KR20190092089A - 프리차지 저항 보호 장치 - Google Patents

프리차지 저항 보호 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190092089A
KR20190092089A KR1020180011458A KR20180011458A KR20190092089A KR 20190092089 A KR20190092089 A KR 20190092089A KR 1020180011458 A KR1020180011458 A KR 1020180011458A KR 20180011458 A KR20180011458 A KR 20180011458A KR 20190092089 A KR20190092089 A KR 20190092089A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
precharge
processor
power amount
battery
amount
Prior art date
Application number
KR1020180011458A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102256101B1 (ko
Inventor
김수권
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020180011458A priority Critical patent/KR102256101B1/ko
Priority to JP2019568400A priority patent/JP6819007B2/ja
Priority to PCT/KR2019/001310 priority patent/WO2019151779A1/ko
Priority to EP19748394.4A priority patent/EP3664252B8/en
Priority to US16/623,982 priority patent/US10992148B2/en
Priority to CN201980002751.8A priority patent/CN110710081B/zh
Priority to PL19748394T priority patent/PL3664252T3/pl
Publication of KR20190092089A publication Critical patent/KR20190092089A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102256101B1 publication Critical patent/KR102256101B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/001—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off
    • H02H9/002—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off limiting inrush current on switching on of inductive loads subjected to remanence, e.g. transformers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/80—Time limits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/44—Control modes by parameter estimation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/20—Inrush current reduction, i.e. avoiding high currents when connecting the battery
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/50—Charging of capacitors, supercapacitors, ultra-capacitors or double layer capacitors

Abstract

본 발명은 배터리 프리차지 저항 보호 장치는 프리차지 릴레이와 직렬 연결되어 프리차지 회로부에 함께 구비되고, 배터리 팩의 충방전 경로에 구비된 메인 릴레이와 병렬 연결된 프리차지 저항을 보호하는 장치에 관한 것으로서, 상기 배터리 팩에 구비된 배터리 셀의 양단에 인가되는 배터리 전압과 상기 프리차지 저항에 흐르는 프리차지 전류를 측정하는 센싱부; 및 상기 센싱부와 동작 가능하게 결합된 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 배터리 팩의 양단에 연결된 커패시터의 커패시턴스, 상기 배터리 전압 및 상기 프리차지 전류 중 하나 이상을 이용하여 상기 프리차지 회로부의 구동 시간 동안 상기 프리차지 저항에 공급된 것으로 추정되는 제1 전력량과 상기 프리차지 저항에 공급된 제2 전력량을 산출하고, 상기 제1 전력량에 따른 기준 전력량 범위와 상기 제2 전력량을 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 프리차지 릴레이의 동작 상태를 제어할 수 있다.

