WO2012173408A2

WO2012173408A2 - 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: WO2012173408A2
Application number: PCT/KR2012/004700
Authority: WO
Inventors: 김호경; 이상용
Original assignee: 주식회사 유라코퍼레이션
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2012-12-20
Also published as: EP2722218A4; EP2777975A2; EP2777975B1; CN103608210A; WO2012173408A3; US9293936B2; JP5899312B2; EP2722218B1; JP2015173110A; JP2014525221A; EP2722218A2; US20140125290A1; JP6053206B2; CN103608210B; EP2777975A3

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 파워 릴레이 구동 장치는 배터리부의 제1 단자와 캐패시터를 포함하는 인버터부의 제1 단자 사이의 접속을 스위칭하는 제1 릴레이부; 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자 사이의 접속을 스위칭하는 제2 릴레이부; 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제 2 단자 사이에 상기 제2 릴레이부와 병렬로 연결되는 제1 스위칭부; 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제 2 단자 사이에 상기 제2 릴레이부와 병렬로 연결되는 제2 스위칭부; 및 상기 제1 릴레이부와 제1 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 프리-충전시키고, 상기 제2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 노멀-충전시키며, 상기 제1 스위칭부를 제어하여 상기 캐패시터의 프리-충전을 종료하고, 상기 배터리부의 전원 공급 차단시 상기 제2 스위칭부를 제어하여 상기 제2 릴레이부와 상기 인버터부의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하고 상기 제 2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 분리시키는 BMS(Battery Management System)부를 포함한다.

Description

파워 릴레이 어셈블리 구동 장치 및 그 구동 방법

본 발명은 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

일반적으로 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Ass'y)는 전기 차량 및 하이브리드 차량에서 배터리로부터 PCU(Power Control Unit)를 거쳐 모터로 연결되는 전원을 연결하고 차단하는 전력 차단 장치로, 전력을 공급하기 위한 메인 게이트(Main Gate) 역할을 수행하는 핵심 부품이다. 뿐만 아니라, 파워 릴레이 어셈블리(Power Relay Ass'y)는 시스템 오류 발생 또는 정비 등의 상황에서 전력을 완전히 차단하는 안전 장치 역할을 수행함으로써 전기 차량/하이브리드 차량에서의 매우 중요한 안전을 담당한다.

이러한 파워 릴레이 어셈블리는 프리-충전 릴레이(Pre-Charging Relay) (450V, 10A 이상) 및 메인 릴레이(Main Relay) (450V, 100~150A 이상) 등의 고전압 릴레이와 배터리/인버터로의 와이어링 연결을 위한 고전압/대전류 버스바 및 단자 등의 부품으로 구성된다. 이중 핵심 부품은 고전압/대전류를 연결 및 차단하는 역할을 수행하는 고전압 릴레이이다. 이러한 고전압 릴레이로서는 통상적으로 릴레이의 접점에서 발생 가능한 스파크를 방지하기 위해 특수 가스(Gas), 예를 들어 H₂ 가스를 주입 밀봉한 기계식 릴레이 구조가 채택되고 있다.

그런데, 상기 고전압 릴레이는 특수 가스로 인해 무겁기 때문에 파워 릴레이 어셈블리의 전체 무게를 증가시킨다. 그 결과, 차량의 연비가 저하되는 문제가 있다.

또한, 상기 고전압 릴레이는 복잡한 기계적인 구조를 갖추고 있을 뿐 아니라 그 부품의 재료비 자체가 높아 그 부품의 가격이 높다. 그 결과, 파워 릴레이 어셈블리의 원가가 증가되는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 BMS부 또는 메인제어부의 제어를 통해 기존에 릴레이의 접점에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위해 요구된 고비용의 특수 가스 충전 릴레이를 저렴한 일반 릴레이로 대체할 수 있으며 일반 릴레이의 사용으로 인해 전체 무게를 줄여 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 파워 릴레이 구동 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또다른 목적은 보호부를 통해 감지되는 온도에 따라 전류의 흐름을 제어하게 함으로써, 온도가 상승하여 스위칭부가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있는 파워 릴레이 구동 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또다른 목적은 통신부와 전류센서부를 통해 스위칭부 또는 보호부가 고장난 경우나 과전류가 흐르는 경우에 대해 대응할 수 있으며 단락이 발생된 경우에는 릴레이부의 접점에서 접점 융착이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있는 파워 릴레이 구동 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또다른 목적은 통신부를 통해 주변 장치의 추가에 따른 배선의 증가를 방지함으로써 배선의 배열을 간략화시킬 수 있는 파워 릴레이 구동 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또다른 목적은 통신부를 통해 복잡한 배선 없이 메인제어부를 용이하게 제어함으로써 복잡한 배선을 잘못 연결하여 발생하는 오류를 최소화시킬 수 있는 파워 릴레이 구동 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치는 배터리부의 제1 단자와 캐패시터를 포함하는 인버터부의 제1 단자 사이의 접속을 스위칭하는 제1 릴레이부; 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자 사이의 접속을 스위칭하는 제2 릴레이부; 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제 2 단자 사이에 상기 제2 릴레이부와 병렬로 연결되는 제1 스위칭부; 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제 2 단자 사이에 상기 제2 릴레이부와 병렬로 연결되는 제2 스위칭부; 및 상기 제1 릴레이부와 제1 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 프리-충전시키고, 상기 제2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 노멀-충전시키며, 상기 제1 스위칭부를 제어하여 상기 캐패시터의 프리-충전을 종료하고, 상기 배터리부의 전원 공급 차단시 상기 제2 스위칭부를 제어하여 상기 제2 릴레이부와 상기 인버터부의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하고 상기 제 2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 분리시키는 BMS(Battery Management System)부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치는 배터리부의 제1 단자와 캐패시터를 포함하는 인버터부의 제1 단자 사이의 접속을 스위칭하는 제1 릴레이부; 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자 사이의 접속을 스위칭하는 제2 릴레이부; 상기 배터리부의 제2 단자와 연결되는 메인제어부와 상기 인버터부의 제2 단자 사이에 각각 연결되는 제1 스위칭부와 제2 스위칭부; 및 상기 제1 릴레이부와 제1 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 프리-충전시키고, 상기 제2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 노멀-충전시키며, 상기 제1 스위칭부를 제어하여 상기 캐패시터의 프리-충전을 종료하고, 상기 배터리부의 전원 공급 차단시 상기 제2 스위칭부를 제어하여 상기 제2 릴레이부와 상기 인버터부의 제2 단자 사이에 등전위를 형성한 후 상기 제 2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 분리시키는 상기 메인제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 메인제어부가 제1 릴레이부를 제어하여 배터리부의 제1 단자와 캐패시터를 포함하는 인버터부의 제1 단자를 전기적으로 연결하는 제1 단자 연결 단계; 상기 제1 단자 연결 단계 후, 상기 메인제어부가 제1 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 연결함으로써 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 프리-충전하는 프리-충전 단계; 상기 프리-충전 단계 후, 상기 메인제어부가 제2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 제2 릴레이부와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 연결함으로써 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 노멀-충전하는 노멀-충전 단계; 상기 노멀-충전 단계 중에, 상기 메인제어부가 상기 제1 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 분리하는 프리-충전 종료 단계; 및 상기 노멀-충전 단계 중에, 상기 배터리부의 전원 공급 차단시 상기 메인제어부가 제2 스위칭부를 제어하여 상기 제2 릴레이부와 상기 인버터부의 제2 단자 사이에 등전위를 형성한 후 상기 제2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 분리시키는 분리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치 및 그 구동 방법은 BMS부 또는 메인 제어부의 제어를 통해 기존에 릴레이의 접점에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위해 요구된 고비용의 특수 가스 충전 릴레이를 저렴한 일반 릴레이로 대체할 수 있으며, 일반 릴레이의 사용으로 인해 전체 무게를 줄여 차량의 연비를 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치 및 그 구동 방법은 보호부를 통해 감지되는 온도에 따라 전류의 흐름을 제어하게 함으로써, 온도가 상승하여 스위칭부가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치 및 그 구동 방법은 통신부와 전류센서부를 통해 스위칭부 또는 보호부가 고장난 경우나 과전류가 흐르는 경우에 대해 대응할 수 있으며 단락이 발생된 경우에는 릴레이부의 접점에서 접점 융착이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치 및 그 구동 방법은 통신부를 통해 주변 장치의 추가에 따른 배선의 증가를 방지함으로써 배선의 배열을 간략화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치 및 그 구동 방법은 통신부를 통해 복잡한 배선 없이 메인제어부를 용이하게 제어함으로써 복잡한 배선을 잘못 연결하여 발생하는 오류를 최소화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치를 블럭으로 설명하기 위한 것이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법을 흐름도로 설명하기 위한 것이다.

도 3은 도 2의 분리 단계를 구체적으로 설명하기 위한 것이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 방법에서 소자의 동작 타이밍을 설명하기 위한 것이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치를 블럭으로 설명하기 위한 것이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에서 분리 단계를 구체적으로 설명하기 위한 것이다.

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 방법에서 소자의 동작 타이밍을 설명하기 위한 것이다.

도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치를 블럭으로 설명하기 위한 것이다.

도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에서 분리 단계를 구체적으로 설명하기 위한 것이다.

도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 방법에서 소자의 동작 타이밍을 설명하기 위한 것이다.

도 11은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치를 블럭으로 설명하기 위한 것이다.

도 12는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치를 블럭으로 설명하기 위한 것이다.

도 13은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치를 블럭으로 설명하기 위한 것이다.

도 14는 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치를 블럭으로 설명하기 위한 것이다.

도 15는 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법을 흐름도로 설명하기 위한 것이다.

도 16은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에서 일부 구성의 동작을 표로 설명하기 위한 것이다.

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 할때, 이는 특별히 반재되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(100)는 배터리부(10)와 인버터부(20) 사이에 연결되어 배터리부(10)로부터 인버터부(20)로 전원을 공급하거나 차단한다.

구체적으로, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(100)는 BMS(Battery Management System)부(110), 제1 구동부(120), 제1 스위칭부(130), 제1 릴레이부(141)와 제2 릴레이부(142)를 포함하는 릴레이부(140), 보호부(150), 센싱부(160), 비교부(170), 제2 구동부(180) 및 제2 스위칭부(190)를 포함하여 구성된다.

상기 BMS부(110)는 배터리부(10)와 전기적으로 연결되어 배터리부(10)의 상태를 유지 및 관리한다. 또한, 상기 BMS부(110)는 제1 릴레이부(141)와 제1 스위칭부(130)를 제어하여 배터리부(10)의 전원으로 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)를 프리-충전(pre-charging)하도록 제어하며, 제2 릴레이부(142)를 제어하여 배터리부(10)의 전원으로 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)를 노멀-충전시키고, 제1 스위칭부(130)를 제어하여 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 프리-충전을 종료하며, 배터리부(10)의 전원 공급 차단시 제2 스위칭부(190)를 제어하여 제2 릴레이부(142)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하고 제2 릴레이부(142)를 제어하여 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 분리시킨다. 여기서, 상기 배터리부(10)의 전원 공급 차단시는 정상 상태에서는 차량의 운행 이후 정지 상태일 때이며, 비상 상태에서는 과전류가 발생한 쇼트 상태일 수 있다. 본 발명에서, 상기 제1 단자는 마이너스 단자(-)이고, 제2 단자는 플러스 단자(+)일 수 있다.

이와 같은 BMS부(110)는 제1 전압(V1), 제2 전압(V2) 및 제3 전압(V3)을 출력하여 제1 구동부(120) 및 릴레이부(140)에 제공한다. 상기 BMS부(110)는 외부로부터 상용전압을 제공받아 제1 전압(V1) 내지 제3 전압(V3)으로 변환하여 출력할 수 있다. 상기 제1 전압(V1) 내지 제3 전압(V3)은 실질적으로 동일한 전압일 수 있으며, 10V 이상 14V 이하를 유지하는 것이 바람직하다.

이하에서는, 상기 BMS(110)에 의해 제어되는 구성에 대해 자세히 설명하기로 한다.

상기 제1 구동부(120)는 배터리부(10)의 제2 단자와 BMS부(110)와 제1 스위칭부(130) 사이에 연결된다. 상기 제1 구동부(120)는 BMS부(110)로부터 제1 전압(V1)을 제공받아 동작하며, 제1 스위칭부(130)를 온(on)시키는 제1 신호(OS1)를 출력한다. 여기서, 제1 구동부(120)의 동작은 제1 릴레이부(141)가 BMS부(110)로부터 제2 전압(V2)을 제공받아 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자를 전기적으로 연결한 후 이루어진다. 도시하진 않았지만, 상기 제1 구동부(120)는 적어도 하나 이상의 저항과 적어도 하나 이상의 스위치로 구성될 수 있다.

