KR20200018084A - 전기 부하를 위한 구동 장치, 그것을 포함하는 전기 자동차 및 전기 부하를 구동하기 위한 방법 - Google Patents

전기 부하를 위한 구동 장치, 그것을 포함하는 전기 자동차 및 전기 부하를 구동하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

전기 부하를 위한 구동 장치, 그것을 포함하는 전기 자동차 및 전기 부하를 구동하기 위한 방법이 제공된다. 상기 전기 부하는, 제1 전원 단자과 제2 전원 단자의 사이에 연결된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 장치는, 상기 제2 전원 단자에 연결되는 복수의 로우 사이드 드라이버; 상기 제2 전원 단자의 전압을 측정하도록 구성된 전압 센서; 및 상기 각 로우 사이드 드라이버에 동작 가능하게 결합되는 마스터 컨트롤러를 포함한다. 상기 각 로우 사이드 드라이버는, 상기 제2 전원 단자와 접지 사이에 연결되는 로우 사이드 스위치; 서로 직렬로 연결되는 진단 스위치 및 전류원을 구비하고, 상기 제2 전원 단자와 기준 노드 사이에 연결되는 진단 회로; 및 상기 마스터 컨트롤러로부터의 준비 메시지를 수신 시, 상기 전압 센서에 의해 측정된 상기 제2 전원 단자의 전압을 나타내는 전압값을 포함하는 응답 메시지를 상기 마스터 컨트롤러에게 전송도록 구성된 슬레이브 컨트롤러를 포함한다.

Description

전기 부하를 위한 구동 장치, 그것을 포함하는 전기 자동차 및 전기 부하를 구동하기 위한 방법{Driving Apparatus for electric load, electric vehicle including the same and method driving electric load}
본 발명은 전기 부하와 접지 사이의 전기적인 연결을 제어하기 위한 복수의 로우 사이드 드라이버를 포함하는 구동 장치 및 그것을 포함하는 전기 자동차에 관한 것이다.
전기 자동차 등과 같은 다양한 전기 제품은, 배터리로부터 공급되는 전력을 전기 부하에 공급하여 전기 부하를 동작시키도록 구성된 구동 장치를 포함한다. 전기 부하로는, 예컨대 컨택터의 코일, 발광 소자, 발열 저항 등이 있다. 전기 부하에 전력을 선택적으로 공급하거나 차단하기 위하여, 일반적으로 구동 장치에는 하이 사이드 드라이버 및 로우 사이드 드라이버 중 적어도 한가지가 포함된다.
하이 사이드 드라이버는, 전기 부하와 전원 사이에 설치되어, 온 상태에서는 전기 부하의 고전위 단자를 전원에 전기적으로 연결하고 오프 상태에서는 전기 부하의 고전위 단자를 전원으로부터 전기적으로 분리한다. 로우 사이드 드라이버는, 전기 부하와 접지 사이에 설치되어, 온 상태에서는 전기 부하의 저전위 단자를 접지에 전기적으로 연결하고 오프 상태에서는 전기 부하의 저전위 단자를 접지으로부터 전기적으로 분리한다.
그런데, 구동 장치에 포함된 로우 사이드 드라이버가 단 하나일 경우, 해당 로우 사이드 드라이버가 고장나버리면 전기 부하를 적절히 동작시키는 것이 곤란하다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전기 부하의 저전위 단자에 공통적으로 전기적으로 연결되는 복수의 로우 사이드 드라이버를 포함하는 구동 장치 및 그것을 포함하는 전기 자동차를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전기 부하의 저전위 단자에 공통적으로 전기적으로 연결되는 복수의 로우 사이드 드라이버의 총 개수를 결정하기 위한 방법을 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 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다양한 실시예는 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동 장치는, 제1 전원 단자와 제2 전원 단자의 사이에 연결되는 전기 부하를 위한 것이다. 상기 구동 장치는, 상기 제2 전원 단자에 연결되는 복수의 로우 사이드 드라이버; 상기 제2 전원 단자의 전압을 측정하도록 구성된 전압 센서; 및 상기 각 로우 사이드 드라이버에 동작 가능하게 결합되는 마스터 컨트롤러를 포함한다. 상기 각 로우 사이드 드라이버는, 상기 제2 전원 단자와 접지 사이에 연결되는 로우 사이드 스위치; 서로 직렬로 연결되는 진단 스위치 및 전류원을 구비하고, 상기 제2 전원 단자와 기준 노드 사이에 연결되는 진단 회로; 및 상기 마스터 컨트롤러로부터의 준비 메시지를 수신 시, 상기 전압 센서에 의해 측정된 상기 제2 전원 단자의 전압을 나타내는 전압값을 포함하는 응답 메시지를 상기 마스터 컨트롤러에게 전송도록 구성된 슬레이브 컨트롤러를 포함한다. 상기 마스터 컨트롤러는, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 중 제1 개수의 로우 사이드 드라이버에게만 상기 준비 메시지를 제1 시점에 전송한 다음, 상기 제1 시점에 전송된 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 제1 개수의 로우 사이드 드라이버 중 어느 하나에 의해 전송된 상기 응답 메시지에 포함된 상기 전압값을 제1 기준 전압값으로 저장한다. 상기 마스터 컨트롤러는, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 중 제2 개수의 로우 사이드 드라이버에게만 상기 준비 메시지를 제2 시점에 전송한 다음, 상기 제2 시점에 전송된 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 제2 개수의 로우 사이드 드라이버 중 어느 하나에 의해 전송된 상기 응답 메시지에 포함된 상기 전압값을 제2 기준 전압값으로 저장한다. 상기 마스터 컨트롤러는, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 모두에게 상기 준비 메시지를 제3 시점에 전송한 다음, 상기 제3 시점에 전송된 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 중 어느 하나에 의해 전송된 상기 응답 메시지에 포함된 상기 전압값을 제3 기준 전압값으로 저장한다. 상기 제1 개수, 상기 제2 개수, 상기 제1 기준 전압값, 상기 제2 기준 전압값 및 상기 제3 전압값을 기초로, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버의 총 개수를 결정하도록 구성된다.
