KR20200129317A - 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치 - Google Patents

전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치 Download PDF

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KR20200129317A
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Abstract

본 발명은 전기자동차의 급속충전 시스템에서 고전압 배터리를 급속충전할 때 급속충전 시스템의 동작상태를 진단하는 장치에 관한 것이다.
전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치는 배터리와 급속충전포트 간의 설치된 급속충전릴레이의 제어를 위한 제어전압을 출력하는 릴레이제어부; 상기 릴레이제어부에서의 제어전압(RLY_CTRL)과 제1기준전압(Vr1)를 비교하여 제1출력전압(Va)을 출력하는 제1비교기, 진단장치의 동작전압(VBAT)과 제2기준전압(Vr2)을 비교하여 제2출력전압(Vb)을 출력하는 제2비교기, 상기 급속충전포트의 급속충전전압(HV_INPUT)과 제3기준전압(Vr3)을 비교하여 제3출력전압(Vc)을 출력하는 제3비교기를 포함하는 비교부; 및 상기 비교부에서 출력되는 전압을 기초로 상기 급속충전 시스템의 동작상태를 진단하는 제1진단부를 포함한다.

Description

전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치{APPARATUS FOR DIAGNOSING OPERATION STATES OF QUICK CHARGE SYSTEM IN A ELECTRIC VEHCILE}
본 발명은 전기자동차의 급속충전 시스템의 동작상태 진단에 관한 것으로서, 특히 전기자동차의 급속충전 시스템에서 고전압 배터리를 급속충전할 때 급속충전 시스템의 동작상태를 진단하는 장치에 관한 것이다.
전기자동차나 하이브리드 자동차는 전기모터를 구동원으로 사용하며 전기모터에 전력을 공급하기 위한 고전압 배터리가 탑재된다. 이러한 고전압 배터리와 전기모터 구동장치는 복수 개의 고전압 릴레이로 구성된 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Assembly, 이하 PRA)로 연결된다.
고전압 릴레이는 고전압 배터리의 급속충전시 대전류가 도통하면 릴레이 접점에 과전압이 유기되어 접점이 융착될 수 있고 급속충전에 요구되는 충분한 전압이 공급되지 않거나 충전케이블에 문제가 발생할 경우 이를 빠르게 진단할 필요가 있다.
종래에 배터리의 충전시 PRA를 진단하거나 PRA의 고전압 릴레이의 융착상태를 진단하는 다양한 기술이 공지되어 있다.
하지만, 전기자동차의 급속충전시 급속충전 시스템의 동작상태에 따른 여러 충전상황을 진단하는 기술을 개시되지 않았으며, 급속충전에 따른 충전상황에 대한 진단기술의 개발이 요구되고 있다.
공개특허 제10-2016-0148933호 등록특허 제10-1551035호 등록특허 제10-1470254호
본 발명은 전기자동차의 급속충전시 여러 조건에 따른 충전상황을 빠르고 정확하게 진단할 수 있도록 하는 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 출력전압을 이용하여 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태를 정확하게 판단할 수 있도록 하는 전기자동차의 급속충전 시스템의 동작상태 진단장치를 추가적인 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치는, 배터리와 급속충전포트 사이의 (+)전원라인과 (-)전원라인에 각각 설치된 급속충전릴레이를 포함하는 급속충전 시스템의 동작상태를 진단하는 장치에 있어서, 상기 급속충전릴레이의 코일로 전압을 공급하는 보조릴레이를 포함하고 상기 보조릴레이의 스위치로 인가되는 제1전압(RLY_SUPPLY), 상기 보조릴레이의 코일의 일단에 인가되는 제2전압(SP_RLY) 및 상기 보조릴레이의 코일의 타단에 출력되는 제3전압(SP_RLY_RET)를 입력받아 상기 급속충전릴레이의 스위칭제어를 위한 제어전압(RLY_CTRL)을 출력하는 릴레이제어부; 상기 릴레이제어부에서 출력되는 제어전압(RLY_CTRL)이 제1기준전압(Vr1) 이상이면 제1출력전압(Va), 작으면 0V를 출력하는 제1비교기, 전원부에서 인가되는 동작전압(VBAT)이 제2기준전압(Vr2) 이상이면 제2출력전압(Vb), 작으면 OV를 출력하는 제2비교기, 상기 급속충전포트의 (+)전원라인에서 인가되는 급속충전전압(HV_INPUT)이 제3기준전압(Vr3) 이상이면 제3출력전압(Vc), 작으면 0V를 출력하는 제3비교기를 포함하는 비교부; 및 상기 비교부에서 출력되는 전압으로 상기 급속충전 시스템의 동작상태를 진단하는 제1진단부를 포함한다.