상기 제1 스위칭부(130)는 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 제2 릴레이부(142)와 병렬로 연결된다. 상기 제1 스위칭부(130)는 제1 구동부(120)로부터 제1 신호(OS1)를 제공받아 동작하고 제1 릴레이부(141)와 함께 인버터부(20)에 포함되는 캐패시터(미도시)가 배터리부(10)의 전원으로 프리-충전(pre-charging)하게 한다. 도시하진 않았지만, 상기 제1 스위칭부(130)는 고효율, 고속의 파워 전력시스템에서 유리하게 사용되는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 상기와 같은 제1 스위칭부(130)는 제2 릴레이부(142)가 온(on)되어 노멀-충전이 이루어지는 중에 오프(off)되어 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 프리-충전을 종료시킨다.

상기 릴레이부(140)는 배터리부(10)와 인버터부(20) 사이에 연결되며, 제1 스위칭부(130)와 함께 배터리부(10)와 인버터부(20)를 전기적으로 연결하여 제1 시간 동안 인버터부(20)에 포함되는 캐패시터(미도시)가 배터리부(10)의 전원으로 프리-충전(pre-charging)하는 경로를 형성하거나, 프리-충전(pre-charging) 후 배터리부(10)의 전원으로 노멀 충전(normal-charging)하는 경로를 형성한다. 그리고, 상기 릴레이부(140)는 배터리부(10)와 인버터부(20)를 전기적으로 분리되게 한다. 즉, 상기 릴레이부(140)는 배터리부(10)와 인버터부(20)를 순차적으로 전기적으로 연결하거나 분리한다. 이러한 릴레이부(140)는 제1 스위칭부(130)와 전기적으로 연결되며, 제1 릴레이부(141)와 제2 릴레이부(142)를 포함한다.

구체적으로, 상기 제1 릴레이부(141)는 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자 사이의 접속을 스위칭하는 것으로서, BMS부(110)로부터 제2 전압(V2)을 제공받아 동작하여 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자를 전기적으로 연결한다. 즉, 상기 제1 릴레이부(141)는 제2 전압(V2)을 제공받아 온(on)되어 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자를 전기적으로 연결한다. 상기 제1 릴레이부(141)는 BMS부(110)로부터 제2 전압(V2)을 제공받지 않으면 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자를 전기적으로 분리되게 한다. 도시하진 않았지만, 상기 제1 릴레이부(141)는 코일과 스위치로 구성될 수 있다.

한편, 제1 릴레이부(141)에 의해 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자가 전기적으로 연결된 이후에는 제1 구동부(120)와 제1 스위칭부(130)가 온(on)되며, 이때 배터리부(10)의 제2 단자, 제1 스위칭부(130) 및 인버터부(20)의 제2 단자가 전기적으로 연결되어 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)가 제1 시간 동안 배터리부(10)의 전원으로 프리-충전된다. 그리고, 상기 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 프리-충전 종료시, 제1 구동부(120)에 제공되는 제1 전압(V1)이 차단되고 이에 따라 제1 스위칭부(130)가 오프(off)된다.

상기 제2 릴레이부(142)는 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자 사이의 접속을 스위칭하는 것으로서, BMS부(110)로부터 제3 전압(V3)을 제공받아 동작하여 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 연결한다. 즉, 상기 제2 릴레이부(142)는 제3 전압(V3)을 제공받아 온(on)되어 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 연결한다. 상기 제2 릴레이부(142)는 BMS부(110)로부터 제3 전압(V3)을 제공받지 않으면 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 분리되게 한다. 도시하진 않았지만, 상기 제2 릴레이부(142)는 코일과 스위치로 구성될 수 있다.

상기 보호부(150)는 배터리부(10)의 제2 단자와 제1 구동부(120)와 제1 스위칭부(130) 사이에 연결되며, 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)가 배터리부(10)의 전원으로 프리-충전(pre-charging)되는 동안 배터리부(10)의 제2 단자와 제1 스위칭부(130)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 감지되는 온도에 따라 전류의 흐름을 제어한다. 도시하진 않았지만, 상기 보호부(150)는 PTC(Positive thermal coefficient) 서미스터로 구성될 수 있다. 상기 PTC 서미스터는 온도가 올라가면 저항을 증가시켜 전류의 흐름을 차단시킬 수 있다. 이러한 보호부(150)는 온도가 상승하여 제1 스위칭부(130)가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

상기 센싱부(160)는 릴레이부(140), 구체적으로 제2 릴레이부(142)와 제2 스위칭부(190) 사이에 연결되며, BMS부(110)로부터 제2 릴레이부(142)로 제공되는 제3 전압(V3)을 센싱한다. 도시하진 않았지만, 상기 센싱부(160)는 적어도 하나의 센싱 저항으로 구성될 수 있다. 한편, 상기 제2 릴레이부(142)와 센싱부(160) 사이에 레귤레이터부(161)가 더 연결될 수 있다. 상기 레귤레이터부(161)는 제3 전압(V3)을 제공받으면 레귤레이터 전압으로 변환하고 센싱부(160)로 입력한다. 이때, BMS부(110)로부터 직접 출력되는 제3 전압(V3)도 센싱부(160)에 입력된다.

상기 비교부(170)는 센싱부(160)와 제2 스위칭부(190) 사이에 연결되며, 제3 전압(V3)이 제공되지 않아 제3 전압(V3)이 차단되면 하이신호를 출력한다. 여기서, 상기 제3 전압(V3)이 차단되는 것은 제2 릴레이부(142)와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 분리하기 위해 제2 릴레이부(142)를 오프(off) 시키는 동작이 시작된다는 의미이다. 그러나, 제2 릴레이부(142)를 오프(off) 시키기 위해 제2 릴레이부(142)에 제공되는 제3 전압(V3)을 차단하더라도 제2 릴레이부(142)가 바로 오프(off) 되지 않으며 제2 릴레이부(142)가 완전히 오프(off) 될 때까지 소정의 시간이 걸린다. 여기서, 상기 소정의 시간은 제2 릴레이부(142)의 오프(off)가 시작되는 시점에서 제2 릴레이부(142)의 오프(off)가 완료되는 시점까지의 시간으로서, 예를 들어 10~30 ms일 수 있다. 그리고, 상기 하이신호는 제2 릴레이부(142)를 오프(off) 시키는 동작이 시작됨에 따라 소정의 시간 동안 제2 스위칭부(190)를 온(on) 시키기 위한 신호이다.

상기 비교부(170)는 도시하진 않았지만 두개의 입력단자와 1개의 출력 단자기를 가지는 비교기로 구성될 수 있다. 상기 비교기의 입력단자로 센싱부(160)가 연결된다. 그리고, 상기 비교기의 출력단자는 제2 구동부(180)에 연결된다. 상기 센싱부(160)에 의해 제2 릴레이부(142)에 제공되는 제3 전압(V3)이 센싱되면, 비교기의 입력단자들 각각에 레귤레이터부(161)로부터 출력되는 레귤레이터 전압과 BMS부(110)로부터 출력되는 제3 전압(V3)이 제공됨으로써, 비교기의 출력 단자로 로우신호가 출력된다. 반면, 센싱부(160)에 의해 제2 릴레이부(142)에 제공되는 제3 전압(V3)이 센싱되지 않으면, 비교기의 입력단자들 각각에 레귤레이터 전압보다 낮은 전압과 레귤레이터 전압이 제공됨으로써, 비교기의 출력단자로 하이신호가 출력된다. 여기서, 상기 레귤레이터부(161)의 레귤레이터 전압은 비교기의 전원으로도 활용되어 짧은 기간 동안 비교기의 출력단자로 하이신호가 출력되게 할 수 있다.

상기 제2 구동부(180)는 배터리부(10)의 제2 단자와 비교부(170)와 제2 스위칭부(190) 사이에 연결되며, 비교부(170)로부터 하이신호를 제공받아 동작하며 제2 신호(OS2)를 출력한다. 상기 제2 구동부(180)는 도시하진 않았지만 적어도 하나 이상의 저항과 적어도 하나 이상의 스위치로 구성될 수 있다.

상기 제2 스위칭부(190)는 제2 구동부(180)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 제2 릴레이부(142)와 병렬로 연결되며, 제2 구동부(180)로부터 제2 신호(OS2)를 제공받아 동작한다. 상기 제2 스위칭부(190)는 제2 릴레이부(142)로 제공되는 제3 전압(V3)이 차단된 후 제2 릴레이부(142)의 오프가 완료되는 시점의 시간 전에, 즉 제2 릴레이부(142)가 완전히 오프(off)되기 전에 온(on)된다. 이는 BMS부(110)의 제어하에 배터리부(10)와 인버터부(20)를 전기적으로 분리하기 위해 제2 릴레이부(142)를 오프(off) 시킬 때 제2 릴레이부(142)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하기 위함이다. 상기 제2 릴레이부(142)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 형성된 등전위로 인해 제2 릴레이부(142)의 오프시 접점에서 아크의 발생을 방지됨으로써, 기존에 릴레이의 접점에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위해 요구된 고비용의 특수 가스 충전 릴레이가 저렴한 일반 릴레이로 대체될 수 있다. 그리고, 상기 제2 스위칭부(190)는 제2 릴레이부(142)가 오프(off)되면 제2 시간 이후에 오프(turn off)된다. 여기서, 상기 제2 시간은 제2 릴레이부(142)가 오프(turn off)된 이후 제1 릴레이부(141)가 오프(off)되는 시간전이다. 상기 제2 스위칭부(190)는 도시하진 않았지만 저항, 제너 다이오드 및 스위치로 구성될 수 있다.

한편, 상기 제2 스위칭부(190)는 제1 스위칭부(130)와 병렬로 배치될 수 있다. 이와 같이, 상기 제2 스위칭부(190)는 제1 스위칭부(130)와 병렬로 배치됨으로써, 회로 설계를 용이하면서도 회로의 균형을 맞추게 할 수 있다.

또한, 상기 제1 스위칭부(130)와 제2 스위칭부(190)는 고효율, 고속의 파워 전력 시스템에서 유리하게 사용되는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)로 구성될 수 있지만, FET(Field Effect Transistor), MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)또는 SSR(Solid State Relay)로도 구성될 수 있다. 이렇게 구성되는 제1 스위칭부(130)와 제2 스위칭부(190)는 회로를 용이하게 설계할 수 있게 하는 동시에 오동작 없이 효율적으로 동작하게 할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(100)는 BMS부(110)를 통해 제2 릴레이부(142)를 완전히 오프(off)시키기 전에 2 스위칭부(190)를 온(on)되게 함으로써, 배터리부(10)와 인버터부(20)를 전기적으로 분리하기 위해 제2 릴레이부(142)를 오프(off)시킬때 제2 릴레이부(142)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(100)는 제2 릴레이부(142)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 형성된 등전위를 통해 제2 릴레이부(142)의 오프(off)시 접점에서 아크의 발생을 방지시킴으로써, 기존에 릴레이의 접점에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위해 요구된 고비용의 특수 가스 충전 릴레이를 저렴한 일반 릴레이로 대체할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(100)는 보호부(150)를 통해 감지되는 온도에 따라 전류의 흐름을 제어하게 함으로써, 온도가 상승하여 제1 스위칭부(130)가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

다음은 도 1을 결부하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법을 흐름도로 설명하기 위한 것이고, 도 3은 도 2의 분리 단계를 구체적으로 설명하기 위한 것이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 방법에서 소자의 동작 타이밍을 설명하기 위한 것이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 제1 단자 연결 단계(S110), 프리-충전 단계(S120), 노멀-충전 가능 시간 판단 단계(S130), 노멀-충전 단계(S140), 프리-충전 종료 가능 시간 판단 단계(S150), 프리-충전 종료 단계(S160) 및 분리 단계(S170)를 포함한다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 배터리부(10)로부터 인버터부(20)로 전원을 공급 또는 차단시키는 동작을 수행한다.

먼저, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(100)가 t1 시간까지 오프(off)된 상태인 것으로 가정한다.

상기 제1 단자 연결 단계(S110)는 BMS부(110)가 제1 릴레이부(141)를 제어하여, 즉 도 4와 같이 제1 릴레이부(141)를 온(on) 시켜 제1 릴레이부(141)를 통해 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자를 전기적으로 연결하는 단계이다.

구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 t1 시점에서 BMS부(110)로부터 제2 전압(V2)이 제1 릴레이부(141)에 제공되면 제1 릴레이부(141)가 온(on)되어 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자가 전기적으로 연결된다.