상기 각 슬레이브 컨트롤러는, 상기 마스터 컨트롤러로부터의 제1 요청 메시지 또는 상기 준비 메시지에 응답하여, 상기 로우 사이드 스위치를 오프시키고, 상기 진단 스위치를 온시키도록 구성될 수 있다.
상기 마스터 컨트롤러는, 하기의 수학식 1을 이용하여, 상기 총 개수를 결정할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
수학식 1에서, n1은 상기 제1 개수, n2은 상기 제2 개수, V1은 상기 제1 기준 전압값, V2은 상기 제2 기준 전압값, VN은 상기 제3 기준 전압값, N은 상기 총 개수이다.
상기 각 슬레이브 컨트롤러는, 상기 마스터 컨트롤러로부터의 제2 요청 메시지에 응답하여, 상기 로우 사이드 스위치를 온시키고 상기 진단 스위치를 오프시키도록 구성될 수 있다.
상기 마스터 컨트롤러는,
하기의 수학식 2을 이용하여, 진단 전압값을 결정할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
수학식 2에서, VL은 상기 제1 전원 단자의 전압, N은 상기 총 개수, ICS는 상기 전류원에 의해 싱크되는 전류의 전류값, RL은 상기 전기 부하의 저항값이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 구동 장치는, 제1 전원 단자와 제2 전원 단자의 사이에 연결되는 전기 부하를 위한 것이다. 상기 구동 장치는, 상기 제2 전원 단자에 연결되는 복수의 로우 사이드 드라이버; 및 상기 각 로우 사이드 드라이버에 동작 가능하게 결합되는 마스터 컨트롤러를 포함한다. 상기 각 로우 사이드 드라이버는, 상기 제2 전원 단자와 접지 사이에 연결되는 로우 사이드 스위치; 서로 직렬로 연결되는 진단 스위치 및 전류원을 구비하고, 상기 제2 전원 단자와 기준 노드 사이에 연결되는 진단 회로; 및 상기 마스터 컨트롤러로부터의 준비 메시지에 응답하여, 응답 메시지를 상기 마스터 컨트롤러에게 전송도록 구성된 슬레이브 컨트롤러를 포함한다. 상기 마스터 컨트롤러는, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 모두에게 상기 준비 메시지를 전송한 다음, 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 복수의 로우 사이드 드라이버에 의해 전송된 상기 응답 메시지의 개수를 기초로, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버의 총 개수를 결정하도록 구성된다.
상기 구동 장치는, 상기 제2 전원 단자의 전압을 측정하도록 구성된 전압 센서를 더 포함한다. 상기 응답 메시지는, 상기 전압 센서에 의해 측정된 상기 제2 전원 단자의 전압을 나타내는 전압값을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 자동차는, 상기 구동 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구동 장치에 포함된 복수의 로우 사이드 드라이버의 총 개수를 결정하는 방법이 제공된다. 상기 각 로우 사이드 드라이버는 제1 전원 단자와 제2 전원 단자의 사이에 연결되는 전기 부하를 구동하기 위해 상기 제2 전원 단자에 연결된다. 상기 방법은, 마스터 컨트롤러가 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 중 제1 개수의 로우 사이드 드라이버에게만 준비 메시지를 제1 시점에 전송하는 단계; 상기 마스터 컨트롤러가 상기 제1 시점에 전송된 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 제1 개수의 로우 사이드 드라이버 중 어느 하나에 의해 전송된 응답 메시지에 포함된 전압값을 제1 기준 전압값으로 저장하는 단계; 상기 마스터 컨트롤러가 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 중 제2 개수의 로우 사이드 드라이버에게만 상기 준비 메시지를 제2 시점에 전송하는 단계; 상기 마스터 컨트롤러가 상기 제2 시점에 전송된 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 제2 개수의 로우 사이드 드라이버 중 어느 하나에 의해된 응답 메시지에 포함된 전압값을 제2 기준 전압값으로 저장하는 단계; 상기 마스터 컨트롤러가 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 모두에게 상기 준비 메시지를 제3 시점에 전송하는 단계; 상기 마스터 컨트롤러가 상기 제3 시점에 전송된 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 중 어느 하나에 의해 전송된 응답 메시지에 포함된 전압값을 제3 기준 전압값으로 저장하는 단계; 및 상기 제1 개수, 상기 제2 개수, 상기 제1 기준 전압값, 상기 제2 기준 전압값 및 상기 제3 전압값을 기초로, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버의 총 개수를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 전기 부하의 저전위 단자에 공통적으로 전기적으로 연결되는 복수의 로우 사이드 드라이버를 포함하기 때문에, 복수의 로우 사이드 드라이버 중 일부가 고장이어도 나머지 로우 사이드 드라이버를 이용하여 전기 부하를 동작시킬 수 있다.
또한, 전기 부하의 저전위 단자에 공통적으로 전기적으로 연결된 복수의 로우 사이드 드라이버의 총 개수를 결정할 수 있다. 이에 따라, 전기 부하의 오픈 고장(open fault)를 검출하는 데에 이용되는 진단 전압을 상기 총 개수에 따라 적응적으로 조절할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 장치를 포함하는 전기 자동차의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 구동 장치에 포함된 복수의 로우 사이드 드라이버의 총 개수를 결정하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다.
도 5는 도 1의 구동 장치가 전기 부하에게 공급되는 전력을 차단하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다.
도 6은 도 1의 구동 장치가 전기 부하에게 전력을 공급하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다.
도 7은 도 1의 구동 장치가 전기 부하의 오픈 고장을 진단하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다.
도 8은 도 1의 구동 장치가 복수의 로우 사이드 드라이버의 총 개수를 결정하는 방법을 보여주는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은, 다양한 구성요소들 중 어느 하나를 나머지와 구별하는 목적으로 사용되는 것이고, 그러한 용어들에 의해 구성요소들을 한정하기 위해 사용되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 <제어 유닛>과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 장치(100)를 포함하는 전기 자동차(10)의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 전기 자동차(10)는, 전기 부하(20), 제1 전원 라인(L1), 제2 전원 라인(L2), 정보 출력부(50) 및 구동 장치(100)를 포함한다.