Description

프리차지 저항 보호 장치{Apparatus for diagnosing pre-charge circuit unit}
본 발명은 프리차지 저항 보호 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프리차지 회로부에 공급된 것으로 추정되는 추정 전력량과 기준 전력량 범위를 비교하여 프리차지 회로부를 진단할 수 있는 프리차지 저항 보호 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
한편, 이러한 이차 전지는 단일의 이차 전지로 사용되는 경우도 있지만, 고전압 및/또는 대용량의 전력 저장 장치를 제공하기 위해 복수의 이차 전지가 직렬 및/또는 병렬로 연결된 상태로 사용되는 경우가 많으며, 내부의 이차 전지의 충방전 동작을 전반적으로 제어하는 배터리 관리 장치가 포함된 배터리 팩의 형태로 사용되고 있다.
이러한 배터리 팩에 사용되는 배터리 팩 관리 장치는, 온도 센서, 전류 센서, 전압 센서 등을 이용하여 배터리의 상태를 모니터링하고, 이러한 모니터링 결과를 이용하여 SOC, SOH를 추정하거나 배터리 셀간의 전압을 밸런싱하거나 고전압, 과전류, 저온, 고온 등으로부터 배터리를 보호하는 기능을 수행한다.
특히, 배터리 팩 관리 장치는, 배터리 팩 내부에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위하여 보호 회로를 구비할 수 있다. 예를 들어, 배터리 팩 관리 장치는, 배터리 팩의 충방전 경로 상에 퓨즈를 구비하고, 과전류가 발생할 경우 퓨즈를 융단시킴으로써 배터리 팩의 충방전 경로에 과전류가 흐르는 것을 방지한다.
또한, 배터리 팩 관리 장치는, 배터리의 구동 초기에 발생할 수 있는 과전류인 러시 커런트(rush current)를 방지하기 위한 보호 회로를 구비할 수도 있다. 여기서, 러시 커런트는 배터리 구동 초기에 순간적으로 발생할 수 있는 과전류로서, 이러한 러시 커런트로부터 배터리 팩을 보호하기 위해 프리차지 저항이 주로 사용되고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 프리차지 저항과 프리차지 릴레이를 구비하는 프리차지 회로부가 포함된 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 배터리 팩은 프리차지 저항(20) 및 프리차지 릴레이(40)를 구비하는 프리차지 회로부, 배터리 셀(10) 및 메인 릴레이(30)를 포함한다. 여기서, 프리차지 저항(20)은 배터리 팩의 충방전 경로에 병렬로 연결되며, 프리차지 릴레이(40)가 프리차지 저항(20)에 직렬로 연결되고, 메인 릴레이(30)는 배터리 팩의 충방전 경로 상에 구비된다. 이러한 프리차지 릴레이(40)와 메인 릴레이(30)는 상호 교차되도록 스위칭되어 러시 커런트의 발생을 방지한다.
특히, 배터리를 구동하는 초기 단계에서 메인 릴레이(30)가 처음부터 턴 온되는 것이 아니라, 메인 릴레이(30)는 턴 오프된 상태에서 먼저 프리차지 릴레이(40)가 턴 온된다. 그리고, 프리차지 릴레이(40)가 턴 온된 때로부터 소정 시간 경과 후에 비로소 메인 릴레이(30)가 턴 오프됨으로써, 충방전 경로가 메인 릴레이(30)를 경유할 수 있도록 구성된다. 이 경우, 전류가 프리차지 저항(20)을 경유하여 흐르게 되어 러시 커런트가 발생하지 않고, 메인 릴레이(30)의 턴 온 시 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 프리차지 저항(20)에는 배터리 구동 초기에 발생할 수 있는 과전류가 수시로 흐름으로써, 장시간 프리차지 저항(20)에 과전류가 흐르는 경우, 프리차지 저항(20)이 과열되어 프리차지 회로부 뿐만 아니라, 배터리 팩 전체가 파손되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 프리차지 저항에 공급된 것으로 추정되는 제1 전력량에 따른 기준 전력량 범위와 실제 프리차지 저항에 공급된 제2 전력량을 비교하고, 비교 결과에 기초하여 프리차지 릴레이의 동작 상태를 제어함으로써, 허용 전력량 이상의 전력량이 프리차지 저항에 공급되는 경우 프리차지 저항을 보호할 수 있는 프리차지 보호 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
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 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프리차지 저항 보호 장치는 프리차지 릴레이와 직렬 연결되어 프리차지 회로부에 함께 구비되고, 배터리 팩의 충방전 경로에 구비된 메인 릴레이와 병렬 연결된 프리차지 저항을 보호하는 장치에 관한 것으로서, 상기 배터리 팩에 구비된 배터리 셀의 양단에 인가되는 배터리 전압과 상기 프리차지 저항에 흐르는 프리차지 전류를 측정하는 센싱부; 및 상기 센싱부와 동작 가능하게 결합된 프로세서;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 배터리 팩의 양단에 연결된 커패시터의 커패시턴스, 상기 배터리 전압 및 상기 프리차지 전류 중 하나 이상을 이용하여 상기 프리차지 회로부의 구동 시간 동안 상기 프리차지 저항에 공급된 것으로 추정되는 제1 전력량과 상기 프리차지 저항에 공급된 제2 전력량을 산출하고, 상기 제1 전력량에 따른 기준 전력량 범위와 상기 제2 전력량을 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 프리차지 릴레이의 동작 상태를 제어할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 하기의 수학식을 이용하여 상기 제1 전력량을 산출할 수 있다.
<수학식>
Figure pat00001
여기서, W1은 상기 제1 전력량, T1은 상기 구동 시간의 시작 시점, T2는 상기 구동 시간의 종료 시점, Vb(T1)은 상기 구동 시간의 시작 시점에서 측정된 상기 배터리 전압, R은 상기 프리차지 저항의 저항값, C는 상기 커패시터의 커패시턴스이다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 프리차지 릴레이의 동작 상태를 턴 온으로 제어하는 턴 온 제어 신호를 출력한 제1 시점과 상기 프리차지 릴레이의 동작 상태를 턴 오프로 제어하는 턴 오프 제어 신호를 출력한 제2 시점 간의 시간차를 상기 구동 시간으로 산출할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 프리차지 전류와 상기 배터리 전압을 이용하여 상기 구동 시간 동안 상기 프리차지 저항에 공급된 제2 전력량을 산출할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 하기의 수학식을 이용하여 상기 제2 전력량을 산출할 수 있다.
