KR20200052688A - 절연 저항 측정 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 차량의 절연 저항이 측정되는 경로 상에 릴레이와 대등한 기능을 수행하는 소자를 설치하여 절연 저항이 위치한 영역을 분리하고 각 영역에 대한 절연 저항값을 측정함으로써, 절연 저항의 파괴가 발생하는 경우 절연 저항 파괴가 발생한 영역을 파악할 수 있도록 하는 절연 저항 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 절연 저항 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 전기 차량의 절연 저항이 측정되는 경로 상에 릴레이와 대등한 기능을 수행하는 소자를 설치하여 절연 저항이 위치한 영역을 분리하고 각 영역에 대한 절연 저항값을 측정함으로써, 절연 저항의 파괴가 발생하는 경우 절연 저항 파괴가 발생한 영역을 파악할 수 있도록 하는 절연 저항 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
이차전지는 휴대 단말 등의 배터리로 구현되는 경우는 반드시 그러하지 않을 수 있으나, 전기 자동차 또는 에너지 저장원 등에 적용되는 배터리는 통상적으로 단위 이차전지 셀(cell)이 복수 개 집합되는 형태로 사용되어 고전압 환경을 만들게 된다.
이러한 고전압 배터리가 탑재되는 차량은 외부 장치와의 절연이 충분하게 유지되는 것이 중요하다고 할 수 있으며, 절연이 잘 되지 않는 상황에서는 누설전류가 발생하여 각종 전자 기기들의 오작동 및 고장을 발생시킬 수 있고, 차량의 운전자 및 승객에게도 위험한 환경을 조성할 수 있다.
전술한 위험 상황을 예방하기 위해 별도로 절연 저항을 측정하는 회로가 존재하지만, 차량의 절연 저항의 문제를 진단하는 것 외에 추가적으로 차량 내부 어느 영역에서 문제가 발생한 것인지 판단이 불가하여 차량에 대한 수리 효율이 감소하는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 절연 저항이 측정되는 경로 상에 릴레이와 대등한 기능을 수행하는 소자를 설치하여 절연 저항이 위치한 영역을 분리하고 각 영역에 대한 절연 저항값을 측정함으로써, 절연 저항의 파괴가 발생하는 경우 절연 저항 파괴 감지 뿐만 아니라 절연 저항 파괴가 발생한 영역을 파악하여 차량 수리 및 부품 교체를 용이하게 할 수 있도록 하는 절연 저항 측정 시스템 및 방법을 전달하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템은 절연 저항을 포함하는 절연 저항 영역 중 제1 절연 저항 영역 및 제2 절연 저항 영역을 동작 상태에 따라 연결 또는 분리하는 릴레이부, 상기 절연 저항 영역 간의 연결 상태에 따라 상기 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 절연 저항값을 측정하는 절연 저항 측정부 및 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 절연 저항 영역 중 제3 절연 저항 영역을 동작 상태에 따라 상기 제2 절연 저항 영역과 연결 또는 분리하는 절연 저항 연결부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 절연 저항 영역은, 배터리 팩 내부에 포함되고, 상기 절연 저항 측정부 그리고 상기 릴레이부 전단에 연결되는 회로 및 장치를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 절연 저항 영역은, 배터리 팩 내부에 포함되고, 상기 릴레이부 후단에서 상기 절연 저항 연결부까지 연결되는 경로 사이의 회로 및 장치를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제3 절연 저항 영역은, 상기 배터리 팩 외부로부터 상기 절연 저항 연결부에 연결되는 회로 및 장치를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 절연 저항 연결부는, 상기 배터리 팩의 케이스에 인접하여 상기 배터리 팩의 내부와 외부 사이 경계에 위치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 상기 절연 파괴가 발생한 것으로 판단되는 시점까지, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부를 제어하여 모든 상기 절연 저항 영역을 연결할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 상기 절연 파괴가 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 릴레이부를 제어하여 상기 제1 절연 저항 영역과 제2 절연 저항 영역을 분리하고, 상기 절연 저항 측정부로부터 상기 제1 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 저항값을 제공받아 상기 제1 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 파괴 발생 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 제1 절연 저항 영역에서 상기 절연 파괴가 발생하지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부를 제어하여 상기 제1 절연 저항 영역과 상기 제2 절연 저항 영역은 연결하고, 상기 제3 절연 저항 영역과 상기 제2 절연 저항 영역은 분리하며, 상기 절연 저항 측정부로부터 상기 제1 절연 저항 영역 및 상기 제2 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 저항값을 제공받아 상기 제2 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 파괴 발생 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 제2 절연 저항 영역에서 상기 절연 파괴가 발생하지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부를 제어하여 상기 제1 절연 저항 영역, 상기 제2 절연 저항 영역 및 상기 제3 절연 저항 영역을 연결하고, 상기 절연 저항 측정부로부터 상기 절연 저항 영역 전체에 대한 상기 절연 저항값을 제공받아 상기 제3 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 파괴 발생 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 절연 파괴가 발생한 영역에 대한 정보를 별도의 외부 출력 장치로 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩은 절연 저항을 포함하는 하나 이상의 절연 저항 영역 간의 연결 상태에 따라 상기 하나 이상의 절연 저항 영역에 대한 절연 저항값을 측정하는 절연 저항 측정부 및 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 하나 이상의 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 여부를 판단하고, 상기 하나 이상의 절연 저항 영역 간의 연결 상태를 제어하여 상기 하나 이상의 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 절연 저항 측정 방법은 릴레이부를 통해, 절연 저항을 포함하는 절연 저항 영역 중 제1 절연 저항 영역 및 제2 절연 저항 영역을 동작 상태에 따라 연결 또는 분리하는 단계, 절연 저항 측정부를 통해, 상기 절연 저항 영역 간의 연결 상태에 따라 상기 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 절연 저항값을 측정하는 단계 및 제어부를 통해, 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 저항 연결부를 통해, 상기 절연 저항 영역 중 제3 절연 저항 영역을 동작 상태에 따라 상기 제2 절연 저항 영역과 연결 또는 분리하는 단계를 더 포함하고, 상기 제어부를 통해, 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계는, 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계는, 상기 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 상기 절연 파괴가 발생한 것으로 판단되는 시점까지, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부를 제어하여 모든 상기 절연 저항 영역을 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부를 통해, 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계는, 상기 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 상기 절연 파괴가 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 릴레이부를 제어하여 상기 제1 절연 저항 영역과 제2 절연 저항 영역을 분리하고, 상기 절연 저항 측정부로부터 상기 제1 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 저항값을 제공받아 상기 제1 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 파괴 발생 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부를 통해, 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계는, 상기 제1 절연 저항 영역에서 상기 절연 파괴가 발생하지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부를 제어하여 상기 제1 절연 저항 영역과 상기 제2 절연 저항 영역은 연결하고, 상기 제3 절연 저항 영역과 상기 제2 절연 저항 영역은 분리하며, 상기 절연 저항 측정부로부터 상기 제1 절연 저항 영역 및 상기 제2 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 저항값을 제공받아 상기 제2 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 파괴 발생 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부를 통해, 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계는, 상기 제2 절연 저항 영역에서 상기 절연 파괴가 발생하지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부를 제어하여 상기 제1 절연 저항 영역, 상기 제2 절연 저항 영역 및 상기 제3 절연 저항 영역을 연결하고, 상기 절연 저항 측정부로부터 상기 절연 저항 영역 전체에 대한 상기 절연 저항값을 제공받아 상기 제3 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 파괴 발생 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템 및 방법은 절연 저항이 측정되는 경로 상에 릴레이와 대등한 기능을 수행하는 소자를 설치하여 절연 저항이 위치한 영역을 분리하고 각 영역에 대한 절연 저항값을 측정함으로써, 절연 저항의 파괴가 발생하는 경우 절연 저항 파괴 감지 뿐만 아니라 절연 저항 파괴가 발생한 영역을 파악하여 차량 수리 및 부품 교체를 용이하게 할 수 있는 이점을 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)의 구성을 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)의 형태를 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)의 다른 형태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)을 통한 절연 저항 측정 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5은 도 3의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)을 통한 절연 저항 측정 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)의 형태를 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)의 다른 형태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)을 통한 절연 저항 측정 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5은 도 3의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)을 통한 절연 저항 측정 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
종래의 절연 저항 측정 시스템은 전기 자동차의 배터리 전원과 연결되는 복수의 절연 저항과 절연 저항의 일종이라고 볼 수 있는 차량의 부품 및 장치들의 절연 저항값을 배터리 관리 시스템에서 측정함으로써, 절연 저항의 이상 상태를 파악할 수 있다.