여기서, 상기 제1진단부는 상기 비교부의 제1,2,3비교기에서 각각 출력되는 전압에 따라 하기 상태로 진단한다.
Figure pat00001
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치는, 배터리와 급속충전포트 사이의 (+)전원라인과 (-)전원라인에 각각 설치된 급속충전릴레이를 포함하는 급속충전 시스템의 동작상태를 진단하는 장치에 있어서, 상기 급속충전릴레이의 코일로 전압을 공급하는 보조릴레이를 포함하고 상기 보조릴레이의 스위치로 인가되는 제1전압(RLY_SUPPLY), 상기 보조릴레이의 코일의 일단에 인가되는 제2전압(SP_RLY) 및 상기 보조릴레이의 코일의 타단에 출력되는 제3전압(SP_RLY_RET)를 입력받아 상기 급속충전릴레이의 스위칭제어를 위한 제어전압(RLY_CTRL)을 출력하는 릴레이제어부; 상기 릴레이제어부에서 출력되는 제어전압(RLY_CTRL)이 제1기준전압(Vr1) 이상이면 제1출력전압(Va), 작으면 0V를 출력하는 제1비교기, 전원부에서 인가되는 동작전압(VBAT)이 제2기준전압(Vr2) 이상이면 제2출력전압(Vb), 작으면 OV를 출력하는 제2비교기, 상기 급속충전포트의 (+)전원라인에 인가되는 급속충전전압(HV_INPUT)이 제3기준전압(Vr3) 이상이면 제3출력전압(Vc), 작으면 0V를 출력하는 제3비교기를 포함하는 비교부; 상기 비교부의 제1,2,3비교기에서 각각 출력되는 전압을 합산하여 출력전압(SNSG_OUT)을 출력하는 출력부; 및 상기 출력부에서 출력되는 출력전압(SNSG_OUT)을 이용하여 상기 급속충전 시스템의 동작상태를 진단하는 제2진단부; 포함한다.
여기서, 상기 제1,2,3출력전압(Va,Vb,Vc)은 상기 동작전압(VBAT)에서 서로 다른 저항에 의해 각각 전압강하되어 서로 다른 값을 갖는다.
여기서, 상기 릴레이제어부로부터 출력되는 급속충전릴레이의 제어전압(RLY_CTRL)을 이용하여 상기 급속충전릴레이의 온/오프를 위한 제어신호를 출력하는 릴레이제어출력부를 더 포함한다.
여기서, 상기 릴레이제어부는 상기 제1전압(RLY_SUPPLY) 및 제2전압(SP_RLY)이 기설정된 전압이고 상기 제3전압(SP_RLY_RET)이 0V이면 상기 급속충전릴레이를 온시키는 제어전압(RLY_CTRL)을 출력하고, 상기 릴레이제어출력부는 상기 출력된 제어전압(RLY_CTRL)에 따라 상기 급속충전릴레이를 온시킨다.