<수학식>
Figure pat00002
여기서, W2는 제2 전력량, T1은 상기 구동 시간의 시작 시점, T2는 상기 구동 시간의 종료 시점, Vb(t)는 상기 배터리 전압, Ir(t)는 상기 프리차지 전류이다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제1 전력량을 이용하여 제1 기준 전력량 범위와 상기 제1 기준 전력량 범위 보다 낮은 제2 기준 전력량 범위를 설정할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 비교 결과, 상기 제2 전력량이 상기 제1 기준 전력량 범위 내에 포함되면 상기 커패시터와 연결된 회로가 단락된 것으로 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 비교 결과, 상기 제2 전력량이 상기 제2 기준 전력량 범위 내에 포함되면 상기 배터리 팩의 양단이 개방된 것으로 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 비교 결과, 상기 제2 전력량이 상기 제1 기준 전력량 범위 또는 상기 제2 기준 전력량 범위 내에 포함되면 상기 프리차지 릴레이 및 상기 메인 릴레이 중 하나 이상의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는 상기 프리차지 저항 보호 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 프리차지 저항 보호 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 프리차지 저항에 공급된 것으로 추정되는 제1 전력량에 따른 기준 전력량 범위와 실제 프리차지 저항에 공급된 제2 전력량을 비교하고, 비교 결과에 기초하여 프리차지 릴레이의 동작 상태를 제어함으로써, 허용 전력량 이상의 전력량이 프리차지 저항에 공급되는 경우 프리차지 저항을 보호할 수 있다.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.
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 아니 된다.
도 1은 종래기술에 따른 프리차지 회로부를 포함하는 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치, 배터리 팩 및 부하 간의 연결 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치가 커패시터에 연결된 회로가 단락되었는지 여부를 진단하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치가 배터리 팩의 양단이 개방되었는지 여부를 진단하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치, 배터리 팩 및 부하 간의 연결 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
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 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치(100), 배터리 팩 및 부하(L) 간의 연결 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치(100)는 배터리 팩에 포함된 프리차지 회로부(PC)에 구비된 프리차지 저항(Rp)을 보호할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치(100)가 포함된 배터리 팩은 충방전 경로에 메인 릴레이(R1)을 구비하고, 메인 릴레이(R1)에 병렬 연결된 프리차지 회로부(PC)를 구비할 수 있다. 프리차지 회로부(PC)는 상호 직렬 연결된 프리차지 저항(Rp)과 프리차지 릴레이(R1)을 구비할 수 있다. 또한, 배터리 팩에는 배터리 셀이 하나 이상 포함될 수 있으며, 이러한 복수의 배터리 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결될 수 있으나, 본 발명에서는 복수의 배터리 셀을 하나의 등가 배터리 셀(B)로 모델링하여 설명하도록 한다.
한편, 배터리 팩은 양단 즉, 출력 단자에 부하(L)가 연결될 수 있고, 부하(L)는 출력 단자와 병렬로 연결되는 커패시터(Cl)을 구비할 수 있다. 즉, 배터리 팩의 양단에 커패시터(Cl)의 양단이 연결될 수 있다.
이러한 커패시터(Cl)는, 커패시턴스를 갖고 수학식 1을 만족하는 소자를 의미할 수 있다.
<수학식 1>
I = C dv/dt
여기서, C는 커패시터의 커패시턴스, I는 커패시터에 흐르는 전류, V는 커패시터 양단의 전압, t는 시간을 의미한다.
또한, 커패시터(Cl)는, 단일의 커패시터뿐만 아니라 복수의 커패시터의 조합으로 구현될 수 있으며, 다른 수동소자와 능동소자의 조합으로 구현될 수도 있음은 물론이다. 또한, 커패시터(Cl)의 커패시턴스(C)는 제한이 없으며 배터리 팩 양단 전압 등을 고려하여 호적의 값이 선택될 수 있다. 한편, 커패시터(Cl)의 커패시턴스(C)는, 그 값이 미리 알려져 있거나, 그 값이 쉽게 측정될 수 있는 것이 좋다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치(100)는, 센싱부(110), 메모리부(120), 프로세서(130) 및 알림부(140)를 포함할 수 있다.
센싱부(110)는 프로세서(130)와 동작 가능하게 결합된다. 즉, 센싱부(110)는 프로세서(130)로 전기적 신호를 송신하거나 프로세서(130)로부터 전기적 신호를 수신 가능하도록 프로세서(130)에 접속될 수 있다.
센싱부(110)는 프로세서(130)가 후술되는 제1 전력량을 추정하고, 제2 전력량을 산출하는데 있어서 이용되는 측정 데이터를 측정할 수 있다.
이를 위하여, 센싱부(110)는 미리 설정된 주기마다 배터리 셀(B)의 양단에 인가되는 배터리 전압과 프리차지 저항(Rp)에 흐르는 프리차지 전류를 반복 측정하고 측정된 배터리 전압과 프리차지 전류를 나타내는 측정 신호를 프로세서(130)로 제공할 수 있다.
센싱부(110)는 배터리 셀(B)의 양단에 인가되는 배터리 전압을 측정하도록 구성된 전압 센서를 포함할 수 있다. 또한, 센싱부(110)는 프리차지 저항(Rp)에 흐르는 프리차지 전류를 측정하도록 구성된 전류 센서를 더 포함한다.
프로세서(130)는 센싱부(110)로부터 측정 신호가 수신되면, 신호 처리를 통해 배터리 전압과 프리차지 전류 각각의 디지털 값을 결정하고 슬레이브 메모리부(120)에 저장할 수 있다.
슬레이브 메모리부(120)는 반도체 메모리 소자로서, 프로세서(130)에 의해 생성되는 데이터를 기록, 소거, 갱신하며, 프리차지 저항(Rp)를 보호하기 위해 마련된 복수의 프로그램 코드를 저장한다. 또한, 슬레이브 메모리부(120)는 본 발명을 실시할 때 사용되는 미리 결정된 각종 파라미터들의 사전 설정 값들을 저장할 수 있다.