이러한 종래의 절연 저항 측정 시스템은 전기 자동차의 절연 저항에 발생한 절연 파괴를 진단하는 것은 가능하지만, 추가적으로 전기 자동차 내부 어느 영역에서 절연 파괴가 발생한 것인지 판단이 불가하다는 문제점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)의 구성을 도시한 도면이고, 도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)의 기본적인 형태를 도시한 도면이며, 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)의 추가적인 형태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)은 크게 릴레이부(101), 절연 저항 측정부(102) 및 제어부(103)로 구성될 수 있다. 또한, 추가적으로 일 실시예에서 절연 저항 연결부(104)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 절연 저항 측정 시스템(100)은 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
먼저 릴레이부(101)는 절연 저항(15)을 포함하는 절연 저항 영역 중 제1 절연 저항 영역 및 제2 절연 저항 영역을 동작 상태에 따라 연결 또는 분리할 수 있다.
여기에서, 릴레이부(101)는 일종의 스위치 기능을 포함하는 소자, 곧 닫힘 상태 또는 열림 상태가 됨에 따라, 전단과 후단에 연결되는 회로 또는 장치를 전기적으로 연결하거나 분리하는 것과 대등한 기능을 수행하는 소자를 의미하거나 포함할 수 있다.
또한, 제1 절연 저항 영역은 배터리 팩(11) 내부에 포함되고 절연 저항 측정부(102) 그리고 릴레이부(101) 전단에 연결되는 회로 및 장치를 포함하는 영역일 수 있다.
또한, 제2 절연 저항 영역은 배터리 팩(11) 내부에 포함되고 릴레이부(101) 후단에서 후술되는 절연 저항 연결부(104)까지 연결되는 경로 사이의 회로 및 장치를 포함하는 영역일 수 있다.
다음으로, 절연 저항 측정부(102)는 절연 저항 영역 간의 연결 상태에 따라 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 절연 저항값을 측정할 수 있다.
여기에서, 제3 절연 저항 영역은 배터리 팩(11) 외부로부터 후술되는 절연 저항 연결부(104)에 연결되는 회로 및 장치를 포함하는 영역일 수 있다.
또한, 절연 저항 연결부(104)에 연결되는 회로 및 장치는 도 4에 도시된 바와 같이 제3 절연 저항 영역 내에 포함될 수 있고, 차량 내부의 고전압 영역에서 동작하는 전자 기기를 포함할 수 있다.
다음으로, 제어부(103)는 절연 저항 측정부(102)로부터 제공받은 절연 저항값을 토대로 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 릴레이부(101)의 동작을 제어하여 절연 저항 영역 중 절연 파괴가 발생한 영역을 판단할 수 있다.
여기에서, 릴레이부(101)의 동작이라 함은 릴레이부(101)가 릴레이부(101)의 양단(전단 및 후단)에 의해 연결되는 각 절연 저항 영역을 연결 또는 분리할 수 있는 열림 상태 또는 닫힘 상태를 의미할 수 있다.
또한, 절연 저항 측정부(102) 및 제어부(103)은 배터리 관리 시스템(12) 내부에 포함될 수 있다.
추가적으로, 절연 저항 연결부(104)는 절연 저항 영역 중 제3 절연 저항 영역을 동작 상태에 따라 상기 제2 절연 저항 영역과 연결 또는 분리할 수 있다.
여기에서, 절연 저항 연결부는 배터리 팩(11)의 케이스에 인접하여 배터리 팩(11)의 내부와 외부 사이 경계에 위치될 수 있다.
또한, 절연 저항 연결부(104)는 전기 자동차(10)의 배터리 팩(11)과 차량 부품 및 장치(14)를 연결하는 역할을 함으로써, 배터리 팩(11) 내부에 포함되는 배터리 전원(13)을 배터리 팩(11) 외부의 차량 부품 및 장치(14)에 공급할 수 있다.
또한, 절연 저항 연결부(104)는 내부에 상술한 릴레이부(101)와 대등하거나 같은 소자를 포함하여 서로 반대 방향에 위치하는 각 절연 저항 영역을 연결하거나 분리할 수 있고, 일종의 소켓 형태로서, 차량 부품 및 장치(14)에 포함되는 전자기기를 물리적으로 연결하거나 분리할 수 있다.
제어부(103)는 절연 저항 측정부(102)로부터 제공받은 절연 저항값을 토대로 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 릴레이부(101) 및 후술되는 절연 저항 연결부(104)의 동작을 제어하여 절연 저항 영역 중 절연 파괴가 발생한 영역을 판단할 수 있다.
또한, 제어부(103)는 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 절연 파괴가 발생한 것으로 판단되는 시점까지, 릴레이부(101) 및 절연 저항 연결부(104)를 제어하여 모든 상기 절연 저항 영역을 연결할 수 있다.
또한, 도 2의 일 실시예에서, 제어부(103)는 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 절연 파괴가 발생한 것으로 판단되는 경우, 릴레이부(101)를 제어하여 상기 제1 절연 저항 영역과 제2 절연 저항 영역을 분리하고, 절연 저항 측정부(102)로부터 제1 절연 저항 영역에 대한 절연 저항값을 제공받아 제1 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단할 수 있다.
또한, 도 2의 일 실시예에서, 제어부(103)는 제1 절연 저항 영역에서 절연 파괴가 발생하지 않은 것으로 판단되는 경우, 릴레이부(101) 및 절연 저항 연결부(104)를 제어하여 제1 절연 저항 영역과 제2 절연 저항 영역은 연결하고, 제3 절연 저항 영역과 제2 절연 저항 영역은 분리하며, 절연 저항 측정부로부터 제1 절연 저항 영역 및 제2 절연 저항 영역에 대한 절연 저항값을 제공받아 제2 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단할 수 있다.
상술한 방법을 응용하면, 전기 자동차(10)의 배터리팩(11) 내부의 절연 저항 영역을 2개 영역 이상으로 구성해 더욱 세분화함으로써, 더 구체적인 절연 파괴 발생 지점을 파악할 수 있다.
또한, 도 3의 일 실시예에서, 제어부(103)는 제2 절연 저항 영역에서 절연 파괴가 발생하지 않은 것으로 판단되는 경우, 릴레이부(101) 및 절연 저항 연결부(104)를 제어하여 제1 절연 저항 영역, 제2 절연 저항 영역 및 제3 절연 저항 영역을 연결하고, 절연 저항 측정부(102)로부터 절연 저항 영역 전체에 대한 절연 저항값을 제공받아 제3 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전기 자동차(10)의 배터리팩(11) 외부에 해당하는 영역에 대해서도 배터리 관리 시스템(12)과 연결이 가능하다면, 얼마든지 절연 저항 측정이 가능한 영역을 본 발명에 추가하고, 그에 따라 절연 저항 영역을 세분화하여 관리할 수 있다.
또한, 제어부(103)는 절연 파괴가 발생한 영역에 대한 정보를 별도의 외부 출력 장치로 제공할 수 있다.
여기에서, 별도의 외부 출력 장치라 함은 전기 자동차(10)에 탑재되어 운전자 또는 차량 관계자에게 절연 파괴에 대한 시각 정보를 제공하는 목적으로, 제어부(103)로부터 전달받은 절연 파괴에 대한 정보를 출력하는 디스플레이 장치 그리고 전기 자동차(10)에 탑재되어 운전자 또는 차량 관계자에게 절연 파괴에 대한 청각 정보를 제공하는 목적으로, 제어부(103)로부터 전달받은 절연 파괴에 대한 정보를 출력하는 알람 장치 등을 포함할 수 있다.
다음으로는, 도 4를 통해 이러한 절연 저항 측정 시스템(100)을 통한 절연 저항 측정 과정을 살펴보기로 한다.
도 4는 도 2의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템을 통한 절연 저항 측정 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 살펴보면, 먼저 배터리 관리 시스템 내부의 절연 저항 측정부 에서 전 절연 저항 영역에 대한 절연 저항값을 측정한다(S501).
절연 저항 영역의 어느 부분에서 절연 저항 파괴가 발생하면(S502), 이에 따라 제어부는 릴레이부를 열림 상태로 제어하여 제1 절연 저항 영역과 제2 절연 저항 영역을 분리하고(S503), 절연 저항 측정부는 제1 절연 저항 영역에 대한 절연 저항값을 측정하여 제어부에 제공한다(S504).
여기에서, 제어부가 제1 절연 저항 영역에서 절연 파괴가 발생했다고 판단하면, 제어부는 절연 파괴에 대한 정보를 외부의 출력 장치 등에 제공하고 시스템은 종료된다(S505').
제1 절연 저항 영역에서 절연 파괴가 발생하지 않았다면 제어부는 릴레이부를 닫힘 상태로 제어하여 제1 절연 저항 영역과 제2 절연 저항 영역을 연결하고(S505), 절연 저항 측정부는 제2 절연 저항 영역에 대한 절연 저항값을 추가로 측정하여 제어부에 제공한다(S506).
여기에서, 제어부가 제2 절연 저항 영역에서 절연 파괴가 발생했다고 판단하면, 제어부는 절연 파괴에 대한 정보를 외부의 출력 장치 등에 제공하고 시스템은 종료된다.
다음으로는, 도 5을 통해 절연 저항 측정 시스템(100)을 통한 다른 실시예에서의 절연 저항 측정 과정을 살펴보기로 한다.
도 5은 도 3의 일 실시예에 따른 절연 저항 측정 시스템(100)을 통한 절연 저항 측정 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5을 살펴보면, 먼저 배터리 관리 시스템 내부의 절연 저항 측정부 에서 전 절연 저항 영역에 대한 절연 저항값을 측정한다(S601).
절연 저항 영역의 어느 부분에서 절연 저항 파괴가 발생하면(S602), 이에 따라 제어부는 릴레이부를 열림 상태로 제어하여 제1 절연 저항 영역과 제2 절연 저항 영역을 분리하고(S603), 절연 저항 측정부는 제1 절연 저항 영역에 대한 절연 저항값을 측정하여 제어부에 제공한다(S604).
여기에서, 제어부가 제1 절연 저항 영역에서 절연 파괴가 발생했다고 판단하면, 제어부는 절연 파괴에 대한 정보를 외부의 출력 장치 등에 제공하고 시스템은 종료된다(S605').
제1 절연 저항 영역에서 절연 파괴가 발생하지 않았다면 제어부는 릴레이부를 닫힘 상태로 제어하여 제1 절연 저항 영역과 제2 절연 저항 영역을 연결하고(S605), 절연 저항 측정부는 제2 절연 저항 영역에 대한 절연 저항값을 추가로 측정하여 제어부에 제공한다(S606).
여기에서, 제어부가 제2 절연 저항 영역에서 절연 파괴가 발생했다고 판단하면, 제어부는 절연 파괴에 대한 정보를 외부의 출력 장치 등에 제공하고 시스템은 종료된다(S607').
제2 절연 저항 영역에서 절연 파괴가 발생하지 않았다면 제어부는 추가적으로 절연 저항 연결부를 닫힘 상태로 제어하여 제2 절연 저항 영역과 제3 절연 저항 영역을 연결하고(S607), 절연 저항 측정부는 제3 절연 저항 영역에 대한 절연 저항값을 추가로 측정하여 제어부에 제공한다(S608).
여기에서, 제어부가 제3 절연 저항 영역에서 절연 파괴가 발생했다고 판단하면, 제어부는 절연 파괴에 대한 정보를 외부의 출력 장치 등에 제공하고 시스템은 종료된다.
전술한 절연 저항 측정 방법은 도면에 제시된 순서도를 참조로 하여 설명되었다. 간단히 설명하기 위하여 상기 방법은 일련의 블록들로 도시되고 설명되었으나, 본 발명은 상기 블록들의 순서에 한정되지 않고, 몇몇 블록들은 다른 블록들과 본 명세서에서 도시되고 기술된 것과 상이한 순서로 또는 동시에 일어날 수도 있으며, 동일한 또는 유사한 결과를 달성하는 다양한 다른 분기, 흐름 경로, 및 블록의 순서들이 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 방법의 구현을 위하여 도시된 모든 블록들이 요구되지 않을 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 전기 자동차
11: 배터리 팩
12: 배터리 관리 시스템
13: 배터리 전원
14: 차량 부품 및 장치
15: 절연 저항
100: 절연 저항 측정 시스템
101: 릴레이부
102: 절연 저항 측정부
103: 제어부
104: 절연 저항 연결부
11: 배터리 팩
12: 배터리 관리 시스템
13: 배터리 전원
14: 차량 부품 및 장치
15: 절연 저항
100: 절연 저항 측정 시스템
101: 릴레이부
102: 절연 저항 측정부
103: 제어부
104: 절연 저항 연결부
Claims (18)
- 절연 저항을 포함하는 절연 저항 영역 중 제1 절연 저항 영역 및 제2 절연 저항 영역을 동작 상태에 따라 연결 또는 분리하는 릴레이부;
상기 절연 저항 영역 간의 연결 상태에 따라 상기 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 절연 저항값을 측정하는 절연 저항 측정부; 및
상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 절연 저항 영역 중 제3 절연 저항 영역을 동작 상태에 따라 상기 제2 절연 저항 영역과 연결 또는 분리하는 절연 저항 연결부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 절연 저항 영역은,
배터리 팩 내부에 포함되고, 상기 절연 저항 측정부 그리고 상기 릴레이부 전단에 연결되는 회로 및 장치를 포함하는 영역인 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 제2 절연 저항 영역은,
배터리 팩 내부에 포함되고, 상기 릴레이부 후단에서 상기 절연 저항 연결부까지 연결되는 경로 사이의 회로 및 장치를 포함하는 영역인 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 제3 절연 저항 영역은,
상기 배터리 팩 외부로부터 상기 절연 저항 연결부에 연결되는 회로 및 장치를 포함하는 영역인 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 절연 저항 연결부는,
상기 배터리 팩의 케이스에 인접하여 상기 배터리 팩의 내부와 외부 사이 경계에 위치되는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 상기 절연 파괴가 발생한 것으로 판단되는 시점까지, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부를 제어하여 모든 상기 절연 저항 영역을 연결하는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 상기 절연 파괴가 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 릴레이부를 제어하여 상기 제1 절연 저항 영역과 제2 절연 저항 영역을 분리하고, 상기 절연 저항 측정부로부터 상기 제1 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 저항값을 제공받아 상기 제1 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 파괴 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 시스템.
- 제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 절연 저항 영역에서 상기 절연 파괴가 발생하지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부를 제어하여 상기 제1 절연 저항 영역과 상기 제2 절연 저항 영역은 연결하고, 상기 제3 절연 저항 영역과 상기 제2 절연 저항 영역은 분리하며, 상기 절연 저항 측정부로부터 상기 제1 절연 저항 영역 및 상기 제2 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 저항값을 제공받아 상기 제2 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 파괴 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 시스템.