상기 프리-충전 단계(S120)는 제1 단자 연결 단계(S110) 후 BMS부(110)가 제1 스위칭부(130)를 제어하여, 즉 도 4와 같이 제1 구동부(120)와 제1 스위칭부(130)를 온(on) 시켜 배터리부(10)의 제2 단자, 제1 스위칭부(130) 및 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 연결함으로써 배터리부(10)의 전원으로 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)를 프리-충전(pre-charging)하는 단계이다. 상기 프리-충전(pre-charging)은 예를 들어 미리 정해진 제1 시간 동안 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 용량이 약 80% 내지 85%이 되도록 이루어질 수 있다.

구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 t2 시점에서 제1 전압(V1)이 제1 구동부(120)에 제공되어 제1 구동부(120)가 온(on)되어 동작하며, 제1 구동부(120)로부터 제1 스위칭부(130)로 제1 신호(OS1)가 제공된다. 이에 따라, 제1 구동부(120)와 제1 스위칭부(130)가 순차적으로 동작하며, 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)가 배터리부(10)의 전원으로 프리-충전(pre-charging)된다.

상기 노멀-충전 가능 시간 판단 단계(S130)는 BMS부(110)가 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 용량이 제1 시간 동안 약 80% 내지 85%의 용량이 충전될 수 있도록 프리-충전이 이루어지고 난 후 노멀-충전 가능 시간이 되었는지 판단하는 단계이다.

상기 노멀-충전 단계(S140)는 프리-충전 단계(S120) 후 BMS부(110)가 노멀-충전 가능 시간이 된 것으로 판단하면 제2 릴레이부(142)를 제어하여, 즉 도 4와 같이 제2 릴레이부(142)를 온(on) 시켜 제2 릴레이부(142)를 통해 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 연결함으로써 배터리부(10)의 전원으로 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)를 노멀-충전(normal-charging)하는 단계이다. 상기 노멀-충전(pre-charging)은 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 용량이 약 100%가 되도록 이루어질 수 있다.

구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 t3 시점에서 BMS부(110)로부터 제3 전압(V3)이 제2 릴레이부(142)에 제공되어, 제2 릴레이부(142)가 온(on)된다. 그리고, t4 시점까지 계속해서 BMS부(110)로부터 제1 전압(V1)이 제1 구동부(120)에 제공된다.

상기 프리-충전 종료 가능 시간 판단 단계(S150)는 BMS부(110)가 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 용량이 약 100%가 되는 노멀-충전이 이루어지고 난 후 프리-충전 종료 가능 시간이 되었는지 판단하는 단계이다.

상기 프리-충전 종료 단계(S160)는 노멀-충전 단계(S140) 중 BMS부(110)가 프리-충전 종료 가능 시간이 된 것으로 판단하면 제1 스위칭부(130)를 제어하여, 즉 도 4와 같이 제1 스위칭부(130)를 오프(off) 시켜 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 프리-충전(pre-charging)을 종료시킨다. 여기서, 상기 프리-충전 종료 단계(S160)는 프리-충전 단계(S120)에서 노멀-충전 단계(S140)로 진행되고 인버터부(20)가 동작하기 전의 노멀-충전 단계(S140) 중에 이루어지는 것이다.

구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 t4 시점 이후에 제1 구동부(120)에 제공되던 제1 전압(V1)이 차단된다. 이에 따라, 제1 구동부(120)와 제1 스위칭부(130)가 오프(off)된다. 그리고, t5 시점까지 계속해서 BMS부(110)로부터 제2 전압(V2)과 제3 전압(V3)이 제1 릴레이부(141)와 제2 릴레이부(142)에 제공된다. 이러한 동작에 의해, 제1 릴레이부(141)와 제2 릴레이부(142)의 온(on) 상태가 유지된다.

상기 분리 단계(S170)는 노멀-충전 단계(S140) 중 배터리부(10)의 전원 공급 차단시 제2 스위칭부(190)를 제어하여 제2 릴레이부(142)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하고 제2 릴레이부(142)를 제어하여 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 분리시키는 단계이다. 여기서, 상기 배터리부(10)의 전원 공급 차단시는 정상 상태에서는 차량의 운행 이후 정지 상태일 때이며, 비상 상태에서는 과전류가 발생한 쇼트 상태일 수 있다.

구체적으로, 상기 분리 단계(S170)는 도 3과 같이 제3 전압 차단 과정(S171)과, 센싱부 및 비교부 동작 과정(S172), 및 제2 스위칭부 온(on) 과정(S173)을 포함한다.

상기 제3 전압 차단 과정(S171)에서는 도 4와 같이 t5 시점 이후에 제2 릴레이부(142)에 제공되던 제3 전압(V3)이 차단되어 제2 릴레이부(142)의 오프(off)가 시작되기 시작한다. 그리고, 제1 릴레이부(141)에 제공되던 제2 전압(V2)은 t7까지 계속 제공된다.

상기 센싱부 및 비교부 동작 과정(S172)에서는 도 4와 같이 t5 이후 제3 전압(V3)이 차단되어 제2 릴레이부(142)의 오프(off)가 시작되면 센싱부(160)가 제3 전압(V3)이 차단된 것을 센싱하고 비교부(170)가 동작하여 하이신호를 출력한다.

상기 제2 스위칭부 온 과정(S173)에서는 하이신호가 제2 구동부(180)에 제공되어 도 4와 같이 t5 시점에서 제2 구동부(180)가 온(on)되고 제2 구동부(180)로부터 제2 신호(OS2)를 제공받는 제2 스위칭부(190)가 온(on)된다. 여기서, 상기 제2 스위칭부(190)의 온(on)이 유지되는 동안, 제2 릴레이부(142)의 오프(off)가 시작되는 시점으로부터 소정 시간 후인 t6 시점에서 제2 릴레이부(142)의 오프(off)가 완료된다(완전히 이루어진다).

이와 같이, 제3 전압(V3)이 차단된 후 제2 릴레이부(142)가 완전히 오프(off)되기 전에 제2 스위칭부(190)가 온(on)되어 제2 릴레이부(142)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위가 형성된다. 이에 따라, 제 2 릴레이부(142)가 오프(off)되더라도 제2 릴레이부(142)의 접점 부분에서 아크가 발생되지 않는다.

한편, 상기 제2 릴레이부(142)가 완전히 오프된 후 하이신호가 제2 구동부(180)에 제공되지 않으면 제2 구동부(180)가 오프되고 이에 따라 제2 스위칭부(190)가 오프(off)된다.

그리고, t7로부터 일정 시간(△t) 이후 제1 릴레이부(141)에 제공되던 제2 전압(V2)이 차단되어 제1 릴레이부(141)가 오프(off)되며, 이때 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(100)의 동작이 멈춘다. 여기서, 일정 시간(△t)은 10~30ms 일 수 있으며, 제2 전압(V2)의 차단을 t7로부터 일정 시간(△t) 이후에 수행하는 이유는 제2 스위칭부(190)와 제1 릴레이부(141)가 동시에 오프(off)되는 경우 제1 릴레이부(141)의 접점 부분에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(200)는 배터리부(10)와 인버터부(20) 사이에 연결되어 배터리부(10)로부터 인버터부(20)로 전원을 공급하거나 차단한다. 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(200)는 도 1의 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(100)와 비교하여 센싱부(160)와 비교부(170)를 포함하지 않는다.

구체적으로, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(200)는 BMS부(210), 제1 구동부(220), 제1 스위칭부(230), 제1 릴레이부(241)와 제2 릴레이부(242)를 포함하는 릴레이부(240), 보호부(250), 전압분배부(270), 제2 구동부(280) 및 제2 스위칭부(290)를 포함하여 구성된다.

상기 BMS부(210)는 도 1의 BMS부(110)와 유사하다. 다만, 상기 BMS부(210)는 제1 전압(V1), 제2 전압(V2), 제3 전압(V3) 외에 제4 전압(V4)도 출력한다. 이러한 BMS부(210)는 외부로부터 상용전압을 제공받아 제1 전압(V1) 내지 제4 전압(V4)으로 변환하여 출력할 수 있다. 이때, 상기 제1 전압(V1) 내지 제4 전압(V4)은 실질적으로 동일한 전압일 수 있으며, 10V 이상 14V 이하를 유지하는 것이 바람직하다. 상기 BMS부(210)는 제1 전압(V1) 내지 제4 전압(V4)을 제1 구동부(220), 릴레이부(240) 및 전압분배부(270)에 순차적으로 제공할 수 있다. 여기서, 상기 제1 전압(V1) 내지 제3 전압(V3)은 도 1에서 설명되었으므로 중복된 설명은 생략하기로 한다. 상기 제4 전압(V4)은 전압분배부(270)에 제공되어 분배 전압으로 변환된다. 상기 분배 전압은 제2 구동부(280)를 온(on) 시키는데 이용된다.

상기 제1 구동부(220), 제1 스위칭부(230), 릴레이부(240) 및 보호부(250)는 도 1의 제1 구동부(120), 제1 스위칭부(130), 릴레이부(140) 및 보호부(150)와 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 상기 제1 구동부(220), 제1 스위칭부(230), 릴레이부(240) 및 보호부(250)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기 전압분배부(270)는 BMS부(210)와 제2 구동부(280) 사이에 연결되며, BMS부(210)가 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 분리시키기 위해 제2 릴레이부(242)에 제공되는 제3 전압(V3)을 차단하기 전에 BMS부(210)로부터 제4 전압(V4)을 제공받아 분배하여 분배 전압을 출력한다. 도시하진 않았지만, 상기 전압분배부(270)는 적어도 하나의 저항을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제2 구동부(280)는 도 1의 제2 구동부(180)와 유사하다. 다만, 상기 제2 구동부(280)는 도 1의 제2 구동부(180)가 비교부(170)로부터 하이신호를 제공받는 것과 달리 전압분배부(270)로부터 분배 전압을 제공받아 동작하며 제2 신호(OS2)를 출력한다. 상기 제2 구동부(280)는 제2 구동부(180)와 동일한 구성을 가지므로, 제2 구동부(280)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기 제2 스위칭부(290)는 도 1의 제2 스위칭부(190)와 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 다만, 상기 제2 스위칭부(290)는 제2 릴레이부(242)로 제공되는 제3 전압(V3)이 차단되기 전에 먼저 온(on)된다.

상기와 같이 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(200)는 BMS부(210)를 통해 제2 릴레이부(242)를 완전히 오프(off) 시키기 전에 제2 스위칭부(290)를 온(on)되게 함으로써, 배터리부(10)와 인버터부(20)를 전기적으로 분리하기 위해 제2 릴레이부(242)를 오프(off)시킬때 제2 릴레이부(242)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(200)는 제2 릴레이부(242)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 형성된 등전위를 통해 제2 릴레이부(242)의 오프(off)시 접점에서 아크의 발생을 방지시킴으로써, 기존에 릴레이의 접점에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위해 요구된 고비용의 특수 가스 충전 릴레이를 저렴한 일반 릴레이로 대체할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(200)는 보호부(250)를 통해 감지되는 온도에 따라 전류의 흐름을 제어하게 함으로써, 온도가 상승하여 제1 스위칭부(230)가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(200)는 간단한 구성을 가지는 전압분배부(270)를 이용하여 제2 스위칭부(290)를 제어 함으로써, 전체 회로의 구성 및 동작을 단순화시킬 수 있다.

다음은 도 5를 결부하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에서 분리 단계를 구체적으로 설명하기 위한 것이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 방법에서 소자의 동작 타이밍을 설명하기 위한 것이다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 도 2에 도시된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법과 비교하여 분리 단계(S170)와 다른 분리 단계(S270)를 가질 뿐 동일한 단계를 포함한다.

즉, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 제1 단자 연결 단계(S110), 프리-충전 단계(S120), 노멀-충전 가능 시간 판단 단계(S130), 노멀-충전 단계(S140), 프리-충전 종료 가능 시간 판단 단계(S150), 프리-충전 종료 단계(S160) 및 분리 단계(S270)를 포함한다. 이러한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 배터리부(10)로부터 인버터부(20)로 전원을 공급 또는 차단시키는 동작을 수행한다.

먼저, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(200)가 t1 시간까지 오프(off)된 상태인 것으로 가정한다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에서 제1 단자 연결 단계(S110), 프리-충전 단계(S120), 노멀-충전 가능 시간 판단 단계(S130), 노멀-충전 단계(S140), 프리-충전 종료 가능 시간 판단 단계(S150), 프리-충전 종료 단계(S160)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에서 제1 단자 연결 단계(S110), 프리-충전 단계(S120), 노멀-충전 가능 시간 판단 단계(S130), 노멀-충전 단계(S140), 프리-충전 종료 가능 시간 판단 단계(S150), 프리-충전 종료 단계(S160)와 동일하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기 분리 단계(S270)는 노멀-충전 단계(S140) 중 배터리부(10)의 전원 공급 차단시 제2 스위칭부(290)를 제어하여 제2 릴레이부(242)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하고 제2 릴레이부(242)를 제어하여 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 분리시키는 단계이다.

구체적으로, 상기 분리 단계(S270)는 도 6과 같이 제4 전압 제공 과정(S271), 제2 스위칭부 온(on) 과정(S272) 및 제3 전압 차단 과정(S273)을 포함한다.

상기 제4 전압 제공 과정(S271)에서는 도 7과 같이 t5 이후 제3 전압(V3)이 차단되어 제2 릴레이부(242)의 오프(off)가 시작되기 전에, 즉 t5 직전에 BMS부(210)가 전압분배부(270)에 제4 전압(V4)을 제공하여 전압분배부(270)가 동작한다. 이러한 전압분배부(270)는 제4 전압(V4)을 분배하여 분배 전압을 제2 구동부(280)에 제공한다.

상기 제2 스위칭부 온 과정(S272)에서는 분배 전압이 제2 구동부(280)에 제공되어 도 7과 같이 t5 시점 직전에서 제2 구동부(280)가 온(on)되고 제2 구동부(280)로부터 제2 신호(OS2)를 제공받는 제2 스위칭부(290)가 온(on)된다.

상기 제3 전압 차단 과정(S273)에서는 도 7과 같이 t5 시점 이후에 제2 릴레이부(242)에 제공되던 제3 전압(V3)이 차단된다. 이에 따라, 상기 제2 스위칭부(290)의 온(on)이 유지되는 동안에, 제2 릴레이부(242)의 오프(off)가 시작되며 소정 시간 후인 t6 시점에서 제2 릴레이부(242)의 오프(off)가 완료된다(완전히 이루어진다).

이와 같이, 제2 릴레이부(242)가 완전히 오프(off)되기 전에 제2 스위칭부(290)가 온(on)되어 제2 릴레이부(242)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위가 형성된다. 이에 따라, 제 2 릴레이부(242)가 오프(off)되더라도 제2 릴레이부(242)의 접점 부분에서 아크가 발생되지 않는다.

한편, 상기 제2 릴레이부(242)가 완전히 오프된 후 제4 전압(V4)으로부터 분배된 분배 전압이 제2 구동부(280)에 제공되지 않으면 제2 구동부(280)가 오프되고 이에 따라 제2 스위칭부(290)가 오프(off)된다.

그리고, t7로부터 일정 시간(△t) 이후 제1 릴레이부(241)에 제공되던 제2 전압(V2)이 차단되어 제1 릴레이부(241)가 오프(toff)되며, 이때 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(200)의 동작이 멈춘다. 여기서, 일정 시간(△t)은 10~30ms 일 수 있으며, 제2 전압(V2)의 차단을 t7로부터 일정 시간(△t) 이후에 수행하는 이유는 제2 스위칭부(290)와 제1 릴레이부(241)가 동시에 오프(off)되는 경우 제1 릴레이부(241)의 접점 부분에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(300)는 배터리부(10)와 인버터부(20) 사이에 연결되어 배터리부(10)로부터 인버터부(20)로 전원을 공급하거나 차단한다.

구체적으로, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(300)는 BMS부(310), 제1 구동부(320), 제1 스위칭부(230), 제1 릴레이부(341)와 제2 릴레이부(342)를 포함하는 릴레이부(340), 보호부(350), 센싱부(360), 비교부(365), 전압분배부(370), 제2 구동부(380) 및 제2 스위칭부(390)를 포함하여 구성된다.

상기 BMS부(310)는 도 1의 BMS부(110)와 유사하다. 다만, 상기 BMS부(310)는 제1 전압(V1), 제2 전압(V2), 제3 전압(V3) 외에 제4 전압(V4)도 출력한다. 이러한BMS부(310)는 외부로부터 상용전압을 제공받아 제1 전압(V1) 내지 제4 전압(V4)으로 변환하여 출력할 수 있다. 이때, 상기 제1 전압(V1) 내지 제4 전압(V4)은 실질적으로 동일한 전압일 수 있으며, 10V 이상 14V 이하를 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 BMS부(310)는 제1 전압(V1) 내지 제4 전압(V4)을 제1 구동부(320), 릴레이부(340) 및 전압분배부(370)에 순차적으로 제공할 수 있다. 여기서, 상기 제1 전압(V1) 내지 제3 전압(V3)은 도 1에서 설명되었으므로 중복된 설명은 생략하기로 한다. 상기 제4 전압은 전압분배부(370)를 온시키는 전압으로 이용된다.

상기 제1 구동부(320), 제1 스위칭부(330), 릴레이부(340), 보호부(350), 센싱부(360) 및 비교부(365)는 도 1의 제1 구동부(120), 제1 스위칭부(130), 릴레이부(140), 보호부(150), 센싱부(160) 및 비교부(170)와 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 상기 제1 구동부(320), 제1 스위칭부(330), 릴레이부(340), 보호부(350), 센신부(360) 및 비교부(365)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기 전압분배부(370)는 BMS부(310)와 제2 구동부(380)와 비교부(365) 사이에 연결되며, BMS부(310)가 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 분리시키기 위해 제2 릴레이부(342)에 제공되는 제3 전압(V3)을 차단하기 전에 BMS부(310)로부터 제4 전압(V4)을 제공받아 분배하여 분배 전압을 출력한다. 도시하진 않았지만, 상기 전압분배부(370)는 적어도 하나의 저항을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제2 구동부(380)는 도 1의 제2 구동부(180)와 유사하다. 다만, 상기 제2 구동부(380)는 도 1의 제2 구동부(180)가 비교부(170)로부터 하이신호를 제공받는 동작하는 것과 달리, BMS부(310)으로부터 전압분배부(370)로 제공되는 제4 전압(V4) 및 비교부(365)로부터 전압분배부(370)로 제공되는 하이신호의 전압 중 어느 하나의 전압에서 분배된 분배 전압을 제공받아 동작하며 제2 신호(OS2)를 출력한다. 상기 제2 구동부(380)는 제2 구동부(180)와 동일한 구성을 가지므로, 제2 구동부(380)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(300)는 BMS부(310)를 통해 제2 릴레이부(342)를 완전히 오프(off) 시키기 전에 제2 스위칭부(390)를 온(on)되게 함으로써, 배터리부(10)와 인버터부(20)를 전기적으로 분리하기 위해 제2 릴레이부(342)를 오프(off)시킬 때 제2 릴레이부(342)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(300)는 제2 릴레이부(342)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 형성된 등전위를 통해 제2 릴레이부(342)의 오프(off)시 접점에서 아크의 발생을 방지시킴으로써, 기존에 릴레이의 접점에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위해 요구된 고비용의 특수 가스 충전 릴레이를 저렴한 일반 릴레이로 대체할 수 있다.

또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(300)는 보호부(350)를 통해 감지되는 온도에 따라 전류의 흐름을 제어하게 함으로써, 온도가 상승하여 제1 스위칭부(330)가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

다음은 도 8을 결부하여 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에서 분리 단계를 구체적으로 설명하기 위한 것이고, 도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 방법에서 소자의 동작 타이밍을 설명하기 위한 것이다.

본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 도 2에 도시된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법과 비교하여 분리 단계(S170)와 다른 분리 단계(S370)를 가질 뿐 동일한 단계를 포함한다.

즉, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 제1 단자 연결 단계(S110), 프리-충전 단계(S120), 노멀-충전 가능 시간 판단 단계(S130), 노멀-충전 단계(S140), 프리-충전 종료 가능 시간 판단 단계(S150), 프리-충전 종료 단계(S160) 및 분리 단계(S370)를 포함한다. 이러한 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 배터리부(10)로부터 인버터부(20)로 전원을 공급 또는 차단시키는 동작을 수행한다.

먼저, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(300)가 t1 시간까지 오프(turn off)된 상태인 것으로 가정한다.

본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에서 제1 단자 연결 단계(S110), 프리-충전 단계(S120), 노멀-충전 가능 시간 판단 단계(S130), 노멀-충전 단계(S140), 프리-충전 종료 가능 시간 판단 단계(S150), 프리-충전 종료 단계(S160)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에서 제1 단자 연결 단계(S110), 프리-충전 단계(S120), 노멀-충전 가능 시간 판단 단계(S130), 노멀-충전 단계(S140), 프리-충전 종료 가능 시간 판단 단계(S150), 프리-충전 종료 단계(S160)와 동일하므로, 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기 분리 단계(S370)는 노멀-충전 단계(S140) 중 배터리부(10)의 전원 공급 차단시 제2 스위칭부(390)를 제어하여 제2 릴레이부(342)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하고 제2 릴레이부(342)를 제어하여 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 분리시키는 단계이다.

구체적으로, 상기 분리 단계(S370)는 도 9와 같이 제4 전압 제공 과정(S371), 제2 스위칭부 온(on) 과정(S372) 및 제3 전압 차단 과정(S373)을 포함한다. 여기서, 상기 분리 단계(S370)는 제4 전압으로부터 분배된 분배 전압이 제2 구동부(380)에 제공된 경우이다.

상기 제4 전압 제공 과정(S371)에서는 도 10과 같이 t5 이후 제3 전압(V3)이 차단되어 제2 릴레이부(342)의 오프(off)가 시작되기 전에, t5 직전에 BMS부(310)가 전압분배부(370)에 제4 전압(V4)을 제공하여 전압분배부(370)가 동작한다. 이러한 전압분배부(370)는 제4 전압(V4)을 분배하여 분배 전압을 제2 구동부(380)에 제공한다.

상기 제2 스위칭부 온 과정(S372)에서는 분배 전압이 제2 구동부(380)에 제공되어 도 7과 같이 t5 시점 직전에서 제2 구동부(380)가 온(on)되고 제2 구동부(380)로부터 제2 신호(OS2)를 제공받는 제2 스위칭부(390)가 온(on)된다.

상기 제3 전압 차단 과정(S373)에서는 도 10 같이 t5 시점 이후에 제2 릴레이부(342)에 제공되던 제3 전압(V3)이 차단된다. 이에 따라, 상기 제2 스위칭부(390)의 온(on)이 유지되는 동안에, 제2 릴레이부(342)의 오프(off)가 시작되며 소정 시간 후인 t6 시점에서 제2 릴레이부(342)의 오프(off)가 완료된다(완전히 이루어진다).

한편 도시하진 않았지만, 상기 비교부(365)로부터 전압분배부(370)로 제공되는 하이신호의 전압에서 분배된 분배 전압이 제2 구동부(380)에 제공되는 경우 분리 단계(S370)는 도 3의 분리 단계(S170)와 같이 이루어진다.

이와 같이, 제2 릴레이부(342)가 완전히 오프(off)되기 전에 제2 스위칭부(390)가 온(on)되어 제2 릴레이부(342)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위가 형성된다. 이에 따라, 제 2 릴레이부(342)가 오프(off)되더라도 제2 릴레이부(342)의 접점 부분에서 아크가 발생되지 않는다.

한편, 상기 제2 릴레이부(342)가 완전히 오프(off)된 후 분배 전압이 제2 구동부(380)에 제공되지 않으면 제2 구동부(380)가 오프(off)되고 이에 따라 제2 스위칭부(390)가 오프(off)된다.

그리고, t7로부터 일정 시간(△t) 이후 제1 릴레이부(341)에 제공되던 제2 전압(V2)이 차단되어 제1 릴레이부(341)가 오프(off)되며, 이때 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(300)의 동작이 멈춘다. 여기서, 일정 시간(△t)은 10~30ms 일 수 있으며, 제2 전압(V2)의 차단을 t7로부터 일정 시간(△t) 이후에 수행하는 이유는 제2 스위칭부(390)와 제1 릴레이부(341)가 동시에 오프(off)되는 경우 제1 릴레이부(341)의 접점 부분에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(400)는 배터리부(10)와 인버터부(20) 사이에 연결되어 배터리부(10)로부터 인버터부(20)로 전원을 공급하거나 차단한다.

구체적으로, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(400)는 BMS부(410), 제1 구동부(420), 제1 스위칭부(430), 제1 릴레이부(441)와 제2 릴레이부(442)를 포함하는 릴레이부(440), 보호부(450), 센싱부(460), 비교부(470), 제2 구동부(480) 및 제2 스위칭부(490)를 포함하여 구성된다.

상기 BMS부(410)는 도 1의 BMS부(110)와 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 상기 BMS부(410)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1 구동부(420)는 도 1의 제1 구동부(120)와 유사하다. 다만, 상기 제1 구동부(420)는 제1 발광 표시부(421)를 더 포함한다. 상기 제1 발광 표시부(421)는 제1 구동부(420)가 제1 스위칭부(430)로 제1 신호(OS1)를 제공하는 동안 온(on)되어 발광한다. 여기서, 상기 제1 발광 표시부(421)는 발광다이오드로 구성될 수 있다. 이와 같이 제1 구동부(420)는 제1 스위칭부(430)에 제1 신호(OS1)를 제공하는 동안 제1 발광 표시부(421)가 온(on)되게 함으로써, 제1 신호(OS1)가 공급되는 것을 용이하게 체크하게 할 수 있다.

상기 제1 스위칭부(430), 릴레이부(440), 보호부(450), 센싱부(460) 및 비교부(470)는 도 1의 제1 스위칭부(130), 릴레이부(140), 보호부(150), 센싱부(160) 및 비교부(170)와 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 상기 제1 스위칭부(430), 릴레이부(440), 보호부(450), 센싱부(460) 및 비교부(470)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기 제2 구동부(480)는 도 1의 제2 구동부(180)와 유사하다. 다만, 상기 제2 구동부(480)는 제2 발광 표시부(481)를 더 포함한다. 상기 제2 발광 표시부(481)는 제2 구동부(480)가 제2 스위칭부(490)로 제2 신호(OS2)를 제공하는 동안 온(on)되어 발광한다. 여기서, 상기 제2 발광 표시부(481)는 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 이와 같이 제2 구동부(480)는 제2 스위칭부(490)에 제2 신호(OS2)를 제공하는 동안 제2 발광 표시부(481)가 온(on)되게 함으로써, 제2 신호(OS2)가 공급되는 것을 용이하게 체크하게 할 수 있다.

상기 제2 스위칭부(490)는 도 1의 제2 스위칭부(190)와 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 상기 제2 스위칭부(490)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 본 발명의 제4 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(400)는 BMS부(410)를 통해 제2 릴레이부(442)를 완전히 오프(off) 시키기 전에 제2 스위칭부(490)를 온(on)되게 함으로써, 배터리부(10)와 인버터부(20)를 전기적으로 분리하기 위해 제2 릴레이부(442)를 오프(off)시킬때 제2 릴레이부(442)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(400)는 제2 릴레이부(442)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 형성된 등전위를 통해 제2 릴레이부(442)의 오프(off)시 접점에서 아크의 발생을 방지시킴으로써, 기존에 릴레이의 접점에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위해 요구된 고비용의 특수 가스 충전 릴레이를 저렴한 일반 릴레이로 대체할 수 있다.

또한, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(400)는 보호부(450)를 통해 감지되는 온도에 따라 전류의 흐름을 제어하게 함으로써, 온도가 상승하여 제1 스위칭부(430)가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(200)는 제1 발광 표시부(421)와 제2 발광 표시부(481)를 이용하여 제1 스위칭부(430)와 제2 스위칭부(490)의 동작을 용이하게 체크할 수 있다.

본 발명의 제4 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 도 3에 도시된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법과 같이 제1 단자 연결 단계(S110), 프리-충전 단계(S120), 노멀-충전 가능 시간 판단 단계(S130), 노멀-충전 단계(S140), 프리-충전 종료 가능 시간 판단 단계(S150), 프리-충전 종료 단계(S160) 및 분리 단계(S170)를 포함한다.

다만, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법과 비교하여 프리-충전 단계(S120)가 제1 발광 표시부(421)를 온시키는 과정을 포함하고 분리 단계(S170)가 제2 발광 표시부(481)를 온시키는 과정을 포함하는 점만 제외하고 동일하다. 이에 따라, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(500)는 배터리부(10)와 인버터부(20) 사이에 연결되어 배터리부(10)로부터 인버터부(20)로 전원을 공급하거나 차단한다.

구체적으로, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(500)는 BMS부(510), 제1 구동부(520), 제1 스위칭부(530), 제1 릴레이부(541)와 제2 릴레이부(542)를 포함하는 릴레이부(540), 보호부(550), 전압분배부(570), 제2 구동부(580) 및 제2 스위칭부(590)를 포함하여 구성된다.

상기 BMS부(510)는 도 5의 BMS부(210)와 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 상기 BMS부(510)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1 구동부(520)는 도 5의 제1 구동부(220)와 유사하다. 다만, 상기 제1 구동부(520)는 제1 발광 표시부(521)를 더 포함한다. 상기 제1 발광 표시부(521)는 제1 구동부(520)가 제1 스위칭부(530)로 제1 신호(OS1)를 제공하는 동안 온(on)되어 발광한다. 여기서, 상기 제1 발광 표시부(521)는 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 이와 같이 제1 구동부(520)는 제1 스위칭부(530)에 제1 신호(OS1)를 제공하는 동안 제1 발광 표시부(521)가 온(on)되게 함으로써, 제1 신호(OS1)가 공급되는 것을 용이하게 체크하게 할 수 있다.

상기 제1 스위칭부(530), 릴레이부(540), 보호부(550) 및 전압분배부(570)는 도 5의 제1 스위칭부(230), 릴레이부(240), 보호부(250) 및 전압분배부(270)와 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 상기 제1 스위칭부(530), 릴레이부(540), 보호부(550) 및 전압분배부(570)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기 제2 구동부(580)는 도 5의 제2 구동부(280)와 유사하다. 다만, 상기 제2 구동부(580)는 제2 발광 표시부(581)를 더 포함한다. 상기 제2 발광 표시부(581)는 제2 구동부(580)가 제2 스위칭부(590)로 제2 신호(OS2)를 제공하는 동안 온(on)되어 발광한다. 여기서, 상기 제2 발광 표시부(581)는 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 이와 같이 제2 구동부(580)는 제2 스위칭부(590)에 제2 신호(OS2)를 제공하는 동안 제2 발광 표시부(581)가 온(on)되게 함으로써, 제2 신호(OS2)가 공급되는 것을 용이하게 체크하게 할 수 있다.

상기 제2 스위칭부(590)는 도 5의 제2 스위칭부(290)와 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 상기 제2 스위칭부(590)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 본 발명의 제5 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(500)는 BMS부(510)를 통해 제2 릴레이부(542)를 완전히 오프(off) 시키기 전에 제2 스위칭부(590)를 온(on)되게 함으로써, 배터리부(10)와 인버터부(20)를 전기적으로 분리하기 위해 제2 릴레이부(542)를 오프(off)시킬때 제2 릴레이부(542)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(500)는 제2 릴레이부(542)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 형성된 등전위를 통해 제2 릴레이부(542)의 오프(off)시 접점에서 아크의 발생을 방지시킴으로써, 기존에 릴레이의 접점에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위해 요구된 고비용의 특수 가스 충전 릴레이를 저렴한 일반 릴레이로 대체할 수 있다.

또한, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(500)는 보호부(550)를 통해 감지되는 온도에 따라 전류의 흐름을 제어하게 함으로써, 온도가 상승하여 제1 스위칭부(530)가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(500)는 제1 발광 표시부(521)와 제2 발광 표시부(581)를 이용하여 제1 스위칭부(530)와 제2 스위칭부(590)의 동작을 용이하게 체크할 수 있다.

본 발명의 제5 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법과 같이 제1 단자 연결 단계(S110), 프리-충전 단계(S120), 노멀-충전 가능 시간 판단 단계(S130), 노멀-충전 단계(S140), 프리-충전 종료 가능 시간 판단 단계(S150), 프리-충전 종료 단계(S160) 및 분리 단계(S270)를 포함한다.

다만, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법과 비교하여 프리-충전 단계(S120)가 제1 발광 표시부(521)를 온시키는 과정을 포함하고 분리 단계(S270)가 제2 발광 표시부(581)를 온시키는 과정을 포함하는 점만 제외하고 동일하다. 이에 따라, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 제6 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(600)는 배터리부(10)와 인버터부(20) 사이에 연결되어 배터리부(10)로부터 인버터부(20)로 전원을 공급하거나 차단한다.

구체적으로, 본 발명의 제6 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(600)는 BMS부(610), 제1 구동부(620), 제1 스위칭부(630), 제1 릴레이부(641)와 제2 릴레이부(642)를 포함하는 릴레이부(640), 보호부(650), 센싱부(660), 비교부(665), 전압분배부(670), 제2 구동부(680) 및 제2 스위칭부(690)를 포함하여 구성된다.

상기 BMS부(610)는 도 8의 BMS부(310)와 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 상기 BMS부(610)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1 구동부(620)는 도 8의 제2 구동부(320)와 유사하다. 다만, 상기 제1 구동부(620)는 제1 발광 표시부(621)를 더 포함한다. 상기 제1 발광 표시부(621)는 제1 구동부(620)가 제1 스위칭부(630)로 제1 신호(OS1)를 제공하는 동안 온(turn on)되어 발광한다. 여기서, 상기 제1 발광 표시부(621)는 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 이와 같이 제1 구동부(620)는 제1 스위칭부(630)에 제1 신호(OS1)를 제공하는 동안 제1 발광 표시부(621)가 온(on)되게 함으로써, 제1 신호(OS1)가 공급되는 것을 용이하게 체크하게 할 수 있다.

상기 제1 스위칭부(630), 릴레이부(640), 보호부(650), 센싱부(660), 비교부(665) 및 전압분배부(670)는 도 8의 제1 스위칭부(330), 릴레이부(340), 보호부(350), 센싱부(360), 비교부(365) 및 전압분배부(370)와 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 상기 제1 스위칭부(630), 릴레이부(640), 보호부(650), 센싱부(660), 비교부(665) 및 전압분배부(670)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기 제2 구동부(680)는 도 8의 제2 구동부(380)와 유사하다. 다만, 상기 제2 구동부(680)는 제2 발광 표시부(681)를 더 포함한다. 상기 제2 발광 표시부(681)는 제2 구동부(680)가 제2 스위칭부(690)로 제2 신호(OS2)를 제공하는 동안 온(on)되어 발광한다. 여기서, 상기 제2 발광 표시부(681)는 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 이와 같이 제2 구동부(680)는 제2 스위칭부(690)에 제2 신호(OS2)를 제공하는 동안 제2 발광 표시부(681)가 온(on)되게 함으로써, 제2 신호(OS2)가 공급되는 것을 용이하게 체크하게 할 수 있다.

상기 제2 스위칭부(690)는 도 8의 제2 스위칭부(390)와 동일한 구성을 가지며 동일한 역할을 한다. 이에 따라, 상기 제2 스위칭부(690)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 본 발명의 제6 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(600)는 BMS부(610)를 통해 제2 릴레이부(642)를 완전히 오프(off) 시키기 전에 제2 스위칭부(690)를 온(on)되게 함으로써, 배터리부(10)와 인버터부(20)를 전기적으로 분리하기 위해 제2 릴레이부(642)를 오프(off)시킬때 제2 릴레이부(642)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제6 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(600)는 제2 릴레이부(642)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 형성된 등전위를 통해 제2 릴레이부(642)의 오프(off)시 접점에서 아크의 발생을 방지시킴으로써, 기존에 릴레이의 접점에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위해 요구된 고비용의 특수 가스 충전 릴레이를 저렴한 일반 릴레이로 대체할 수 있다.

또한, 본 발명의 제6 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(600)는 보호부(650)를 통해 감지되는 온도에 따라 전류의 흐름을 제어하게 함으로써, 온도가 상승하여 제1 스위칭부(630)가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제6 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(600)는 제1 발광 표시부(621)와 제2 발광 표시부(681)를 이용하여 제1 스위칭부(630)와 제2 스위칭부(690)의 동작을 용이하게 체크할 수 있다.

본 발명의 제6 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법과 같이 제1 단자 연결 단계(S110), 프리-충전 단계(S120), 노멀-충전 가능 시간 판단 단계(S130), 노멀-충전 단계(S140), 프리-충전 종료 가능 시간 판단 단계(S150), 프리-충전 종료 단계(S160) 및 분리 단계(S370)를 포함한다.

다만, 본 발명의 제6 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법과 비교하여 프리-충전 단계(S120)가 제1 발광 표시부(621)를 온시키는 과정을 포함하고 분리 단계(S370)가 제2 발광 표시부(681)를 온시키는 과정을 포함하는 점만 제외하고 동일하다. 이에 따라, 본 발명의 제6 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 14는 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치를 블럭으로 설명하기 위한 것이다

도 14를 참조하면, 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(700)는 배터리부(10)와 인버터부(20) 사이에 연결되어 배터리부(10)로부터 인버터부(20)로 전원을 공급하거나 차단한다.

구체적으로, 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(700)는 BMS부(710), 레귤레이터부(711), 메인제어부(720), 제1 릴레이구동부(731)와 제2 릴레이구동부(732)를 포함하는 릴레이구동부(730), 제1 릴레이부(741)와 제2 릴레이부(742)를 포함하는 릴레이부(740), 제1 스위칭부(750), 제2 스위칭부(760), 전류센서부(770), 통신부(780) 및 보호부(790)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 BMS부(710)는 배터리부(10)와 전기적으로 연결되어 배터리부(10)의 상태를 유지 및 관리한다. 상기 BMS부(710)는 제1 전압(V1), 제2 전압(V2), 제3 전압(V3) 및 제4 전압(V4)을 출력한다. 여기서, 상기 제1 전압(V1)은 메인제어부(720)를 구동시키는 메인전압으로 변환되는 전압이고, 제2 전압(V2)은 제1 릴레이부(741)를 온(on) 시키기 위한 전압이며, 제3 전압(V3)은 제2 릴레이부(742)를 온(on) 시키기 위한 전압이고, 제4 전압(V4)은 제1 스위칭부(750)와 제2 스위칭부(760)를 온(on) 시키기 위한 전압이다.

상기 레귤레이터부(711)는 BMS부(710)로부터 제1 전압(V1)을 제공받아 메인전압으로 변환한다. 즉, 상기 레귤레이터부(711)는 메인제어부(720)가 안정적으로 구동하도록 제1 전압(V1)을 메인전압으로 변환한 후 출력한다.

상기 메인제어부는(720)는 BMS부(710)와 연결되며, 레귤레이터부(711)로부터 메인전압을 제공받아 동작하고, 복수 개의 제어신호를 출력한다. 예를 들어, 상기 메인제어부(720)는 제1 릴레이부(741), 제1 스위칭부(750), 제2 릴레이부(742) 및 제2 스위칭부(760)를 제어하기 위한 제1 제어신호(CS1) 내지 제4 제어신호(CS4)를 출력한다.

구체적으로, 메인제어부(720)는 제1 제어신호(CS1)를 제1 릴레이구동부(731)에 제공하여 제1 릴레이구동부(731)를 동작시키고 제2 릴레이구동부(732)의 동작에 의해 BMS부(710)로부터 출력되는 제2 전압(V2)으로 제1 릴레이부(741)를 온(on) 시킴으로써 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자를 전기적으로 연결하고, 제3 제어신호(CS3)를 제1 스위칭부(750)에 제공하여 BMS부(710)로부터 출력되는 제4 전압(V4)으로 제1 스위칭부(750)를 온(on) 시켜 배터리부(10)의 제2 단자, 메인제어부(720), 제1 스위칭부(750) 및 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 연결하여 배터리부(10)의 전원으로 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)를 프리-충전(pre-charging)하도록 제어한다.

또한, 상기 메인제어부(720)는 제2 제어신호(CS2)를 제2 릴레이구동부(732)에 제공하여 제2 릴레이구동부(732)를 동작시키고 제2 릴레이구동부(732)의 동작에 의해 BMS부(710)로부터 출력되는 제3 전압(V3)으로 제1 릴레이부(741)를 온(on) 시킴으로써 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 연결하여 배터리부(10)의 전원으로 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)를 노멀-충전(normal charging)하도록 제어한다.

또한, 상기 메인제어부(720)는 제3 제어신호(CS3)를 출력하지 않아 제1 스위칭부(750)로 제공되는 제4 전압(V4)을 차단하여 제1 스위칭부(750)를 오프(off) 시킴으로써, 배터리부(10)의 제2 단자, 메인제어부(720), 제1 스위칭부(750) 및 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 분리시켜 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 프리-충전을 종료하도록 제어한다.

또한, 상기 메인제어부(720)는 배터리부(10)의 전원 공급 차단시 제4 제어신호(CS4)를 제2 스위칭부(760)에 제공하여 BMS부(710)로부터 출력되는 제4 전압(V4)으로 제2 스위칭부(750)를 온(on) 시킨 후 제2 릴레이부(742)를 오프(off)시켜 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 분리하도록 제어한다. 여기서, 상기 배터리부(10)의 전원 공급 차단시는 정상 상태에서는 차량의 운행 이후 정지 상태일 때이며, 비상 상태에서는 과전류가 발생한 쇼트 상태일 수 있다.

상기와 같은 메인제어부(720)는 마이컴으로 구성될 수 있다.

이하에서는, 상기 메인제어부(720)에 의해 제어되는 구성에 대해 자세히 설명하기로 한다.

상기 제1 릴레이구동부(731)는 메인제어부(720)와 제1 릴레이부(741) 사이에 연결되어 메인제어부(720)의 제어하에 제1 릴레이부(741)를 구동시킨다. 즉, 상기 제1 릴레이구동부(731)는 메인제어부(720)로부터 제1 제어신호(CS1)를 제공받아 BMS부(710)에서 제공하는 제2 전압(V2)으로 제1 릴레이부(741)를 구동시킨다. 이러한 제1 릴레이구동부(731)는 메인제어부(720)로부터 제1 제어신호(CS1)를 제공받아 동작하되, 제1 제어신호(CS1)에 따라 제2 전압(V2)을 제1 릴레이부(741)에 제공하거나 차단할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 릴레이구동부(731)는 제1 제어신호(CS1)를 제공받으면 온(on)되어 제1 릴레이부(741)를 동작시키고, 제1 제어신호(CS1)를 제공받지 못하면 오프(off)되어 제1 릴레이부(741)를 동작시키지 않는다.

상기 제1 스위칭부(750)는 메인제어부(720)와 인버터부(20) 사이에 연결되며, 메인제어부(720)로부터 제3 제어신호(CS3)를 제공받아 동작하고 제1 릴레이부(741)와 함께 배터리부(10)의 전원으로 인버터부(720)에 포함된 캐패시터(미도시)를 프리-충전(pre-charging)시키는 경로를 형성한다.

이러한 제1 스위칭부(750)는 구체적으로 제1 스위치(751)와 제2 스위치(752)를 포함할 수 있다.

상기 제1 스위치(751)는 메인제어부(720)로부터 제3 제어신호(CS3)를 제공받아 동작하며, 제1 신호(OS1)를 출력한다. 즉, 상기 제1 스위치(751)는 제3 제어신호(CS3)를 제공받으면 온(on)되어 제1 신호(OS1)를 출력하고, 제3 제어신호(CS3)를 제공받지 않으면 오프(off)되어 제1 신호(OS1)를 출력하지 않는다. 여기서, 상기 제1 스위치(751)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), FET(Field Effect Transistor) 또는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 구성될 수 있다.

상기 제2 스위치(752)는 제1 스위치(751)로부터 제1 신호(OS1)를 제공받아 동작한다. 즉, 상기 제2 스위치(752)는 제1 신호(OS1)를 제공받으면 온(on)되고, 제1 신호(OS1)를 제공받지 않으면 오프(off)된다. 여기서, 상기 제2 스위치(752)는 제1 신호(OS1)를 제공받는 동안 계속해서 온(on)되어 배터리부(10)의 전원으로 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)를 프리-충전(pre-charging)하게 한다. 여기서, 상기 제2 스위치(752)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), FET(Field Effect Transistor) 또는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 구성될 수 있다.

한편, 상기와 같은 제1 스위칭부(750)는 제2 릴레이부(742)가 온(on)되어 노멀-충전이 이루어진 후에 메인제어부(720)로부터 제3 제어신호(CS3)를 제공받지 않아 오프(off)되어 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 프리-충전을 종료시킨다.

상기 제2 릴레이구동부(732)는 메인제어부(720)와 제2 릴레이부(742) 사이에 연결되어 메인제어부(720)의 제어하에 제2 릴레이부(742)를 구동시킨다. 즉, 상기 제2 릴레이구동부(732)는 메인제어부(720)로부터 제2 제어신호(CS2)를 제공받아 BMS부(710)에서 제공하는 제3 전압(V3)으로 제2 릴레이부(742)를 구동시킨다. 이러한 제2 릴레이구동부(732)는 메인제어부(720)로부터 제2 제어신호(CS2)를 제공받아 동작하되, 제2 제어신호(CS2)에 따라 제3 전압(V3)을 제2 릴레이부(742)에 제공하거나 차단할 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 릴레이구동부(732)는 제2 제어신호(CS2)를 제공받으면 온(on)되어 제2 릴레이부(742)를 동작시키고, 제2 제어신호(CS2)를 제공받지 않으면 오프(off)되어 제2 릴레이부(742)를 동작시키지 않는다.

상기 릴레이부(740)는 배터리부(10)와 인버터부(20) 사이에 연결되며, 제1 스위칭부(750)와 함께 배터리부(10)와 인버터부(20) 사이에 등전위를 형성하여 배터리부(10)의 전원으로 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)를 프리-충전(pre-charging)하는 경로를 형성하거나 프리-충전(pre-charging) 후 배터리부(10)의 전원으로 노멀-충전(normal-charging)하는 경로를 형성한다. 그리고, 상기 릴레이부(740)는 배터리부(10)와 인버터부(20)를 전기적으로 분리되게 한다. 즉, 상기 릴레이부(740)는 배터리부(10)와 인버터부(20)를 순차적으로 전기적으로 연결하거나 분리한다. 이러한 릴레이부(740)는 제1 릴레이부(741)와 제2 릴레이부(742)를 포함한다.

상기 제1 릴레이부(741)는 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자 사이의 접속을 스위칭하는 것으로서, 제1 릴레이구동부(731)의 동작 여부에 의하여 BMS부(710)로부터 제2 전압(V2)을 제공받아 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자를 전기적으로 연결하거나 분리한다. 즉, 상기 제1 릴레이부(741)는 제1 릴레이구동부(731)가 동작하면 BMS부(710)로부터 제2 전압(V2)을 제공받아 온(on)됨으로써 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자를 전기적으로 연결하여 등전위를 형성하거나, 제1 릴레이구동부(731)가 동작하지 않으면 BMS부(710)로부터 제2 전압(V2)이 차단되어 오프(off)됨으로써 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자를 전기적으로 분리한다. 상기 제1 릴레이부(741)는 코일과 스위치로 구성될 수 있다.

상기 제2 릴레이부(742)는 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자 사이의 접속을 스위칭하는 것으로서, 제2 릴레이구동부(732)의 동작 여부에 의하여 BMS부(710)로부터 제3 전압(V3)을 제공받아 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 연결하거나 분리한다. 즉, 상기 제2 릴레이부(742)는 제2 릴레이구동부(732)가 동작하면 BMS부(710)로부터 제3 전압(V3)을 제공받아 온(on)됨으로써 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 연결하여 실질적으로 배터리부(10)의 전원으로 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)를 노멀-충전되게 하거나, 제2 릴레이구동부(732)가 동작하지 않으면 BMS부(710)로부터 제3 전압(V3)이 차단되어 오프(off)됨으로써 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 분리한다. 상기 제2 릴레이부(742)는 코일과 스위치로 구성될 수 있다.

상기 제2 스위칭부(760)는 메인제어부(720)와 인버터부(20) 사이에 연결되며, 메인제어부(720)로부터 제4 제어신호(CS3)를 제공받아 동작하고 제2 릴레이부(242)의 오프(off) 전에 온(on)된다. 이는 메인제어부(720)의 제어하에 배터리부(10)와 인버터부(20)를 전기적으로 분리하기 위해 제2 릴레이부(742)를 오프(off)시킬때 제2 릴레이부(742)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성시키기 위함이다. 상기 제2 릴레이부(742)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 형성된 등전위로 인해 제2 릴레이부(742)의 오프(off)시 접점에서 아크의 발생이 방지됨으로써, 기존에 릴레이의 접점에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위해 요구된 고비용의 특수 가스 충전 릴레이가 저렴한 일반 릴레이로 대체될 수 있다.

또한, 상기 제2 스위칭부(760)는 통신부(780)를 통해 파워 차단 신호(PBS)가 메인제어부(720)에 제공되거나 전류센서부(770)를 통해 이상 신호(FSS)가 메인제어부(720)에 제공되는 경우에도, 메인제어부(720)로부터 제4 제어신호(CS4)를 제공받아 동작한다. 여기서, 상기 파워 차단 신호(PBS)는 예를 들어 제2 스위치(752) 또는 보호부(790)가 고장난 경우 배터리부(10)에서 인버터부(20)로 전원을 차단시키는 명령 신호이다. 상기 제2 스위치(752) 또는 보호부(790)의 고장은 전류 센서부(790)에서 측정된 전류의 측정값을 통해 판단될 수 있다. 또한, 상기 이상 신호(FSS)는 예를 들어 배터리부(10)와 릴레이부(740) 사이에서 전류센서부(770)에 의해 센싱되는 전류의 값이 설정값 이하이거나 이상인 경우 배터리부(10)에서 인버터부(20)로 전원을 차단시키는 명령 신호이다. 상기 센싱되는 전류의 값이 설정값 이하인 경우는 제1 릴레이구동부(731), 제2 릴레이구동부(732), 제2 스위치(752), 보호부(790) 또는 배터리부(10)가 고장난 경우일 수 있으며, 센싱되는 전류의 값이 설정값 이상인 경우는 단락이 발생된 경우일 수 있다. 상기 단락은 열을 발생시켜 특히 제2 릴레이부(742)의 접점에서 접점 융착을 발생시킬 수 있다.

이와 같은 제2 스위칭부(760)는 구체적으로 제3 스위치(761)와 제4 스위치(762)를 포함할 수 있다.

상기 제3 스위치(761)는 메인제어부(720)가 배터리부(10)와 인버터부(20)를 전기적으로 분리하기 위해 제2 릴레이부(742)를 오프(off)시키는 경우로 판단하거나 BMS부(710)에서 통신부(780)를 통해 파워 차단 신호(PBS)가 메인제어부(720)에제공되거나 이상 신호(FSS)가 메인제어부(720)에 제공되면, 메인제어부(720)로부터 제4 제어신호(CS4)를 제공받아 제2 신호(OS2)를 출력한다. 즉, 상기 제3 스위치(761)는 제4 제어신호(CS4)를 제공받으면 온(on)되어 제2 신호(OS2)를 출력하고, 제4 제어신호(CS4)를 제공받지 않으면 오프(off)되어 제2 신호(OS2)를 출력하지 않는다. 여기서, 상기 제3 스위치(761)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), FET(Field Effect Transistor) 또는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 구성될 수 있다.

상기 제4 스위치(762)는 제3 스위치(761)로부터 제2 신호(OS2)를 제공받아 동작한다. 즉, 제4 스위치(762)는 제2 신호(OS2)를 제공받으면 온(on)되고, 제2 신호(OS2)를 제공받지 않으면 오프(off)된다. 여기서, 상기 제4 스위치(762)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), FET(Field Effect Transistor) 또는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 구성될 수 있다.

상기 전류센서부(770)는 릴레이부(740), 구체적으로 제2 릴레이부(742)와 배터리부(10) 사이에 연결되어 전류를 센싱하며, 전류의 값이 설정한 값 이하이거나 이상이면 이상 신호(FSS)를 출력한다. 이러한 전류센서부(770)는 릴레이부(740)에 흐르는 전류를 센싱하고, 전류의 값이 설정한 값 이하이거나 이상이면 이상 신호(FSS)를 출력하여 메인제어부(720)에 제공할 수 있다.

상기 통신부(780)는 HS-CAN(High Speed-Controller Area Network), LS-CAN(Low Speed-Controller Area Network) 및 LIN(Local Interconnect Network)의 통신 방식 중 어느 하나의 통신 방식으로 통신한다. 이와 같이, 통신부(780)는 HS-CAN, LS-CAN 및 LIN의 통신 방식을 이용하여 메인제어부(720)를 용이하게 제어할 수 있다.

한편, 도 14에서는 레귤레이터부(711)와 통신부(780)가 분리되어 배치되는 것을 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 레귤레이터부(711)는 통신부(780)를 수용할 수 있다. 즉, 통신부(780)는 레귤레이터부(711)의 내부에 수용됨으로써, 하나의 칩으로 형성될 수 있다. 이에 따라, HS-CAN, LS-CAN 및 LIN의 통신 방식을 이용하여 메인제어부(720)의 제어가 가능하다.

상기 보호부(790)는 제1 스위칭부(750)와 릴레이부(740) 사이, 더욱 구체적으로 제2 스위치(752)와 전류센서부(770) 사이에 연결되며, 감지되는 온도에 따라 전류의 흐름을 제어한다. 상기 보호부(790)는 PTC(Positive thermal coefficient) 서미스터로 구성될 수 있다. 상기 PTC 서미스터는 온도가 올라가면 저항을 증가시켜 전류의 흐름을 차단시킬 수 있다. 이러한 보호부(790)는 제2 스위치(752)와 릴레이부(740) 사이에 연결됨으로써, 온도가 상승하여 제2 스위치(752)가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(700)는 메인제어부(720)를 통해 제2 스위칭부(760)를 제2 릴레이부(742)의 오프 전에 온(on)되게 함으로써, 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 분리하기 위해 제2 릴레이부(742)를 오프(off)시킬때 제2 릴레이부(742)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하게 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(700)는 제2 릴레이부(742)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 형성된 등전위를 통해 제2 릴레이부(742)의 오프(off)시 접점에서 아크의 발생을 방지시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(700)는 기존에 릴레이의 접점에서 아크가 발생하는 것을 방지하기 위해 요구된 고비용의 특수 가스 충전 릴레이를 저렴한 일반 릴레이로 대체할 수 있으며, 일반 릴레이의 사용으로 인해 전체 무게를 줄여 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(700)는 통신부(780)를 통해 파워 차단 신호(PBS)가 메인제어부(720)에 제공되거나 전류센서부(770)를 통해 이상 신호(FSS)가 메인제어부(720)에 제공되는 경우에 제2 스위칭부(760)를 온(on)시키고 제2 릴레이부(742)를 오프(off)시킴으로써, 제2 스위치(752) 또는 보호부(790)가 고장난 경우나 과전류가 흐르는 경우에 대해 대응할 수 있으며 단락이 발생된 경우에 제2 릴레이부(742)의 접점에서 접점 융착이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(700)는 통신부(780)를 통해 주변 장치의 추가에 따른 배선의 증가를 방지함으로써 배선의 배열을 간략화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(700)는 복잡한 배선 없이 메인제어부(720)를 용이하게 제어함으로써 복잡한 배선을 잘못 연결하여 발생하는 오류를 최소화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(700)는 제1 스위칭부(750)와 릴레이부(740) 사이에 연결되는 보호부(790)를 통해 감지되는 온도에 따라 전류의 흐름을 제어하게 함으로써, 온도가 상승하여 제2 스위치(752)가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

다음은 도 14를 결부하여 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 15는 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법을 흐름도로 설명하기 위한 것이고, 도 16은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법에서 일부 구성의 동작을 표로 설명하기 위한 것이다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 제1 단자 연결 단계(S710), 프리-충전 단계(S720), 노멀-충전 단계(S730), 프리-충전 종료 단계(S740) 및 분리 단계(S750)를 포함한다. 상기 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법은 배터리부(10)로부터 인버터부(20)로 전원을 공급 또는 차단시키는 동작을 수행한다.

먼저, 본 발명의 제7 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치(700)가 오프(off)된 상태인 것으로 가정한다.

상기 제1 단자 연결 단계(S710)는 메인제어부(720)가 제1 릴레이부(741)를 제어하여, 즉 도 16과 같이 제1 릴레이부(741)를 온(on) 시켜 제1 릴레이부(741)를 통해 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자를 전기적으로 연결하는 단계이다.

구체적으로, 상기 제1 단자 연결 단계(S710)에서 레귤레이터부(711)가 BMS부(710)로부터 제1 전압(V1)을 제공받아 메인전압으로 변환한 후 메인전압을 메인제어부(720)에 제공한다. 이에 따라, 메인제어부(720)가 동작한다. 그리고, 메인제어부(720)는 제1 제어신호(CS1)를 제1 릴레이구동부(731)에 제공한다. 이에 따라, 제1 릴레이구동부(731)는 동작하여 BMS부(710)에서 제공하는 제2 전압(V2)을 제1 릴레이부(741)에 제공한다. 이에 따라, 상기 제1 릴레이부(741)가 온(on)되며, 인버터부(20)의 제1 단자와 배터리부(10)의 제1 단자가 전기적으로 연결된다.

그리고, 상기 프리-충전 단계(S720)는 제1 단자 연결 단계(S710) 후 메인제어부(720)가 제1 스위칭부(750)를 제어하여, 즉 도 16과 같이 제1 스위칭부(750)를 온(on) 시켜 배터리부(10)의 제2 단자, 메인제어부(720), 제1 스위칭부(750) 및 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 연결함으로써 배터리부(10)의 전원으로 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)를 프리-충전(pre-charging)하는 단계이다. 상기 프리-충전(pre-charging)은 예를 들어 미리 정해진 제1 시간 동안 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 용량이 약 80% 내지 85%이 되도록 이루어질 수 있다.

구체적으로, 상기 프리-충전 단계(S720)에서 제1 스위치(751)가 메인제어부(720)로부터 제3 제어신호(CS3)를 공급받아 동작한다. 이때, 제1 스위치(751)는 제3 제어신호(CS3)를 제공받으면 온(on)되어 제1 신호(OS1)를 출력한다. 그리고, 제2 스위치(752)는 제1 스위치(751)로부터 제1 신호(OS1)를 공급받아 온(on)되면 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)가 프리-충전(pre-charging)되게 한다. 여기서, 제2 스위치(752)는 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)가 프리-충전(pre-charging)되는 동안 온(on)된 상태를 유지할 수 있다.

그리고, 상기 노멀-충전 단계(S730)는 프리-충전 단계(S720) 후 메인제어부(720)가 제2 릴레이부(742)를 제어하여, 즉 도 16과 같이 제2 릴레이부(742)를 온(on) 시켜 제2 릴레이부(742)를 통해 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 연결함으로써 배터리부(10)의 전원으로 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)를 노멀-충전(normal-charging)하는 단계이다. 상기 노멀-충전(pre-charging)은 예를 들어 미리 정해진 제2 시간 동안 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 용량이 약 100%가 되도록 이루어질 수 있다.

구체적으로, 상기 노멀-충전 단계(S730)에서 메인제어부(720)는 제2 제어신호(CS2)를 제2 릴레이구동부(732)에 제공한다. 이에 따라, 제2 릴레이부(732)가 동작하여 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자가 전기적으로 연결됨으로써, 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 노멀-충전(normal-charging)이 이루어진다.

한편, 위에서 설명하지 않았지만 제1 스위칭부(750)가 온(on)된 경우 제1 스위칭부(750)와 전류센서부(770) 사이에 연결되는 보호부(790)가 온도에 따라 전류의 흐름을 제어할 수 있다.

그리고, 상기 프리-충전 종료 단계(S740)는 메인제어부(720)가 제1 스위칭부(750)를 제어하여, 즉 도 16과 같이 제1 스위칭부(750)를 오프(off) 시켜 인버터부(20)에 포함된 캐패시터(미도시)의 프리-충전(pre-charging)을 종료시킨다. 여기서, 상기 프리-충전 종료 단계(S740)는 프리-충전 단계(S720)에서 노멀-충전 단계(S730)로 진행되고 인버터부(20)가 동작하기 전의 노멀-충전 단계(S730) 중에 이루어지는 것이다.

구체적으로, 상기 프리-충전 종료 단계(S740)에서 메인제어부(720)는 제1 스위치(751)에 제공되는 제3 제어신호(CS3)를 차단한다. 이때 제1 스위치(751)는 제3 제어신호(CS3)를 제공받지 않으면 오프(off)되어, 제1 신호(OS1)를 출력하지 않는다. 이에 따라, 제1 스위치(151)로부터 제1 신호(OS1)가 차단되어, 제2 스위치(752)는 오프(off)된다.

그리고, 상기 분리 단계(S750)는 노멀-충전 단계(S730) 중에 배터리부(10)의 전원 공급 차단시 도 16과 같이 메인제어부(720)가 제2 스위칭부(760)를 제어하여, 즉 제2 스위칭부(760)를 온(on) 시켜 제2 릴레이부(742)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위를 형성한 후, 제2 릴레이부(742)를 제어하여, 즉 제2 릴레이부(742)를 오프시켜 배터리부(10))의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자를 전기적으로 분리시키는 단계이다. 여기서, 상기 배터리부(10)의 전원 공급 차단시는 정상 상태에서는 차량의 운행 이후 정지 상태일 때이며, 비상 상태에서는 과전류가 발생한 쇼트 상태일 수 있다.

구체적으로, 상기 분리 단계(S750)에서 제3 스위치(761)는 메인제어부(720)로부터 제4 제어신호(CS4)를 공급받아 동작한다. 이때, 제3 스위치(761)는 제4 제어신호(CS4)를 제공받으면 온(on)되어 제2 신호(OS2)를 출력한다. 그리고, 제4 스위치(762)는 제3 스위치(761)로부터 제2 신호(OS2)를 공급받아 온(on)되면, 제2 릴레이부(742)와 인버터부(20)의 제2 단자 사이에 등전위가 형성된다. 이에 따라, 이후 제 2 릴레이부(742)가 오프되더라도 제2 릴레이부(742)의 접점 부분에서 아크가 발생되지 않는다.

한편, 상기 분리 단계(S750)는 BMS부(710)에서 통신부(780)를 통해 파워 차단 신호(PSS)가 메인제어부(720)에 제공되거나 전류센서부(770)로부터 이상 신호(FSS)가 메인제어부(720)에 제공되는 경우 즉시 수행될 수 있다. 즉, 제2 스위칭부(760)의 온은 통신부(780)가 BMS부(710)로부터 파워 차단 신호(PSS)를 메인제어부(720)로 제공하는 경우 메인제어부(720)의 제어하에 이루어질 수 있다. 또한, 제2 스위칭부(760)의 온은 전류센서부(770)가 전류의 값이 설정값 이하이거나 설정값 이상일 때 이상 신호를 BMS부(710)와 메인제어부(720)에 제공하는 경우 메인제어부(720)의 제어하에 이루어질 수 있다.

또한, 위에서 설명하지 않았지만 상기 분리 단계(S750)에서 제2 스위칭부(760)의 온 후에는 메인제어부(720)가 제2 제어신호(CS2)를 차단한다. 그럼, 제2 릴레이구동부(732)가 오프(off)되고, 제2 릴레이부(742)가 오프(off)된다. 따라서, 배터리부(10)의 제2 단자와 인버터부(20)의 제2 단자가 전기적으로 분리된다.

또한, 상기 분리 단계(S750)에서 제2 릴레이부(742)가 오프(off)된 후에는 메인제어부(720)가 제3 스위치(761)에 공급되던 제4 제어신호(CS4)를 차단한다. 이때, 제4 제어신호(CS4)가 차단되어, 제3 스위치(761)가 오프(off)됨으로써 제2 신호(OS2)가 출력되지 않는다. 이에 따라, 제4 스위치(762)는 제3 스위치(761)로부터 제2 신호(OS2)를 제공받지 않아 오프(off)된다.

또한, 상기 분리 단계(S750)에서 제4 스위치(762)가 오프된 후에는 메인제어부(720)가 제1 릴레이구동부(731)에 공급되던 제1 제어신호(CS1)를 차단한다. 이에 따라, 상기 제1 릴레이구동부(731)가 오프(off)되고, 제1 릴레이부(741)가 동작하지 않는다. 따라서, 배터리부(10)의 제1 단자와 인버터부(20)의 제1 단자가 전기적으로 분리된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.

오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치 및 그 구동 방법은 전기 차량 및 하이브리드 차량 등에서 전력 차단 장치로 이용된다.

Claims

배터리부의 제1 단자와 캐패시터를 포함하는 인버터부의 제1 단자 사이의 접속을 스위칭하는 제1 릴레이부;

상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자 사이의 접속을 스위칭하는 제2 릴레이부;

상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제 2 단자 사이에 상기 제2 릴레이부와 병렬로 연결되는 제1 스위칭부;

상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제 2 단자 사이에 상기 제2 릴레이부와 병렬로 연결되는 제2 스위칭부; 및

상기 제1 릴레이부와 제1 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 프리-충전시키고, 상기 제2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 노멀-충전시키며, 상기 제1 스위칭부를 제어하여 상기 캐패시터의 프리-충전을 종료하고, 상기 배터리부의 전원 공급 차단시 상기 제2 스위칭부를 제어하여 상기 제2 릴레이부와 상기 인버터부의 제2 단자 사이에 등전위를 형성하고 상기 제 2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 분리시키는 BMS(Battery Management System)부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 BMS가 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 분리시킬 때 상기 제2 릴레이부로 제공하는 전압을 차단시킨 후 상기 제2 릴레이부의 오프가 완료되는 시점의 시간 전에 상기 제2 스위칭부가 온 되는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 BMS가 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 분리시킬 때 상기 제2 스위칭부가 온 된 후 상기 제2 릴레이부로 제공되는 전압을 차단시키는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 BMS부는 제1 전압 내지 제3 전압을 출력하며,

상기 제1 릴레이부는 상기 제2 전압을 제공받아 동작하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 배터리부의 제2 단자와 상기 제1 스위칭부 사이에 연결되며, 상기 제1 전압을 제공받아 동작하여 제1 신호를 상기 제1 스위칭부로 제공하는 제1 구동부;

상기 제2 릴레이부와 상기 제2 스위칭부 사이에 연결되며, 상기 제2 릴레이부로 제공되는 상기 제3 전압을 센싱하는 센싱부;

상기 센싱부와 상기 제2 스위칭부 사이에 연결되며, 상기 제3 전압이 차단되면 하이신호를 출력하는 비교부; 및

상기 배터리부의 제2 단자와 상기 비교부와 상기 제2 스위칭부 사이에 연결되며, 상기 하이신호를 제공받아 동작하여 제2 신호를 상기 제2 스위칭부로 제공하는 제2 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 BMS부는 제4 전압을 더 출력하며,

상기 배터리부의 제2 단자와 상기 BMS부와 상기 제1 스위칭부 사이에 연결되며, 상기 제1 전압을 제공받아 동작하여 제1 신호를 상기 제1 스위칭부로 제공하는 제1 구동부;

상기 BMS부와 상기 제2 스위칭부 사이에 연결되며, 상기 BMS부에 의해 상기 제2 릴레이부로 제공되는 상기 제3 전압이 차단되기 전에 상기 BMS부로부터 제4 전압을 제공받는 전압분배부; 및

상기 전압분배부와 상기 제2 스위칭부 사이에 연결되며, 상기 제4 전압으로부터 분배된 분배 전압을 제공받아 동작하여 제2 신호를 상기 제2 스위칭부로 제공하는 제2 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 BMS부는 제4 전압을 더 출력하며,

상기 배터리부의 제2 단자와 상기 제1 스위칭부 사이에 연결되며, 상기 제1 전압을 제공받아 동작하여 제1 신호를 상기 제1 스위칭부로 제공하는 제1 구동부;

상기 제2 릴레이부와 상기 제2 스위칭부 사이에 연결되며, 상기 제2 릴레이부로 제공되는 상기 제3 전압을 센싱하는 센싱부;

상기 제2 릴레이부와 상기 센싱부 사이에 연결되며, 상기 제3 전압이 차단되면 하이신호를 출력하는 비교부;

상기 BMS부와 상기 제2 스위칭부 사이에 연결되며, 상기 BMS부로부터 제4 전압을 제공받는 전압분배부; 및

상기 전압분배부와 상기 제2 스위칭부 사이에 연결되며, 상기 제4 전압 및 상기 하이신호의 전압 중 어느 하나의 전압으로부터 분배된 분배 전압을 제공받아 동작하여 제2 신호를 상기 제2 스위칭부로 제공하는 제2 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
배터리부의 제1 단자와 캐패시터를 포함하는 인버터부의 제1 단자 사이의 접속을 스위칭하는 제1 릴레이부;

상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자 사이의 접속을 스위칭하는 제2 릴레이부;

상기 배터리부의 제2 단자와 연결되는 메인제어부와 상기 인버터부의 제2 단자 사이에 각각 연결되는 제1 스위칭부와 제2 스위칭부; 및

상기 제1 릴레이부와 제1 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 프리-충전시키고, 상기 제2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 노멀-충전시키며, 상기 제1 스위칭부를 제어하여 상기 캐패시터의 프리-충전을 종료하고, 상기 배터리부의 전원 공급 차단시 상기 제2 스위칭부를 제어하여 상기 제2 릴레이부와 상기 인버터부의 제2 단자 사이에 등전위를 형성한 후 상기 제 2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 분리시키는 상기 메인제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 메인제어부는 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적을 분리시킬 때 상기 제2 스위칭부를 온 시킨 후, 상기 제2 릴레이부를 오프 시키는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 배터리부와 연결되어 상기 배터리부의 상태를 유지 및 관리하며, 제1 전압 내지 제4 전압을 출력하는 BMS(Battery Management system)부를 더 포함하며,

상기 메인제어부는 상기 제1 전압으로부터 변환된 메인전압을 제공받아 동작하며, 제1 제어신호 내지 제4 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 메인제어부와 상기 제1 릴레이부 사이에 연결되며, 상기 제1 제어신호에 의해 상기 제2 전압으로 상기 제1 릴레이부를 구동시키는 제1 릴레이구동부; 및

상기 메인제어부와 상기 제2 릴레이부 사이에 연결되며, 상기 제2 제어신호에 의해 상기 제3 전압으로 상기 제2 릴레이부를 구동시키는 제2 릴레이구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 제1 스위칭부는 제3 제어신호에 의해 상기 제4 전압으로 구동되는 제1 스위치와, 상기 제1 스위치에서 출력되는 제1 신호에 의해 구동되는 제2 스위치를 포함하며,

상기 제2 스위칭부는 제4 제어신호에 의해 상기 제4 전압으로 구동되는 제3 스위치와, 상기 제3 스위치에서 출력되는 제2 신호에 의해 구동되는 제4 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 제2 릴레이부와 상기 배터리부 사이에 연결되어 전류를 센싱하며, 상기 전류의 값이 설정값 이하이거나 설정값 이상인 경우 이상 신호를 발생시키는 전류센서부를 더 포함하며,

상기 메인제어부는 상기 전류센서부로부터 상기 이상 신호를 제공받은 경우 상기 제2 스위칭부를 온 시킨 후 상기 제2 릴레이부를 오프 시키는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 BMS부와 메인제어부 사이에 연결되어, 상기 BMS부와 메인제어부 사이에 통신이 이루어지게 하는 통신부를 더 포함하며,

상기 메인제어부는 상기 BMS부로부터 상기 통신부를 통해 파워 차단 신호를 제공받은 경우 상기 제2 스위칭부를 온 시킨 후 상기 제2 릴레이부를 오프 시키는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치.
메인제어부가 제1 릴레이부를 제어하여 배터리부의 제1 단자와 캐패시터를 포함하는 인버터부의 제1 단자를 전기적으로 연결하는 제1 단자 연결 단계;

상기 제1 단자 연결 단계 후, 상기 메인제어부가 제1 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 연결함으로써 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 프리-충전하는 프리-충전 단계;

상기 프리-충전 단계 후, 상기 메인제어부가 제2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 제2 릴레이부와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 연결함으로써 상기 배터리부의 전원으로 상기 캐패시터를 노멀-충전하는 노멀-충전 단계;

상기, 노멀-충전 단계 중에, 상기 메인제어부가 상기 제1 스위칭부를 제어하여 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 분리하는 프리-충전 종료 단계; 및

상기 노멀-충전 단계 중에, 상기 배터리부의 전원 공급 차단시 상기 메인제어부가 제2 스위칭부를 제어하여 상기 제2 릴레이부와 상기 인버터부의 제2 단자 사이에 등전위를 형성한 후 상기 제2 릴레이부를 제어하여 상기 배터리부의 제2 단자와 상기 인버터부의 제2 단자를 전기적으로 분리시키는 분리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법.
청구항 15에 있어서,

상기 배터리부의 상태를 유지 및 관리하며 제1 전압 내지 제4 전압을 출력하는 BMS(Battery Management system)부가 상기 배터리부에 연결되며,

상기 메인제어부와 상기 제1 릴레이부 사이에 제1 릴레이구동부가 연결되고,

상기 메인제어부와 상기 제2 릴레이부 사이에 제2 릴레이구동부가 연결되며,

상기 메인제어부가 상기 제1 전압으로부터 변환된 메인전압을 제공받아 동작하며, 제1 제어신호 내지 제4 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법.
청구항 16에 있어서,

상기 분리 단계는 상기 메인제어부가 상기 제4 제어신호를 상기 제2 스위칭부에 제공하여 상기 제4 전압으로 상기 제2 스위칭부를 온 시키고, 상기 제2 제어신호를 상기 제2 릴레이구동부에 제공하지 않아 상기 제2 릴레이부로 제공되는 제3 전압을 차단시켜 상기 제2 릴레이부를 오프 시키는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법.
청구항 16에 있어서,

상기 분리 단계는 상기 제2 릴레이부와 상기 배터리부 사이에 연결되어 전류를 센싱하는 전류센서부가 상기 전류의 값이 설정값 이하이거나 설정값 이상일 때 이상 신호를 상기 BMS부와 메인제어부에 제공하는 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법.
청구항 16에 있어서,

상기 분리 단계는 상기 BMS부와 상기 메인제어부 사이에 연결되는 통신부가 상기 BMS부로부터 파워 차단 신호를 상기 메인제어부로 제공하는 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법.
청구항 19에 있어서,

상기 제1 스위칭부가 온 된 경우 상기 제1 스위칭부와 전류센서부 사이에 연결되는 보호부가 온도에 따라 전류의 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는 파워 릴레이 어셈블리 구동 장치의 구동 방법.