슬레이브 메모리부(120)는 데이터를 기록, 소거, 갱신할 수 있다고 알려진 반도체 메모리 소자라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 슬레이브 메모리부(120)는 DRAM, SDRAM, 플래쉬 메모리, ROM, EEPROM, 레지스터 등일 수 있다. 슬레이브 메모리부(120)는 프로세서(130)의 제어 로직을 정의한 프로그램 코드들을 저장하고 있는 저장매체를 더 포함할 수 있다. 저장매체는 플래쉬 메모리나 하드디스크와 같은 불활성 기억 소자를 포함한다. 슬레이브 메모리부(120)는 프로세서(130)와 물리적으로 분리되어 있을 수도 있고, 프로세서(130)와 일체로 통합되어 있을 수도 있다.
프로세서(130)는 배터리 팩의 양단에 연결된 커패시터(Cl)의 커패시턴스와 배터리 전압을 이용하여 프리차지 회로부(PC)의 구동 시간 동안 프리차지 저항(Rp)에 공급된 것으로 추정되는 제1 전력량을 추정할 수 있다.
프로세서(130)는 프리차지 회로부(PC)를 구동시키기 위하여 메인 릴레이(R1)의 동작 상태를 턴 오프로 제어하고, 프리차지 릴레이(R2)의 동작 상태를 턴 온으로 제어할 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀(B)의 전압은 프리차지 회로부(PC)를 거쳐 부하(L)의 커패시터(Cl)로 인가될 수 있다. 또한, 프리차지 회로부(PC)에는 전류가 흐를 수 있다. 즉, 프리차지 회로부(PC)에 구비된 프리차지 저항(Rp)에도 전류가 흐를 수 있다.
이후, 프로세서(130)는 프리차지 회로부(PC)의 구동을 종료하기 위하여 프리차지 릴레이(R2)의 동작 상태를 턴 오프로 제어할 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀(B)의 전압은 프리차지 회로부(PC)와 부하(L)의 커패시터(Cl)에 인가되지 않을 수 있다. 또한, 프리차지 회로부(PC)에는 전류가 흐르지 않을 수 있다. 즉, 프리차지 회로부(PC)에 구비된 프리차지 저항(Rp)에도 전류가 흐르지 않을 수 있다.
이때, 프로세서(130)는 프리차지 릴레이(R2)의 동작 상태를 턴 온으로 제어하는 턴 온 제어 신호를 출력한 제1 시점과 프리차지 릴레이(R2)의 동작 상태를 턴 오프로 제어하는 턴 오프 제어 신호를 출력한 제2 시점 간의 시간차를 산출된 구동 시간으로 산출할 수 있다. 이때, 제1 시점과 제2 시점은 각각 프리차지 회로부(PC)의 구동 사간의 시작 시점과 종료 시점일 수 있다.
즉, 프로세서(130)는 프리차지 저항(Rp)에 전류가 흐르는 시간을 구동 시간으로 산출할 수 있다.
이를 통해, 프로세서(130)는 배터리 팩의 양단에 연결된 커패시터(Cl)의 커패시턴스와 배터리 전압을 이용하여 프리차지 회로부(PC)의 구동 시간 동안 프리차지 저항(Rp)에 공급된 것으로 추정되는 제1 전력량을 추정할 수 있다.
이러한 제1 전력량은 배터리 팩의 양단에 부하(L)의 커패시터(Cl)이 정상적으로 연결되고, 프리차지 회로부(PC)와 부하(L)의 커패시터(Cl)에 연결되 회로에 단락 고장 또는 개방 고장이 발생되지 않은 상태에서, 추정된 전력량일 수 있다.
이때, 프로세서(130)는 하기의 수학식 2를 이용하여 제1 전력량을 산출할 수 있다.
<수학식 2>
Figure pat00003
여기서, W1은 상기 제1 전력량, T1은 상기 구동 시간의 시작 시점, T2는 상기 구동 시간의 종료 시점, Vb(T1)은 상기 구동 시간의 시작 시점에서 측정된 상기 배터리 전압, R은 상기 프리차지 저항의 저항값, C는 상기 커패시터의 커패시턴스이다.
보다 구체적으로, 프리차지 릴레이(R2)의 동작 상태가 턴 온으로 제어되고, 메인 릴레이(R1)의 동작 상태가 턴 오프로 제어되면, 프리차지 저항(Rp)와 커패시터(Cl)을 구비하고 배터리 셀(B)을 전압원으로 하는 RC회로가 형성될 수 있다.
이를 이용하여, 프로세서(130)는 프리차지 회로부(PC)의 구동 시간 동안 RC회로에 대응하는 커패시터(Cl)에 대한 전류 산출식의 산출값과 배터리 전압을 곱하여 제1 전력량을 산출 및 추정할 수 있다.
이후, 프로세서(130)는 산출된 제1 전력량을 이용하여 제1 기준 전력량 범위와 제2 기준 전력량 범위를 설정할 수 있다. 여기서, 제2 기준 전력량 범위는 제1 기준 전력량 범위 보다 낮게 설정될 수 있다.
보다 구체적으로, 프로세서(130)는 산출된 제1 전력량의 2배 이상을 제1 기준 전력량 범위로 설정할 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 산출된 제1 전력량의 절반 이하를 제2 기준 전력량 범위로 설정할 수 있다.
이후, 프로세서(130)는 프리차지 전류와 배터리 전압을 이용하여 프리차지 회로부(PC)의 구동 시간 동안 프리차지 저항(Rp)에 공급된 제2 전력량을 산출할 수 있다. 여기서, 제2 전력량은 프리차지 회로부(PC)의 구동 시간 동안 프리차지 저항(Rp)에 공급된 실제 전력량을 의미할 수 있다.
이때, 프로세서(130)는 하기의 수학식 3을 이용하여 제2 전력량을 산출할 수 있다.
<수학식 3>
Figure pat00004
여기서, W2는 제2 전력량, T1은 상기 구동 시간의 시작 시점, T2는 상기 구동 시간의 종료 시점, Vb(t)는 상기 배터리 전압, Ir(t)는 상기 프리차지 전류이다.
이하, 프로세서(130)가 제2 전력량과 기준 전력량 범위(제1 기준 전력량 범위 및 제2 기준 전력량 범위)를 비교하는 과정에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치(100)가 커패시터(Cl)에 연결된 회로가 단락되었는지 여부를 진단하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 더 참조하면, 프로세서(130)는 추정된 제2 전력량이 제1 기준 전력량 범위에 포함되면 커패시터(Cl)와 연결된 회로가 단락된 것으로 진단할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 커패시터(Cl)와 연결된 회로가 접지(GND)에 단락되는 경우, 프리차지 저항(Rp)에 허용된 전력량 이상의 전력량이 공급될 수 있다.
이에 따라, 프리차지 저항(Rp)에 실제 공급된 전력량인 제2 전력량은 제1 전력량의 2배 이상으로 설정된 제1 기준 전력량 범위 내에 포함될 수 있다.
이를 이용하여, 프로세서(130)는 추정된 제2 전력량이 제1 기준 전력량 범위에 포함되면 커패시터(Cl)와 연결된 회로가 단락된 것으로 진단할 수 있다.