전기 부하(20)의 일단(즉, 고전위 단자)은 제1 전원 라인(L1)을 통해 제1 전원 단자(N1)에 전기적으로 연결된다. 제1 전원 단자(N1)에는, 소정 범위의 전압(예, 12V~13V)이 공급된다. 전기 부하(20)의 타단(즉, 저전위 단자)은 제2 전원 라인(L2)을 통해 제2 전원 단자(N2)에 전기적으로 연결된다.
구동 장치(100)는, 전압 센서(40), 복수의 통신 채널(30-1~30-N), 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 및 마스터 컨트롤러(400)를 포함한다. 본 명세서 내에서, 참조부호 "200"과 함께 표시된 기호(예, "-1")은, N개의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)를 서로 구분하기 위한 것이다. 또한, 참조부호 "30"과 함께 표시된 기호(예, "-1")은, N개의 통신 채널(30-1~30-N)을 서로 구분하기 위한 것이다.
전압 센서(40)는, 제2 전원 단자(N2)에 전기적으로 연결된 아날로그-디지털 컨버터를 포함하고, 제2 전원 단자(N2)의 전압에 대응하는 검출 데이터를 생성하도록 구성된다. 전압 센서(40)의 아날로그-디지털 컨버터는, 아날로그 신호인 제2 전원 단자(N2)의 전압을 슬레이브 컨트롤러(330) 및 마스터 컨트롤러(400)가 인식 가능한 디지털 신호로 변환한다.
복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)는, 복수의 전기 라인(31-1~31-N)을 통해 제2 전원 단자(N2)에 전기적으로 연결된다. 참조부호 "31"과 함께 표시된 기호(예, "-1")은, 전기 라인(31-1~31-N)을 서로 구분하기 위한 것이다. 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 각각은, 로우 사이드 스위치(310), 진단 회로(320) 및 슬레이브 컨트롤러(330)를 포함한다.
로우 사이드 스위치(310)는, 제2 전원 단자(N2)와 접지 사이에 연결된다. 상세하게는, 로우 사이드 스위치(310)의 일단은 제2 전원 단자(N2)에 전기적으로 연결되고, 로우 사이드 스위치(310)의 타단은 접지에 전기적으로 연결된다. 예컨대, 드레인, 소스 및 게이트가 구비된 n-채널 전계 효과 트랜지스터를 로우 사이드 스위치(310)로서 이용하는 경우, 드레인은 제2 전원 단자(N2)에 전기적으로 연결되고, 소스는 접지에 전기적으로 연결되고, 게이트는 슬레이브 컨트롤러(330)에 전기적으로 연결될 수 있다.
진단 회로(320)는, 진단 스위치(321)를 포함하고, 제2 전원 단자(N2)와 기준 노드(N3) 사이에 연결된다. 진단 회로(320)는, 전류원(322)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 진단 스위치(321) 및 전류원(322)은, 제2 전원 단자(N2)와 기준 노드(N3) 사이에서 서로 전기적으로 직렬로 연결된다.
진단 스위치(321)의 일단은 제2 전원 단자(N2)에 전기적으로 연결되고, 진단 스위치(321)의 타단은 전류원(322)의 일단에 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 드레인, 소스 및 게이트가 구비된 n-채널 전계 효과 트랜지스터를 진단 스위치(321)로서 이용하는 경우, 드레인은 제2 전원 단자(N2)에 전기적으로 연결되고, 소스는 전류원(322)의 일단에 전기적으로 연결되고, 게이트는 슬레이브 컨트롤러(330)에 전기적으로 연결될 수 있다. 기준 노드(N3)는, 제1 전원 단자(N1)의 전위보다 낮고 접지(예, 전기 자동차의 섀시)의 전위보다 높은 소정 전위를 가지는 노드일 수 있다. 일 예로, 기준 노드(N3)는, 구동 장치(100)를 구성하는 회로 기판의 접지에 전기적으로 연결될 수 있다.
전류원(322)의 일단은 진단 스위치(321)의 타단에 전기적으로 연결되고, 전류원(322)의 타단은 기준 노드(N3)에 전기적으로 연결될 수 있다. 물론, 제2 전원 단자(N2)와 기준 노드(N3) 사이에서 진단 스위치(321)와 전류원(322)의 연결 순서는 서로 바뀌어도 무방하다.
전류원(322)은, 제2 전원 단자(N2)로부터 기준 노드(N3)로 소정의 전류(예, 100μA)를 싱크(sink)시키도록 구성된다. 전류원(322)은 진단 회로(320)로부터 제거될 수 있고, 이 경우 진단 스위치(321)의 타단은 기준 노드(N3)에 직접 전기적으로 연결될 수 있다.
슬레이브 컨트롤러(330)는, 하드웨어적으로 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 포함하도록 구현될 수 있다.
슬레이브 컨트롤러(330)는, 통신 채널(30)을 통해 마스터 컨트롤러(400)에 동작 가능하게 결합된다. 슬레이브 컨트롤러(330)는, 통신 채널(30)을 통해 마스터 컨트롤러(400)로부터의 메시지를 수신하거나 마스터 컨트롤러(400)에게 메시지를 전송할 수 있다. 통신 채널(30)은, LAN(local area network), CAN(controller area network), 데이지 체인과 같은 유선 네트워크나 블루투스, 지그비, 와이파이 등의 근거리 무선 네트워크를 이용하여 구현될 수 있다.
마스터 컨트롤러(400)는, 하드웨어적으로 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 포함하도록 구현될 수 있다. 마스터 컨트롤러(400)에는 메모리 디바이스가 내장될 수 있으며, 메모리 디바이스로는 예컨대 RAM, ROM, 레지스터, 하드디스크, 광기록 매체 또는 자기기록 매체가 이용될 수 있다. 메모리 디바이스는, 마스터 컨트롤러(400)에 의해 실행되는 각종 제어 로직을 포함하는 프로그램, 및/또는 상기 제어 로직이 실행될 때 발생되는 데이터를 저장, 갱신 및/또는 소거할 수 있다.
마스터 컨트롤러(400)는, 전기 자동차(10)의 상태에 따라, 제1 요청 메시지 또는 제2 요청 메시지를 통신 채널(30)을 통해 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 모두에게 또는 일부에게 선택적으로 전송하도록 구성된다.
제1 요청 메시지는, 전기 부하(20)에게 공급되는 전력을 차단하거나 적어도 감소시킬 것을 로우 사이드 드라이버(200)에게 명령하는 메시지일 수 있다. 제2 요청 메시지는, 전기 부하(20)에게 전력을 공급할 것을 슬레이브 컨트롤러(330)에게 명령하는 메시지일 수 있다.
슬레이브 컨트롤러(330)는, 마스터 컨트롤러(400)로부터 제1 요청 메시지를 수신 시, 전압 센서(40)로부터 검출 데이터를 수집한다. 검출 데이터는, 제2 전원 단자(N2)의 전압에 대응한다. 슬레이브 컨트롤러(330)는, 수집된 검출 데이터를 기초로, 전압값을 생성할 수 있다.
마스터 컨트롤러(400)는, 제2 전원 단자(N2)의 전압값을 진단 전압값과 비교하여, 전기 부하(20)의 오픈 고장을 검출할 수 있다. 여기서, 전기 부하(20)의 오픈 고장이란, 제1 전원 단자(N1)와 제2 전원 단자(N2)가 서로 전기적으로 분리되어 버리는 고장 상태를 칭한다. 예컨대, 제1 전원 라인(L1) 및 제2 전원 라인(L2) 중 적어도 하나가 끊어지면, 전기 부하(20)의 오픈 고장인 것으로 검출된다.
한편, 마스터 컨트롤러(400)는, 소정의 이벤트(예, 전기 자동차의 시동이 꺼짐)가 발생할 때마다 초기화될 수 있다. 마스터 컨트롤러(400)가 초기화되면, 총 몇 개의 로우 사이드 드라이버(200)가 구동 장치(100) 내에 포함되어 있는지에 대한 정보가 마스터 컨트롤러(400)의 메모리 디바이스로부터 소거될 수 있다. 따라서, 마스터 컨트롤러(400)는, 상기 소정의 이벤트가 발생한 후 재기동할 때마다, 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)의 총 개수를 결정하는 동작을 실행할 수 있는바, 도 2 내지 도 4를 참조하여 지금부터 설명하겠다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 구동 장치(100)에 포함된 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)의 총 개수를 결정하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다. 이해를 돕기 위해, 전기 부하(20)에 오픈 고장이 발생하지 않은 상태를 도시하였다.
먼저 도 2를 참조하면, 마스터 컨트롤러(400)는, 제1 시점에서 제1 개수(예, 1)의 로우 사이드 드라이버에게만 준비 메시지(SR)를 전송한다. 제1 개수는, 1 이상이다. 준비 메시지(SR)는, 그것을 수신한 슬레이브 컨트롤러(330)가 로우 사이드 스위치(310)를 오프시키는 한편 진단 스위치(321)를 온시키도록 유도한다는 점에서 제1 요청 메시지와 공통된다. 마스터 컨트롤러(400)는, 제1 개수의 통신 채널(예, 30-1)을 통해 준비 메시지(SR)를 전송할 수 있다.
제1 개수(예, 1)의 로우 사이드 드라이버(예, 200-1) 각각의 슬레이브 컨트롤러(330)는, 마스터 컨트롤러(400)에 의해 제1 시점에서 전송된 준비 메시지(SR)를 수신 시, 로우 사이드 스위치(310)를 오프시키는 한편 진단 스위치(321)를 온시킨 다음, 응답 메시지를 마스터 컨트롤러(400)에게 전송하도록 구성된다. 응답 메시지는, 준비 메시지(SR)가 수신된 시점에서의 제2 전원 단자(N2)의 전압(V1)을 나타내는 전압값을 포함한다.
마스터 컨트롤러(400)는, 제1 시점에 전송된 준비 메시지(SR)에 대한 응답으로서 제1 개수(예, 1)의 로우 사이드 드라이버(예, 200-1) 중 어느 하나(예, 200-1)에 의해 전송된 응답 메시지에 포함된 전압값을 제1 기준 전압값으로 저장할 수 있다. 제1 개수 = 1인 경우, 마스터 컨트롤러(400)는 하나의 로우 사이드 드라이버(예, 200-1)로부터만 응답 메시지를 수신하게 될 것이다.
다음으로 도 3을 참조하면, 마스터 컨트롤러(400)는, 제2 시점에서 제2 개수(예, 2)의 로우 사이드 드라이버(예, 200-1, 200-2)에게만 준비 메시지(SR)를 전송한다. 제2 개수는, 제1 개수보다 크다. 마스터 컨트롤러(400)는, 제2 개수의 통신 채널(예, 30-1, 30-2)을 통해 준비 메시지(SR)를 전송할 수 있다.
제2 개수(예, 2)의 로우 사이드 드라이버(예, 200-1, 200-2) 각각의 슬레이브 컨트롤러(330)는, 마스터 컨트롤러(400)에 의해 제2 시점에서 전송된 준비 메시지(SR)를 수신 시, 로우 사이드 스위치(310)를 오프시키는 한편 진단 스위치(321)를 온시킨 다음, 응답 메시지를 마스터 컨트롤러(400)에게 전송하도록 구성된다. 응답 메시지는, 준비 메시지(SR)가 수신된 시점에서의 제2 전원 단자(N2)의 전압(V2)을 나타내는 전압값을 포함한다.
마스터 컨트롤러(400)는, 제2 시점에 전송된 준비 메시지(SR)에 대한 응답으로서 제2 개수(예, 2)의 로우 사이드 드라이버(예, 200-1, 200-1) 중 어느 하나(예, 200-1)에 의해 전송된 응답 메시지에 포함된 전압값을 제2 기준 전압값으로 저장할 수 있다. 제2 개수 = 2인 경우, 마스터 컨트롤러(400)는 2개의 로우 사이드 드라이버(예, 200-1, 200-2)로부터만 응답 메시지를 수신하게 될 것이다. 로우 사이드 드라이버(예, 200-1)로부터 수신된 응답 메시지에 포함된 전압값은, 로우 사이드 드라이버(예, 200-2)로부터 수신된 응답 메시지에 포함된 전압값과 동일할 것이다. 제2 개수가 제1 개수보다 크므로, 제2 기준 전압값은 제1 기준 전압값보다 작을 것이다.
다음으로 도 4를 참조하면, 마스터 컨트롤러(400)는, 제3 시점에서 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 모두에게 준비 메시지(SR)를 전송한다. 마스터 컨트롤러(400)는, 복수의 통신 채널(30-1~30-N)을 통해 준비 메시지(SR)를 전송할 수 있다.
복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 각각의 슬레이브 컨트롤러(330)는, 마스터 컨트롤러(400)에 의해 제3 시점에서 전송된 준비 메시지(SR)를 수신 시, 로우 사이드 스위치(310)를 오프시키는 한편 진단 스위치(321)를 온시킨 다음, 응답 메시지를 마스터 컨트롤러(400)에게 전송하도록 구성된다. 응답 메시지는, 준비 메시지(SR)가 수신된 시점에서의 제2 전원 단자(N2)의 전압(VN)을 나타내는 전압값을 포함한다.
마스터 컨트롤러(400)는, 제3 시점에 전송된 준비 메시지(SR)에 대한 응답으로서 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 중 어느 하나(예, 200-1)에 의해 전송된 응답 메시지에 포함된 전압값을 제3 기준 전압값으로 저장할 수 있다. 또한, 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)의 총 개수는 적어도 2이므로, 제3 기준 전압값은 제2 기준 전압값과 같거나 더 작을 것이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 전술한 설명에 있어서, 제1 시점, 제2 시점 및 제3 시점은 서로 상이하기만 하면 무방하다. 예컨대, 제1 시점은 제2 시점 및 제3 시점 후일 수 있고, 제2 시점은 제3 시점 후일 수 있다.
마스터 컨트롤러(400)는, 제1 기준 전압값, 제2 기준 전압값 및 제3 기준 전압값이 모두 저장되면, 제1 개수, 제2 개수, 제1 기준 전압값, 제2 기준 전압값 및 제3 전압값을 기초로, 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)의 총 개수를 결정할 수 있다. 이 경우, 마스터 컨트롤러(400)는, 하기의 수학식 1을 이용할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00003
수학식 1에서, n1은 제1 개수, n2은 제2 개수, V1은 제1 기준 전압값, V2은 제2 기준 전압값, VN은 기준 제3 전압값, N은 총 개수이다. 제1 개수 및 제2 개수에 대한 정보는 마스터 컨트롤러(400) 내의 메모리 디바이스에 미리 저장될 수 있다.
일 예로, n1 = 1, n2 = 2, V1 = 11.9[V], V2 = 11.8[V], VN = 11.3[V]라고 해보자. 그러면, n2와 n1 간의 차이가 1이므로, 어느 한 로우 사이드 스위치(310)가 추가적으로 온 상태를 가지게 되면 제2 전원 단자(N2)의 전압은 V1과 V2간의 차이인 0.1[V]만큼 감소함을 알 수 있다. V1과 VN간의 차이 0.6[V]를 0.1[V]로 나눈 다음 n1를 합함으로써, N = 8로 결정된다.
다른 예로, n1 = 1, n2 = 2, V1 = 11.9[V], V2 = 11.8[V], VN = 11.8[V]라고 해보자. 그러면, n2와 n1 간의 차이가 1이므로, 어느 한 로우 사이드 스위치(310)가 추가적으로 온 상태를 가지게 되면 제2 전원 단자(N2)의 전압은 V1과 V2간의 차이인 0.1[V]만큼 감소함을 알 수 있다. V1과 VN 간의 차이 0.1[V]를 0.1[V]로 나눈 다음 n1를 합함으로써, N = 2로 결정된다. 또는, V2와 VN가 서로 동일하므로, n2 = N임을 알 수 있다.
또 다른 예로, n1 = 1, n2 = 3, V1 = 11.9[V], V2 = 11.6[V], VN = 11.45[V]라고 해보자. 그러면, n2와 n1 간의 차이가 2이므로, 어느 한 로우 사이드 스위치(310)가 추가적으로 온 상태를 가지게 되면 제2 전원 단자(N2)의 전압은 V1과 V2간의 차이인 0.3[V]를 n2와 n1 간의 차이인 2로 나눈 0.15[V]만큼 감소함을 알 수 있다. V1과 VN간의 차이 0.45[V]를 0.15[V]로 나눈 다음 n1를 합함으로써, N = 4로 결정된다.
마스터 컨트롤러(400)는, 도 2 내지 도 4를 참조하여 전술한 바와는 다른 방식으로 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)의 총 개수를 결정할 수도 있다. 구체적으로, 마스터 컨트롤러(400)는, 복수의 통신 채널(30-1~30-N)을 통해 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 모두에게 준비 메시지(SR)를 전송한 다음, 준비 메시지(SR)에 대한 응답으로서 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 모두에 의해 전송된 응답 메시지의 개수를 기초로, 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)의 총 개수를 결정할 수 있다. 즉, 마스터 컨트롤러(400)는, 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 모두에게 준비 메시지(SR)가 전송된 시점으로부터 제1 소정 기간(예, 0.01초) 내에 수신된 응답 메시지의 개수만큼 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)의 개수를 카운팅할 수 있다.
도 5는 도 1의 구동 장치(100)가 전기 부하(20)에게 공급되는 전력을 차단하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다. 이해를 돕기 위해, 전기 부하(20)에 오픈 고장이 발생하지 않은 상태를 도시하였다.
도 5를 참조하면, 마스터 컨트롤러(400)는 제1 요청 메시지(S1)를 통신 채널(30)를 통해 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 모두에게 전송한다.
복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 각각의 슬레이브 컨트롤러(330)는, 복수의 통신 채널(30-1~30-N)을 통해 마스터 컨트롤러(400)로부터 제1 요청 메시지(S1)를 수신할 수 있다. 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)는, 제1 요청 메시지(S1)에 응답하여 전기 부하(20)에게 전력을 차단하기 위한 제1 동작 모드에서의 동작을 개시한다.
제1 동작 모드에서 동작하는 동안, 슬레이브 컨트롤러(330)는, 로우 사이드 스위치(310)에게 제1 제어 신호의 출력을 중단한다. 또한, 제1 동작 모드에서 동작하는 동안, 슬레이브 컨트롤러(330)는, 일시적으로 또는 계속적으로 진단 스위치(321)에게 제2 제어 신호를 출력한다. 예컨대, 슬레이브 컨트롤러(330)는, 제1 요청 메시지(S1)가 수신된 시점부터 제2 소정 기간(예, 1초) 동안 제2 제어 신호를 출력한 다음 제2 제어 신호의 출력을 중단할 수 있다.
로우 사이드 스위치(310)는, 제1 제어 신호의 출력이 중단된 것에 응답하여, 오프 상태가 된다. 진단 스위치(321)는, 제2 제어 신호에 응답하여, 온 상태가 된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 동작 모드에서 동작하는 동안, 구동 장치(100) 내의 모든 로우 사이드 스위치(310)는 오프 상태를 가지고 모든 진단 스위치(321)는 온 상태를 가진다. 이에 따라, 진단 전류(I1)가 제1 전원 단자(N1)로부터 전기 부하(20)와 제2 전원 단자(N2)를 거쳐 진단 스위치(321)로 흐른다. 진단 전류(I1)는, 전류원(322)에 의해 싱크되는 전류와 N의 곱에 대응한다. 예컨대, 전류원(322)에 의해 싱크되는 전류 = 100μA이고, N=10인 경우, I1 = 1mA일 수 있다.
도 6은 도 1의 구동 장치(100)가 전기 부하(20)에게 전력을 공급하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다. 이해를 돕기 위해, 도 5와 마찬가지로 전기 부하(20)에 오픈 고장이 발생하지 않은 상태를 도시하였다.
도 6을 참조하면, 전술한 바와 같이, 마스터 컨트롤러(400)는 전기 부하(20)에게 전력을 공급할 것을 슬레이브 컨트롤러(330)에게 명령하는 제2 요청 메시지(S2)를 통신 채널(30)을 통해 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 모두에게 전송한다.
슬레이브 컨트롤러(330)는, 통신 채널(30)을 통해 마스터 컨트롤러(400)로부터 제2 요청 메시지(S2)를 수신할 수 있다. 슬레이브 컨트롤러(330)는, 제2 요청 메시지(S2)에 응답하여 전기 부하(20)에게 전력을 공급하기 위한 제2 동작 모드에서의 동작을 개시한다.
슬레이브 컨트롤러(330)는, 제2 동작 모드에서 동작하는 동안, 로우 사이드 스위치(310)에게 제1 제어 신호를 출력하고 진단 스위치(321)에게 제2 제어 신호의 출력을 중단한다. 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호는, 각각 서로 같거나 상이한 소정의 전압을 가지는 신호일 수 있다. 예컨대, n-채널 전계 효과 트랜지스터를 로우 사이드 스위치(310)로서 이용하는 경우, 5V의 전압을 가지는 신호가 제1 제어 신호로서 슬레이브 컨트롤러(330)에 의해 출력되어 로우 사이드 스위치(310)의 게이트에 인가될 수 있다. 이와 유사하게, n-채널 전계 효과 트랜지스터를 진단 스위치(321)로서 이용하는 경우, 5V의 전압을 가지는 신호가 제2 제어 신호로서 슬레이브 컨트롤러(330)에 의해 진단 스위치(321)의 게이트에 인가될 수 있다. 로우 사이드 스위치(310)는, 제1 제어 신호에 응답하여, 온 상태가 된다. 진단 스위치(321)는, 제2 제어 신호의 출력이 중단된 것에 응답하여, 오프 상태가 된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 동작 모드에서 동작하는 동안, 구동 장치(100) 내의 모든 로우 사이드 스위치(310)는 온 상태를 가지고 모든 진단 스위치(321)는 오프 상태를 가진다. 이에 따라, 구동 전류(I2)가 제1 전원 단자(N1)로부터 전기 부하(20)와 제2 전원 단자(N2)를 거쳐 로우 사이드 스위치(310)로 흐르면서 전기 부하(20)가 구동하게 된다.
도 7은 도 1의 구동 장치(100)가 전기 부하(20)의 오픈 고장을 진단하는 동작을 설명하는 데에 참조되는 도면이다.
마스터 컨트롤러(400)는, 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 모두가 도 5를 참조하여 전술한 제1 동작 모드에서 동작하는 동안, 전기 부하(20)의 오픈 고장을 진단할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 전원 라인(L1)의 끊어짐에 의해 전기 부하(20)에 오픈 고장이 발생한 상태이다. 이 경우, 도 5와 동일하게 구동 장치(100) 내의 모든 진단 스위치(321)가 온 상태를 가지더라도, 진단 전류(도 2의 I1)는 전기 부하(20)를 거쳐 진단 스위치(321)에 흐를 수 없게 된다. 따라서, 제1 전원 단자(N1)의 전압은 제2 전원 단자(N2)의 전압에 어떠한 영향도 끼치지 못한다.
마스터 컨트롤러(400)는, 복수의 통신 채널(30-1~30-N)을 통해 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 모두에게 제1 요청 메시지(S1)를 전송한 시점으로부터 적어도 제3 소정 기간(예, 0.1초)이 경과된 시점에 전압 센서(40)로부터의 검출 데이터를 수집할 수 있다. 제3 소정 기간을 두는 이유는, 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)가 마스터 컨트롤러(400)로부터의 명령에 대응하는 동작을 실행하기까지 소요되는 시간이 서로 상이할 수 있기 때문이다. 즉, 모든 진단 스위치(321)가 동시에 온 상태가 되지 못할 수 있다. 따라서, 제3 소정 기간은, 모든 진단 스위치(321)가 온으로 된 상태에서 제2 전원 단자(N2)의 전압(VF)을 검출하기 위한 것이다. 전술한 바와 같이, 전압 센서(40)로부터의 검출 데이터는, 제2 전원 단자(N2)의 전압(VF)에 대응한다.
마스터 컨트롤러(400)는, 제2 전원 단자(N2)의 전압(VF)을 나타내는 전압값을 진단 전압값과 비교하여, 전기 부하(20)에 오픈 고장이 발생하였는지 여부를 판정할 수 있다.
마스터 컨트롤러(400)는, 다음의 수학식 2를 이용하여, 진단 전압값을 결정할 수 있다.
<수학식 2>
Figure pat00004
수학식 2에서, VL은 제1 전원 단자(N1)의 전압을 나타내는 전압값, N은 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)의 총 개수, ICS는 각 전류원(322)에 의해 싱크되는 전류의 전류값, RL은 전기 부하(20)의 저항값(resistance), VD는 진단 전압값이다. VL은, 제1 전원 단자(N1)와 접지 간의 전위차를 나타낼 수 있다. VL, ICS 및 RL을 나타내는 데이터는, 마스터 컨트롤러(400)에 미리 저장되어 있을 수 있다.
마스터 컨트롤러(400)는, 제2 전원 단자(N2)의 전압(VF)을 나타내는 전압값이 진단 전압값 VD보다 임계 전압값 이상 작은 경우, 전기 부하(20)에 오픈 고장이 발생한 것으로 판정할 수 있다. 또는, 마스터 컨트롤러(400)는, 제2 전원 단자(N2)의 전압(VF)을 나타내는 전압값이 진단 전압값 VD과 스케일링 팩터의 곱과 같거나 더 작은 경우, 전기 부하(20)에 오픈 고장이 발생한 것으로 판정할 수 있다. 스케일링 팩터는, 0보다 크고 1보다 작게 미리 정해진 값일 수 있다. 마스터 컨트롤러(400)는, 전기 부하(20)가 오픈 고장임을 나타내는 제1 진단 메시지를 출력할 수 있다.
그 외의 경우에는, 마스터 컨트롤러(400)는, 전기 부하(20)에 오픈 고장이 발생하지 않은 것으로 판정할 수 있다. 이 경우, 마스터 컨트롤러(400)는, 전기 부하(20)가 오픈 고장이 아님을 나타내는 제2 진단 메시지를 출력할 수 있다.
마스터 컨트롤러(400)에 의해 출력된 각 진단 메시지에 대응하는 시각적 정보 및 청각적 정보 중 적어도 하나가 정보 출력부(50)에 의해 전기 자동차(10)의 사용자에게 제공될 수 있다. 정보 출력부(50)는, 예컨대 디스플레이, 스피커 등과 같이 정보를 시각적 또는 청각적으로 출력하는 공지의 기기를 이용하여 구현될 수 있다.
도 8은 도 1의 구동 장치(100)가 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)의 총 개수를 결정하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 1, 도 2 및 도 8을 참조하면, 단계 S810에서, 마스터 컨트롤러(400)는, 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 중 제1 개수의 로우 사이드 드라이버(예, 200-1)에게만 준비 메시지를 제1 시점에 전송한다.
단계 S820에서, 마스터 컨트롤러(400)는, 제1 시점에 전송된 준비 메시지에 대한 응답으로서 제1 개수의 로우 사이드 드라이버(예, 200-1) 중 어느 하나(예, 200-1)에 의해 전송된 응답 메시지에 포함된 전압값을 제1 기준 전압값으로 저장한다.
단계 S830에서, 마스터 컨트롤러(400)는, 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 중 제2 개수의 로우 사이드 드라이버(예, 200-1, 200-2)에게만 준비 메시지를 제2 시점에 전송한다.
단계 S840에서, 마스터 컨트롤러(400)는, 제2 시점에 전송된 준비 메시지에 대한 응답으로서 제2 개수의 로우 사이드 드라이버(예, 200-1, 200-2) 중 어느 하나(예, 200-1)에 의해된 응답 메시지에 포함된 전압값을 제2 기준 전압값으로 저장한다.
단계 S850에서, 마스터 컨트롤러(400)는, 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 모두에게 준비 메시지를 제3 시점에 전송한다.
단계 S860에서, 마스터 컨트롤러(400)는, 제3 시점에 전송된 준비 메시지에 대한 응답으로서 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N) 중 어느 하나에 의해 전송된 응답 메시지에 포함된 전압값을 제3 기준 전압값으로 저장한다.
