WO2019151781A1 - 릴레이 구동 회로 진단 장치 - Google Patents

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WO2019151781A1
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voltage
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relay
driving circuit
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이순종
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주식회사 엘지화학
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    • G01R19/16576—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing DC or AC voltage with one threshold
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    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Definitions

  • the present invention relates to a technique for diagnosing a failure of a relay driving circuit for driving a relay, and more particularly, to an apparatus for diagnosing a failure of a relay driving circuit for energizing a relay coil to operate a relay. .
  • водородн ⁇ е ⁇ е ⁇ ество Commercially available secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, and thus are free of charge and discharge. The self-discharge rate is very low and the energy density is high.
  • such a secondary battery may be used as a single battery cell, but a plurality of battery cells are used in the form of a battery pack connected in series and / or parallel in order to be used in a high voltage and / or large capacity power storage device. many.
  • the battery pack is mounted on an electric vehicle (EV), a hybrid electric vehicle (HEV), an electric storage system (ESS), and the like to supply power to a load such as an electric motor or an inverter. Supply.
  • EV electric vehicle
  • HEV hybrid electric vehicle
  • ESS electric storage system
  • a relay is provided on a power supply line between the battery pack and the load, and the relay performs a function of selectively forming a closed circuit.
  • the relay may include a relay driving circuit including a relay coil for a switching operation.
  • the relay driving circuit is connected to the relay coil to perform an operation of energizing the relay coil. That is, the relay drive circuit energizes the relay coil so that the relay is turned on, and de-energizes the relay coil so that the relay is turned off.
  • the operation of excitation or non-excitation of the relay coil by the relay driving circuit is performed by a switch control operation of turning on or off a switch connected to the relay coil.
  • the diagnosis as to whether or not the relay driving circuit has failed needs to be performed before driving the relay. That is, the diagnosis as to whether or not the relay driving circuit has failed needs to be performed before the relay is turned on. Because, after the relay is turned on, not only it is difficult to diagnose whether the relay driving circuit is broken, but also a problem may occur in that the relay cannot be turned off even when the relay driving circuit is diagnosed. As a result, a safety accident may occur. This is because there is concern.
  • the operation of controlling the relay driving circuit may be performed in the process of diagnosing the failure of the relay driving circuit, there is a risk that a safety accident may occur during the control operation of the relay driving circuit.
  • the present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a relay driving circuit diagnosis apparatus capable of diagnosing a failure of a relay driving circuit.
  • Another object of the present invention is to provide a relay driving circuit diagnosis apparatus for diagnosing a failure of a relay driving circuit before driving a relay and preventing a safety accident from occurring in a process of diagnosing a failure of the relay driving circuit. It is.
  • a relay driving circuit diagnosis apparatus including: a first relay coil and a second relay coil, one end of which is connected to one end of the first relay coil and the second relay coil; A first switch connected to the first power supply unit for applying an auxiliary voltage to the other end of the first switch, a first pull-up resistor connected to the other end of the first relay coil, and a pull-up voltage applied to the other end of the first pull-up resistor A second power supply unit, a second switch having one end connected to the other end of the first relay coil and one end of the first pull-up resistor, a second pull-up resistor connected to the other end of the second relay coil, and the other end of the second pull-up resistor A third power supply unit configured to apply the pull-up voltage to the relay drive circuit including a third switch having one end connected to the other end of the second relay coil and one end of the second pull-up resistor; Diagnosis of furnace failure
  • the relay driving circuit diagnosis apparatus may include a sensing unit and a sensing unit configured to measure a first measurement voltage, a second measurement voltage, and a third measurement voltage applied to one end of each of the first switch, the second switch, and the third switch. And a processor operatively coupled with.
  • the processor controls the operating states of the first switch, the second switch, and the third switch, and the first measurement measured from the sensing unit in a state where a diagnostic circuit is formed according to the control of the operating state.
  • the failure of the relay driving circuit may be diagnosed based on at least one of a voltage, the second measurement voltage, and the third measurement voltage.
  • the processor controls the operation states of each of the first switch, the second switch, and the third switch to turn off to form the relay driving circuit as a first diagnostic circuit, and the first diagnostic circuit is formed.
  • the short circuit failure of the relay driving circuit may be diagnosed based on at least one of the first measurement voltage, the second measurement voltage, and the third measurement voltage.
  • the processor compares the at least one of the first measurement voltage with the pull-up voltage and the auxiliary voltage to diagnose whether the first switch is short-circuited, and compares the second measurement voltage with the ground voltage to determine the first voltage. 2 may be diagnosed as a short circuit failure of the switch, and by comparing the third measurement voltage and the ground voltage may diagnose the short circuit failure of the third switch.
  • the processor diagnoses that the first switch is a short circuit fault when the first measurement voltage and the pull-up voltage are not the same and the first measurement voltage and the auxiliary voltage are the same, and the second measurement voltage and the ground When the voltage is the same, the second switch may be diagnosed as a short circuit failure, and when the third measurement voltage and the ground voltage are the same, the third switch may be diagnosed as a short circuit failure.
  • the processor controls an operating state of each of the first switch and the third switch to a turn off state, and controls an operating state of the second switch to a turn on state to operate the relay driving circuit as a second diagnostic circuit.
  • the opening of the relay driving circuit may be diagnosed based on at least one of the first measurement voltage, the second measurement voltage, and the third measurement voltage in the state where the second diagnosis circuit is formed.
  • the processor may diagnose whether the second switch has an open fault by comparing the second measurement voltage and the ground voltage.
  • the processor may diagnose that the second switch is an open fault when the second measurement voltage and the ground voltage are not the same.
  • the processor controls an operating state of each of the first switch and the second switch to a turn off state, and controls an operating state of the third switch to a turn on state to operate the relay driving circuit as a third diagnostic circuit. And at least one of the first measured voltage, the second measured voltage, and the third measured voltage in the state where the third diagnostic circuit is formed, to diagnose whether the relay driving circuit has an open fault.
  • the processor may diagnose whether the third switch is open by comparing the third measured voltage with a ground voltage.
  • the processor may diagnose that the third switch is an open fault when the third measurement voltage and the ground voltage are not the same.
  • the processor controls an operating state of each of the second switch and the third switch to a turn off state, and controls an operating state of the first switch to a turn on state to operate the relay driving circuit as a fourth diagnostic circuit.
  • the opening failure of the relay driving circuit may be diagnosed based on one or more of the first measurement voltage, the second measurement voltage, and the third measurement voltage in a state where the fourth diagnosis circuit is formed.
  • the processor may compare the first measurement voltage with the auxiliary voltage to diagnose whether the first switch has an open fault.
  • the processor may diagnose that the first switch is an open fault when the first measurement voltage and the auxiliary voltage are not the same.
  • the battery management apparatus may include the relay driving circuit diagnosis apparatus.
  • the battery pack according to the present invention may include the relay driving circuit diagnosis device.
  • the present invention it is possible to diagnose whether or not a relay driving circuit has failed through a simple switching operation. Furthermore, according to one aspect of the present invention, since the relay driving circuit can be diagnosed without turning on the relay, there is no fear of a safety accident occurring in the diagnosis process of the relay driving circuit.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a battery system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a connection configuration of a relay driving circuit according to an embodiment of the present invention and a relay driving circuit diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the first switch, the second switch, and the third switch of the relay driving circuit of FIG. 2 are all turned off.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the first switch and the third switch of the relay driving circuit of FIG. 2 are turned off and the second switch is turned on.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the first switch and the third switch of the relay driving circuit of FIG. 2 are turned off, the second switch is turned on, and the first relay coil is disconnected.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the first switch and the second switch of the relay driving circuit of FIG. 2 are turned off and the third switch is turned on.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the first switch and the second switch of the relay driving circuit of FIG. 2 are turned off, the third switch is turned on, and the second relay coil is disconnected.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the first relay coil of the relay driving circuit of FIG. 7 is disconnected.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the first switch of the relay driving circuit of FIG. 2 is turned on, and the second switch and the third switch are turned off.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a connection configuration of a relay driving circuit according to an embodiment of the present invention and a relay driving circuit diagnostic apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a battery system according to an embodiment of the present invention.
  • a battery system includes a battery assembly B, a load 20, a relay 30, and a power supply line 50.
  • the battery assembly B includes at least one battery cell C. That is, the battery assembly B refers to a unit battery cell C or a collection of battery cells C. When the battery assembly B is implemented as a collection of two or more battery cells C, the two or more battery cells C may be connected in series, in parallel or in parallel.
  • the load 20 may receive power from the battery assembly B.
  • the load 20 may be an electric motor or an inverter provided in an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like.
  • an electric motor or inverter may be an example of the load 20, and other electric devices may be employed as the load 20.
  • the load 20 in the battery system may be replaced by a charging device for supplying power to the battery assembly (B).
  • the power supply line 50 forms a path through which current can flow between the battery assembly B and the load 20.
  • the power supply line 50 may be implemented by an electric line generally used.
  • the relay 30 may be provided on the power supply line 50 to form or block an electrical connection between the battery assembly B and the load 20. That is, the relay 30 is a kind of switch, and may be selectively turned on or turned off.
  • the relay 30 may include a relay driving circuit 40 including a first relay coil 101 and a second relay coil 102. The relay 30 may be selectively turned on or turned off by the operation of the relay driving circuit 40.
  • the relay 30 is turned off when the relay drive circuit 40 operates so that the first relay coil 101 is excited, and the relay drive circuit 40 is excited so that the second relay coil 102 is excited. ) May be turned on when operating.
  • the relay 30 may be a bidirectional relay.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a connection configuration of a relay driving circuit 40 according to an embodiment of the present invention and a relay driving circuit diagnostic apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention.
  • a relay driving circuit 40 may include a first relay coil 101, a second relay coil 102, a first switch 201, and a second switch. It includes a switch 202, a third switch 203, a first power supply 301, a second power supply 302, a third power supply 303, a first pullup resistor 401, and a second pullup resistor 402. do.
  • the first relay coil 101 may be energized by receiving an auxiliary voltage from the first power supply unit 301 which will be described later. That is, the first relay coil 101 may generate a magnetic field by receiving an auxiliary voltage from the first power supply unit 301.
  • the first relay coil 101 may have a magnetic core therein so that magnetic force lines may be concentrated.
  • the first relay coil 101 is excited by receiving an auxiliary voltage from the first power supply unit 301 when the operating states of the first switch 201 and the second switch 202 are turned on.
  • the movable contact 31 provided in the relay 30 may be induced not to be connected to the fixed contact 32.
  • the first relay coil 101 may not be excited because the auxiliary voltage is not applied from the first power supply unit 301. .
  • the second relay coil 102 may be energized by receiving an auxiliary voltage from the first power supply unit 301 which will be described later. That is, the second relay coil 102 may generate a magnetic field by receiving an auxiliary voltage from the first power supply unit 301.
  • the second relay coil 102 may have a magnetic core therein so that magnetic force lines may be concentrated.
  • the second relay coil 102 is excited by receiving an auxiliary voltage from the first power supply unit 301 when the operating states of the first switch 201 and the third switch 203 are turned on.
  • the movable contact 31 provided in the relay 30 may be induced to be connected to the fixed contact 32.
  • the second relay coil 102 may not be excited because the auxiliary voltage is not applied from the first power supply unit 301. .
  • the relay 30 when the first relay coil 101 is excited, the relay 30 may be turned off, and only when the second relay coil 102 is excited, the relay 30 may be turned on.
  • one end 1 of the first relay coil 101 and one end 1 of the second relay coil 102 may be connected to each other.
  • the first switch 201 may be selectively turned on or turned off.
  • the switches may be implemented by various known switching elements.
  • the switches may be implemented as a bipolar junction transistor (BJT), a field effect transistor (FET), or the like.
  • the first switch 201 may be provided between the first relay coil 101, the second relay coil 102, and the first power supply unit 301. More specifically, the first switch 201 may have one end 2 connected to one end 1 of the first relay coil 101 and one end 1 of the second relay coil 102. The other end 3 may be connected to the first power supply unit 301.
  • the first power supply unit 301 applies an auxiliary voltage to the first relay coil 101 or the second relay coil 102. That is, the first power supply unit 301 is connected to the other end 3 of the first switch 201 so that the first relay coil 101 and the second relay when both the first switch 201 is turned on. An auxiliary voltage is applied to the coil 102.
  • the first pull-up resistor 401 may be provided between the first relay coil 101 and the second power supply unit 302. More specifically, the first pull-up resistor 401 may have one end 4 connected to the other end 5 of the first relay coil 101, and the other end 6 may be connected to the second power supply unit 302. Can be connected. Meanwhile, one end 4 of the first pull-up resistor 401 may be connected to one end 7 of the second switch 202.
  • the first pull-up resistor 401 may have a resistance value larger than that of the first relay coil 101. More specifically, the resistance value of the first pull-up resistor 401 is larger than the resistance value of the first relay coil 101 to the extent that the resistance value of the first relay coil 101 can be replaced with a resistance value of "0 ohm". It may be a resistance value.
  • the second power supply unit 302 applies a pullup voltage to the first pullup resistor 401. That is, the second power supply unit 302 is connected to the other end 6 of the first pullup resistor 401 to apply a pullup voltage to the first pullup resistor 401.
  • the second switch 202 may be selectively turned on or turned off.
  • the switches may be implemented by various known switching elements.
  • the switches may be implemented as a junction transistor (BJT), a field effect transistor (FET), or the like.
  • the second switch 202 may be provided between the first relay coil 101 and the first ground GND1. More specifically, the second switch 202, one end 7 may be connected to the other end 5 of the first relay coil 101, the other end 8 may be connected to the first ground (GND1). have. In addition, one end 7 of the second switch 202 may be connected to one end 4 of the first pull-up resistor 401.
  • one end 7 of the second switch 202 may be connected to the first ground GND1, and one end 7 of the second switch 202 may be connected.
  • a ground voltage may be "0V".
  • the second pull-up resistor 402 may be provided between the second relay coil 102 and the third power supply unit 303. More specifically, the second pull-up resistor 402 may have one end 9 connected to the other end 10 of the second relay coil 102, and the other end 11 may be connected to the third power supply unit 303. Can be connected. Meanwhile, one end 9 of the second pull-up resistor 402 may be connected to one end 12 of the third switch 203.
  • the second pull-up resistor 402 may have a resistance value larger than that of the second relay coil 102. More specifically, the resistance value of the second pull-up resistor 402 is greater than the resistance value of the second relay coil 102 so that it can be replaced by the resistance value "0 ohm" of the second relay coil 102. It may be a resistance value.
  • the third power supply unit 303 applies a pull-up voltage to the second pull-up resistor 402. That is, the third power supply unit 303 is connected to the other end 11 of the second pullup resistor 402 to apply a pullup voltage to the second pullup resistor 402.
  • the voltage value of the pull-up voltage applied from the third power supply unit 303 to the second pull-up resistor 402 is the voltage of the pull-up voltage applied from the second power supply unit 302 to the first pull-up resistor 401. It can be the same as the value.
  • the third switch 203 may be selectively turned on or turned off.
  • the switches may be implemented by various known switching elements.
  • the switches may be implemented as a junction transistor (BJT), a field effect transistor (FET), or the like.
  • the third switch 203 may be provided between the second relay coil 102 and the second ground GND2. More specifically, the third switch 203, one end 12 may be connected to the other end 10 of the second relay coil 102, and the other end 13 may be connected to the second ground GND2. have. In addition, one end 12 of the third switch 203 may be connected to one end 9 of the second pull-up resistor 402.
  • one end 12 of the third switch 203 may be connected to the second ground GND2, and one end 12 of the third switch 203 may be connected.
  • a ground voltage may be "0V".
  • the relay driving circuit diagnosis apparatus 1000 includes a sensing unit 1100, a memory unit 1200, a processor 1300, and a notification unit 1400. .
  • the sensing unit 1100 is operably coupled to the processor 1300. That is, the sensing unit 1100 may be connected to the processor 1300 to transmit an electrical signal to the processor 1300 or to receive an electrical signal from the processor 1300.
  • the sensing unit 1100 may measure measurement data used by the processor 1300 to diagnose a failure of the relay driving circuit 40.
  • the sensing unit 1100 is applied to one end 2, 7, 12 of each of the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 at predetermined intervals.
  • the measured first measured voltage, the second measured voltage and the third measured voltage may be repeatedly measured, and a measurement signal indicating the measured first measured voltage, the second measured voltage, and the third measured voltage may be provided to the processor 1300. .
  • the sensing unit 1100 may include a first measurement voltage applied to one end 2, 7 or 12 of each of the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203. And a voltage sensor configured to measure the second measurement voltage and the third measurement voltage.
  • the processor 1300 determines a digital value of each of the first measurement voltage, the second measurement voltage, and the third measurement voltage through signal processing, and the memory unit 1200. Can be stored in
  • the memory unit 1200 is a semiconductor memory device, and records, erases, and updates data generated by the processor 1300, and stores a plurality of program codes provided to diagnose a failure of the relay driving circuit 40. do.
  • the memory unit 1200 may store preset values of various predetermined parameters used when implementing the present invention.
  • the memory unit 1200 is not particularly limited as long as it is a semiconductor memory device known to be capable of writing, erasing, and updating data.
  • the memory unit 1200 may be a DRAM, an SDRAM, a flash memory, a ROM, an EEPROM, a register, or the like.
  • the memory unit 1200 may further include a storage medium storing program codes defining control logic of the processor 1300.
  • the storage medium includes an inert storage element such as a flash memory or a hard disk.
  • the memory unit 1200 may be physically separated from the processor 1300 or may be integrated with the processor 1300.
  • the processor 1300 may control an operation state of the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203, that is, opening and closing. More specifically, the processor 1300 may selectively turn on or turn off an operation state of the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203. According to an embodiment, the processor 1300 may control the switches by transmitting a control signal or a command signal to the switches.
  • the processor 1300 controls operating states of the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 to diagnose whether the relay driving circuit 40 has failed. can do.
  • the circuit in which the operation states of the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 are turned on or turned off in response to the control of the processor 1300 may be diagnosed. It can be formed into a circuit.
  • the processor 1300 may turn off all of the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203.
  • the relay driving circuit 40 formed under the control of the processor 1300 may be formed as a first diagnostic circuit.
  • the processor 1300 may turn off both the first switch 201 and the third switch 203, and turn on the second switch 202.
  • the relay driving circuit 40 formed under the control of the processor 1300 may be formed as a second diagnostic circuit.
  • the processor 1300 may turn off both the first switch 201 and the second switch 202, and may turn on the third switch 203.
  • the relay driving circuit 40 formed under the control of the processor 1300 may be formed as a third diagnostic circuit.
  • the processor 1300 may turn off both the second switch 202 and the third switch 203, and may turn on the first switch 201.
  • the relay driving circuit 40 formed under the control of the processor 1300 may be formed as a fourth diagnostic circuit.
  • the processor 1300 may diagnose whether the relay driving circuit 40 has failed based on at least one of the first measured voltage, the second measured voltage, and the third measured voltage measured in the state where the above-described diagnostic circuit is formed. have. That is, the processor 1300 controls the operation states of the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 to form a predetermined diagnostic circuit. When a predetermined diagnostic circuit is formed, the sensing unit 1100 measures the first measurement voltage, the second measurement voltage, and the third measurement voltage. The processor 1300 may diagnose whether the relay driving circuit 40 has failed based on at least one of the first measurement voltage, the second measurement voltage, and the third measurement voltage measured through the above process.
  • the processor 1300 may be configured based on one or more of a first measurement voltage, a second measurement voltage, and a third measurement voltage in a state in which the relay driving circuit 40 is formed as a first diagnostic circuit. It is possible to diagnose whether or not the short circuit failure of the relay driving circuit 40 occurs.
  • the short circuit failure of the relay driving circuit 40 may be referred to as a short circuit failure of at least one of the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203.
  • the short-circuit failure may mean a state in which the switch is in a short-circuit state due to a fusion phenomenon and does not respond to the turn-off command or the turn-off control of the processor 1300.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 of the relay driving circuit 40 of FIG. 2 are all turned off.
  • FIG. 3 can also be referred to as a diagram showing how the first diagnostic circuit is formed.
  • the processor 1300 may diagnose the short circuit failure of the relay driving circuit 40.
  • the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 may be used. By controlling all the operating state of the) to turn off, the relay driving circuit 40 can be formed as a first diagnostic circuit.
  • the sensing unit 1100 may measure the first measurement voltage, the second measurement voltage, and the third measurement voltage in a state where the first diagnosis circuit is formed.
  • the processor 1300 may determine whether the relay driving circuit 40 has a short circuit fault based on at least one of the first measured voltage, the second measured voltage, and the third measured voltage measured in the state in which the first diagnostic circuit is formed. Diagnosis can be made.
  • the processor 1300 may diagnose whether the first switch 201 is short-circuited by comparing one or more of the first measurement voltage, the pull-up voltage, and the auxiliary voltage measured when the first diagnostic circuit is formed. Can be. More specifically, the processor 1300 may diagnose that the first switch 201 is a short circuit failure when the first measurement voltage and the pull-up voltage are not the same and the first measurement voltage and the auxiliary voltage are the same. .
  • the first switch 201 If the first switch 201 is in a normal state, the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 are controlled to be turned off in the first diagnostic circuit.
  • the first measurement voltage must be equal to the pullup voltage.
  • the first measurement voltage measured from the first diagnostic circuit may be the same as the pull-up voltage.
  • the first switch 201 is in a short circuit failure state, the first switch 201 is turned on in the first diagnostic circuit, and thus the first measurement voltage must be equal to the auxiliary voltage.
  • the first measurement voltage measured from the first diagnostic circuit may be the same as the auxiliary voltage.
  • the processor 1300 diagnoses that the first switch 201 is a short circuit fault when the first measurement voltage measured in the state where the first diagnostic circuit is formed is not the same as the pull-up voltage but the auxiliary voltage. can do.
  • the processor 1300 may diagnose that the first switch 201 is not a short circuit failure when the first measured voltage measured in the state where the first diagnostic circuit is formed is the same as the pull-up voltage and not the auxiliary voltage. Can be.
  • the processor 1300 compares the second measurement voltage and the ground voltage measured in the state where the first diagnosis circuit is formed to compare the second switch 202. Can be diagnosed as a short circuit failure. More specifically, the processor 1300 may diagnose that the second switch 202 is a short circuit failure when the second measurement voltage and the ground voltage are the same.
  • the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 are in a normal state, the first switch 201 and the second switch 202 in the first diagnostic circuit. And since the third switch 203 is controlled to be turned off, the second measurement voltage should be equal to the pull-up voltage.
  • the second measurement voltage measured from the first diagnostic circuit may be the same as the pull-up voltage.
  • the second measurement voltage should be equal to the ground voltage.
  • the second measurement voltage measured from the first diagnostic circuit may be equal to the ground voltage.
  • the processor 1300 may diagnose that the second switch 202 is a short circuit fault when the second measured voltage measured in the state where the first diagnostic circuit is formed is equal to the ground voltage.
  • the processor 1300 may diagnose that the second switch 202 is not a short circuit failure when the second measurement voltage measured in the state where the first diagnostic circuit is formed is not equal to the ground voltage.
  • the processor 1300 may apply the third measured voltage and the ground voltage measured in a state where a first diagnosis circuit is formed. In comparison, it is possible to diagnose whether the third switch 203 has a short circuit failure. More specifically, the processor 1300 may diagnose that the third switch 203 is a short circuit failure when the third measurement voltage and the ground voltage are the same.
  • the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 are in a normal state, the first switch 201 and the second switch 202 in the first diagnostic circuit. And since the third switch 203 is controlled to turn off, the third measurement voltage should be equal to the pull-up voltage.
  • the third measured voltage measured from the first diagnostic circuit may be the same as the pull-up voltage.
  • the third measurement voltage should be equal to the ground voltage.
  • the third measurement voltage measured from the first diagnostic circuit may be equal to the ground voltage.
  • the processor 1300 may diagnose that the third switch 203 is a short circuit failure when the third measured voltage measured in the state where the first diagnostic circuit is formed is equal to the ground voltage.
  • the processor 1300 may diagnose that the third switch 203 is not a short circuit failure when the third measured voltage measured in the state where the first diagnostic circuit is formed is not equal to the ground voltage.
  • the processor 1300 may be configured to at least one of a first measurement voltage, a second measurement voltage, and a third measurement voltage in a state in which the relay driving circuit 40 is formed as a second diagnostic circuit. On the basis of this, it is possible to diagnose whether the relay driving circuit 40 has an open fault.
  • the open failure of the relay drive circuit 40 may be referred to as the open failure of at least one of the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203.
  • the open fault may be a state in which the switch is in an open state and does not respond to the turn on command or the turn on control of the processor 1300.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the first switch 201 and the third switch 203 of the relay driving circuit 40 of FIG. 2 are turned off and the second switch 202 is turned on.
  • Fig. 4 can also be referred to as a diagram showing how a second diagnostic circuit is formed.
  • the processor 1300 may relay the circuit 40. Can be diagnosed as an open fault.
  • the processor 1300 controls the operating states of the first switch 201 and the third switch 203 to turn off, and controls the operating states of the second switch 202 to turn on.
  • the relay drive circuit 40 can be formed as a second diagnostic circuit.
  • the sensing unit 1100 may measure the first measurement voltage, the second measurement voltage, and the third measurement voltage in a state where the second diagnosis circuit is formed.
  • the processor 1300 may determine whether the relay driving circuit 40 has an open fault based on at least one of the first measured voltage, the second measured voltage, and the third measured voltage measured while the second diagnostic circuit is formed. Diagnosis can be made.
  • the processor 1300 may diagnose whether the second switch 202 has an open failure by comparing the second measurement voltage and the ground voltage measured in the state in which the second diagnostic circuit is formed. More specifically, the processor 1300 may diagnose that the second switch 202 is an open failure when the second measurement voltage and the ground voltage are not the same.
  • the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 are in a normal state, the first switch 201 and the third switch 203 in the second diagnostic circuit. Is a state of being controlled to be turned off and the second switch 202 is to be controlled to be turned on, so the second measurement voltage must be equal to the ground voltage.
  • the second measurement voltage measured from the second diagnostic circuit may be equal to the ground voltage.
  • the second switch 202 is in an open failure state, the second switch 202 is turned off in the second diagnostic circuit, and thus the second measurement voltage must be equal to the pull-up voltage.
  • the second measured voltage measured from the second diagnostic circuit may be the same as the pull-up voltage.
  • the processor 1300 may diagnose that the second switch 202 is an open failure when the second measured voltage measured in the state where the second diagnostic circuit is formed is not equal to the ground voltage.
  • the processor 1300 may be configured based on at least one of a third measurement voltage and a first measurement voltage in a state in which the relay driving circuit 40 is formed as a second diagnostic circuit. It is possible to diagnose whether the disconnection of 40 is broken.
  • the disconnection failure of the relay drive circuit 40 may be referred to as a disconnection failure of at least one relay coil of the first relay coil 101 and the second relay coil 102.
  • the disconnection failure may refer to a state in which a part of the relay coil is disconnected and the electrical connection is cut off.
  • FIG. 5 illustrates that the first switch 201 and the third switch 203 of the relay driving circuit 40 of FIG. 2 are turned off, the second switch 202 is turned on, and the first relay is turned on.
  • FIG. 5 is also a figure which shows the state in which the 2nd diagnostic circuit was formed and the said 1st relay coil 101 was disconnected.
  • the processor 1300 is diagnosed that the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 are not short-circuit failures, and the second switch (
  • the first relay coil 101 is diagnosed as disconnected based on at least one of the third measured voltage and the first measured voltage measured in the state where the second diagnostic circuit is formed. can do.
  • the processor 1300 diagnoses that the first relay coil 101 is a disconnection failure when the third measurement voltage and the ground voltage are not the same and the first measurement voltage and the ground voltage are not the same. can do.
  • the measurement is performed from a second diagnostic circuit.
  • the third measured voltage and the first measured voltage should be equal to the ground voltage.
  • the first relay coil 101 may be disconnected. Diagnosis can be made.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the first switch 201 and the second switch 202 of the relay driving circuit 40 of FIG. 2 are turned off and the third switch 203 is turned on.
  • Fig. 6 can also be referred to as a diagram showing how a third diagnostic circuit is formed.
  • the processor 1300 is diagnosed that the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 are not short-circuit failures, and the second switch ( If 202 is diagnosed as not being an open failure, it may be diagnosed whether the relay driving circuit 40 is open.
  • the processor 1300 controls the operating states of the first switch 201 and the twenty-third switch 202 to turn off, and controls the operating state of the third switch 203 to turn on.
  • the relay drive circuit 40 can be formed as a third diagnostic circuit.
  • the sensing unit 1100 may measure the first measurement voltage, the second measurement voltage, and the third measurement voltage in a state where the third diagnosis circuit is formed.
  • the processor 1300 may determine whether the relay driving circuit 40 has an open fault based on at least one of the first measured voltage, the second measured voltage, and the third measured voltage measured in the state where the third diagnostic circuit is formed. Diagnosis can be made.
  • the processor 1300 may diagnose whether the third switch 203 has an open failure by comparing the third measured voltage and the ground voltage measured in the state where the third diagnostic circuit is formed. More specifically, when the third measurement voltage and the ground voltage are not the same, the processor 1300 may diagnose that the third switch 203 is an open failure.
  • the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 are in a normal state, the first switch 201 and the second switch 202 in the third diagnostic circuit. Since the control is turned off and the third switch 203 is controlled to be turned on, the third measured voltage should be equal to the ground voltage.
  • the third measured voltage measured from the third diagnostic circuit may be equal to the ground voltage.
  • the third switch 203 is in the open fault state, the third switch 203 is turned off in the third diagnostic circuit, and thus the third measured voltage must be equal to the pull-up voltage.
  • the third measured voltage measured from the third diagnostic circuit may be the same as the pull-up voltage.
  • the processor 1300 may diagnose that the third switch 203 is an open failure when the third measured voltage measured in the state where the third diagnostic circuit is formed is not equal to the ground voltage.
  • the processor 1300 may be configured based on at least one of a second measurement voltage and a first measurement voltage in a state in which the relay driving circuit 40 is formed as a third diagnostic circuit. It is possible to diagnose whether the disconnection of 40 is broken.
  • FIG. 7 illustrates that the first switch 201 and the second switch 202 of the relay driving circuit 40 of FIG. 2 are turned off, the third switch 203 is turned on, and the second relay is turned on.
  • 2 is a diagram illustrating a state in which the coil 102 is disconnected.
  • FIG. 7 is also a figure which shows the state in which the 3rd diagnostic circuit was formed and the said 2nd relay coil 102 was disconnected.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the first relay coil 101 of the relay driving circuit 40 of FIG. 7 is disconnected.
  • FIG. 8 is also a figure which shows the state in which the 3rd diagnostic circuit was formed and the said 1st relay coil 101 and the said 2nd relay coil 102 were disconnected.
  • the processor 1300 is diagnosed that the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 are not short-circuited.
  • the second relay is based on at least one of the second measured voltage and the first measured voltage measured in a state where a third diagnostic circuit is formed. It is possible to diagnose whether or not the coil 102 is broken. More specifically, the processor 1300 diagnoses that the second relay coil 102 is a disconnection failure when the second measurement voltage and the ground voltage are not the same and the first measurement voltage and the ground voltage are not the same. can do.
  • the measurement is performed from a third diagnostic circuit.
  • the measured second measurement voltage and the first measurement voltage should be equal to the ground voltage.
  • the second relay coil 102 is a broken circuit. Diagnosis can be made.
  • the second measurement voltage measured in a state in which the third diagnostic circuit is formed is not the same as the ground voltage
  • the first measurement voltage is the same as the ground voltage
  • the first diagnostic circuit When the measured first measured voltage is not equal to the pull-up voltage and the first measured voltage is the same as the auxiliary voltage, disconnection failure not only to the second relay coil 102 but also to the first relay coil 101. It can be diagnosed as.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the first switch 201 of the relay driving circuit 40 of FIG. 2 is turned on, and the second switch 202 and the third switch 203 are turned off. .
  • Fig. 9 can also be referred to as a diagram showing how a fourth diagnostic circuit is formed.
  • the processor 1300 is diagnosed that the first switch 201, the second switch 202, and the third switch 203 are not short-circuited. If it is diagnosed that the switch 202 and the third switch 203 are not open failures, it is possible to diagnose whether the relay drive circuit 40 is open.
  • the processor 1300 controls the first switch 201 to turn on, and controls the second switch 202 and the third switch 203 to turn off to relay driving circuit 40.
  • the sensing unit 1100 may measure the first measurement voltage, the second measurement voltage, and the third measurement voltage in a state where the fourth diagnostic circuit is formed.
  • the processor 1300 may determine whether the relay driving circuit 40 has an open fault based on at least one of the first measured voltage, the second measured voltage, and the third measured voltage measured in the state where the fourth diagnostic circuit is formed. Diagnosis can be made.
  • the processor 1300 may diagnose whether the first switch 201 is open by comparing the first measured voltage and the auxiliary voltage measured in the state where the fourth diagnostic circuit is formed. More specifically, when the first measurement voltage and the ground voltage are not the same, the processor 1300 may diagnose that the first switch 201 is an open failure.
  • the fourth diagnostic circuit is controlled to turn on the first switch 201. Since the second switch 202 and the third switch 203 are controlled to be turned off, the first measurement voltage must be equal to the auxiliary voltage.
  • the thirty-first measurement voltage measured from the fourth diagnostic circuit may be the same as the pull-up voltage.
  • the first switch 201 when the first switch 201 is in an open failure state, the first switch 201 is turned off in the fourth diagnostic circuit, and therefore, the first measurement voltage must be equal to the pull-up voltage.
  • the first measurement voltage measured from the fourth diagnostic circuit may be the same as the pull-up voltage.
  • the processor 1300 may diagnose that the first switch 201 is an open failure when the first measured voltage measured in the state where the fourth diagnostic circuit is formed is not equal to the ground voltage.
  • the processor 1300 may optionally include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, a register, a communication modem, a data processing device, or the like, for executing various control logics. .
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various control logics that may be executed by the processor 1300 may be combined with at least one, and the combined control logics may be written in a computer readable code system and stored in a computer readable recording medium.
  • the recording medium is not particularly limited as long as it is accessible by the processor 1300 included in the computer.
  • the recording medium includes at least one selected from the group consisting of a ROM, a RAM, a register, a CD-ROM, a magnetic tape, a hard disk, a floppy disk, and an optical data recording device.
  • code scheme may be modulated into a carrier signal to be included in a communication carrier at a particular point in time, and distributed and stored and executed in a networked computer.
  • functional programs, code and code segments for implementing the combined control logics can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention pertains.
  • the notification unit 1400 may receive a diagnosis result of the processor 1300 from the processor 1300 or output a diagnosis result of the processor 1300 stored in the memory 1200, and may output the result to the outside.
  • the notification unit 1400 is one of a display unit for displaying the diagnostic result of the processor 1300 using one or more of symbols, numbers, and codes, and one of the speaker devices that output the diagnostic result of the processor 1300 as a sound. The above can be provided.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a connection configuration of a relay driving circuit 40 according to an embodiment of the present invention and a relay driving circuit diagnosis apparatus 1000 ′ according to another embodiment of the present invention.
  • the relay driving circuit diagnosis apparatus 1000 ′ may include a first power supply unit 301 and a first power supply unit 301 compared to the relay driving circuit diagnosis apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention.
  • the variable resistor Rv may be a resistance element whose resistance value is changed under the control of the processor 1300 ′.
  • the type of the variable resistor Rv is not limited as long as the resistance value is changed in response to the control signal of the processor 1300 '.
  • the processor 1300 ′ controls the variable resistor Rv to change the resistance value of the variable resistor Rv to a minimum resistance value before the first switch 201 is diagnosed as a short circuit failure. Can be.
  • the first switch 201 is short-circuited when the first measured voltage and the pull-up voltage are not equal to each other and the first measured voltage and the auxiliary voltage are the same as those measured when the first diagnostic circuit is formed. It can be diagnosed as a malfunction.
  • the processor 1300 ′ may control the variable resistor Rv such that the resistance value of the variable resistor Rv is increased.
  • the above-described relay driving circuit diagnosis apparatus 1000 may be applied to a battery management apparatus that manages a battery such as a battery pack and an energy storage device. That is, the battery management apparatus according to the present invention may include the relay driving circuit diagnostic apparatus according to the present invention.
  • the above-described relay driving circuit diagnostic apparatus 1000 may be included in a battery pack. That is, the battery pack according to another aspect of the present invention may include the relay driving circuit diagnosis apparatus 1000 described above.
  • the above-described relay driving circuit diagnostic apparatus 1000 may be included in an electric vehicle. That is, the electric vehicle according to another aspect of the present invention may include the relay driving circuit diagnosis apparatus 1000 described above.
  • the electric vehicle includes a hybrid vehicle as well as a pure electric vehicle as a transportation means using electric energy as a power source.
  • ⁇ part refers to a logical structural unit, and does not necessarily indicate a component that can be physically separated or physically separated between each structural unit, and each structural unit is It is apparent to those skilled in the art that the present invention does not necessarily need to be physically implemented by a single element or device.

Abstract

본 발명에 따른 릴레이 구동 회로 진단 장치는, 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치 각각의 일단에 인가된 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압을 측정하는 센싱부 및 상기 센싱부와 동작 가능하게 결합된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치의 동작 상태를 제어하고, 상기 동작 상태의 제어에 따라 진단 회로가 형성된 상태에서 상기 센싱부로부터 측정된 상기 제1 측정전압, 상기 제2 측정전압 및 상기 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 상기 릴레이 구동 회로의 고장 여부를 진단할 수 있다.

Description

릴레이 구동 회로 진단 장치
본 출원은 2018년 1월 30일자로 출원된 한국출원번호 제10-2018-0011459호를 우선권 주장하며, 그에 대한 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
본 발명은 릴레이를 구동시키는 릴레이 구동 회로의 고장 여부를 진단하는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 릴레이 코일을 여기(energize)시켜 릴레이를 작동시키는 릴레이 구동 회로의 고장 여부를 진단하는 장치에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
한편, 이러한 이차 전지는 단일의 배터리 셀로 사용되는 경우도 있지만, 고전압 및/또는 대용량의 전력저장장치에 사용되기 위해 복수의 배터리 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 배터리 팩의 형태로 사용되는 경우가 많다.
이러한 배터리 팩은, 전기 차량(Electric Vehicle: EV), 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle: HEV), 전력저장장치(Electric Storage System: ESS) 등에 탑재되어 전기 모터, 인버터 등과 같은 부하(load)로 전력을 공급한다.
일반적으로, 배터리 팩과 부하 사이의 전력공급선로 상에는 릴레이가 구비되고, 상기 릴레이는, 선택적으로 폐회로를 형성하는 기능을 수행한다. 그리고, 상기 릴레이는, 스위칭 동작을 위해, 릴레이 코일을 포함한 릴레이 구동 회로를 구비할 수 있다. 여기서, 릴레이 구동 회로는, 릴레이 코일과 연결되어 릴레이 코일을 여기(energize)시키는 동작을 수행한다. 즉, 릴레이 구동 회로는, 릴레이 코일을 여기(energize)시켜 릴레이가 턴 온되도록 하고, 릴레이 코일을 비여기(de-energize)시켜 릴레이가 턴 오프되도록 한다. 일반적으로, 릴레이 구동 회로가 릴레이 코일을 여기 또는 비여기시키는 동작은, 릴레이 코일에 연결된 스위치를 턴 온시키거나 턴 오프시키는 스위치 제어 동작에 의해 수행된다. 그런데, 릴레이 코일에 연결된 스위치가 제대로 동작하지 않을 경우, 예를 들어, 스위치가 단락 또는 개방 고장 여부인 경우에는 릴레이가 제대로 작동하지 않는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 릴레이의 고장 여부, 특히, 릴레이 구동 회로의 고장 여부를 판단 내지 진단하는 것은 매우 중요하다고 할 것이다.
한편, 릴레이 구동 회로의 고장 여부에 대한 진단은, 릴레이를 구동하기 전에 수행될 필요가 있다. 즉, 릴레이 구동 회로의 고장 여부에 대한 진단은, 릴레이가 턴 온되기 전에 수행될 필요가 있다. 왜냐하면, 릴레이가 턴 온된 이후에는 릴레이 구동 회로의 고장 여부에 대한 진단이 곤란할 뿐만 아니라, 릴레이 구동 회로의 고장이 진단되더라도 릴레이를 턴 오프시킬 수 없는 문제가 발생할 수 있으며, 이로 인해, 안전사고가 발생할 우려가 있기 때문이다.
다른 한편, 릴레이 구동 회로의 고장 여부를 진단하는 과정에서 릴레이 구동 회로를 제어하는 동작이 수행될 수 있는데, 이와 같은 릴레이 구동 회로의 제어 동작이 수행되는 도중에도 안전사고가 발생할 우려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 목적은, 릴레이 구동 회로의 고장 여부를 진단할 수 있는 릴레이 구동 회로 진단 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 릴레이가 구동되기 전에 릴레이 구동 회로의 고장 여부를 진단하고, 릴레이 구동 회로에 대한 고장 여부를 진단하는 과정에서 안전사고가 발생하지 않도록 하는 릴레이 구동 회로 진단 장치를 제공하는 것이다.
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 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 릴레이 구동 회로 진단 장치는, 일단이 서로 연결된 제1 릴레이 코일 및 제2 릴레이 코일, 일단이 상기 제1 릴레이 코일 및 상기 제2 릴레이 코일의 일단과 연결된 제1 스위치, 상기 제1 스위치의 타단에 보조전압을 인가시키는 제1 전원부, 일단이 상기 제1 릴레이 코일의 타단과 연결된 제1 풀업 저항, 상기 제1 풀업 저항의 타단에 풀업전압을 인가시키는 제2 전원부, 일단이 상기 제1 릴레이 코일의 타단 및 상기 제1 풀업 저항의 일단과 연결된 제2 스위치, 일단이 상기 제2 릴레이 코일의 타단과 연결된 제2 풀업 저항, 상기 제2 풀업 저항의 타단에 상기 풀업전압을 인가시키는 제3 전원부, 일단이 상기 제2 릴레이 코일의 타단 및 상기 제2 풀업 저항의 일단과 연결된 제3 스위치를 포함하는 릴레이 구동 회로의 고장 여부를 진단할 수 있다.
상기 릴레이 구동 회로 진단 장치는 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치 각각의 일단에 인가된 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압을 측정하는 센싱부 및 상기 센싱부와 동작 가능하게 결합된 프로세서를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치의 동작 상태를 제어하고, 상기 동작 상태의 제어에 따라 진단 회로가 형성된 상태에서 상기 센싱부로부터 측정된 상기 제1 측정전압, 상기 제2 측정전압 및 상기 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 상기 릴레이 구동 회로의 고장 여부를 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치 각각의 동작 상태를 턴 오프로 제어하여 상기 릴레이 구동 회로를 제1 진단 회로로 형성시키고, 상기 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 상기 제1 측정전압, 상기 제2 측정전압 및 상기 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 상기 릴레이 구동 회로의 단락 고장 여부를 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제1 측정전압과 상기 풀업전압 및 상기 보조전압 중 하나 이상을 비교하여 상기 제1 스위치의 단락 고장 여부를 진단하고, 상기 제2 측정전압과 접지전압을 비교하여 상기 제2 스위치의 단락 고장 여부를 진단하고, 상기 제3 측정전압과 접지전압을 비교하여 상기 제3 스위치의 단락 고장 여부를 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제1 측정전압과 상기 풀업전압이 동일하지 않고, 상기 제1 측정전압과 보조전압이 동일한 경우 상기 제1 스위치가 단락 고장인 것으로 진단하고, 상기 제2 측정전압과 접지전압이 동일한 경우 상기 제2 스위치가 단락 고장인 것으로 진단하고, 상기 제3 측정전압과 접지전압이 동일한 경우 상기 제3 스위치가 단락 고장인 것으로 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치 각각의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하고, 상기 제2 스위치의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어하여 상기 릴레이 구동 회로를 제2 진단 회로로 형성시키고, 상기 제2 진단 회로가 형성된 상태에서 상기 제1 측정전압, 상기 제2 측정전압 및 상기 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 상기 릴레이 구동 회로의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제2 측정전압과 접지전압을 비교하여 상기 제2 스위치의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제2 측정전압과 접지전압이 동일하지 않은 경우 상기 제2 스위치가 개방 고장인 것으로 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치 각각의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하고, 상기 제3 스위치의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어하여 상기 릴레이 구동 회로를 제3 진단 회로로 형성시키고, 상기 제3 진단 회로가 형성된 상태에서 상기 제1 측정전압, 상기 제2 측정전압 및 상기 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 상기 릴레이 구동 회로의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제3 측정전압과 접지전압을 비교하여 상기 제3 스위치의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제3 측정전압과 접지전압이 동일하지 않은 경우 상기 제3 스위치가 개방 고장인 것으로 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치 각각의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하고, 상기 제1 스위치의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어하여 상기 릴레이 구동 회로를 제4 진단 회로로 형성시키고, 상기 제4 진단 회로가 형성된 상태에서 상기 제1 측정전압, 상기 제2 측정전압 및 상기 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 상기 릴레이 구동 회로의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제1 측정전압과 상기 보조전압을 비교하여 상기 제1 스위치의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 제1 측정전압과 상기 보조전압이 동일하지 않은 경우 상기 제1 스위치가 개방 고장인 것으로 진단할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는 상기 릴레이 구동 회로 진단 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 릴레이 구동 회로 진단 장치를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 간단한 스위칭 동작을 통해 릴레이 구동 회로의 고장 여부를 진단할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 일 측면에 의하면, 릴레이를 턴 온시키지 않고도 릴레이 구동 회로의 고장 여부를 진단할 수 있으므로, 릴레이 구동 회로에 대한 고장 여부의 진단 과정에서 안전사고가 발생할 우려가 없다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 일련의 진단 프로세스를 통해 스위치의 단락 고장 여부, 개방 고장 여부 및 릴레이 코일 등의 단선 여부를 모두 진단하는 것이 가능하다.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 구동 회로와 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 구동 회로 진단 장치의 연결 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은, 도 2의 릴레이 구동 회로의 상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치가 모두 턴 오프된 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는, 도 2의 릴레이 구동 회로의 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치가 턴 오프되고, 상기 제2 스위치가 턴 온된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는, 도 2의 릴레이 구동 회로의 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치가 턴 오프되고, 상기 제2 스위치가 턴 온되며, 상기 제1 릴레이 코일이 단선된 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은, 도 2의 릴레이 구동 회로의 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 턴 오프되고, 상기 제3 스위치가 턴 온된 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은, 도 2의 릴레이 구동 회로의 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 턴 오프되고, 상기 제3 스위치가 턴 온되며, 상기 제2 릴레이 코일이 단선된 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은, 도 7의 릴레이 구동 회로의 상기 제1 릴레이 코일이 단선된 모습을 나타낸 도면이다.
도 9는, 도 2의 릴레이 구동 회로의 상기 제1 스위치가 턴 온되고, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치가 턴 오프된 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 구동 회로와 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴레이 구동 회로 진단 장치의 연결 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시스템은, 배터리 어셈블리(B), 부하(20), 릴레이(30) 및 전력공급선로(50)를 포함한다.
상기 배터리 어셈블리(B)는, 적어도 하나의 배터리 셀(C)을 포함한다. 즉, 상기 배터리 어셈블리(B)는, 단위 배터리 셀(C) 또는 배터리 셀(C)의 집합체를 의미한다. 상기 배터리 어셈블리(B)가 2 이상의 배터리 셀(C)의 집합체로 구현될 경우, 2 이상의 배터리 셀(C)은 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결될 수 있다.
상기 부하(20)는, 상기 배터리 어셈블리(B)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 일 예로, 상기 부하(20)는, 전기 차량, 하이브리드 차량 등에 구비되는 전기 모터 또는 인버터일 수 있다. 다만, 이러한 전기 모터나 인버터는 부하(20)의 일 예로서, 이외의 다른 전기 장치가 부하(20)로 채용될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 배터리 시스템에서 상기 부하(20)는, 배터리 어셈블리(B)로 전력을 공급하는 충전 장치로 대체될 수도 있다.
상기 전력공급선로(50)는, 상기 배터리 어셈블리(B)와 상기 부하(20) 사이에 전류가 흐를 수 있는 경로를 형성한다. 상기 전력공급선로(50)는, 일반적으로 사용되는 전선(electric line)으로 구현될 수 있다.
상기 릴레이(30)는, 상기 전력공급선로(50) 상에 구비되어 상기 배터리 어셈블리(B)와 상기 부하(20) 사이의 전기적 연결을 형성하거나 차단할 수 있다. 즉, 상기 릴레이(30)는, 일종의 스위치로서, 선택적으로 턴 온되거나 턴 오프될 수 있다. 또한, 상기 릴레이(30)는, 제1 릴레이 코일(101), 제2 릴레이 코일(102)을 포함하는 릴레이 구동 회로(40)를 구비할 수 있다. 상기 릴레이(30)는, 릴레이 구동 회로(40)의 동작에 의해 선택적으로 턴 온되거나 턴 오프될 수 이 있다.
보다 구체적으로, 상기 릴레이(30)는, 제1 릴레이 코일(101)이 여기되도록 릴레이 구동 회로(40)가 동작하는 경우 턴 오프되고, 제2 릴레이 코일(102)이 여기되도록 릴레이 구동 회로(40)가 동작하는 경우 턴 온될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 릴레이(30)는 양방향 릴레이일 수 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 구동 회로(40)와 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 구동 회로 진단 장치(1000)의 연결 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 구동 회로(40)는, 제1 릴레이 코일(101), 제2 릴레이 코일(102), 제1 스위치(201), 제2 스위치(202), 제3 스위치(203), 제1 전원부(301), 제2 전원부(302), 제3 전원부(303), 제1 풀업 저항(401) 및 제2 풀업 저항(402)을 포함한다.
상기 제1 릴레이 코일(101)은, 후술할 제1 전원부(301)로부터 보조전압을 인가받아 여기(energize)될 수 있다. 즉, 상기 제1 릴레이 코일(101)은, 제1 전원부(301)로부터 보조전압을 안거받아 자기장을 발생시킬 수 있다. 선택적으로, 상기 제1 릴레이 코일(101)은, 내부에 철심(magnetic core)을 구비하여 자기력선이 집중되도록 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 릴레이 코일(101)은, 제1 스위치(201)와 제2 스위치(202)의 동작 상태가 턴 온되면 제1 전원부(301)로부터 보조전압을 인가받아 여기되어, 릴레이(30)에 구비된 가동접점(31)이 고정접점(32)과 연결되지 않도록 유도할 수 있다. 반대로, 상기 제1 릴레이 코일(101)은, 제1 스위치(201)와 제2 스위치(202)의 동작 상태가 턴 오프되면 제1 전원부(301)로부터 보조전압을 인가받지 않아 여기되지 않을 수 있다.
상기 제2 릴레이 코일(102)은, 후술할 제1 전원부(301)로부터 보조전압을 인가받아 여기(energize)될 수 있다. 즉, 상기 제2 릴레이 코일(102)은, 제1 전원부(301)로부터 보조전압을 안거받아 자기장을 발생시킬 수 있다. 선택적으로, 상기 제2 릴레이 코일(102)은, 내부에 철심(magnetic core)을 구비하여 자기력선이 집중되도록 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 릴레이 코일(102)은, 제1 스위치(201)와 제3 스위치(203)의 동작 상태가 턴 온되면 제1 전원부(301)로부터 보조전압을 인가받아 여기되어, 릴레이(30)에 구비된 가동접점(31)이 고정접점(32)과 연결되도록 유도할 수 있다. 반대로, 상기 제2 릴레이 코일(102)은, 제1 스위치(201)와 제3 스위치(203)의 동작 상태가 턴 오프되면 제1 전원부(301)로부터 보조전압을 인가받지 않아 여기되지 않을 수 있다.
즉, 상기 제1 릴레이 코일(101)이 여기되는 경우, 릴레이(30)는 턴 오프되고, 상기 제2 릴레이 코일(102)이 여기되는 겨우, 릴레이(30)는 턴 온될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 릴레이 코일(101)의 일단(1)과 상기 제2 릴레이 코일(102)의 일단(1)은 서로 연결될 수 있다.
상기 제1 스위치(201)는, 선택적으로 턴 온되거나 턴 오프될 수 있다. 상기 스위치들은, 알려진 다양한 스위칭 소자로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 스위치들은, 접합형 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor: BJT), 전계 효과 트랜지스터(Field effect transistor: FET) 등으로 구현될 수 있다.
상기 제1 스위치(201)는, 상기 제1 릴레이 코일(101) 및 상기 제2 릴레이 코일(102)과 상기 제1 전원부(301) 사이에 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 스위치(201)는, 일단(2)이 상기 제1 릴레이 코일(101)의 일단(1)과 상기 제2 릴레이 코일(102)의 일단(1)에 연결될 수 있고, 타단(3)이 상기 제1 전원부(301)에 연결될 수 있다.
상기 제1 전원부(301)는, 제1 릴레이 코일(101) 또는 제2 릴레이 코일(102)로 보조전압을 인가시킨다. 즉, 상기 제1 전원부(301)는, 상기 제1 스위치(201)의 타단(3)과 연결되어, 상기 제1 스위치(201)가 모두 턴 온될 경우 제1 릴레이 코일(101) 및 제2 릴레이 코일(102)로 보조전압을 인가시킨다.
상기 제1 풀업 저항(401)은 상기 제1 릴레이 코일(101)과 상기 제2 전원부(302) 사이에 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 풀업 저항(401)은, 일단(4)이 상기 제1 릴레이 코일(101)의 타단(5)과 연결될 수 있고, 타단(6)이 상기 제2 전원부(302)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 제1 풀업 저항(401)은, 일단(4)이 상기 제2 스위치(202)의 일단(7)과 연결될 수 있다. 상기 제1 풀업 저항(401)은, 상기 제1 릴레이 코일(101)의 저항값 보다 큰 저항값을 갖을 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 풀업 저항(401)의 저항값은 상기 제1 릴레이 코일(101)의 저항값 "0옴"으로 대체할 수 있을 정도로 상기 제1 릴레이 코일(101)의 저항값 보다 큰 저항값일 수 있다.
상기 제2 전원부(302)는, 제1 풀업 저항(401)에 풀업전압을 인가시킨다. 즉, 상기 제2 전원부(302)는, 상기 제1 풀업 저항(401)의 타단(6)과 연결되어 상기 제1 풀업 저항(401)으로 풀업전압을 인가시킨다.
상기 제2 스위치(202)는, 선택적으로 턴 온되거나 턴 오프될 수 있다. 상기 스위치들은, 알려진 다양한 스위칭 소자로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 스위치들은, 접합형 트랜지스터(BJT), 전계 효과 트랜지스터(FET) 등으로 구현될 수 있다.
상기 제2 스위치(202)는, 상기 제1 릴레이 코일(101)과 제1 접지(GND1) 사이에 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 스위치(202)는, 일단(7)이 상기 제1 릴레이 코일(101)의 타단(5)과 연결될 수 있고, 타단(8)이 제1 접지(GND1) 에 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 스위치(202)는, 일단(7)이 상기 제1 풀업 저항(401)의 일단(4)과 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제2 스위치(202)가 턴 온되면, 상기 제2 스위치(202)의 일단(7)은 제1 접지(GND1) 에 연결될 수 있고, 상기 제2 스위치(202)의 일단(7)에는 접지전압이 인가될 수 있다. 여기서, 접지전압은 "0V"일 수 있다.
상기 제2 풀업 저항(402)은 상기 제2 릴레이 코일(102)과 상기 제3 전원부(303) 사이에 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 풀업 저항(402)은, 일단(9)이 상기 제2 릴레이 코일(102)의 타단(10)과 연결될 수 있고, 타단(11)이 상기 제3 전원부(303)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 제2 풀업 저항(402)은, 일단(9)이 상기 제3 스위치(203)의 일단(12)과 연결될 수 있다. 상기 제2 풀업 저항(402)은, 상기 제2 릴레이 코일(102)의 저항값 보다 큰 저항값을 갖을 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 풀업 저항(402)의 저항값은 상기 제2 릴레이 코일(102)의 저항값 "0옴"으로 대체할 수 있을 정도로 상기 제2 릴레이 코일(102)의 저항값 보다 큰 저항값일 수 있다.
상기 제3 전원부(303)는, 제2 풀업 저항(402)에 풀업전압을 인가시킨다. 즉, 상기 제3 전원부(303)는, 상기 제2 풀업 저항(402)의 타단(11)과 연결되어 상기 제2 풀업 저항(402)으로 풀업전압을 인가시킨다. 이때, 상기 제3 전원부(303)에서 상기 제2 풀업 저항(402)으로 인가되는 풀업전압의 전압값은 상기 제2 전원부(302)에서 상기 제1 풀업 저항(401)으로 인가되는 풀업전압의 전압값과 동일할 수 있다.
상기 제3 스위치(203)는, 선택적으로 턴 온되거나 턴 오프될 수 있다. 상기 스위치들은, 알려진 다양한 스위칭 소자로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 스위치들은, 접합형 트랜지스터(BJT), 전계 효과 트랜지스터(FET) 등으로 구현될 수 있다.
상기 제3 스위치(203)는, 상기 제2 릴레이 코일(102)과 제2 접지(GND2) 사이에 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제3 스위치(203)는, 일단(12)이 상기 제2 릴레이 코일(102)의 타단(10)과 연결될 수 있고, 타단(13)이 제2 접지(GND2)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 제3 스위치(203)는, 일단(12)이 상기 제2 풀업 저항(402)의 일단(9)과 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제3 스위치(203)가 턴 온되면, 상기 제3 스위치(203)의 일단(12)은 제2 접지(GND2) 에 연결될 수 있고, 상기 제3 스위치(203)의 일단(12)에는 접지전압이 인가될 수 있다. 여기서, 접지전압은 "0V"일 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 구동 회로 진단 장치(1000)는, 센싱부(1100), 메모리부(1200), 프로세서(1300) 및 알림부(1400)를 포함한다.
상기 센싱부(1100)는, 상기 프로세서(1300)와 동작 가능하게 결합된다. 즉, 상기 센싱부(1100)는 상기 프로세서(1300)로 전기적 신호를 송신하거나 상기 프로세서(1300)로부터 전기적 신호를 수신 가능하도록 상기 프로세서(1300)에 접속될 수 있다.
상기 센싱부(1100)는, 상기 프로세서(1300)가 릴레이 구동 회로(40)의 고장 여부를 진단하는데 있어서 이용되는 측정 데이터를 측정할 수 있다.
이를 위하여, 상기 센싱부(1100)는, 미리 설정된 주기마다 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203) 각각의 일단(2, 7, 12)에 인가된 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압을 반복 측정하고 측정된 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압을 나타내는 측정 신호를 상기 프로세서(1300)로 제공할 수 있다.
상기 센싱부(1100)는, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203) 각각의 일단(2, 7, 12)에 인가된 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압을 측정하도록 구성된 전압 센서를 포함할 수 있다.
상기 프로세서(1300)는 상기 센싱부(1100)로부터 측정 신호가 수신되면, 신호 처리를 통해 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압 각각의 디지털 값을 결정하고 상기 메모리부(1200)에 저장할 수 있다.
상기 메모리부(1200)는 반도체 메모리 소자로서, 상기 프로세서(1300)에 의해 생성되는 데이터를 기록, 소거, 갱신하며, 릴레이 구동 회로(40)의 고장 여부를 진단하기 위해 마련된 복수의 프로그램 코드를 저장한다. 또한, 상기 메모리부(1200)는 본 발명을 실시할 때 사용되는 미리 결정된 각종 파라미터들의 사전 설정 값들을 저장할 수 있다.
상기 메모리부(1200)는 데이터를 기록, 소거, 갱신할 수 있다고 알려진 반도체 메모리 소자라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 상기 메모리부(1200)는 DRAM, SDRAM, 플래쉬 메모리, ROM, EEPROM, 레지스터 등일 수 있다. 상기 메모리부(1200)는 상기 프로세서(1300)의 제어 로직을 정의한 프로그램 코드들을 저장하고 있는 저장매체를 더 포함할 수 있다. 저장매체는 플래쉬 메모리나 하드디스크와 같은 불활성 기억 소자를 포함한다. 상기 메모리부(1200)는 상기 프로세서(1300)와 물리적으로 분리되어 있을 수도 있고, 상기 프로세서(1300)와 일체로 통합되어 있을 수도 있다.
상기 프로세서(1300)는, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)의 동작 상태 즉, 개폐를 제어할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 프로세서(1300)는, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)의 동작 상태를 선택적으로 턴 온시키거나 턴 오프시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(1300)는, 상기 스위치들로 제어신호 내지 명령신호를 전송하는 방식으로 상기 스위치들을 제어할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서(1300)는, 릴레이 구동 회로(40)의 고장 여부를 진단하기 위해 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)의 동작 상태를 제어할 수 있다. 여기서, 상기 프로세서(1300)의 제어에 대응하여 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)의 동작 상태가 각각 턴 온되거나 턴 오프된 회로는, 진단 회로로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 프로세서(1300)는, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)를 모두 턴 오프시킬 수 있다. 그리고, 이러한 프로세서(1300)의 제어에 따라 형성된 릴레이 구동 회로(40)는, 제1 진단 회로로 형성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서(1300)는, 상기 제1 스위치(201) 및 상기 제3 스위치(203)를 모두 턴 오프시킬 수 있고, 상기 제2 스위치(202)를 턴 온시킬 수 있다. 그리고, 이러한 프로세서(1300)의 제어에 따라 형성된 릴레이 구동 회로(40)는, 제2 진단 회로로 형성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서(1300)는, 상기 제1 스위치(201) 및 상기 제2 스위치(202)를 모두 턴 오프시킬 수 있고, 상기 제3 스위치(203)를 턴 온시킬 수 있다. 그리고, 이러한 프로세서(1300)의 제어에 따라 형성된 릴레이 구동 회로(40)는, 제3 진단 회로로 형성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서(1300)는, 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)를 모두 턴 오프시킬 수 있고, 상기 제1 스위치(201)를 턴 온시킬 수 있다. 그리고, 이러한 프로세서(1300)의 제어에 따라 형성된 릴레이 구동 회로(40)는, 제4 진단 회로로 형성될 수 있다.
상기 프로세서(1300)는, 상술한 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 릴레이 구동 회로(40)의 고장 여부를 진단할 수 있다. 즉, 상기 프로세서(1300)는 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)의 동작 상태를 제어하여, 소정의 진단 회로를 형성시킨다. 소정의 진단 회로가 형성되면, 상기 센싱부(1100)는 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압을 측정한다. 상기 프로세서(1300)는, 이와 같은 과정을 통해 측정된 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 릴레이 구동 회로(40)의 고장 여부를 진단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(1300)는, 상기 릴레이 구동 회로(40)를 제1 진단 회로로 형성시킨 상태에서 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 릴레이 구동 회로(40)의 단락 고장 여부를 진단할 수 있다. 여기서, 릴레이 구동 회로(40)의 단락 고장은, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203) 중 적어도 하나의 스위치의 단락 고장이라고 할 수 있다. 그리고, 여기서, 단락 고장은, 융착 현상 등에 의해 스위치가 단락 상태에 놓여 프로세서(1300)의 턴 오프 명령 내지 턴 오프 제어에 응답하지 않는 상태를 의미한다고 할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 릴레이 구동 회로(40)의 단락 고장 여부를 진단하는 동작에 대해 설명하도록 한다.
도 3은, 도 2의 릴레이 구동 회로(40)의 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 모두 턴 오프된 모습을 나타낸 도면이다. 바꾸어 말하면, 도 3은, 제1 진단 회로가 형성된 모습을 나타낸 도면이라고도 할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 프로세서(1300)는, 릴레이 구동 회로(40)의 단락 고장 여부를 진단하기 위하여, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)의 동작 상태를 모두 턴 오프로 제어하여 릴레이 구동 회로(40)를 제1 진단 회로로 형성시킬 수 있다.
한편, 센싱부(1100)는, 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압을 측정할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서(1300)는, 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 릴레이 구동 회로(40)의 단락 고장 여부를 진단할 수 있다.
일 예로, 상기 프로세서(1300)는, 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제1 측정전압과 풀업전압 및 보조전압 중 하나 이상을 비교하여 상기 제1 스위치(201)의 단락 고장 여부를 진단할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 프로세서(1300)는, 제1 측정전압과 풀업전압이 동일하지 않고, 제1 측정전압과 보조전압이 동일한 경우, 상기 제1 스위치(201)가 단락 고장인 것으로 진단할 수 있다.
만약, 상기 제1 스위치(201)가 정상 상태이면, 제1 진단 회로에서 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)는 턴 오프로 제어된 상태이므로, 제1 측정전압은 풀업전압과 동일해야 한다.
즉, 상기 제1 스위치(201)가 정상 상태이면, 제1 진단 회로로부터 측정되는 제1 측정전압은 풀업전압과 동일할 수 있다.
반대로, 상기 제1 스위치(201)가 단락 고장 상태이면, 제1 진단 회로에서 상기 제1 스위치(201)는 턴 온 상태이므로, 제1 측정전압은 보조전압과 동일해야 한다.
즉, 상기 제1 스위치(201)가 단락 고장 상태이면, 제1 진단 회로로부터 측정되는 제1 측정전압은 보조전압과 동일할 수 있다.
이를 이용하여, 상기 프로세서(1300)는 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제1 측정전압이 풀업전압과 동일하지 않고 보조전압과 동일하면, 상기 제1 스위치(201)가 단락 고장인 것으로 진단할 수 있다.
반대로, 상기 프로세서(1300)는 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제1 측정전압이 풀업전압과 동일하고 보조전압과 동일하지 않으면, 상기 제1 스위치(201)가 단락 고장이 아닌 것으로 진단할 수 있다.
이후, 상기 프로세서(1300)는, 상기 제1 스위치(201)가 단락 고장이 아닌 것으로 진단되면 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제2 측정전압과 접지전압을 비교하여 상기 제2 스위치(202)의 단락 고장 여부를 진단할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 프로세서(1300)는, 제2 측정전압과 접지전압이 동일한 경우, 상기 제2 스위치(202)가 단락 고장인 것으로 진단할 수 있다.
만약, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 정상 상태이면, 제1 진단 회로에서 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)는 턴 오프로 제어된 상태이므로, 제2 측정전압은 풀업전압과 동일해야 한다.
즉, 상기 제2 스위치(202)가 정상 상태이면, 제1 진단 회로로부터 측정되는 제2 측정전압은 풀업전압과 동일할 수 있다.
반대로, 상기 제2 스위치(202)가 단락 고장 상태이면, 제1 진단 회로에서 상기 제2 스위치(202)는 턴 온 상태이므로, 제2 측정전압은 접지전압과 동일해야 한다.
즉, 상기 제2 스위치(202)가 단락 고장 상태이면, 제1 진단 회로로부터 측정되는 제2 측정전압은 접지전압과 동일할 수 있다.
이를 이용하여, 상기 프로세서(1300)는 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제2 측정전압이 접지전압과 동일하면, 상기 제2 스위치(202)가 단락 고장인 것으로 진단할 수 있다.
반대로, 상기 프로세서(1300)는 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제2 측정전압이 접지전압과 동일하지 않으면, 상기 제2 스위치(202)가 단락 고장이 아닌 것으로 진단할 수 있다.
이후, 상기 프로세서(1300)는, 상기 제1 스위치(201)와 상기 제2 스위치(202)가 단락 고장이 아닌 것으로 진단되면 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제3 측정전압과 접지전압을 비교하여 상기 제3 스위치(203)의 단락 고장 여부를 진단할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 프로세서(1300)는, 제3 측정전압과 접지전압이 동일한 경우, 상기 제3 스위치(203)가 단락 고장인 것으로 진단할 수 있다.
만약, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 정상 상태이면, 제1 진단 회로에서 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)는 턴 오프로 제어된 상태이므로, 제3 측정전압은 풀업전압과 동일해야 한다.
즉, 상기 제3 스위치(203)가 정상 상태이면, 제1 진단 회로로부터 측정되는 제3 측정전압은 풀업전압과 동일할 수 있다.
반대로, 상기 제3 스위치(203)가 단락 고장 상태이면, 제1 진단 회로에서 상기 제3 스위치(203)는 턴 온 상태이므로, 제3 측정전압은 접지전압과 동일해야 한다.
즉, 상기 제3 스위치(203)가 단락 고장 상태이면, 제1 진단 회로로부터 측정되는 제3 측정전압은 접지전압과 동일할 수 있다.
이를 이용하여, 상기 프로세서(1300)는 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제3 측정전압이 접지전압과 동일하면, 상기 제3 스위치(203)가 단락 고장인 것으로 진단할 수 있다.
반대로, 상기 프로세서(1300)는 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제3 측정전압이 접지전압과 동일하지 않으면, 상기 제3 스위치(203)가 단락 고장이 아닌 것으로 진단할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서(1300)는, 상기 릴레이 구동 회로(40)를 제2 진단 회로로 형성시킨 상태에서 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 릴레이 구동 회로(40)의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다. 여기서, 릴레이 구동 회로(40)의 개방 고장은, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203) 중 적어도 하나의 스위치의 개방 고장이라고 할 수 있다. 그리고, 여기서, 개방 고장은, 스위치가 개방 상태에 놓여 프로세서(1300)의 턴 온 명령 내지 턴 온 제어에 응답하지 않는 상태를 의미한다고 할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 릴레이 구동 회로(40)의 개방 고장 여부를 진단하는 동작에 대해 설명하도록 한다.
도 4는, 도 2의 릴레이 구동 회로(40)의 상기 제1 스위치(201) 및 상기 제3 스위치(203)가 턴 오프되고, 상기 제2 스위치(202)가 턴 온된 모습을 나타낸 도면이다. 바꾸어 말하면, 도 4는, 제2 진단 회로가 형성된 모습을 나타낸 도면이라고도 할 수 있다.
도 4을 참조하면, 상기 프로세서(1300)는, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 단락 고장이 아닌 것으로 진단되면, 릴레이 구동 회로(40)의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다.
이를 위하여, 상기 프로세서(1300)는 상기 제1 스위치(201) 및 상기 제3 스위치(203)의 동작 상태를 턴 오프로 제어하고, 상기 제2 스위치(202)의 동작 상태를 턴 온으로 제어하여 릴레이 구동 회로(40)를 제2 진단 회로로 형성시킬 수 있다.
한편, 센싱부(1100)는, 제2 진단 회로가 형성된 상태에서 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압을 측정할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서(1300)는, 제2 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 릴레이 구동 회로(40)의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다.
일 예로, 상기 프로세서(1300)는, 제2 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제2 측정전압과 접지전압을 비교하여 상기 제2 스위치(202)의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 프로세서(1300)는, 제2 측정전압과 접지전압이 동일하지 않은 경우, 상기 제2 스위치(202)가 개방 고장인 것으로 진단할 수 있다.
만약, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 정상 상태이면, 제2 진단 회로에서 상기 제1 스위치(201) 및 상기 제3 스위치(203)는 턴 오프로 제어된 상태이고, 상기 제2 스위치(202)는 턴 온으로 제어된 상태이므로, 제2 측정전압은 접지전압과 동일해야 한다.
즉, 상기 제2 스위치(202)가 정상 상태이면, 제2 진단 회로로부터 측정되는 제2 측정전압은 접지전압과 동일할 수 있다.
반대로, 상기 제2 스위치(202)가 개방 고장 상태이면, 제2 진단 회로에서 상기 제2 스위치(202)는 턴 오프 상태이므로, 제2 측정전압은 풀업전압과 동일해야 한다.
즉, 상기 제2 스위치(202)가 개방 고장 상태이면, 제2 진단 회로로부터 측정되는 제2 측정전압은 풀업전압과 동일할 수 있다.
이를 이용하여, 상기 프로세서(1300)는 제2 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제2 측정전압이 접지전압과 동일하지 않으면, 상기 제2 스위치(202)가 개방 고장인 것으로 진단할 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따르면, 상기 프로세서(1300)는, 상기 릴레이 구동 회로(40)를 제2 진단 회로로 형성시킨 상태에서 제3 측정전압 및 제1 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 릴레이 구동 회로(40)의 단선 고장 여부를 진단할 수 있다. 여기서, 릴레이 구동 회로(40)의 단선 고장은, 상기 제1 릴레이 코일(101) 및 상기 제2 릴레이 코일(102) 중 적어도 하나의 릴레이 코일의 단선 고장이라고 할 수 있다. 그리고, 여기서, 단선 고장은, 릴레이 코일의 일부가 끊어져 전기적 연결이 차단된 상태를 의미한다고 할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 릴레이 구동 회로(40)의 단선 고장 여부를 진단하는 동작에 대해 설명하도록 한다.
도 5는, 도 2의 릴레이 구동 회로(40)의 상기 제1 스위치(201) 및 상기 제3 스위치(203)가 턴 오프되고, 상기 제2 스위치(202)가 턴 온되며, 상기 제1 릴레이 코일(101)이 단선된 모습을 나타낸 도면이다. 바꾸어 말하면, 도 5는, 제2 진단 회로가 형성되고, 상기 제1 릴레이 코일(101)이 단선된 모습을 나타낸 도면이라고도 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 프로세서(1300)는, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 단락 고장이 아닌 것으로 진단되고, 상기 제2 스위치(202)가 개방 고장이 아닌 것으로 진단되면, 제2 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제3 측정전압 및 제1 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 상기 제1 릴레이 코일(101)의 단선 고장 여부를 진단할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 프로세서(1300)는, 제3 측정전압과 접지전압이 동일하지 않고, 제1 측정전압과 접지전압이 동일하지 않은 경우, 상기 제1 릴레이 코일(101)이 단선 고장인 것으로 진단할 수 있다.
만약, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 정상 상태이고 상기 제1 릴레이 코일(101)이 단선되지 않은 상태이면, 제2 진단 회로로부터 측정된 제3 측정전압과 제1 측정전압은 접지전압과 동일해야 한다.
이를 이용하여, 상기 프로세서(1300)는 제2 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제3 측정전압과 제1 측정전압이 접지전압과 동일하지 않으면, 상기 제1 릴레이 코일(101)이 단선 고장인 것으로 진단할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여, 릴레이 구동 회로(40)의 개방 고장 여부를 진단하는 동작에 대해 이어서 설명하도록 한다.
도 6은, 도 2의 릴레이 구동 회로(40)의 상기 제1 스위치(201) 및 상기 제2 스위치(202)가 턴 오프되고, 상기 제3 스위치(203)가 턴 온된 모습을 나타낸 도면이다. 바꾸어 말하면, 도 6은, 제3 진단 회로가 형성된 모습을 나타낸 도면이라고도 할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 프로세서(1300)는, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 단락 고장이 아닌 것으로 진단되고, 상기 제2 스위치(202)가 개방 고장이 아닌 것으로 진단되면, 릴레이 구동 회로(40)의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다.
이를 위하여, 상기 프로세서(1300)는 상기 제1 스위치(201) 및 상기 제23 스위치(202)의 동작 상태를 턴 오프로 제어하고, 상기 제3 스위치(203)의 동작 상태를 턴 온으로 제어하여 릴레이 구동 회로(40)를 제3 진단 회로로 형성시킬 수 있다.
한편, 센싱부(1100)는, 제3 진단 회로가 형성된 상태에서 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압을 측정할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서(1300)는, 제3 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 릴레이 구동 회로(40)의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다.
일 예로, 상기 프로세서(1300)는, 제3 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제3 측정전압과 접지전압을 비교하여 상기 제3 스위치(203)의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 프로세서(1300)는, 제3 측정전압과 접지전압이 동일하지 않은 경우, 상기 제3 스위치(203)가 개방 고장인 것으로 진단할 수 있다.
만약, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 정상 상태이면, 제3 진단 회로에서 상기 제1 스위치(201) 및 상기 제2 스위치(202)는 턴 오프로 제어된 상태이고, 상기 제3 스위치(203)는 턴 온으로 제어된 상태이므로, 제3 측정전압은 접지전압과 동일해야 한다.
즉, 상기 제3 스위치(203)가 정상 상태이면, 제3 진단 회로로부터 측정되는 제3 측정전압은 접지전압과 동일할 수 있다.
반대로, 상기 제3 스위치(203)가 개방 고장 상태이면, 제3 진단 회로에서 상기 제3 스위치(203)는 턴 오프 상태이므로, 제3 측정전압은 풀업전압과 동일해야 한다.
즉, 상기 제3 스위치(203)가 개방 고장 상태이면, 제3 진단 회로로부터 측정되는 제3 측정전압은 풀업전압과 동일할 수 있다.
이를 이용하여, 상기 프로세서(1300)는 제3 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제3 측정전압이 접지전압과 동일하지 않으면, 상기 제3 스위치(203)가 개방 고장인 것으로 진단할 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따르면, 상기 프로세서(1300)는, 상기 릴레이 구동 회로(40)를 제3 진단 회로로 형성시킨 상태에서 제2 측정전압 및 제1 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 릴레이 구동 회로(40)의 단선 고장 여부를 진단할 수 있다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여, 릴레이 구동 회로(40)의 단선 고장 여부를 진단하는 동작에 대해 설명하도록 한다.
도 7은, 도 2의 릴레이 구동 회로(40)의 상기 제1 스위치(201) 및 상기 제2 스위치(202)가 턴 오프되고, 상기 제3 스위치(203)가 턴 온되며, 상기 제2 릴레이 코일(102)이 단선된 모습을 나타낸 도면이다. 바꾸어 말하면, 도 7은, 제3 진단 회로가 형성되고, 상기 제2 릴레이 코일(102)이 단선된 모습을 나타낸 도면이라고도 할 수 있다.
도 8은, 도 7의 릴레이 구동 회로(40)의 상기 제1 릴레이 코일(101)이 단선된 모습을 나타낸 도면이다. 바꾸어 말하면, 도 8은, 제3 진단 회로가 형성되고, 상기 제1 릴레이 코일(101) 및 상기 제2 릴레이 코일(102)이 단선된 모습을 나타낸 도면이라고도 할 수 있다.
우선, 도 7을 참조하면, 상기 프로세서(1300)는, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 단락 고장이 아닌 것으로 진단되고, 상기 제1 스위치(201) 및 상기 제2 스위치(202)가 개방 고장이 아닌 것으로 진단되면, 제3 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제2 측정전압 및 제1 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 상기 제2 릴레이 코일(102)의 단선 고장 여부를 진단할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 프로세서(1300)는, 제2 측정전압과 접지전압이 동일하지 않고, 제1 측정전압과 접지전압이 동일하지 않은 경우, 상기 제2 릴레이 코일(102)이 단선 고장인 것으로 진단할 수 있다.
만약, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 정상 상태이고 상기 제2 릴레이 코일(102)이 단선되지 않은 상태이면, 제3 진단 회로로부터 측정된 제2 측정전압과 제1 측정전압은 접지전압과 동일해야 한다.
이를 이용하여, 상기 프로세서(1300)는 제3 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제2 측정전압과 제1 측정전압이 접지전압과 동일하지 않으면, 상기 제2 릴레이 코일(102)이 단선 고장인 것으로 진단할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 프로세서(1300)는, 제3 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제2 측정전압이 접지전압과 동일하지 않고, 제1 측정 전압이 접지전압과 동일하며, 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제1 측정전압이 풀업전압과 동일하지 않고, 제1 측정 전압이 보조전압과 동일한 경우, 상기 제2 릴레이 코일(102) 뿐만 아니라 상기 제1 릴레이 코일(101)까지 단선 고장인 것으로 진단할 수 있다.
이러한 본 발명의 구성에 따르면, 릴레이(30)에 구비된 서로 다른 두 릴레이 코일(101, 102) 각각에 대해 단선 고장 여부를 진단할 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여, 릴레이 구동 회로(40)의 개방 고장 여부를 진단하는 동작에 대해 이어서 설명하도록 한다.
도 9는, 도 2의 릴레이 구동 회로(40)의 상기 제1 스위치(201)가 턴 온되고, 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 턴 오프된 모습을 나타낸 도면이다. 바꾸어 말하면, 도 9는, 제4 진단 회로가 형성된 모습을 나타낸 도면이라고도 할 수 있다.
*153도 9를 참조하면, 상기 프로세서(1300)는, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 단락 고장이 아닌 것으로 진단되고, 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 개방 고장이 아닌 것으로 진단되면, 릴레이 구동 회로(40)의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다.
이를 위하여, 상기 프로세서(1300)는 상기 제1 스위치(201)를 턴 온으로 제어하고, 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)를 턴 오프로 제어하여 릴레이 구동 회로(40)를 제4 진단 회로로 형성시킬 수 있다.
한편, 센싱부(1100)는, 제4 진단 회로가 형성된 상태에서 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압을 측정할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서(1300)는, 제4 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 릴레이 구동 회로(40)의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다.
일 예로, 상기 프로세서(1300)는, 제4 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제1 측정전압과 보조전압을 비교하여 상기 제1 스위치(201)의 개방 고장 여부를 진단할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 프로세서(1300)는, 제1 측정전압과 접지전압이 동일하지 않은 경우, 상기 제1 스위치(201)가 개방 고장인 것으로 진단할 수 있다.
만약, 상기 제1 스위치(201), 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)가 정상 상태이면, 제4 진단 회로에서 상기 제1 스위치(201) 턴 온으로 제어된 상태이고, 상기 제2 스위치(202) 및 상기 제3 스위치(203)는 턴 오프로 제어된 상태이므로, 제1 측정전압은 보조전압과 동일해야 한다.
즉, 상기 제1 스위치(201)가 정상 상태이면, 제4 진단 회로로부터 측정되는 제31측정전압은 풀업전압과 동일할 수 있다.
반대로, 상기 제1 스위치(201)가 개방 고장 상태이면, 제4 진단 회로에서 상기 제1 스위치(201)는 턴 오프 상태이므로, 제1 측정전압은 풀업전압과 동일해야 한다.
즉, 상기 제1 스위치(201)가 개방 고장 상태이면, 제4 진단 회로로부터 측정되는 제1 측정전압은 풀업전압과 동일할 수 있다.
이를 이용하여, 상기 프로세서(1300)는 제4 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제1 측정전압이 접지전압과 동일하지 않으면, 상기 제1 스위치(201)가 개방 고장인 것으로 진단할 수 있다.
한편, 프로세서(1300)는, 다양한 제어 로직들을 실행하기 위해 당업계에 알려진 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 프로세서(1300)에 의해 실행될 수 있는 다양한 제어 로직들은 적어도 하나 이상이 조합되고, 조합된 제어 로직들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 체계로 작성되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 수록될 수 있다. 기록매체는 컴퓨터에 포함된 프로세서(1300)에 의해 접근이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 기록매체는 ROM, RAM, 레지스터, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크 및 광 데이터 기록장치를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다. 또한, 코드 체계는 캐리어 신호로 변조되어 특정한 시점에 통신 캐리어에 포함될 수 있고, 네트워크로 연결된 컴퓨터에 분산되어 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 조합된 제어 로직들을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
한편, 알림부(1400)는 프로세서(1300)의 진단 결과를 프로세서(1300)로부터 입력받거나 메모리부(1200)에 저장된 프로세서(1300)의 진단 결과를 출력받고, 이를 외부로 출력할 수 있다.
보다 구체적으로, 알림부(1400)는 프로세서(1300)의 진단 결과를 기호, 숫자 및 코드 중 하나 이상을 이용하여 표시하는 디스플레이부 및 프로세서(1300)의 진단 결과를 소리로 출력하는 스피커 장치 중 하나 이상을 구비할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴레이 구동 회로 진단 장치(1000')를 설명하도록 한다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 구동 회로(40)와 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴레이 구동 회로 진단 장치(1000')의 연결 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10을 더 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴레이 구동 회로 진단 장치(1000')는 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 구동 회로 진단 장치(1000) 대비 제1 전원부(301)와 제1 스위치(201) 사이에 구비되는 가변 저항(Rv)을 더 포함할 뿐 다른 구성 요소는 동일할 수 있다. 이에, 반복되는 설명은 생략하도록 한다.
상기 가변 저항(Rv)은, 상기 프로세서(1300')의 제어에 따라 저항값이 변경되는 저항 소자 일 수 있다. 가변 저항(Rv)의 종류는 프로세서(1300')의 제어 신호에 대응하여 저항값이 변경되는한 한정되지 않는다.
다른 실시예에 따른 상기 프로세서(1300')는, 제1 스위치(201)가 단락 고장인 것으로 진단되기 전에 가변 저항(Rv)의 저항값을 최소 저항값으로 변경되도록 가변 저항(Rv)을 제어할 수 있다.
상기 프로세서(1300')는, 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 측정된 제1 측정전압과 풀업전압이 동일하지 않고, 제1 측정전압과 보조전압이 동일한 경우, 상기 제1 스위치(201)가 단락 고장인 것으로 진단할 수 있다.
이후, 상기 프로세서(1300')는 상기 제1 스위치(201)가 단락 고장인 것으로 진단되면 가변 저항(Rv)의 저항값이 증가되도록 가변 저항(Rv)을 제어할 수 있다.
이를 통해, 제1 전원부(301)와 연결된 제1 스위치(201)에 단락 고장이 발생됨으로써, 제1 전원부(301)와 제1 접지(GND1) 및 제2 접지(GND2) 중 하나 이상 사이에 무부하 회로가 형성되는 경우, 제1 전원부(301)가 방전되는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 릴레이 구동 회로 진단 장치(1000)는, 배터리 팩, 에너지 저장 장치 등의 배터리를 관리하는 배터리 관리 장치에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 본 발명에 따른 릴레이 구동 회로 진단 장치를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 릴레이 구동 회로 진단 장치(1000)는, 배터리 팩에 포함될 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은, 상술한 릴레이 구동 회로 진단 장치(1000)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상술한 릴레이 구동 회로 진단 장치(1000)는, 전기 자동차에 포함될 수 있다. 즉, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 전기 자동차는, 상술한 릴레이 구동 회로 진단 장치(1000)를 포함할 수 있다. 여기서, 전기 자동차는, 전기 에너지를 동력원으로 하는 운송 수단으로서, 순수 전기 자동차 뿐만 아니라 하이브리드 자동차를 포함한다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
한편, 본 명세서에서 ~부 라는 용어가 사용되었으나, 이는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 각 구성 단위 간에 반드시 물리적으로 분리될 수 있거나 물리적으로 분리되어야 하는 구성요소를 나타내는 것이 아니며, 각각의 구성 단위가 반드시 물리적으로 하나의 소자나 장치에 의해 구현되어야 하는 것이 아니라는 점은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다.

Claims (15)

  1. 일단이 서로 연결된 제1 릴레이 코일 및 제2 릴레이 코일, 일단이 상기 제1 릴레이 코일 및 상기 제2 릴레이 코일의 일단과 연결된 제1 스위치, 상기 제1 스위치의 타단에 보조전압을 인가시키는 제1 전원부, 일단이 상기 제1 릴레이 코일의 타단과 연결된 제1 풀업 저항, 상기 제1 풀업 저항의 타단에 풀업전압을 인가시키는 제2 전원부, 일단이 상기 제1 릴레이 코일의 타단 및 상기 제1 풀업 저항의 일단과 연결된 제2 스위치, 일단이 상기 제2 릴레이 코일의 타단과 연결된 제2 풀업 저항, 상기 제2 풀업 저항의 타단에 상기 풀업전압을 인가시키는 제3 전원부, 일단이 상기 제2 릴레이 코일의 타단 및 상기 제2 풀업 저항의 일단과 연결된 제3 스위치를 포함하는 릴레이 구동 회로의 고장 여부를 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치에 있어서,
    상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치 각각의 일단에 인가된 제1 측정전압, 제2 측정전압 및 제3 측정전압을 측정하는 센싱부 및
    상기 센싱부와 동작 가능하게 결합된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치의 동작 상태를 제어하고, 상기 동작 상태의 제어에 따라 진단 회로가 형성된 상태에서 상기 센싱부로부터 측정된 상기 제1 측정전압, 상기 제2 측정전압 및 상기 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 상기 릴레이 구동 회로의 고장 여부를 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치 각각의 동작 상태를 턴 오프로 제어하여 상기 릴레이 구동 회로를 제1 진단 회로로 형성시키고,
    상기 제1 진단 회로가 형성된 상태에서 상기 제1 측정전압, 상기 제2 측정전압 및 상기 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 상기 릴레이 구동 회로의 단락 고장 여부를 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 측정전압과 상기 풀업전압 및 상기 보조전압 중 하나 이상을 비교하여 상기 제1 스위치의 단락 고장 여부를 진단하고, 상기 제2 측정전압과 접지전압을 비교하여 상기 제2 스위치의 단락 고장 여부를 진단하고, 상기 제3 측정전압과 접지전압을 비교하여 상기 제3 스위치의 단락 고장 여부를 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 측정전압과 상기 풀업전압이 동일하지 않고, 상기 제1 측정전압과 보조전압이 동일한 경우 상기 제1 스위치가 단락 고장인 것으로 진단하고, 상기 제2 측정전압과 접지전압이 동일한 경우 상기 제2 스위치가 단락 고장인 것으로 진단하고, 상기 제3 측정전압과 접지전압이 동일한 경우 상기 제3 스위치가 단락 고장인 것으로 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치 각각의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하고, 상기 제2 스위치의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어하여 상기 릴레이 구동 회로를 제2 진단 회로로 형성시키고,
    상기 제2 진단 회로가 형성된 상태에서 상기 제1 측정전압, 상기 제2 측정전압 및 상기 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 상기 릴레이 구동 회로의 개방 고장 여부를 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제2 측정전압과 접지전압을 비교하여 상기 제2 스위치의 개방 고장 여부를 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제2 측정전압과 접지전압이 동일하지 않은 경우 상기 제2 스위치가 개방 고장인 것으로 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치 각각의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하고, 상기 제3 스위치의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어하여 상기 릴레이 구동 회로를 제3 진단 회로로 형성시키고,
    상기 제3 진단 회로가 형성된 상태에서 상기 제1 측정전압, 상기 제2 측정전압 및 상기 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 상기 릴레이 구동 회로의 개방 고장 여부를 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제3 측정전압과 접지전압을 비교하여 상기 제3 스위치의 개방 고장 여부를 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제3 측정전압과 접지전압이 동일하지 않은 경우 상기 제3 스위치가 개방 고장인 것으로 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치 각각의 동작 상태를 턴 오프 상태로 제어하고, 상기 제1 스위치의 동작 상태를 턴 온 상태로 제어하여 상기 릴레이 구동 회로를 제4 진단 회로로 형성시키고,
    상기 제4 진단 회로가 형성된 상태에서 상기 제1 측정전압, 상기 제2 측정전압 및 상기 제3 측정전압 중 하나 이상에 기초하여 상기 릴레이 구동 회로의 개방 고장 여부를 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 측정전압과 상기 보조전압을 비교하여 상기 제1 스위치의 개방 고장 여부를 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 측정전압과 상기 보조전압이 동일하지 않은 경우 상기 제1 스위치가 개방 고장인 것으로 진단하는 릴레이 구동 회로 진단 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 릴레이 구동 회로 진단 장치를 포함하는 배터리 관리 장치.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 릴레이 구동 회로 진단 장치를 포함하는 배터리 팩.
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