이후, 프로세서(130)는 추정된 제2 전력량이 제1 기준 전력량 범위에 포함되면 프리차지 릴레이(R2)의 동작 상태를 턴 오프로 제어할 수 있다. 이를 통해, 프로세서(130)는 프리차지 저항(Rp)에 더 이상의 전력량이 공급되지 않도록 함으로써, 프리차지 저항(Rp)이 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
다른 실시예에서, 프로세서(130)는 추정된 제2 전력량이 제1 기준 전력량 범위에 포함되면 메인 릴레이(R1)의 동작 상태를 턴 오프로 제어할 수 있다. 이를 통해, 프로세서(130)는 배터리 셀(B)이 접지(GND)에 단락되는 것을 방지함으로써, 배터리 셀(B)의 전압이 접지(GND)로 인가되어 배터리 셀(B)이 방전되는 현상을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치(100)가 배터리 팩의 양단이 개방되었는지 여부를 진단하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 더 참조하면, 프로세서(130)는 추정된 제2 전력량이 제2 기준 전력량 범위에 포함되면 배터리 팩의 양단이 개방된 것으로 진단할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 배터리 팩의 양단에 부하(L)의 커패시터(Cl)이 연결되지 않은 경우, 배터리 팩의 양단이 개방되어 프리차지 저항(Rp)에는 전류가 흐르지 않을 수 있다.
이에 따라, 프리차지 저항(Rp)에 실제 공급된 전력량인 제2 전력량은 제1 전력량의 절반 이하로로 설정된 제1 기준 전력량 범위 내에 포함될 수 있다.
이를 이용하여, 프로세서(130)는 추정된 제2 전력량이 제2 기준 전력량 범위에 포함되면 배터리 팩의 양단이 개방된 것으로 진단할 수 있다.
이후, 프로세서(130)는 추정된 제2 전력량이 제2 기준 전력량 범위에 포함되면 프리차지 릴레이(R2)와 메인 릴레이(R1)의 동작 상태를 턴 오프로 제어할 수 있다. 이를 통해, 프로세서(130)는 개방된 배터리 팩의 양단으로 배터리 팩의 전류가 누설되어 작업자 또는 사용자가 감전되는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 프로세서(130)는, 다양한 제어 로직들을 실행하기 위해 당업계에 알려진 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 프로세서(130)에 의해 실행될 수 있는 다양한 제어 로직들은 적어도 하나 이상이 조합되고, 조합된 제어 로직들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 체계로 작성되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 수록될 수 있다. 기록매체는 컴퓨터에 포함된 프로세서(130)에 의해 접근이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 기록매체는 ROM, RAM, 레지스터, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크 및 광 데이터 기록장치를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다. 또한, 코드 체계는 캐리어 신호로 변조되어 특정한 시점에 통신 캐리어에 포함될 수 있고, 네트워크로 연결된 컴퓨터에 분산되어 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 조합된 제어 로직들을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
한편, 알림부(140)는 프로세서(130)의 진단 결과를 프로세서(130)로부터 입력받거나 메모리부(120)에 저장된 프로세서(130)의 진단 결과를 출력받고, 이를 외부로 출력할 수 있다.
보다 구체적으로, 알림부(140)는 프로세서(130)의 진단 결과를 기호, 숫자 및 코드 중 하나 이상을 이용하여 표시하는 디스플레이부 및 프로세서(130)의 진단 결과를 소리로 출력하는 스피커 장치 중 하나 이상을 구비할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치(100')를 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치(100'), 배터리 팩 및 부하(L) 간의 연결 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 더 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치(100')는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리차지 저항 보호 장치(100) 대비 배터리 팩의 충방전 경로에 구비되는 가변 저항(Rv)을 더 포함할 뿐 다른 구성 요소는 동일할 수 있다. 이에, 반복되는 설명은 생략하도록 한다.
가변 저항(Rv)은 프로세서(130)의 제어에 따라 저항값이 변경되는 저항 소자 일 수 있다. 가변 저항(Rv)의 종류는 프로세서(130)의 제어 신호에 대응하여 저항값이 변경되는한 한정되지 않는다.
다른 실시예에 따른 프로세서(130)는 커패시터(Cl)와 연결된 회로가 단락된 것으로 진단되기 전에 가변 저항(Rv)의 저항값을 최소 저항값으로 변경되도록 가변 저항(Rv)을 제어할 수 있다.
이후, 프로세서(130)는 상술된 제2 전력량이 제1 기준 전력량 범위에 포함되면 커패시터(Cl)와 연결된 회로가 접지(GND) 에 단락된 것으로 진단할 수 있다. 프로세서(130)는 커패시터(Cl)와 연결된 회로가 접지(GND)에 단락된 것으로 진단되면 가변 저항(Rv)의 저항값이 증가되도록 가변 저항(Rv)을 제어할 수 있다. 이때, 프로세서(130)는 배터리 전압에 대응하여 가변 저항(Rv)의 저항값이 증가되도록 가변 저항(Rv)을 제어할 수 있다.
이를 통해, 커패시터(Cl)와 연결된 회로가 접지(GND)에 단락되고, 배터리 셀(B)과 접지(GND) 사이에 무부하 회로가 형성되는 경우, 배터리 셀(B)의 배터리 전압이 접지(GND)에 인가되어 배터리 셀(B)이 방전되는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 프리차지 저항 보호 장치는, 배터리 팩, 에너지 저장 장치 등의 배터리를 관리하는 배터리 관리 장치에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 본 발명에 따른 프리차지 보호 장치를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.
100: 프리차지 저항 보호 장치
110: 센싱부 120: 메모리부
130: 프로세서 140: 알림부
B: 배터리 셀
R1: 메인 릴레이
PC: 프리차지 회로부
Rp: 프리차지 저항 R2: 프리차지 릴레이
L: 부하
Cl: 커패시터