단계 S870에서, 마스터 컨트롤러(400)는, 제1 개수, 제2 개수, 제1 기준 전압값, 제2 기준 전압값 및 제3 전압값을 기초로, 복수의 로우 사이드 드라이버(200-1~200-N)의 총 개수 N를 결정한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
10: 전기 자동차
20: 전기 부하
30: 통신 채널
40: 전압 센서
50: 정보 출력부
100: 구동 장치
200: 로우 사이드 드라이버
310: 로우 사이드 스위치
320: 진단 회로
321: 진단 스위치
322: 전류원
330: 슬레이브 컨트롤러
400: 마스터 컨트롤러

Claims (9)

  1. 제1 전원 단자와 제2 전원 단자의 사이에 연결되는 전기 부하를 위한 구동 장치에 있어서,
    상기 제2 전원 단자에 연결되는 복수의 로우 사이드 드라이버;
    상기 제2 전원 단자의 전압을 측정하도록 구성된 전압 센서; 및
    상기 각 로우 사이드 드라이버에 동작 가능하게 결합되는 마스터 컨트롤러를 포함하고,
    상기 각 로우 사이드 드라이버는,
    상기 제2 전원 단자와 접지 사이에 연결되는 로우 사이드 스위치;
    서로 직렬로 연결되는 진단 스위치 및 전류원을 구비하고, 상기 제2 전원 단자와 기준 노드 사이에 연결되는 진단 회로; 및
    상기 마스터 컨트롤러로부터의 준비 메시지를 수신 시, 상기 전압 센서에 의해 측정된 상기 제2 전원 단자의 전압을 나타내는 전압값을 포함하는 응답 메시지를 상기 마스터 컨트롤러에게 전송도록 구성된 슬레이브 컨트롤러를 포함하고,
    상기 마스터 컨트롤러는, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 중 제1 개수의 로우 사이드 드라이버에게만 상기 준비 메시지를 제1 시점에 전송한 다음, 상기 제1 시점에 전송된 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 제1 개수의 로우 사이드 드라이버 중 어느 하나에 의해 전송된 상기 응답 메시지에 포함된 상기 전압값을 제1 기준 전압값으로 저장하고,
    상기 마스터 컨트롤러는, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 중 제2 개수의 로우 사이드 드라이버에게만 상기 준비 메시지를 제2 시점에 전송한 다음, 상기 제2 시점에 전송된 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 제2 개수의 로우 사이드 드라이버 중 어느 하나에 의해 전송된 상기 응답 메시지에 포함된 상기 전압값을 제2 기준 전압값으로 저장하고,
    상기 마스터 컨트롤러는, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 모두에게 상기 준비 메시지를 제3 시점에 전송한 다음, 상기 제3 시점에 전송된 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 중 어느 하나에 의해 전송된 상기 응답 메시지에 포함된 상기 전압값을 제3 기준 전압값으로 저장하고,
    상기 제1 개수, 상기 제2 개수, 상기 제1 기준 전압값, 상기 제2 기준 전압값 및 상기 제3 전압값을 기초로, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버의 총 개수를 결정하도록 구성되는, 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 슬레이브 컨트롤러는,
    상기 마스터 컨트롤러로부터의 제1 요청 메시지 또는 상기 준비 메시지에 응답하여, 상기 로우 사이드 스위치를 오프시키고, 상기 진단 스위치를 온시키는, 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 컨트롤러는,
    하기의 수학식 1을 이용하여, 상기 총 개수를 결정하되,
    [수학식 1]
    Figure pat00005

    n1은 상기 제1 개수, n2은 상기 제2 개수, V1은 상기 제1 기준 전압값, V2은 상기 제2 기준 전압값, VN은 상기 제3 기준 전압값, N은 상기 총 개수인, 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각 슬레이브 컨트롤러는,
    상기 마스터 컨트롤러로부터의 제2 요청 메시지에 응답하여, 상기 로우 사이드 스위치를 온시키고 상기 진단 스위치를 오프시키도록 구성되는, 구동 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 컨트롤러는,
    하기의 수학식 2을 이용하여, 진단 전압값을 결정하되,
    [수학식 2]
    Figure pat00006

    VL은 상기 제1 전원 단자의 전압, N은 상기 총 개수, ICS는 상기 전류원에 의해 싱크되는 전류의 전류값, RL은 상기 전기 부하의 저항값인, 구동 장치.
  6. 제1 전원 단자와 제2 전원 단자의 사이에 연결되는 전기 부하를 위한 구동 장치에 있어서,
    상기 제2 전원 단자에 연결되는 복수의 로우 사이드 드라이버; 및
    상기 각 로우 사이드 드라이버에 동작 가능하게 결합되는 마스터 컨트롤러를 포함하고,
    상기 각 로우 사이드 드라이버는,
    상기 제2 전원 단자와 접지 사이에 연결되는 로우 사이드 스위치;
    서로 직렬로 연결되는 진단 스위치 및 전류원을 구비하고, 상기 제2 전원 단자와 기준 노드 사이에 연결되는 진단 회로; 및
    상기 마스터 컨트롤러로부터의 준비 메시지에 응답하여, 응답 메시지를 상기 마스터 컨트롤러에게 전송도록 구성된 슬레이브 컨트롤러를 포함하고,
    상기 마스터 컨트롤러는, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 모두에게 상기 준비 메시지를 전송한 다음, 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 복수의 로우 사이드 드라이버에 의해 전송된 상기 응답 메시지의 개수를 기초로, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버의 총 개수를 결정하도록 구성되는, 구동 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 전원 단자의 전압을 측정하도록 구성된 전압 센서를 더 포함하고,
    상기 응답 메시지는, 상기 전압 센서에 의해 측정된 상기 제2 전원 단자의 전압을 나타내는 전압값을 포함하는, 구동 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 상기 구동 장치;
    를 포함하는, 전기 자동차.
  9. 복수의 로우 사이드 드라이버-상기 각 로우 사이드 드라이버는 제1 전원 단자와 제2 전원 단자의 사이에 연결되는 전기 부하를 구동하기 위해 상기 제2 전원 단자에 연결됨-의 총 개수를 결정하는 방법에 있어서,
    마스터 컨트롤러가 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 중 제1 개수의 로우 사이드 드라이버에게만 준비 메시지를 제1 시점에 전송하는 단계;
    상기 마스터 컨트롤러가 상기 제1 시점에 전송된 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 제1 개수의 로우 사이드 드라이버 중 어느 하나에 의해 전송된 응답 메시지에 포함된 전압값을 제1 기준 전압값으로 저장하는 단계;
    상기 마스터 컨트롤러가 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 중 제2 개수의 로우 사이드 드라이버에게만 상기 준비 메시지를 제2 시점에 전송하는 단계;
    상기 마스터 컨트롤러가 상기 제2 시점에 전송된 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 제2 개수의 로우 사이드 드라이버 중 어느 하나에 의해된 응답 메시지에 포함된 전압값을 제2 기준 전압값으로 저장하는 단계;
    상기 마스터 컨트롤러가 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 모두에게 상기 준비 메시지를 제3 시점에 전송하는 단계;
    상기 마스터 컨트롤러가 상기 제3 시점에 전송된 상기 준비 메시지에 대한 응답으로서 상기 복수의 로우 사이드 드라이버 중 어느 하나에 의해 전송된 응답 메시지에 포함된 전압값을 제3 기준 전압값으로 저장하는 단계; 및
    상기 제1 개수, 상기 제2 개수, 상기 제1 기준 전압값, 상기 제2 기준 전압값 및 상기 제3 전압값을 기초로, 상기 복수의 로우 사이드 드라이버의 총 개수를 결정하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
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