprising:
청구항 2에 있어서,
상기 배터리관리시스템(BMS)은,
상기 온보드차저(On Board Charger)와 통신 연결하는 제2 통신부;
상기 제2 통신부를 통하여, 상기 제1 제어부에 배터리 팩의 상태를 진단하기 위한 진단 전류 값을 설정하는 제1 설정부;
상기 전원 출력부로부터 인가받은 진단 전류에 대한 배터리 팩의 변화를 바탕으로 배터리 팩의 상태를 진단하는 진단부;
를 포함하여 구성되며,

상기 진단부는,
상기 진단 전류를 인가받은 후 측정된 배터리 팩의 전류 값과 상기 설정한 진단 전류 값과의 일치 여부를 비교하여, 그 비교 결과에 따라 전류를 보정하는 제1 진단 수행부;
각각의 배터리 셀의 전압 감소량을 이용하여 배터리 팩의 체결성 및 부품 노화 상태를 판단하는 제2 진단 수행부;
각각의 배터리 셀의 직류내부저항(DCIR)을 산출하고, 상기 산출된 각 셀의 직류내부저항(DCIR)과 기준 데이터와의 비교를 통하여 각 셀의 수명을 추정하는 제3 진단 수행부;
상기 배터리 팩의 히터의 정상적인 동작 여부를 확인하는 제4 진단 수행부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 진단 시스템.
The method of claim 2,
The battery management system (BMS)
A second communication unit for communicating with the on-board charger;
A first setting unit for setting a diagnostic current value for diagnosing the state of the battery pack to the first control unit through the second communication unit;
A diagnostic unit for diagnosing a state of the battery pack based on a change of the battery pack with respect to the diagnostic current applied from the power output unit;
And,

Wherein the diagnosis unit comprises:
A first diagnostic performing unit for comparing the current value of the battery pack measured after receiving the diagnostic current with the set diagnostic current value and correcting the current according to the comparison result;
A second diagnosis performing unit for determining the fastening properties of the battery pack and the component aging state using the voltage reduction amount of each battery cell;
A third diagnosis performing unit for calculating a DC internal resistance (DCIR) of each battery cell, and estimating the life of each cell by comparing the DC internal resistance (DCIR) of each of the calculated cells with the reference data;
A fourth diagnosis performing unit for checking whether the heater of the battery pack is normally operated;
The battery pack diagnosis system comprising:
청구항 3에 있어서,
상기 제1 진단 수행부는,
전류 산출식을 이용하여, 상기 배터리 팩의 전류 값을 산출하는 제1 전류 값 산출부;
상기 설정한 진단 전류 값과 상기 산출된 제1 전류 값의 일치 여부를 비교하는 전류 값 비교부;
상기 전류 값 비교부의 비교 결과, 일치하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 제1 제어부에 제1, 2 보정 전류 값을 설정하는 제2 설정부;
상기 설정한 제1, 2 보정 전류 값의 전류를 인가받아, 이에 대한 제 1, 2 보정 데이터를 획득하는 보정 데이터 획득부;
상기 설정한 제 1, 2 보정 전류 값과 상기 획득한 제1,2 보정 데이터를 이용하여 보정 전류 산출식을 생성하는 보정 전류 산출식 생성부;
를 포함하여 구성되며,

상기 배터리 팩의 전류 값은, 상기 생성된 보정 전류 산출식을 통하여 상기 진단 전류 값과 동일한 값으로 산출되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 진단 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the first diagnosis performing unit comprises:
A first current value calculation unit for calculating a current value of the battery pack using a current calculation formula;
A current value comparing unit for comparing the set diagnostic current value with the calculated first current value;
A second setting unit configured to set the first and second correction current values to the first control unit when it is determined that the comparison result of the current value comparison unit does not match;
A correction data obtaining unit that receives the first and second correction current values and obtains first and second correction data for the first and second correction current values;
A correction current calculation expression generating unit for generating a correction current calculation expression using the first and second correction current values and the first and second correction data thus acquired;
And,

Wherein the current value of the battery pack is calculated to have the same value as the diagnostic current value through the generated correction current calculation expression.
청구항 3에 있어서,
상기 제2 진단 수행부는,
각각의 배터리 셀의 전압을 일정 주기 간격으로 측정하는 제1 전압 측정부;
상기 제1 전압 측정부에서 측정되는 전압 값을 저장하는 제1 전압 저장부;
배터리 팩의 방전이 발생한 후의 각각의 배터리 셀의 전압을 측정하는 제2 전압 측정부;
상기 제2 전압 측정부에서 측정된 전압 값을 저장하는 제2 전압 저장부;
상기 배터리 팩의 방전 동작을 감지하여, 제1, 2 전압 측정부로 방전 감지 신호를 출력하는 방전 감지부;
상기 제1 전압 저장부에 저장된 전압 값과 제2 전압 저장부에 저장된 전압 값의 차를 산출하는 전압 감소량 산출부;
상기 산출된 전압 감소량과 기준 값을 비교하여, 그 비교 결과에 따라 배터리 팩의 체결성 및 부품 노화 상태를 판단하는 체결성 및 부품 노화 판단부;
를 포함하여 구성되며,

상기 체결성 및 부품 노화 판단부는, 상기 전압 감소량이 기준 값을 초과하는 경우 배터리 팩의 체결성 저하 및 부품이 노화된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 진단 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the second diagnosis performing unit comprises:
A first voltage measuring unit for measuring a voltage of each battery cell at regular intervals;
A first voltage storage unit for storing a voltage value measured by the first voltage measurement unit;
A second voltage measuring unit for measuring a voltage of each battery cell after a discharge of the battery pack has occurred;
A second voltage storage unit for storing a voltage value measured by the second voltage measurement unit;
A discharge detection unit for detecting a discharge operation of the battery pack and outputting a discharge detection signal to the first and second voltage measurement units;
A voltage reduction amount calculation unit for calculating a difference between a voltage value stored in the first voltage storage unit and a voltage value stored in the second voltage storage unit;
A componentability and component aging determining unit that compares the calculated voltage reduction amount with a reference value and determines the fastness of the battery pack and the component aging state according to the comparison result;
And,

Wherein the fastening and component aging determining unit determines that the fastening property of the battery pack is degraded and the component is aged when the voltage reduction amount exceeds the reference value.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 전압 측정부는, 상기 방전 감지 신호가 출력되는 경우 동작하지 않고,
상기 제2 전압 측정부는, 상기 방전 감지 신호가 출력되는 경우 동작하며,
상기 제2 전압 측정부는, 상기 방전 감지 신호가 출력된 후 소정의 제1 시간 후에 동작하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 진단 시스템.
The method of claim 5,
The first voltage measuring unit may not operate when the discharge detection signal is output,
The second voltage measurement unit operates when the discharge detection signal is output,
Wherein the second voltage measuring unit operates after a predetermined first time after the discharge detection signal is outputted.
청구항 3에 있어서,
상기 제 4진단 수행부는,
상기 전원 출력부와 히터 사이에 구성되는 전원 인가 스위치; 에 온 또는 오프 신호를 출력하여 전원 인가 스위치의 온/오프 동작을 제어하는 전원 인가 제어부;
상기 히터의 온도를 일정 주기 간격으로 측정하는 제1 온도 측정부;
상기 제1 온도 측정부에서 측정되는 온도 값을 입력 받아 저장하는 온도 저장부;
상기 전원 인가 스위치의 온 상태에서의 히터의 온도를 측정하는 제2 온도 측정부;
상기 제2 온도 측정부에서 측정된 온도 값을 입력 받는 온도 입력부;
상기 전원 인가 제어부에서 온 신호가 출력되는 것을 감지하여, 상기 제1,2 온도 측정부로 감지 신호를 출력하는 전원 인가 감지부;
상기 온도 저장부에 저장부에 저장된 히터의 온도와 온도 입력부에 입력된 히터의 온도가 동일한지를 비교하여 그 비교 결과에 따라 히터의 정상 동작 여부를 판단하는 동작 판단부;
를 포함하여 구성되며,

상기 동작 판단부의 비교 결과, 동일한 것으로 판단되면 히터가 정상적으로 동작하지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 진단 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the fourth diagnosis performing unit comprises:
A power supply switch configured between the power output unit and the heater; A power-on control unit for outputting an on or off signal to the on / off operation of the power-on switch;
A first temperature measuring unit for measuring the temperature of the heater at regular intervals;
A temperature storage unit for receiving and storing a temperature value measured by the first temperature measuring unit;
A second temperature measuring unit for measuring the temperature of the heater in the ON state of the power supply switch;
A temperature input unit for receiving a temperature value measured by the second temperature measuring unit;
A power supply sensing unit for sensing the ON signal output from the power supply control unit and outputting a sensing signal to the first and second temperature measurement units;
An operation determining unit for comparing the temperature of the heater stored in the storage unit with the temperature of the heater input to the temperature input unit in the temperature storage unit and determining whether the heater operates normally according to the comparison result;
And,

Wherein the controller determines that the heater is not operated normally if the comparison result of the operation determination unit is determined to be the same.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 온도 측정부는, 상기 감지 신호를 입력받은 경우 동작하지 않으며,
상기 제2 온도 측정부는, 상기 감지 신호를 입력받은 경우 동작하고,
상기 제2 온도 측정부는, 상기 감지 신호를 입력받은 후, 소정의 제2 시간 후에 히터의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 진단 시스템.
The method of claim 7,
The first temperature measuring unit does not operate when the sensing signal is input,
The second temperature measuring unit operates when the sensing signal is inputted,
Wherein the second temperature measuring unit measures the temperature of the heater after a predetermined second time after receiving the sensing signal.
본 발명에 따른 배터리 팩의 상태를 진단하는 방법에 있어서,
온보드차저(OBC)에 진단 전류 값을 설정하는 진단 전류 설정단계;
상기 온보드차저(OBC)로부터 진단 전류를 인가받는 진단 전류 인가단계;
상기 인가받은 진단 전류에 대한 배터리 팩의 변화를 바탕으로 배터리 팩의 상태를 진단하는 상태 진단단계;
를 포함하여 구성되는 배터리 팩 상태 진단 방법.
In the method for diagnosing the condition of the battery pack according to the present invention,
A diagnostic current setting step of setting a diagnostic current value to the on-board charger (OBC);
Applying a diagnostic current from the on-board charger (OBC);
A state diagnosis step of diagnosing a state of the battery pack based on a change of the battery pack with respect to the applied diagnosis current;
And diagnosing the state of the battery pack.
청구항 9에 있어서,
상기 상태 진단단계는,
상기 진단 전류 값과 측정되는 배터리 팩의 전류 값의 비교를 통하여 전류 정확도를 판단하는 전류 정확도 판단단계;
상기 측정되는 배터리 팩의 전압과 방전 시 측정되는 배터리 팩의 전압의 차이를 이용하여 배터리 팩의 체결성 및 부품 노화 상태를 판단하는 체결성 및 부품 노화 판단단계;
상기 배터리 팩의 전압의 변화를 이용하여 각각의 배터리 셀의 직류내부저항(DCIR)을 산출하고, 상기 산출된 각 셀의 직류내부저항(DCIR)과 소정의 기준 데이터와의 비교를 통하여 각 셀의 수명을 추정하는 셀 수명 추정단계;
상기 배터리 팩의 히터의 정상적인 동작 여부를 판단하는 히터 동작 판단단계;
를 포함하여 구성되는 배터리 팩 진단 방법.
The method of claim 9,
The condition diagnosis step may include:
Determining a current accuracy by comparing the diagnostic current value with a measured current value of the battery pack;
Determining a fastening property of the battery pack and a component aging state using a difference between a voltage of the battery pack measured and a voltage of the battery pack measured at the time of discharging;
Calculating a DC internal resistance (DCIR) of each battery cell using a change in voltage of the battery pack, comparing the DC internal resistance (DCIR) of each of the calculated cells with predetermined reference data, A cell life estimation step of estimating a life time;
A heater operation determining step of determining whether or not the heater of the battery pack is normally operated;
Wherein the battery pack diagnosis method comprises the steps of:
청구항 10에 있어서,
상기 전류 정확도 판단단계는,
상기 진단 전류 값과 측정된 배터리 팩의 전류 값이 일치하지 않는 경우, 상기 진단 전류 값과 측정된 배터리 팩의 전류 값이 동일한 값이 되도록 보정하는 전류 보정단계; 를 수행하며,

상기 전류 보정단계는,
상기 온더보드차저(OBC)에 보정 전류 값을 설정하는 보정 전류 값 설정단계;
상기 온더보드차처(OBC)로부터 설정한 보정 전류 값에 대한 전류를 인가받는 전류 인가단계;
상기 인가받은 전류에 대한 보정 데이터를 획득하는 보정 데이터 획득단계;
상기 설정한 보정 전류 값과 상기 보정 데이터를 이용하여 보정된 전류 산출식을 생성하는 전류 산출 보정식 생성단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 진단 방법.
The method of claim 10,
The current accuracy determination step may include:
A current correcting step of correcting the diagnostic current value and the measured current value of the battery pack so that the diagnostic current value and the measured current value of the battery pack do not match; Lt; / RTI >

Wherein the current correction step comprises:
A correction current value setting step of setting a correction current value to the on-board charger (OBC);
A current applying step of receiving a current corresponding to a correction current value set by the onboard pick-up station (OBC);
A correction data acquiring step of acquiring correction data for the applied current;
A current calculation correction formula generating step of generating a current calculation equation corrected using the correction current value and the correction data;
Wherein the battery pack diagnostic method comprises the steps of:
청구항 11에 있어서,
상기 측정된 배터리 팩의 전류 값은, 상기 보정 전류 산출식을 통하여 진단 전류 값과 동일한 값으로 산출되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 진단 방법.The method of claim 11,
Wherein the measured current value of the battery pack is calculated to be the same value as the diagnostic current value through the correction current calculating expression.
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