Claims (10)

  1. 프리차지 릴레이와 직렬 연결되어 프리차지 회로부에 함께 구비되고, 배터리 팩의 충방전 경로에 구비된 메인 릴레이와 병렬 연결된 프리차지 저항을 보호하는 프리차지 저항 보호 장치에 있어서,
    상기 배터리 팩에 구비된 배터리 셀의 양단에 인가되는 배터리 전압과 상기 프리차지 저항에 흐르는 프리차지 전류를 측정하는 센싱부; 및
    상기 센싱부와 동작 가능하게 결합된 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 배터리 팩의 양단에 연결된 커패시터의 커패시턴스, 상기 배터리 전압 및 상기 프리차지 전류 중 하나 이상을 이용하여 상기 프리차지 회로부의 구동 시간 동안 상기 프리차지 저항에 공급된 것으로 추정되는 제1 전력량과 상기 프리차지 저항에 공급된 제2 전력량을 산출하고,
    상기 제1 전력량에 따른 기준 전력량 범위와 상기 제2 전력량을 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 프리차지 릴레이의 동작 상태를 제어하는 프리차지 저항 보호 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    하기의 수학식을 이용하여 상기 제1 전력량을 산출하는 프리차지 저항 보호 장치.

    <수학식>
    Figure pat00005

    여기서, W1은 상기 제1 전력량, T1은 상기 구동 시간의 시작 시점, T2는 상기 구동 시간의 종료 시점, Vb(T1)은 상기 구동 시간의 시작 시점에서 측정된 상기 배터리 전압, R은 상기 프리차지 저항의 저항값, C는 상기 커패시터의 커패시턴스이다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 프리차지 릴레이의 동작 상태를 턴 온으로 제어하는 턴 온 제어 신호를 출력한 제1 시점과 상기 프리차지 릴레이의 동작 상태를 턴 오프로 제어하는 턴 오프 제어 신호를 출력한 제2 시점 간의 시간차를 상기 구동 시간으로 산출하는 프리차지 저항 보호 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 프리차지 전류와 상기 배터리 전압을 이용하여 상기 구동 시간 동안 상기 프리차지 저항에 공급된 제2 전력량을 산출하는 프리차지 저항 보호 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는
    하기의 수학식을 이용하여 상기 제2 전력량을 산출하는 프리차지 저항 보호 장치.

    <수학식>
    Figure pat00006

    여기서, W2는 제2 전력량, T1은 상기 구동 시간의 시작 시점, T2는 상기 구동 시간의 종료 시점, Vb(t)는 상기 배터리 전압, Ir(t)는 상기 프리차지 전류이다.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 전력량을 이용하여 제1 기준 전력량 범위와 상기 제1 기준 전력량 범위 보다 낮은 제2 기준 전력량 범위를 설정하는 프리차지 저항 보호 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 비교 결과, 상기 제2 전력량이 상기 제1 기준 전력량 범위 내에 포함되면 상기 커패시터와 연결된 회로가 단락된 것으로 진단하는 프리차지 저항 보호 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 비교 결과, 상기 제2 전력량이 상기 제2 기준 전력량 범위 내에 포함되면 상기 배터리 팩의 양단이 개방된 것으로 진단하는 프리차지 저항 보호 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 비교 결과, 상기 제2 전력량이 상기 제1 기준 전력량 범위 또는 상기 제2 기준 전력량 범위 내에 포함되면 상기 프리차지 릴레이 및 상기 메인 릴레이 중 하나 이상의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하는 프리차지 저항 보호 장치.
  10. 상기 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 프리차지 저항 보호 장치를 포함하는 배터리 관리 장치.
KR1020180011458A 2018-01-30 2018-01-30 프리차지 저항 보호 장치 KR102256101B1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180011458A KR102256101B1 (ko) 2018-01-30 2018-01-30 프리차지 저항 보호 장치
JP2019568400A JP6819007B2 (ja) 2018-01-30 2019-01-30 プリチャージ抵抗保護装置
PCT/KR2019/001310 WO2019151779A1 (ko) 2018-01-30 2019-01-30 프리차지 저항 보호 장치
EP19748394.4A EP3664252B8 (en) 2018-01-30 2019-01-30 Precharge resistor protective apparatus
US16/623,982 US10992148B2 (en) 2018-01-30 2019-01-30 Precharge resistor protection apparatus
CN201980002751.8A CN110710081B (zh) 2018-01-30 2019-01-30 预充电电阻器保护设备
PL19748394T PL3664252T3 (pl) 2018-01-30 2019-01-30 Urządzenie rezystora wstępnego ładowania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180011458A KR102256101B1 (ko) 2018-01-30 2018-01-30 프리차지 저항 보호 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190092089A true KR20190092089A (ko) 2019-08-07
KR102256101B1 KR102256101B1 (ko) 2021-05-25