- 제9항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제2 절연 저항 영역에서 상기 절연 파괴가 발생하지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부를 제어하여 상기 제1 절연 저항 영역, 상기 제2 절연 저항 영역 및 상기 제3 절연 저항 영역을 연결하고, 상기 절연 저항 측정부로부터 상기 절연 저항 영역 전체에 대한 상기 절연 저항값을 제공받아 상기 제3 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 파괴 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 절연 파괴가 발생한 영역에 대한 정보를 별도의 외부 출력 장치로 제공하는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 시스템.
- 절연 저항을 포함하는 하나 이상의 절연 저항 영역 간의 연결 상태에 따라 상기 하나 이상의 절연 저항 영역에 대한 절연 저항값을 측정하는 절연 저항 측정부; 및
상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 하나 이상의 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 여부를 판단하고, 상기 하나 이상의 절연 저항 영역 간의 연결 상태를 제어하여 상기 하나 이상의 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템.
- 릴레이부를 통해, 절연 저항을 포함하는 절연 저항 영역 중 제1 절연 저항 영역 및 제2 절연 저항 영역을 동작 상태에 따라 연결 또는 분리하는 단계;
절연 저항 측정부를 통해, 상기 절연 저항 영역 간의 연결 상태에 따라 상기 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 절연 저항값을 측정하는 단계; 및
제어부를 통해, 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 방법.
- 제13항에 있어서,
저항 연결부를 통해, 상기 절연 저항 영역 중 제3 절연 저항 영역을 동작 상태에 따라 상기 제2 절연 저항 영역과 연결 또는 분리하는 단계;를 더 포함하고,
상기 제어부를 통해, 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계는,
상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 방법.
- 제14항에 있어서,
상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계는,
상기 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 상기 절연 파괴가 발생한 것으로 판단되는 시점까지, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부를 제어하여 모든 상기 절연 저항 영역을 연결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 제어부를 통해, 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계는,
상기 절연 저항 영역 중 하나 이상에 대한 상기 절연 파괴가 발생한 것으로 판단되는 경우, 상기 릴레이부를 제어하여 상기 제1 절연 저항 영역과 제2 절연 저항 영역을 분리하고, 상기 절연 저항 측정부로부터 상기 제1 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 저항값을 제공받아 상기 제1 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 파괴 발생 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 방법.
- 제16항에 있어서,
상기 제어부를 통해, 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계는,
상기 제1 절연 저항 영역에서 상기 절연 파괴가 발생하지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부를 제어하여 상기 제1 절연 저항 영역과 상기 제2 절연 저항 영역은 연결하고, 상기 제3 절연 저항 영역과 상기 제2 절연 저항 영역은 분리하며, 상기 절연 저항 측정부로부터 상기 제1 절연 저항 영역 및 상기 제2 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 저항값을 제공받아 상기 제2 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 파괴 발생 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 방법.
- 제17항에 있어서,
상기 제어부를 통해, 상기 절연 저항 측정부로부터 제공받은 상기 절연 저항값을 토대로 상기 절연 저항 영역에 대한 절연 파괴 발생 여부를 판단하고, 상기 릴레이부의 동작을 제어하여 상기 절연 저항 영역 중 상기 절연 파괴가 발생한 영역을 판단하는 단계는,
상기 제2 절연 저항 영역에서 상기 절연 파괴가 발생하지 않은 것으로 판단되는 경우, 상기 릴레이부 및 상기 절연 저항 연결부를 제어하여 상기 제1 절연 저항 영역, 상기 제2 절연 저항 영역 및 상기 제3 절연 저항 영역을 연결하고, 상기 절연 저항 측정부로부터 상기 절연 저항 영역 전체에 대한 상기 절연 저항값을 제공받아 상기 제3 절연 저항 영역에 대한 상기 절연 파괴 발생 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 절연 저항 측정 방법.
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| KR20230092476A (ko) | 2021-12-17 | 2023-06-26 | 한국 전기안전공사 | 직류시스템에서 변형된 고임피던스 it 계통 변환 기능을 갖는 절연 감시 장치 및 이에 대한 방법 |
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