본 발명에 따른 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치에 의하면 그 진단장치의 출력전압만으로도 전기자동차의 급속충전시 충전상황을 빠르고 정확하게 진단할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치에 의하면 전기자동차의 급속충전시 발생될 수 있는 여러 충전상황을 간단한 구성으로 진단할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 급속충전 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 릴레이제어부의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제1,2,3전압에 따른 릴레이제어출력부의 출력전압을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치의 비교부의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제1,2,3출력전압을 설정하기 위한 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에서 진단장치의 동작전압에 따른 출력전압의 그래프를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 급속충전 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기자동차의 급속충전 시스템(10)은 전기자동차의 배터리(20)와 인버터(30) 간의 전원라인에 설치된 메인릴레이(101,102), 배터리(20)와 급속충전포트(40) 간의 전원라인에 설치된 급속충전릴레이(103,104)를 포함하는 파워 릴레이 어셈블리(PRA)(100)와 급속충전 시스템(10)의 동작상태를 진단하는 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치(200)(이하 진단장치)로 구성될 수 있다.
도시된 바와 같이 PRA(100)는 배터리(20)의 전력을 차량에 선택적으로 공급하도록 스위칭되는 메인릴레이(101,102)와, 급속충전포트(40)를 통해 배터리(20)로 전압을 선택적으로 공급하도록 스위칭되는 급속충전릴레이(103,104)를 포함한다.
메인릴레이(101.102)는 배터리(20)와 인버터(30) 간의 (+)전원라인과 (-)전원라인에 각각 1개씩 설치되고, 급속충전릴레이(103,104)는 배터리(20)와 급속충전포트(40) 간의 (+)전원라인과 (-)전원라인에 각각 1개씩 설치된다.
메인릴레이(101,102)는 배터리관리시스템(BMS)(미도시)에 의해 온/오프가 제어되고 급속충전릴레이(103,104)는 진단장치(200)의 제어신호에 의해 온/오프가 제어된다.
본 발명에 따른 진단장치(200)는 급속충전포트(40)로부터 입력되는 급속충전전압을 이용하여 이용하여 전기자동차의 급속충전 시스템(10)의 동작상태를 진단하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 진단장치(200)는 릴레이제어부(210), 비교부(220), 릴레이제어출력부(230), 제1진단부(240), 출력부(250) 및 제2진단부(260)를 일부 또는 전부를 선택적으로 포함할 수 있다.
릴레이제어부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 내부에 보조릴레이(211)를 포함한다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 릴레이제어부의 구성도이다. 이러한 보조릴레이(210)는 스위치(211a)와 코일(211b)로 구성된다. 스위치(211a)는 외부에서 인가된 제1전압(RLY_SUPPLY)을 급속충전릴레이(103,104)의 코일로 전달/차단하고, 스위치(211a)가 동작하도록 코일(211b)의 일단에 제2전압(SP_RLY)이 인가되고 타단에는 제3전압(SP_RLY_RET)이 출력된다.
이들 제1,2,3전압은 별도의 상위제어기나 BMS 등에서 보조릴레이(211)로 공급 및 관리될 수 있다.
또한, 릴레이제어부(210)는 제1전압(RLY_SUPPLY), 제2전압(SP_RLY) 및 제3전압(SP_RLY_RET)의 조합을 통해 급속충전릴레이(103,104)의 온/오프 동작제어를 위한 제어전압(RLY_CTRL)를 출력한다. 이러한 제어전압(RLY_CTRL)은 구체적으로 급속충전릴레이(103,104)의 온 또는 오프 동작을 위한 제어신호로 이용된다.
예컨대, 릴레이제어부(210)는 기설정된 일정크기의 제1전압(RLY_SUPPLY)과 제2전압(SP_RLY)이 출력되고 제3전압(SP_RLY_RET)이 0V으로 출력되는 경우에 보조릴레이(211)가 온되어 급속충전릴레이(103,104)를 온상태로 스위칭하도록 하기 위한 제어전압(RLY_CTRL)을 출력할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 제1,2,3전압에 따른 릴레이제어출력부(230)의 출력전압을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4을 참조하면, 상기의 일례에서 제1전압(RLY_SUPPLY) 및 제2전압(SP_RLY)이 각각 12V이고 제3전압(SP_RLY_RET)은 OV가 되면 제어전압(RLY_CTRL)을 출력한다.
이때, 릴레이제어출력부(230)는 소정의 제어전압(RLY_CTRL)이 수신되면 배터리(20)와 급속충전포트(40) 간에 연결된 (+)전원라인 및 (-)전원라인에 각각 설치된 (+)급속충전릴레이(103) 및 (-)급속충전릴레이(104)가 온상태가 되도록 각각의 제어전압(RLY_P,RLY_N)을 (+)급속충전릴레이(103) 및 (-)급속충전릴레이(104)로 출력한다. 이로써 급속충전포트(40)를 통해 급속충전전압이 배터리(20)로 공급되어 급속충전이 진행될 수 있다.
비교부(220)는 제1비교기(221), 제2비교기(222), 제3비교기(223)로 구성된다. 제1,2,3비교기(221,222,223)는 입력되는 전압과 기설정된 기준전압을 비교하여 그 비교결과에 따라 각각 다른 전압을 출력한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치의 비교부의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 제1비교기(221)는 릴레이제어부(210)에서 출력되는 제어전압(RLY_CTRL)이 제1기준전압(Vr1) 이상이면 제1출력전압(Va)을 출력하고 작으면 0V를 출력하고, 제2비교기(222)는 전원부에서 인가되는 동작전압(VBAT)이 제2기준전압(Vr2) 이상이면 제2출력전압(Vb)을 출력하고 작으면 OV를 출력하며, 제3비교기(223)는 급속충전포트(40)의 (+)전원라인으로 인가되는 급속충전전압(HV_INPUT)이 제3기준전압(Vr3) 이상이면 제3출력전압(Vc)을 출력하고 작으면 0V를 출력한다.
이때, 도 5의 일례와 같이 제1,2,3비교기(221,222,223)에서 처리할 수 있는 전압의 크기 또는 입력정격전압에 따라 제1,2,3비교기(221,222,223)로 각각 입력되는 제어전압(RLY_CTRL), 동작전압(VBAT) 및 급속충전전압(HV_INPUT)은 제1,2,3비교기(221,222,223)로의 입력전에 그 크기가 조절될 수도 있다.
예를 들어, 도 5는 이에 대한 일 예시로서, 각각의 저항을 이용하여 전압강하 후 제어전압(RLY_CTRL), 동작전압(VBAT) 및 급속충전전압(HV_INPUT)은 제1,2,3비교기(221,222,223)로 입력되도록 할 수도 있다. 특히, 급속충전전압(HV_INPUT)은 고전압이므로 필요한 저전압으로 낮춘 후(step down), 제3비교기(223)로 입력하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 전압 크기의 조정은 일례이며 다양한 방법으로 구현할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제1,2,3출력전압(Va,Vb,Vc)를 설정하기 위한 구성을 도시한 도면이다.
제1,2,3출력전압(Va,Vb,Vc)은 동작전압(VBAT)에서 각각 서로 다른 저항에 의해 전압강하된 후 서로 다른 값(크기)를 갖는다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 동일한 동작전압(VBAT)의 전원라인에 접지(GND)와의 사이에 복수의 저항을 연결하고 저항에 의한 전압강하된 전압으로 결정될 수 있다. 이때, 도면과 같이 R1,R2,R3는 서로 다른 저항값을 갖는 것이 바람직하다. 이로써 동일한 동작전압을 이용함에도 불구하고 Va,Vb,Vc는 각각 서로 다른 값을 갖는다.
따라서, 제1,2,3출력전압(Va,Vb,Vc)은 동작전압(VBAT)과 저항 R1,R2,R3로 결정되므로, 제1,2,3출력전압(Va,Vb,Vc)은 동작전압(VBAT)에 의존하며, 실질적으로는 동작전압(VBAT)과 비례관례를 형성한다. 즉, R1,R2,R3가 고정된 상태에서 동작전압(VBAT)이 클수록 Va,Vb,Vc는 비례적으로 커진다.
제1진단부(240)는 비교부(220)에서 출력되는 전압을 이용하여 급속충전 시스템(10)의 동작상태를 진단한다. 즉, 제1진단부(240)는 비교부(220)의 제1,2,3비교기(221,222,223)에서 각각 출력되는 Va,Vb,Vc,OV를 조건으로 하여 하기 표 1과 같이 각 조건에 맞는 급속충전 시스템(10)의 동작상태를 진단하는 것이다.
제1비교기
출력		 제2비교기
출력		 제3비교기
출력		 진단
Va Vb Vc 급속충전중(제1상태)
Va Vb 0V 급속충전전압 인가 및 급속충전대기중(제2상태)
Va 0V 0V 급속충전전압 미인가(제3상태)
Va 0V Vc 급속충전릴레이 고장(제4상태)
0V - - 동작전압 미인가(제5상태)
예컨대, 제1,2,3비교기(221,222,223)가 모두 Va,Vb,Vc를 출력하면 급속충전릴레이(103,104)가 온이 된 상태이고 진단장치(200)로 동작전원도 입력된 상태이며 급속충전전압도 공급된 상태이므로 배터리(20)를 급속충전하는 상태(제1상태)인 것으로 진단할 수 있다.
제2상태는 제1,2비교기(221,222)는 Va,Vb를 출력하지만 제3비교기(223)가 0V를 출력하므로 동작전압과 급속충전전압은 정상적으로 인가되지만 급속충전릴레이(103,104)가 오프된 상태가 되어 충전전압 대기상태가 되는 것이다.
제3,4상태도 표 1에서와 같이 동작전압, 급속충전전압, 급속충전릴레이의 온 또는 오프 상태에 따라 결정될 수 있다. 제3상태의 급속충전전압 미인가는 예컨대 급속충전 케이블의 미연결로 진단할 수도 있다. 제5상태는 제1비교기(221)의 출력이 0V이면 동작전원이 입력되지 않은 것이므로 제2,3비교기(222,223)의 출력이 어떠한 경우라도 진단장치(200)가 동작하지 않는 경우이다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에서 진단장치(200)는 비교부(220)의 제1,2,3비교기(221,222,223)에서 각각 출력되는 전압을 이용하여 출력부(250) 및 제2진단부(260)을 통해 급속충전 시스템(10)의 동작상태를 진달할 수도 있다.
출력부(250)는 비교부(220)의 제1,2,3비교기(221,222,223)에서 각각 출력되는 전압(Va,Vb,Vc 또는 0V)을 합산하여 하기 표 2와 같이 출력전압(SNSG_OUT)을 출력한다.
제1비교기 출력 제2비교기 출력 제3비교기 출력 출력전압(SNSG_OUT)
Va Vb Vc = Va+Vb+Vc (제1상태)
Va Vb 0V = Va+Vb (제2상태)
Va 0V 0V = Va+Vc (제3상태)
Va 0V Vc = Va (제4상태)
0V - - - (제5상태)
상기한 바와 같이 Va,Vb,Vc가 각각 서로 다른 값을 가지므로 제1~5상태별로 출력전압(SNSG_OUT)은 서로 다른 값을 갖는다. 제5상태는 제1비교기의 출력이 0V이므로 동작전압(VBAT)이 인가되지 않아 진단장치(200)가 동작하지 않으므로 제2,3비교기의 출력이 어떠한 경우라도 출력전압(SNSG_OUT)은 발생하지 않는다.
예컨대, 동작전압(VBAT)이 12V라고 하고, Va=2.28V, Vb=2.48V, Vc=2.12V라고 가정하면 상기 표 2의 출력전압(SNSG_OUT)은 위에서부터 아래로 차례대로로 제1상태는 6.88V(=2.28V+2.48V+2.12V), 제2상태는 4.76V(=2.28V+2.48V+0V), 제3상태는 2.28V(=2.28V+0V+0V), 제4상태는 4.40V(=2.28V+2.12V)가 된다. 제5상태는 Va=0V로서 동작전원(VBAT)가 인가되지 않으므로 출력전압이 발생하지 않는다. 물론, 동작전압(VBAT)이 커지면 Va,Vb,Vc도 비례적으로 커진다.
위 예에서 동작전압(VBAT)이 12V이고, Va=2.28V, Vb=2.48V, Vc=2.12V일 때 제1~4상태에 따라 출력전압(SNSG_OUT)이 각각 다르게 나타남을 알 수 있다. R1,R2,R3가 고정된 상태에서 동작전압(VBAT)이 12V보다 커지면 Va,Vb,Vc도 각각 2.28V, 2.48V, 2.12V보다 커지고, 그러면 제1~4상태별로 출력전압(SNSG_OUT)도 각각 커진다.
제2진단부(260)는 이와 같이 동작전압(VBAT)에 따라 달라지는 출력전압(SNSG_OUT)의 크기를 이용하여 제1~4상태를 진단하는 것이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에서 진단장치의 동작전압(VBAT)에 따른 출력전압(SNSG_OUT)의 그래프를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 위 일례에서와 같이 동작전압(VBAT)이 12V이고, Va=2.28V, Vb=2.48V, Vc=2.12V이라고 할 때 제1~4상태에 따라 출력전압(SNSG_OUT)은 6.88V, 4.76V, 2.28V, 4.40V가 됨을 알 수 있다. 이에, 제2진단부(260)는 다양한 동작전압(VBAT)별로 달라지는 출력전압(SNSG_OUT)을 이용하여 제1~4상태를 진단할 수 있는 것이다. 예를 들어, 도 6에서 동작전압(VBAT)이 12V이고, 출력전압(SNSG_OUT)가 6.88V이면 급속충전중(제1상태)인 것으로 진단할 수 있다.
도 7의 그래프는 직선으로 표시되어 있으나 기설정된 범위로 표시될 수 있다. 이는 진단장치(200) 내부의 요인에 의해 전압의 오차범위 내에서 변동될 가능성이 있기 때문에, 그 오차범위를 감안하여 표시될 수도 있다.
이때, 제5상태는 출력전압(SNSG_OUT)이 발생하지 않으므로 제2단부(260)는 도 6의 그래프에서 출력전압(SNSG_OUT)이 0으로 나타나는 경우에는 제5상태로 진단할 수 있다. 나아가, 출력전압(SNSG_OUT)의 전원라인과 접지(GND)가 서로 단락이 된 경우에도 출력전압(SNSG_OUT_FIN)은 0으로 나타날 수 있으므로 이 경우에도 제5상태로 판단할 수도 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 급속충전 시스템 20 : 배터리
30 : 인버터 40 : 급속충전포트
100 : PRA 101,102 : 메인릴레이
103,104 : 급속충전릴레이 105 : 보조릴레이
105a : 보조릴레이의 스위치 105b : 보조릴레이의 코일
200 : 진단장치 210 : 릴레이제어부
220 : 비교부 221.222,223 : 제1,2,3비교기
230 : 릴레이제어출력부 240 : 제1진단부
250 : 출력부 260 : 제2진단부

Claims (6)

  1. 배터리와 급속충전포트 사이의 (+)전원라인과 (-)전원라인에 각각 설치된 급속충전릴레이를 포함하는 급속충전 시스템의 동작상태를 진단하는 장치에 있어서,
    상기 급속충전릴레이의 코일로 전압을 공급하는 보조릴레이를 포함하고 상기 보조릴레이의 스위치로 인가되는 제1전압(RLY_SUPPLY), 상기 보조릴레이의 코일의 일단에 인가되는 제2전압(SP_RLY) 및 상기 보조릴레이의 코일의 타단에 출력되는 제3전압(SP_RLY_RET)를 입력받아 상기 급속충전릴레이의 스위칭제어를 위한 제어전압(RLY_CTRL)을 출력하는 릴레이제어부;
    상기 릴레이제어부에서 출력된 제어전압(RLY_CTRL)이 제1기준전압(Vr1) 이상이면 제1출력전압(Va), 작으면 0V를 출력하는 제1비교기, 전원부에서 인가되는 동작전압(VBAT)이 제2기준전압(Vr2) 이상이면 제2출력전압(Vb), 작으면 OV를 출력하는 제2비교기, 상기 급속충전포트에서 인가되는 급속충전전압(HV_INPUT)이 제3기준전압(Vr3) 이상이면 제3출력전압(Vc), 작으면 0V를 출력하는 제3비교기를 포함하는 비교부; 및
    상기 비교부에서 출력되는 전압으로 상기 급속충전 시스템의 동작상태를 진단하는 제1진단부; 포함하는 전기자동차의 급속충전시스템 동작상태 진단장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1진단부는 상기 제1,2,3비교기에서 출력되는 전압에 따라 하기 상태로 진단하는 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치.
    Figure pat00002
  3. 배터리와 급속충전포트 사이의 (+)전원라인과 (-)전원라인에 각각 설치된 급속충전릴레이를 포함하는 급속충전 시스템의 동작상태를 진단하는 장치에 있어서,
    상기 급속충전릴레이의 코일로 전압을 공급하는 보조릴레이를 포함하고 상기 보조릴레이의 스위치로 인가되는 제1전압(RLY_SUPPLY), 상기 보조릴레이의 코일의 일단에 인가되는 제2전압(SP_RLY) 및 상기 보조릴레이의 코일의 타단에 출력되는 제3전압(SP_RLY_RET)를 입력받아 상기 급속충전릴레이의 스위칭제어를 위한 제어전압(RLY_CTRL)을 출력하는 릴레이제어부;
    상기 릴레이제어부에서 출력된 제어전압(RLY_CTRL)이 제1기준전압(Vr1) 이상이면 제1출력전압(Va), 작으면 0V를 출력하는 제1비교기, 전원부에서 인가되는 동작전압(VBAT)이 제2기준전압(Vr2) 이상이면 제2출력전압(Vb), 작으면 OV를 출력하는 제2비교기, 상기 급속충전포트에서 인가되는 급속충전전압(HV_INPUT)이 제3기준전압(Vr3) 이상이면 제3출력전압(Vc), 작으면 0V를 출력하는 제3비교기를 포함하는 비교부;
    상기 비교부의 제1,2,3비교기에서 각각 출력되는 전압을 합산하여 출력전압(SNSG_OUT)을 출력하는 출력부; 및
    상기 출력부에서 출력되는 출력전압(SNSG_OUT)을 이용하여 상기 급속충전 시스템의 동작상태를 진단하는 제2진단부; 포함하는 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1,2,3출력전압(Va,Vb,Vc)은 상기 동작전압(VBAT)에서 서로 다른 저항에 의해 각각 전압강하되어 서로 다른 값을 갖는 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 릴레이제어부로부터 출력되는 급속충전릴레이의 제어전압(RLY_CTRL)을 이용하여 상기 급속충전릴레이의 온/오프를 위한 제어신호를 출력하는 릴레이제어출력부를 더 포함하는 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 릴레이제어부는 상기 제1전압(RLY_SUPPLY) 및 제2전압(SP_RLY)이 기설정된 전압이고 상기 제3전압(SP_RLY_RET)이 0V이면 상기 급속충전릴레이를 온시키는 제어전압(RLY_CTRL)을 출력하고, 상기 릴레이제어출력부는 상기 출력된 제어전압(RLY_CTRL)에 따라 상기 급속충전릴레이를 온시키는 전기자동차의 급속충전 시스템 동작상태 진단장치.
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