Family

ID=67479377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180011458A KR102256101B1 (ko) 2018-01-30 2018-01-30 프리차지 저항 보호 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10992148B2 (ko)
EP (1) EP3664252B8 (ko)
JP (1) JP6819007B2 (ko)
KR (1) KR102256101B1 (ko)
CN (1) CN110710081B (ko)
PL (1) PL3664252T3 (ko)
WO (1) WO2019151779A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021113161A2 (en) 2019-12-06 2021-06-10 Chaojiong Zhang System for forming and testing batteries in parallel and in series
CN113711460A (zh) * 2019-11-26 2021-11-26 株式会社Lg新能源 电路诊断装置和包括该电路诊断装置的电池组
WO2022165041A1 (en) * 2021-01-29 2022-08-04 Milwaukee Electric Tool Corporation Controlling bulk capacitance charge in a power tool device

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210012556A (ko) * 2019-07-25 2021-02-03 삼성에스디아이 주식회사 전원공급장치의 제어방법
KR20210070786A (ko) * 2019-12-05 2021-06-15 주식회사 엘지에너지솔루션 복수의 전류 경로를 포함하는 배터리 팩
CN111786439A (zh) * 2020-07-31 2020-10-16 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种预充电电路、充电系统、预充电方法及列车
KR20220035787A (ko) * 2020-09-14 2022-03-22 주식회사 엘지에너지솔루션 프리차지 저항 이상 판단 방법 및 이를 적용한 배터리 시스템
CN112098860B (zh) * 2020-09-17 2021-06-25 江苏塔菲尔动力系统有限公司 一种电池包循环寿命测试的电路、方法、装置和系统
CN113071315B (zh) * 2021-03-10 2022-10-11 重庆长安汽车股份有限公司 电动汽车高压电气系统连接完整性检测方法及系统
KR102598770B1 (ko) * 2021-08-30 2023-11-03 한국항공우주연구원 프리 차지 회로
DE102021210296A1 (de) 2021-09-16 2023-03-16 Vitesco Technologies Germany Gmbh Verfahren zum Überwachen der Integrität eines Steuergeräts
CN114636860B (zh) * 2022-02-15 2022-11-15 深圳市正浩创新科技股份有限公司 缓冲电阻的校验方法、装置、终端和存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008044451A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
KR20140025627A (ko) * 2012-08-21 2014-03-05 에스케이이노베이션 주식회사 릴레이 제어 시스템 및 그 제어 방법
KR20150083739A (ko) * 2014-01-10 2015-07-20 주식회사 엘지화학 프리차지 저항 및 릴레이 파손 방지 장치 및 방법
KR20160024254A (ko) * 2014-08-25 2016-03-04 주식회사 엘지화학 성능이 개선된 프리차지 회로 및 이를 구비한 배터리 팩
KR20170004499A (ko) * 2015-07-02 2017-01-11 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩의 전류 측정 방법

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100750463B1 (ko) * 2003-03-31 2007-08-22 후지 주고교 가부시키가이샤 릴레이 접점의 용착의 검출 방법 및 장치
JP4604485B2 (ja) * 2003-12-25 2011-01-05 トヨタ自動車株式会社 電源系統の異常検知装置
JP2006304408A (ja) 2005-04-15 2006-11-02 Toyota Motor Corp 電源装置および電源装置の制御方法
KR101091268B1 (ko) * 2005-04-25 2011-12-07 주식회사 엘지화학 Ｈｅｖ와 ｅｖ를 위한 전지팩 관리방법
JP4529851B2 (ja) * 2005-09-20 2010-08-25 トヨタ自動車株式会社 電源回路の異常検知装置
JP4668138B2 (ja) 2006-07-14 2011-04-13 本田技研工業株式会社 プリチャージ方法、電気自動車システムおよびハイブリッド自動車システム
KR100846712B1 (ko) * 2006-11-01 2008-07-16 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
JP5127387B2 (ja) 2007-10-01 2013-01-23 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
CN100555451C (zh) * 2007-12-26 2009-10-28 中国航天时代电子公司第七七一研究所 一种自定时sram访问控制电路
KR101103616B1 (ko) 2008-01-07 2012-01-09 에스케이이노베이션 주식회사 인터락 스위치를 이용한 프리-차지 저항 보호 회로 장치
JP5274046B2 (ja) * 2008-02-21 2013-08-28 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
DE102010038892A1 (de) * 2010-08-04 2012-02-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Begrenzung eines Einschaltstromes in einem elektrischen Netz
CN202586484U (zh) * 2012-03-09 2012-12-05 苏州汇川技术有限公司 具有上电预充电功能的双路电源电路及高压变频器
US8917064B2 (en) * 2012-06-20 2014-12-23 International Business Machines Corporation Control circuit for power distribution switch
DE102012213057B4 (de) * 2012-07-25 2020-10-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Steuern eines Batteriesystems, Batteriesystem und Kraftfahrzeug
KR101407735B1 (ko) 2012-09-28 2014-06-27 한국단자공업 주식회사 전기자동차 및 그의 ｐｒａ 프리차지 저항 상태 측정방법
EP2786891B1 (de) * 2013-04-05 2019-06-26 Samsung SDI Co., Ltd. Schaltungsanordnung, Fahrzeug mit einer Schaltungsanordnung und Verfahren zum Betrieb einer Schaltungsanordnung in einem Fahrzeug
US9925933B2 (en) 2013-08-30 2018-03-27 Ford Global Technologies, Llc Pre-charge quick key cycling protection
KR20150098554A (ko) * 2014-02-20 2015-08-28 주식회사 엘지화학 전압 측정을 통한 배터리 랙 파손 방지 장치, 시스템 및 방법
KR20160007837A (ko) * 2014-07-03 2016-01-21 경운대학교 산학협력단 배터리 에너지 저장 시스템
JP6240118B2 (ja) * 2015-05-25 2017-11-29 トヨタ自動車株式会社 電動車両
US20160378186A1 (en) 2015-06-23 2016-12-29 Intel Corporation Technologies for controlling haptic feedback intensity
KR200491964Y1 (ko) * 2015-07-20 2020-07-08 엘에스일렉트릭(주) 배터리 디스커넥트 유닛
JP2017103950A (ja) * 2015-12-03 2017-06-08 トヨタ自動車株式会社 電源装置
US9977065B2 (en) * 2016-05-03 2018-05-22 Lear Corporation Apparatus and method for performing high voltage impedance analysis and short circuit diagnosis for a vehicle
CN106427619B (zh) * 2016-09-22 2019-03-12 奇瑞汽车股份有限公司 电池系统、上电方法和装置
US11025052B2 (en) * 2018-01-22 2021-06-01 Rockwell Automation Technologies, Inc. SCR based AC precharge protection

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008044451A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
KR20140025627A (ko) * 2012-08-21 2014-03-05 에스케이이노베이션 주식회사 릴레이 제어 시스템 및 그 제어 방법
KR20150083739A (ko) * 2014-01-10 2015-07-20 주식회사 엘지화학 프리차지 저항 및 릴레이 파손 방지 장치 및 방법
KR20160024254A (ko) * 2014-08-25 2016-03-04 주식회사 엘지화학 성능이 개선된 프리차지 회로 및 이를 구비한 배터리 팩
KR20170004499A (ko) * 2015-07-02 2017-01-11 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩의 전류 측정 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113711460A (zh) * 2019-11-26 2021-11-26 株式会社Lg新能源 电路诊断装置和包括该电路诊断装置的电池组
CN113711460B (zh) * 2019-11-26 2023-07-18 株式会社Lg新能源 电路诊断设备和包括该电路诊断设备的电池组
WO2021113161A2 (en) 2019-12-06 2021-06-10 Chaojiong Zhang System for forming and testing batteries in parallel and in series
EP4070176A4 (en) * 2019-12-06 2023-05-10 Chaojiong Zhang SYSTEM FOR MANUFACTURE AND TESTING OF BATTERIES IN PARALLEL AND SERIES CONNECTION
JP7400083B2 (ja) 2019-12-06 2023-12-18 ジャン、チャオジョン 並列および直列で電池を形成しかつテストするシステム
WO2022165041A1 (en) * 2021-01-29 2022-08-04 Milwaukee Electric Tool Corporation Controlling bulk capacitance charge in a power tool device

Also Published As

Publication number Publication date
EP3664252B1 (en) 2022-01-05
WO2019151779A1 (ko) 2019-08-08
US10992148B2 (en) 2021-04-27
EP3664252A4 (en) 2021-02-17
US20200144832A1 (en) 2020-05-07
CN110710081A (zh) 2020-01-17
PL3664252T3 (pl) 2022-05-16
CN110710081B (zh) 2023-04-14
KR102256101B1 (ko) 2021-05-25
JP2020524472A (ja) 2020-08-13
EP3664252B8 (en) 2022-02-16
EP3664252A1 (en) 2020-06-10
JP6819007B2 (ja) 2021-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102256101B1 (ko) 프리차지 저항 보호 장치
EP3672021B1 (en) Apparatus for preventing over-discharge
KR102032505B1 (ko) 배터리 테스트 장치 및 방법
KR20190050638A (ko) 배터리의 내부 저항을 최적화하기 위한 배터리 관리 시스템 및 방법
JP6930688B2 (ja) バッテリーの充電状態をキャリブレーションするための方法及びバッテリー管理システム
US20210249885A1 (en) Battery management device, battery management method, and battery pack
KR101136151B1 (ko) 이차 전지
US11567137B2 (en) Battery management system, battery management method, battery pack and electric vehicle
JP6896965B2 (ja) バッテリーのための等価回路モデルのパラメータ推定方法及びバッテリー管理システム
JP2020524267A (ja) バッテリーのための等価回路モデルのパラメータを推定する方法及びバッテリー管理システム
KR101036037B1 (ko) 이차 전지
KR102427331B1 (ko) 전류 센서 진단 장치 및 방법
EP3805768A1 (en) Battery management apparatus, battery management method, and battery pack
EP3657593B1 (en) Battery pack
KR102477282B1 (ko) 전류 제한 장치
JP7401058B2 (ja) 絶縁抵抗測定回路及び診断方法
KR102630753B1 (ko) 전류 제한 장치
JP2023535368A (ja) バッテリ管理システム
KR102507400B1 (ko) 온도 측정 회로 진단 장치
KR20200076423A (ko) 릴레이 진단 장치 및 방법
KR20200058999A (ko) Bms의 소프트웨어 호환성 진단 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant