WO2021251653A1 - 릴레이 진단 장치, 릴레이 진단 방법, 배터리 시스템 및 전기 차량 - Google Patents

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박종일
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Definitions

  • the present invention relates to a technique for diagnosing a failure of a relay assembly provided in each of a plurality of battery packs connected in parallel.
  • a battery system mounted on an electric vehicle may include a parallel pack assembly in which a plurality of battery packs are connected in parallel in response to a high capacity requirement such as long-distance driving.
  • the failure of the relay may be detected based on the voltage of the load-side contact of the relay provided in the single battery pack.
  • the load-side contacts of the plurality of relays provided in each of the plurality of battery packs are commonly connected to each other. Therefore, although it is possible to determine whether at least one of the plurality of relays is faulty based on the voltage of the load-side contact point, it is impossible to accurately identify which relay is faulty.
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and includes a relay diagnostic device, a relay diagnostic method, a battery system and It aims to provide electric vehicles.
  • a relay diagnosis apparatus includes a first battery pack having a first battery module and a first positive relay connected in series, and a second battery pack having a second battery module connected in series and a second positive relay.
  • the relay diagnostic apparatus may include: a diagnostic unit including a diagnostic switch and a diagnostic resistor connected in series between a first pack terminal and a second pack terminal of the parallel pack assembly; a first detector configured to detect a first module current that is a current flowing through the first battery module; a second detector configured to detect a second module current that is a current flowing through the second battery module; and a control unit operatively coupled to the first positive relay, the second positive relay, the diagnostic switch, the first detector, and the second detector.
  • the control unit is configured to include a first detection value from the first detector and the second detector and collect a second detection value from The control unit is configured to determine, based on the first detection value and the first threshold value, whether the first positive relay is stuck closed failure. The control unit is configured to determine, based on the second detection value and the first threshold value, whether the second positive relay is a stuck closed failure.
  • the control unit may be configured to determine that the first positive relay is a closed stuck failure when the first detection value is greater than the first threshold value.
  • the control unit may be configured to determine that the second positive relay is a closed stuck failure when the second detection value is greater than the first threshold value.
  • the relay diagnosis apparatus may include: a third detector configured to detect a first module voltage that is a voltage across both ends of the first battery module; and a fourth detector configured to detect a second module voltage that is a voltage across both ends of the second battery module.
  • the control unit may be configured to collect a third detection value from the third detector and a fourth detection value from the fourth detector in the first diagnosis period.
  • the control unit is configured to: In a second diagnosis period in which the first positive relay and the second positive relay are in an open operation state and the diagnostic switch is in an open operation state, a fifth detected value from the third detector and the fourth detector may be configured to collect a sixth detection value from
  • the control unit is configured to determine whether the first positive relay is stuck closed failure based on the first detection value, the third detection value, the fifth detection value, the first threshold value and the second threshold value can be configured.
  • the control unit is configured to determine whether the second positive relay is stuck closed failure based on the second detection value, the fourth detection value, the sixth detection value, the first threshold value, and the second threshold value can be configured to
  • the first positive relay is stuck closed It can be configured to determine that
  • the second positive relay closes stuck failure It can be configured to determine that
  • a battery system includes the relay diagnosis apparatus.
  • An electric vehicle includes the battery system.
  • a relay diagnosis method is provided to be executable by the relay diagnosis apparatus.
  • the control unit includes a first detection value from the first detector in a first diagnosis period in which the first positive relay and the second positive relay are in an open operation state and the diagnostic switch is in a closed operation state and collecting a second detection value from the second detector. determining, by the control unit, whether the first positive relay is stuck closed failure based on the first detection value and the first threshold value; and determining, by the control unit, whether or not the second positive relay is stuck closed failure based on the second detection value and the first threshold value.
  • FIG. 1 is a diagram exemplarily showing the configuration of a power system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram exemplarily showing the configuration of the first detector and the second detector of FIG. 1 .
  • FIG. 3 exemplarily shows the configuration of a third detector and a fourth detector of FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a flowchart exemplarily illustrating a relay diagnosis method according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart exemplarily illustrating a relay diagnosis method according to the second embodiment.
  • control unit> means a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.
  • FIG. 1 is a diagram exemplarily showing the configuration of a power system according to the present invention
  • FIG. 2 is a diagram exemplarily showing the configuration of the first detector and the second detector of FIG. 1
  • FIG. 3 is a third diagram of FIG. It is a diagram exemplarily showing the configuration of the detector and the fourth detector.
  • a power system 1 may be, for example, an energy storage system or an electric vehicle.
  • the power system 1 includes a battery system 10 , an inverter 2 and an electrical load 3 .
  • the electrical load 3 can be, for example, an electric motor.
  • the battery system 10 includes a parallel pack assembly 20 and a relay diagnostic device 100 .
  • the battery system 10 may further include a main relay assembly MR.
  • the parallel pack assembly 20 refers to a pack group including a parallel circuit of two or more battery packs connected in parallel, that is, a first battery pack 21 and a second battery pack 22 .
  • the main relay assembly MR may be connected between a pair of pack terminals P1 and P2 provided in the parallel pack assembly 20 and a pair of power terminals provided in the inverter 2 .
  • the main relay assembly MR includes a first main relay MR1. Both contacts of the first main relay MR1 are respectively connected to the first pack terminal P1 and one of the pair of power terminals.
  • the main relay assembly MR may further include a second main relay MR2. Both contacts of the second main relay MR2 are respectively connected to the second pack terminal P2 and the other one of the pair of power terminals.
  • the inverter 2 converts DC power supplied from the parallel pack assembly 20 into AC power and supplies it to the electrical load 3 .
  • the first battery pack 21 includes a first battery module 31 and a first relay assembly 41 .
  • the first battery module 31 includes a plurality of battery cells electrically connected in series and/or in parallel.
  • the first relay assembly 41 is connected in series to the first battery module 31 .
  • the first relay assembly 41 includes a first positive relay 41A. Both contacts of the first positive relay 41A are respectively connected to the positive terminal and the first pack terminal P1 of the first battery module 31 .
  • the first relay assembly 41 may further include a first negative relay 41B. Both contacts of the first negative relay 41B are respectively connected to the negative terminal and the second pack terminal P2 of the first battery module 31 .
  • the second battery pack 22 includes a second battery module 32 and a second relay assembly 42 .
  • the second battery module 32 includes a plurality of battery cells electrically connected in series and/or in parallel.
  • the second relay assembly 42 is connected in series to the second battery module 32 .
  • the second relay assembly 42 includes a second positive relay 42A. Both contacts of the second positive relay 42A are respectively connected to the positive terminal and the first pack terminal P1 of the second battery module 32 .
  • the second relay assembly 42 may further include a second negative relay 42B. Both contacts of the second negative relay 42B are respectively connected to the negative terminal and the second pack terminal P2 of the second battery module 32 .
  • each battery cell of the first battery module 31 and the second battery module 32 is not particularly limited as long as it can be repeatedly charged and discharged, such as a lithium ion cell.
  • the relay diagnosis apparatus 100 includes a first detector 110 , a second detector 120 , a diagnosis unit 150 , and a control unit 160 .
  • the relay diagnosis apparatus 100 may further include at least one of a third detector 130 , a fourth detector 140 , and an interface unit 170 .
  • the diagnostic unit 150 is connected between the first pack terminal P1 and the second pack terminal P2 .
  • the diagnostic unit 150 includes a diagnostic switch SWD and a diagnostic resistor RD that are connected in series with each other.
  • a diagnostic switch SWD for example, a well-known switching device such as an FET (Field Effect Transistor) may be used.
  • the diagnosis unit 150 may serve to provide a current path between the first pack terminal P1 and the second pack terminal P2 when the main relay assembly MR is in an open operation state.
  • the first detector 110 is configured to detect a first module current I1 that is a current flowing through the first battery module 31 .
  • the first detector 110 may be installed on the negative side line of the first battery module 31 .
  • the first detector 110 generates a detection signal S1 representing the first module current I1.
  • the second detector 120 is configured to detect a second module current I2 that is a current flowing through the second battery module 32 .
  • the second detector 120 may be installed on the negative side line of the second battery module 32 .
  • the second detector 120 generates a detection signal S1 representing the second module current I2 .
  • the first detector 110 may be connected to the first negative relay 41B in parallel.
  • the first detector 110 may include a first resistor R1 and a first switch SW1 .
  • the series circuit of the first resistor R1 and the first switch SW1 may be connected in parallel to the first negative relay 41B.
  • the first switch SW1 may be removed from the first detector 110 .
  • the first resistor R1 may be connected in series between the negative terminal of the first battery module 31 and the second pack terminal P2 .
  • the second detector 120 may be connected in parallel to the second negative relay 42B.
  • the second detector 120 may include a second resistor R2 and a second switch SW2.
  • the series circuit of the second resistor R2 and the second switch SW2 may be connected in parallel to the second negative relay 42B.
  • the second switch SW2 may be removed from the second detector 120 .
  • the second resistor R2 may be connected in series between the negative terminal of the second battery module 32 and the second pack terminal P2 .
  • the third detector 130 is configured to detect a first module voltage V1 that is a voltage across both ends of the first battery module 31 .
  • the third detector 130 generates a detection signal S3 representing the first module voltage V1.
  • the third detector 130 may include a third switch SW3 , a third resistor R3 , and a fourth resistor R4 .
  • a series circuit of the third switch SW3 , the third resistor R3 , and the fourth resistor R4 may be connected in parallel to the first battery module 31 .
  • the controller 160 may control the third switch SW3 to be in the closed operation state so that the detection signal S3 representing the first module voltage V1 is generated.
  • the controller 160 may determine the first module voltage V1 from the voltage across the third resistor R3 or the fourth resistor R4. have.
  • the closed operation state refers to an On-state in which the flow of current is allowed.
  • the fourth detector 140 is configured to detect a second module voltage V2 that is a voltage across both ends of the second battery module 32 .
  • the fourth detector 140 generates a detection signal S4 representing the second module voltage V2.
  • the fourth detector 140 may include a fourth switch SW4 , a fifth resistor R5 , and a sixth resistor R6 .
  • the series circuit of the fourth switch SW4 , the fifth resistor R5 , and the sixth resistor R6 may be connected in parallel to the second battery module 32 .
  • the controller 160 may control the fourth switch SW4 to be in the closed operation state so that a detection signal S4 representing the second module voltage V2 is generated.
  • the controller 160 may determine the second module voltage V2 from the voltage across the fifth resistor R5 or the sixth resistor R6. have.
  • the interface unit 170 is configured to support wired communication or wireless communication between the control unit 160 and the upper controller 4 (eg, ECU: Electronic Control Unit).
  • the upper-level controller 4 is provided to integrally manage the overall operation of the power system 1 .
  • the type of communication protocol is not particularly limited, and wired communication may be, for example, CAN (controller area network) communication, and wireless communication may be, for example, ZigBee or Bluetooth communication.
  • the interface unit 170 may include an output device such as a display or a speaker that provides information corresponding to the message from the control unit 160 in a user-recognizable form.
  • the control unit 160 is operatively coupled to the first positive relay 41A, the second positive relay 42A, the diagnostic switch SWD, the first detector 110 and the second detector 120 .
  • the control unit 160 may be further operatively coupled to the third detector 130 , the fourth detector 140 , and the interface unit 170 .
  • the controller 160 may be further operatively coupled to the first main relay MR1 , the second main relay MR2 , the first negative relay 41B, and the second negative relay 42B. That is, the controller 160 may receive a detection signal from each detector included in the relay diagnosis apparatus 100 and may control on/off of each relay and each switch.
  • the controller 160 may be referred to as a 'control circuit', and in hardware, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs It may be implemented using at least one of field programmable gate arrays, microprocessors, and other electrical units for performing functions.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays, microprocessors, and other electrical units for performing functions.
  • the controller 160 may have a built-in memory. A program and various data necessary for executing methods to be described later may be stored in the memory.
  • the memory is, for example, a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type, an SDD type (Silicon Disk Drive type), and a multimedia card micro type. , at least one of random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), and programmable read-only memory (PROM) It may include a type of storage medium.
  • the controller 160 may control the main relay assembly MR to an open operation state in response to a command from the upper controller 4 mounted in the power system 1 .
  • the open operation state refers to an Off-state in which the flow of current is blocked.
  • the main relay assembly MR may be controlled on/off by the power system 1 .
  • the control unit 160 while the main relay assembly MR is controlled in the open operation state, a first diagnosis described below for detecting a failure of at least one of the first positive relay 41A and the second positive relay 42A one of the process and the second diagnostic process may be executed.
  • the first diagnosis process is a process for diagnosing a closed stuck failure of each of the first positive relay 41A and the second positive relay 42A using the first detector 110 and the second detector 120 .
  • the closed-close failure is a failure in which the closed operation state is maintained even if a signal for commanding the open operation state is input to the corresponding relay because it is impossible to switch from the closed operation state to the open operation state due to fusion of the contact.
  • a closure stuck fault may also be referred to as a 'short circuit fault'.
  • the first diagnostic process may be utilized when the relay diagnostic apparatus 100 does not include the third detector 130 and the fourth detector 140 .
  • the control unit 160 controls the first positive relay 41A and the second positive relay 42A to the open operation state during the first diagnosis period, and performs diagnosis
  • the switch SWD can be controlled to a closed operation state.
  • the first diagnosis period may have a predetermined length of time.
  • the controller 160 may control the first switch SW1 and the second switch SW2 to be in a closed operation state during the first diagnosis period.
  • the controller 160 may control the first negative relay 41B to an open operation state during the first diagnosis period.
  • the controller 160 may control the second negative relay 42B to the open operation state during the first diagnosis period.
  • the first positive relay 41A When the first positive relay 41A is closed stuck fault, during the first diagnostic period, the first battery module 31, the first positive relay 41A, the diagnostic switch SWD, the diagnostic resistor RD and the first A closed circuit is formed by the detector 110 . Accordingly, the first module current I1 greater than 0 A (ampere) flows through the first detector 110 .
  • the second positive relay 42A When the second positive relay 42A is a closed stuck fault, during the first diagnosis period, the second battery module 32, the second positive relay 42A, the diagnostic switch SWD, the diagnostic resistor RD and the second A closed circuit is formed by the detector 120 . Accordingly, the second module current I2 greater than 0A flows through the second detector 120 .
  • the control unit 160 within the first diagnosis period, based on the detection signal S1 and the detection signal S2, the first detection value from the first detector 110 and the second detection from the second detector 120 Collect (determine) values.
  • the first detection value may be proportional to the magnitude of the first module current I1.
  • the first detection value may represent a voltage across the first resistor R1 in the first diagnosis period.
  • the second detection value may be proportional to the magnitude of the second module current I2.
  • the second detection value may represent a voltage across the second resistor R2 in the first diagnosis period.
  • the control unit 160 may determine whether or not the first positive relay 41A is a closed stuck failure based on the first detection value and the first threshold value. The control unit 160 may determine whether the second positive relay 42A is a closed stuck failure based on the second detection value and the first threshold value.
  • the first threshold value is a predetermined value used to determine whether each of the first battery module 31 and the second battery module 32 is electrically isolated from the diagnostic unit 150 during the first diagnostic period. . That is, the first threshold value is used to detect whether the first module current I1 and the second module current I2 are each blocked by the first positive relay 41A and the second positive relay 42A. is used for
  • the first threshold may be set to 0 V.
  • the first threshold value may be set to a predetermined value greater than 0 V (eg, 0.01 V) in consideration of voltage resolution and/or measurement noise of the controller 160 .
  • the control unit 160 determines that the first positive relay 41A is a closed stuck failure.
  • the control unit 160 determines that the second positive relay 42A is a closed stuck failure.
  • the second diagnostic process uses the first detector 110, the second detector 120, the third detector 130, and the fourth detector 140, the first positive relay 41A and the second positive relay ( 42A) process for diagnosing each closure stuck failure.
  • the second diagnostic process may be utilized when the relay diagnostic apparatus 100 additionally includes the third detector 130 and the fourth detector 140 .
  • the first diagnostic process may be executed instead of the second diagnostic process.
  • the controller 160 may control the first switch SW1 , the second switch SW2 , the third switch SW3 , and the fourth switch SW4 to the closed operation state during the first diagnosis period.
  • the control unit 160 within the first diagnosis period, based on the detection signal (S1), the detection signal (S2), the detection signal (S3), and the detection signal (S4), the first detection from the first detector (110) A value, a second detection value from the second detector 120 , a third detection value from the third detector 130 , and a fourth detection value from the fourth detector 140 are determined.
  • the third detection value may represent the first module voltage V1 of the first battery module 31 in the first diagnosis period.
  • the fourth detection value may represent the second module voltage V2 of the second battery module 32 in the first diagnosis period.
  • the controller 160 may control the first positive relay 41A and the second positive relay 42A to the open operation state and control the diagnostic switch SWD to the open operation state during the second diagnosis period.
  • the second diagnosis period may be a period having a predetermined length of time before the start time of the first diagnosis period or after the end time of the first diagnosis period.
  • the controller 160 may control the third switch SW3 and the fourth switch SW4 to be in a closed operation state during the second diagnosis period.
  • the diagnostic switch SWD is maintained in the open operating state. Therefore, even if the first positive relay 41A is closed, the first module current I1 is cut off, and even if the second positive relay 42A is closed, the second module current I2 is cut off.
  • the control unit 160 within the second diagnosis period, based on the detection signal S3 and the detection signal S4, a fifth detection value from the third detector 130 and a sixth detection value from the fourth detector 140 determine the value
  • the fifth detection value may represent the first module voltage V1 of the first battery module 31 in the second diagnosis period.
  • the sixth detection value may represent the second module voltage V2 of the second battery module 32 in the second diagnosis period.
  • the fifth detection value and the sixth detection value may represent an open circuit voltage (OCV) of the first battery module 31 and an open circuit voltage of the second battery module 32 , respectively.
  • the control unit 160 controls the first negative relay 41B to the open operation state during the second diagnosis period, and the first switch (SW1) can be controlled to the closed operation state.
  • the control unit 160 controls the second negative relay 42B to the open operation state during the second diagnosis period, and the second switch (SW2) can be controlled to the closed operation state.
  • the control unit 160 determines whether or not the first positive relay 41A is a closed stuck failure based on the first detection value, the first threshold value, the third detection value, the fifth detection value, and the second threshold value. .
  • the second threshold value is based on a voltage drop phenomenon related to the internal resistance of the battery when each of the first battery module 31 and the second battery module 32 is electrically completely removed from the diagnostic unit 150 during the first diagnostic period. It is a predetermined value used to additionally confirm whether the separated state is present.
  • the voltage drop phenomenon is a phenomenon in which the voltage across both ends of the battery momentarily changes by a magnitude corresponding to the product of the current of the battery and the internal resistance of the battery according to Ohm's law.
  • the first positive relay 41A When the first positive relay 41A is normally controlled to the open operation state, regardless of whether the diagnostic switch SWD is in the closed operation state or the open operation state, the first module current I1 is cut off (eg, 0 A) maintained as). That is, when the first positive relay 41A is controlled to the normally open operation state, the voltage drop of the first battery module 31 due to the first module current I1 even if the operation state of the diagnostic switch SWD is changed. phenomenon does not occur.
  • the first module current I1 is not cut off. Accordingly, in response to the diagnostic switch SWD being switched from the open operation state to the close operation state or from the close operation state to the open operation state, the first module voltage V1 of the first battery module 31 instantaneously changes do.
  • the second positive relay 42A When the second positive relay 42A is normally controlled to the open operation state, the second module current I2 is cut off regardless of whether the diagnostic switch SWD is in the closed operation state or the open operation state. That is, when the second positive relay 42A is controlled to the normally open operation state, the voltage drop of the second battery module 32 due to the second module current I2 even if the operation state of the diagnostic switch SWD is changed. phenomenon does not occur.
  • the second positive relay 42A when the second positive relay 42A is closed and has a stuck failure, the second module current I2 is not cut off. Accordingly, in response to the diagnostic switch SWD being switched from the open operation state to the close operation state or from the close operation state to the open operation state, the second module voltage V2 of the second battery module 32 momentarily changes do.
  • the control unit 160 when the first detection value is greater than the first threshold value, and the difference between the third detection value and the fifth detection value is greater than the second threshold value, the first positive relay 41A is stuck closed judged to be faulty.
  • the control unit 160 is configured to close the second positive relay 42A. judged to be faulty.
  • the control unit 160 transmits a diagnostic message indicating whether each of the first positive relay 41A and the second positive relay 42A is closed or stuck to the interface unit 170 ) through the upper controller 4 can be transmitted.
  • the diagnostic message indicates that at least one of the first positive relay 41A and the second positive relay 42A is closed stuck failure
  • the upper controller 4 issues a closing prohibition command to the main relay assembly MR to the control unit ( 160) can be transmitted.
  • FIG. 4 is a flowchart exemplarily illustrating a relay diagnosis method according to the first embodiment.
  • the method of FIG. 4 corresponds to the first diagnostic process described above.
  • step S410 the controller 160 controls the first positive relay 41A and the second positive relay 42A to be in an open operation state.
  • the controller 160 may control the first negative relay 41B to an open operation state.
  • the controller 160 may control the second negative relay 42B to an open operation state.
  • step S420 the controller 160 controls the diagnostic switch SWD to the closed operation state.
  • step S430 the controller 160 collects the first detection value from the first detector 110 and the second detection value from the second detector 120 .
  • step S440 the control unit 160 determines whether the first detection value is greater than a first threshold value. If the value of step S440 is "YES”, the flow proceeds to step S452. If the value of step S440 is NO, the flow advances to step S454.
  • step S452 the control unit 160 sets a first value indicating that the first positive relay 41A is closed stuck failure to the first flag.
  • step S454 the control unit 160 sets to the first flag a second value indicating that the first positive relay 41A is not a closed stuck failure.
  • step S460 the control unit 160 determines whether the second detection value is greater than the first threshold value. If the value of step S460 is "YES", the flow proceeds to step S472. If the value of step S460 is NO, the flow advances to step S474.
  • step S472 the control unit 160 sets a third value indicating that the second positive relay 42A is closed stuck failure to the second flag.
  • the third value may be the same as the first value.
  • step S474 the control unit 160 sets to the second flag a fourth value indicating that the second positive relay 42A is not a closed stuck failure.
  • the fourth value may be the same as the second value.
  • step S480 the controller 160 outputs a diagnostic message including the first flag and the second flag.
  • the diagnostic message may be received by the interface unit 170 .
  • the interface unit 170 may output information corresponding to the diagnosis message to the user in response to the diagnosis message.
  • the interface unit may transmit the diagnostic message to the upper controller 4 .
  • FIG. 5 is a flowchart exemplarily illustrating a relay diagnosis method according to the second embodiment.
  • the method of FIG. 5 corresponds to the second diagnostic process described above.
  • step S510 the controller 160 controls the first positive relay 41A and the second positive relay 42A to be in an open operation state.
  • the controller 160 may control the first negative relay 41B to an open operation state.
  • the controller 160 may control the second negative relay 42B to an open operation state.
  • step S520 the controller 160 controls the diagnostic switch SWD to the closed operation state.
  • step S522 the control unit 160 , the first detected value from the first detector 110 , the second detected value from the second detector 120 , the third detected value from the third detector 130 , and the second 42 Collect a fourth detection value from the detector.
  • step S530 the controller 160 controls the diagnostic switch SWD to the open operation state.
  • step S532 the control unit 160 collects the fifth detection value from the third detector 130 and the sixth detection value from the fourth detector 140 .
  • step S540 the control unit 160 determines whether the first detection value is greater than the first threshold value and the difference between the third detection value and the fifth detection value is greater than the second threshold value. If the value of step S540 is "YES", the flow proceeds to step S552. If the value of step S540 is NO, the flow advances to step S554.
  • step S552 the control unit 160 sets the first flag to a first value indicating that the first positive relay 41A is a closed failure failure.
  • step S554 the control unit 160 sets to the first flag a second value indicating that the first positive relay 41A is not a closed stuck failure.
  • step S560 the control unit 160 determines whether the second detection value is greater than the first threshold value and the difference between the fourth detection value and the sixth detection value is greater than the second threshold value. In the case of "YES”, the flow advances to step S572. If the value of step S560 is NO, the flow advances to step S574.
  • step S572 the control unit 160 sets the second flag to a third value indicating that the second positive relay 42A is closed stuck failure.
  • the third value may be the same as the first value.
  • step S574 the control unit 160 sets to the second flag a fourth value indicating that the second positive relay 42A is not a closed stuck failure.
  • the fourth value may be the same as the second value.
  • step S580 the controller 160 outputs a diagnostic message including the first flag and the second flag.
  • the diagnostic message may be received by the interface unit 170 .
  • the interface unit 170 may output information corresponding to the diagnosis message to the user in response to the diagnosis message.
  • the interface unit may transmit the diagnostic message to the upper controller 4 .
  • the first positive relay 41A is diagnosed before the second positive relay 42A, but the present invention is not limited thereto.
  • the second positive relay 42A may be diagnosed before the first positive relay 41A, or the first positive relay 41A and the second positive relay 42A may be simultaneously diagnosed.
  • the embodiment of the present invention described above is not implemented only through the apparatus and method, and may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium in which the program is recorded.
  • the implementation can be easily implemented by those skilled in the art to which the present invention pertains from the description of the above-described embodiments.

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Abstract

본 발명에 따른 릴레이 진단 장치는, 제1 배터리 모듈 및 제1 포지티브 릴레이를 가지는 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 모듈 및 제2 포지티브 릴레이를 가지는 제2 배터리 팩을 포함하는 병렬 팩 어셈블리를 위한 것이며, 제1 팩 단자와 제2 팩 단자 간에 연결되는 진단 스위치 및 진단 저항기를 포함하는 진단부; 상기 제1 배터리 모듈의 전류를 검출하는 제1 검출기; 상기 제2 배터리 모듈의 전류를 검출하는 제2 검출기; 상기 제1 및 제2 포지티브 릴레이가 열림 동작 상태이고, 상기 진단 스위치가 닫힘 동작 상태인 제1 진단 기간에서, 상기 제1 검출기로부터의 제1 검출값 및 상기 제2 검출기로부터의 제2 검출값을 수집하는 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 제1 검출값, 상기 제2 검출값 및 제1 임계값을 기초로 상기 제1 포지티브 릴레이의 닫힘 고착 고장 및 상기 제2 포지티브 릴레이의 닫힘 고착 고장을 판정한다.

Description

릴레이 진단 장치, 릴레이 진단 방법, 배터리 시스템 및 전기 차량
본 발명은, 병렬 연결된 복수의 배터리 팩 각각에 마련된 릴레이 어셈블리의 고장을 진단하는 기술에 관한 것이다.
본 출원은 2020년 06월 08일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2020-0069206호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
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 배터리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 배터리로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 배터리 등이 있는데, 이 중에서 리튬 배터리는 니켈 계열의 배터리에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
전기 차량 등에 탑재되는 배터리 시스템은, 장거리 주행 등과 같은 고용량 요구에 맞춰 복수의 배터리 팩이 병렬 연결된 병렬 팩 어셈블리를 포함할 수 있다.
각 배터리 팩과 전기 부하 간의 접속과 분리를 담당하는 릴레이의 고장을 진단할 필요가 있다.
배터리 시스템이 단일의 배터리 팩만을 포함하는 경우에는, 단일 배터리 팩에 마련된 릴레이의 부하측 접점의 전압을 기초로, 릴레이의 고장을 검출할 수 있다.
그러나, 병렬 팩 어셈블리에서는, 복수의 배터리 팩 각각에 마련된 복수의 릴레이의 부하측 접점이 서로 공통적으로 연결된다. 따라서, 부하측 접점의 전압을 기초로, 복수의 릴레이 중 적어도 하나가 고장인지를 파악할 수는 있더라도, 어느 릴레이가 고장인지는 정확히 식별할 수는 없다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 병렬 팩 어셈블리의 복수의 배터리 팩에 마련된 복수의 릴레이의 고장 여부를 개별적으로 진단할 수 있는 릴레이 진단 장치, 릴레이 진단 방법, 배터리 시스템 및 전기 차량 을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 릴레이 진단 장치는, 직렬 연결된 제1 배터리 모듈 및 제1 포지티브 릴레이를 가지는 제1 배터리 팩 및 직렬 연결된 제2 배터리 모듈 및 제2 포지티브 릴레이를 가지는 제2 배터리 팩을 포함하는 병렬 팩 어셈블리를 위한 것이다. 상기 릴레이 진단 장치는, 상기 병렬 팩 어셈블리의 제1 팩 단자와 제2 팩 단자의 사이에 직렬 연결되는 진단 스위치 및 진단 저항기를 포함하는 진단부; 상기 제1 배터리 모듈을 통해 흐르는 전류인 제1 모듈 전류를 검출하도록 구성되는 제1 검출기; 상기 제2 배터리 모듈을 통해 흐르는 전류인 제2 모듈 전류를 검출하도록 구성되는 제2 검출기; 및 상기 제1 포지티브 릴레이, 상기 제2 포지티브 릴레이, 상기 진단 스위치, 상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기에 동작 가능하게 결합되는 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 제1 포지티브 릴레이 및 상기 제2 포지티브 릴레이가 열림 동작 상태이고, 상기 진단 스위치가 닫힘 동작 상태인 제1 진단 기간에서, 상기 제1 검출기로부터의 제1 검출값 및 상기 제2 검출기로부터의 제2 검출값을 수집하도록 구성된다. 상기 제어부는, 상기 제1 검출값과 제1 임계값을 기초로, 상기 제1 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정하도록 구성된다. 상기 제어부는, 상기 제2 검출값과 상기 제1 임계값을 기초로, 상기 제2 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정하도록 구성된다.
상기 제어부는, 상기 제1 검출값이 상기 제1 임계값보다 큰 경우, 상기 제1 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인 것으로 판정하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제2 검출값이 상기 제1 임계값보다 큰 경우, 상기 제2 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인 것으로 판정하도록 구성될 수 있다.
상기 릴레이 진단 장치는, 상기 제1 배터리 모듈의 양단에 걸친 전압인 제1 모듈 전압을 검출하도록 구성되는 제3 검출기; 및 상기 제2 배터리 모듈의 양단에 걸친 전압인 제2 모듈 전압을 검출하도록 구성되는 제4 검출기를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 진단 기간에서, 상기 제3 검출기로부터의 제3 검출값 및 상기 제4 검출기로부터의 제4 검출값을 수집하도록 구성될 수 있다. 상기 제어부는, 상기 제1 포지티브 릴레이 및 상기 제2 포지티브 릴레이가 열림 동작 상태이고, 상기 진단 스위치가 열림 동작 상태인 제2 진단 기간에서, 상기 제3 검출기로부터의 제5 검출값 및 상기 제4 검출기로부터의 제6 검출값을 수집하도록 구성될 수 있다. 상기 제어부는, 상기 제1 검출값, 상기 제3 검출값, 상기 제5 검출값, 상기 제1 임계값 및 제2 임계값을 기초로, 상기 제1 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정하도록 구성될 수 있다. 상기 제어부는, 상기 제2 검출값, 상기 제4 검출값, 상기 제6 검출값, 상기 제1 임계값 및 상기 제2 임계값을 기초로, 상기 제2 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 검출값이 상기 제1 임계값보다 크고, 상기 제3 검출값과 상기 제5 검출값 간의 차이가 상기 제2 임계값보다 큰 경우, 상기 제1 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인 것으로 판정하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제2 검출값이 상기 제1 임계값보다 크고, 상기 제4 검출값과 상기 제6 검출값 간의 차이가 상기 제2 임계값보다 큰 경우, 상기 제2 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인 것으로 판정하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 시스템은, 상기 릴레이 진단 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 전기 차량은, 상기 배터리 시스템을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 릴레이 진단 방법은, 상기 릴레이 진단 장치에 의해 실행 가능하도록 제공된다. 상기 릴레이 진단 방법은, 상기 제어부가 상기 제1 포지티브 릴레이 및 상기 제2 포지티브 릴레이가 열림 동작 상태이고, 상기 진단 스위치가 닫힘 동작 상태인 제1 진단 기간에서, 상기 제1 검출기로부터의 제1 검출값 및 상기 제2 검출기로부터의 제2 검출값을 수집하는 단계; 상기 제어부가 상기 제1 검출값 및 제1 임계값을 기초로, 상기 제1 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 제2 검출값 및 상기 제1 임계값을 기초로, 상기 제2 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 병렬 팩 어셈블리의 복수의 배터리 팩에 마련된 복수의 릴레이의 고장 여부를 개별적으로 진단할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 전력 시스템의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 제1 검출기 및 제2 검출기의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 제3 검출기 및 제4 검출기의 구성을 예시적으로 나타낸 도면다.
도 4는 제1 실시예에 따른 릴레이 진단 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 릴레이 진단 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은, 다양한 구성요소들 중 어느 하나를 나머지와 구별하는 목적으로 사용되는 것이고, 그러한 용어들에 의해 구성요소들을 한정하기 위해 사용되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 <제어부>와 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 전력 시스템의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 제1 검출기 및 제2 검출기의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 제3 검출기 및 제4 검출기의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 전력 시스템(1)은 예컨대, 에너지 저장 시스템, 전기 차량일 수 있다. 전력 시스템(1)은, 배터리 시스템(10), 인버터(2) 및 전기 부하(3)를 포함한다. 전기 부하(3)는 예컨대 전기 모터일 수 있다.
배터리 시스템(10)은, 병렬 팩 어셈블리(20) 및 릴레이 진단 장치(100)를 포함한다. 배터리 시스템(10)은, 메인 릴레이 어셈블리(MR)를 더 포함할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 병렬 팩 어셈블리(20)란, 병렬로 연결된 둘 이상의 배터리 팩, 즉 제1 배터리 팩(21) 및 제2 배터리 팩(22)의 병렬 회로를 포함하는 팩 그룹을 지칭한다.
메인 릴레이 어셈블리(MR)는, 병렬 팩 어셈블리(20)에 마련된 한 쌍의 팩 단자(P1, P2)와 인버터(2)에 마련된 한 쌍의 전력 단자 사이에 연결될 수 있다. 메인 릴레이 어셈블리(MR)는, 제1 메인 릴레이(MR1)를 포함한다. 제1 메인 릴레이(MR1)의 양 접점은, 제1 팩 단자(P1)와 한 쌍의 전력 단자 중 하나에 각각 연결된다. 메인 릴레이 어셈블리(MR)는, 제2 메인 릴레이(MR2)를 더 포함할 수 있다. 제2 메인 릴레이(MR2)의 양 접점은, 제2 팩 단자(P2)와 한 쌍의 전력 단자 중 다른 하나에 각각 연결된다.
인버터(2)는, 병렬 팩 어셈블리(20)로부터 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 전기 부하(3)에게 공급한다.
제1 배터리 팩(21)은, 제1 배터리 모듈(31) 및 제1 릴레이 어셈블리(41)를 포함한다. 제1 배터리 모듈(31)은, 전기적으로 직렬 및/또는 병렬로 연결되는 복수의 배터리 셀을 포함한다.
제1 릴레이 어셈블리(41)는, 제1 배터리 모듈(31)에 직렬로 연결된다. 제1 릴레이 어셈블리(41)는, 제1 포지티브 릴레이(41A)를 포함한다. 제1 포지티브 릴레이(41A)의 양 접점은, 제1 배터리 모듈(31)의 양극 단자와 제1 팩 단자(P1)에 각각 연결된다. 제1 릴레이 어셈블리(41)는, 제1 네거티브 릴레이(41B)를 더 포함할 수 있다. 제1 네거티브 릴레이(41B)의 양 접점은, 제1 배터리 모듈(31)의 음극 단자와 제2 팩 단자(P2)에 각각 연결된다.
제2 배터리 팩(22)은, 제2 배터리 모듈(32) 및 제2 릴레이 어셈블리(42)를 포함한다. 제2 배터리 모듈(32)은, 전기적으로 직렬 및/또는 병렬로 연결되는 복수의 배터리 셀을 포함한다.
제2 릴레이 어셈블리(42)는, 제2 배터리 모듈(32)에 직렬로 연결된다. 제2 릴레이 어셈블리(42)는, 제2 포지티브 릴레이(42A)를 포함한다. 제2 포지티브 릴레이(42A)의 양 접점은, 제2 배터리 모듈(32)의 양극 단자와 제1 팩 단자(P1)에 각각 연결된다. 제2 릴레이 어셈블리(42)는, 제2 네거티브 릴레이(42B)를 더 포함할 수 있다. 제2 네거티브 릴레이(42B)의 양 접점은, 제2 배터리 모듈(32)의 음극 단자와 제2 팩 단자(P2)에 각각 연결된다.
제1 배터리 모듈(31) 및 제2 배터리 모듈(32)의 각 배터리 셀은, 예컨대 리튬 이온 셀 같이, 반복적인 충방전이 가능한 것이라면, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다.
릴레이 진단 장치(100)는, 제1 검출기(110), 제2 검출기(120), 진단부(150), 및 제어부(160)를 포함한다. 릴레이 진단 장치(100)는, 제3 검출기(130), 제4 검출기(140) 및 인터페이스부(170) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
진단부(150)는, 제1 팩 단자(P1)와 제2 팩 단자(P2)의 사이에 연결된다. 진단부(150)는, 서로 직렬 연결되는 진단 스위치(SWD) 및 진단 저항기(RD)를 포함한다. 진단 스위치(SWD)로는, 예컨대 FET(Field Effect Transistor)를 공지의 스위칭 소자가 이용될 수 있다. 진단부(150)는, 메인 릴레이 어셈블리(MR)가 열림 동작 상태인 경우에, 제1 팩 단자(P1)와 제2 팩 단자(P2) 사이의 전류 경로를 제공하는 기능을 담당할 수 있다.
제1 검출기(110)는, 제1 배터리 모듈(31)을 통해 흐르는 전류인 제1 모듈 전류(I1)를 검출하도록 구성된다. 제1 검출기(110)는, 제1 배터리 모듈(31)의 음극측 라인에 설치될 수 있다. 제1 검출기(110)는, 제1 모듈 전류(I1)를 나타내는 검출 신호(S1)를 생성한다.
제2 검출기(120)는, 제2 배터리 모듈(32)을 통해 흐르는 전류인 제2 모듈 전류(I2)를 검출하도록 구성된다. 제2 검출기(120)는, 제2 배터리 모듈(32)의 음극측 라인에 설치될 수 있다. 제2 검출기(120)는, 제2 모듈 전류(I2)를 나타내는 검출 신호(S1)를 생성한다.
도 2를 참조하면, 제1 릴레이 어셈블리(41)가 제1 네거티브 릴레이(41B)를 포함하는 경우, 제1 검출기(110)는 제1 네거티브 릴레이(41B)에 병렬로 연결될 수 있다. 제1 검출기(110)는, 제1 저항기(R1) 및 제1 스위치(SW1)를 포함할 수 있다. 제1 저항기(R1) 및 제1 스위치(SW1)의 직렬 회로는, 제1 네거티브 릴레이(41B)에 병렬 연결될 수 있다. 제1 릴레이 어셈블리(41)가 제1 네거티브 릴레이(41B)를 포함하지 않는 경우, 제1 스위치(SW1)는 제1 검출기(110)로부터 제거되어도 무방하다. 이 경우, 제1 저항기(R1)는, 제1 배터리 모듈(31)의 음극 단자와 제2 팩 단자(P2) 사이에 직렬 연결될 수 있다.
제2 릴레이 어셈블리(42)가 제2 네거티브 릴레이(42B)를 포함하는 경우, 제2 검출기(120)는 제2 네거티브 릴레이(42B)에 병렬로 연결될 수 있다. 제2 검출기(120)는, 제2 저항기(R2) 및 제2 스위치(SW2)를 포함할 수 있다. 제2 저항기(R2) 및 제2 스위치(SW2)의 직렬 회로는, 제2 네거티브 릴레이(42B)에 병렬 연결될 수 있다. 제2 릴레이 어셈블리(42)가 제2 네거티브 릴레이(42B)를 포함하지 않는 경우, 제2 스위치(SW2)는 제2 검출기(120)로부터 제거되어도 무방하다. 이 경우, 제2 저항기(R2)는, 제2 배터리 모듈(32)의 음극 단자와 제2 팩 단자(P2) 사이에 직렬 연결될 수 있다.
제3 검출기(130)는, 제1 배터리 모듈(31)의 양단에 걸친 전압인 제1 모듈 전압(V1)을 검출하도록 구성된다. 제3 검출기(130)는, 제1 모듈 전압(V1)을 나타내는 검출 신호(S3)를 생성한다. 도 3을 참조하면, 제3 검출기(130)는, 제3 스위치(SW3), 제3 저항기(R3) 및 제4 저항기(R4)를 포함할 수 있다. 제3 스위치(SW3), 제3 저항기(R3) 및 제4 저항기(R4)의 직렬 회로는, 제1 배터리 모듈(31)에 병렬 연결될 수 있다. 제어부(160)는, 제1 모듈 전압(V1)을 나타내는 검출 신호(S3)가 생성되도록, 제3 스위치(SW3)를 닫힘 동작 상태로 제어할 수 있다. 제어부(160)는, 제3 스위치(SW3)가 닫힘 동작 상태로 제어되는 경우, 제3 저항기(R3) 또는 제4 저항기(R4)의 양단에 걸친 전압으로부터 제1 모듈 전압(V1)을 결정할 수 있다. 닫힘 동작 상태는, 전류의 흐름이 허용되는 On-상태를 칭한다.
제4 검출기(140)는, 제2 배터리 모듈(32)의 양단에 걸친 전압인 제2 모듈 전압(V2)을 검출하도록 구성된다. 제4 검출기(140)는, 제2 모듈 전압(V2)을 나타내는 검출 신호(S4)를 생성한다. 도 3을 참조하면, 제4 검출기(140)는, 제4 스위치(SW4), 제5 저항기(R5) 및 제6 저항기(R6)를 포함할 수 있다. 제4 스위치(SW4), 제5 저항기(R5) 및 제6 저항기(R6)의 직렬 회로는, 제2 배터리 모듈(32)에 병렬 연결될 수 있다. 제어부(160)는, 제2 모듈 전압(V2)을 나타내는 검출 신호(S4)가 생성되도록, 제4 스위치(SW4)를 닫힘 동작 상태로 제어할 수 있다. 제어부(160)는, 제4 스위치(SW4)가 닫힘 동작 상태로 제어되는 경우, 제5 저항기(R5) 또는 제6 저항기(R6)의 양단에 걸친 전압으로부터 제2 모듈 전압(V2)을 결정할 수 있다.
인터페이스부(170)는, 제어부(160)와 상위 컨트롤러(4)(예, ECU: Electronic Control Unit) 간의 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하도록 구성된다. 상위 컨트롤러(4)는, 전력 시스템(1)의 전반적인 동작을 통합 관리하도록 제공된다. 통신 프토토콜의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니며, 유선 통신은 예컨대 캔(CAN: contoller area network) 통신일 수 있고, 무선 통신은 예컨대 지그비나 블루투스 통신일 수 있다. 인터페이스부(170)는, 제어부(160)로부터의 메시지에 대응하는 정보를 사용자가 인식 가능한 형태로 제공하는 디스플레이나, 스피커 등과 같은 출력 디바이스를 포함할 수 있다.
제어부(160)는, 제1 포지티브 릴레이(41A), 제2 포지티브 릴레이(42A), 진단 스위치(SWD), 제1 검출기(110) 및 제2 검출기(120)에 동작 가능하게 결합된다. 두 구성이 동작 가능하게 결합된다는 것은, 단방향 또는 양방향으로 신호를 송수신 가능하도록 두 구성이 직간접적으로 연결되어 있음을 의미한다. 제어부(160)는, 제3 검출기(130), 제4 검출기(140) 및 인터페이스부(170)에 동작 가능하게 더 결합될 수 있다. 제어부(160)는, 제1 메인 릴레이(MR1), 제2 메인 릴레이(MR2), 제1 네거티브 릴레이(41B) 및 제2 네거티브 릴레이(42B)에 동작 가능하게 더 결합될 수 있다. 즉, 제어부(160)는, 릴레이 진단 장치(100)에 포함된 각 검출기로부터의 검출 신호를 수신할 수 있고, 각 릴레이 및 각 스위치의 온/오프를 제어할 수 있다.
제어부(160)는, '제어 회로'라고 칭할 수도 있으며, 하드웨어적으로, ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
제어부(160)에는 메모리가 내장될 수 있다. 메모리에는, 후술할 방법들을 실행하는 데에 필요한 프로그램 및 각종 데이터가 저장될 수 있다. 메모리는, 예컨대 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
제어부(160)는, 전력 시스템(1)에 탑재된 상위 컨트롤러(4)로부터의 명령에 응답하여, 메인 릴레이 어셈블리(MR)를 열림 동작 상태로 제어할 수 있다. 열림 동작 상태는, 전류의 흐름이 차단되는 Off-상태를 칭한다.물론, 대안적으로 메인 릴레이 어셈블리(MR)는 전력 시스템(1)에 의해 온오프 제어될 수 있다.
제어부(160)는, 메인 릴레이 어셈블리(MR)가 열림 동작 상태로 제어되는 동안, 제1 포지티브 릴레이(41A) 및 제2 포지티브 릴레이(42A) 중 적어도 하나의 고장을 검출하기 위한 후술된 제1 진단 프로세스 및 제2 진단 프로세스 중 하나를 실행할 수 있다.
< 제1 진단 프로세스 >
제1 진단 프로세스는, 제1 검출기(110) 및 제2 검출기(120)를 이용하여, 제1 포지티브 릴레이(41A) 및 제2 포지티브 릴레이(42A) 각각의 닫힘 고착 고장을 진단하기 위한 프로세스이다. 닫힘 고착 고장이란, 접점의 융착 등으로 인해 닫힘 동작 상태로부터 열림 동작 상태로의 전환이 불가하여, 해당 릴레이에 열림 동작 상태를 명령하는 신호가 입력되더라도, 닫힘 동작 상태로 유지되는 고장이다. 닫힘 고착 고장은 '단락 회로 고장'이라고 칭할 수도 있다.
제1 진단 프로세스는, 릴레이 진단 장치(100)가 제3 검출기(130) 및 제4 검출기(140)를 포함하지 않는 경우에 활용될 수 있다.
제어부(160)는, 상위 컨트롤러(4)로부터의 릴레이 진단 명령에 응답하여, 제1 진단 기간 동안, 제1 포지티브 릴레이(41A) 및 제2 포지티브 릴레이(42A)를 열림 동작 상태로 제어하고, 진단 스위치(SWD)를 닫힘 동작 상태로 제어할 수 있다. 제1 진단 기간은, 소정의 시간 길이를 가질 수 있다. 제어부(160)는, 제1 진단 기간 동안, 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)를 닫힘 동작 상태로 제어할 수 있다.
제어부(160)는, 제1 릴레이 어셈블리(41)가 제1 네거티브 릴레이(41B)를 포함하는 경우, 제1 진단 기간 동안, 제1 네거티브 릴레이(41B)를 열림 동작 상태로 제어할 수 있다. 제어부(160)는, 제2 릴레이 어셈블리(42)가 제2 네거티브 릴레이(42B)를 포함하는 경우, 제1 진단 기간 동안, 제2 네거티브 릴레이(42B)를 열림 동작 상태로 제어할 수 있다.
제1 포지티브 릴레이(41A)가 닫힌 고착 고장인 경우, 제1 진단 기간 동안, 제1 배터리 모듈(31), 제1 포지티브 릴레이(41A), 진단 스위치(SWD), 진단 저항기(RD) 및 제1 검출기(110)에 의한 폐회로가 형성된다. 따라서, 0 A(ampere)보다 큰 제1 모듈 전류(I1)가 제1 검출기(110)를 통해 흐르게 된다.
제2 포지티브 릴레이(42A)가 닫힌 고착 고장인 경우, 제1 진단 기간 동안, 제2 배터리 모듈(32), 제2 포지티브 릴레이(42A), 진단 스위치(SWD), 진단 저항기(RD) 및 제2 검출기(120)에 의한 폐회로가 형성된다. 따라서, 0A보다 큰 제2 모듈 전류(I2)가 제2 검출기(120)를 통해 흐르게 된다.
제어부(160)는, 제1 진단 기간 내에, 검출 신호(S1) 및 검출 신호(S2)를 기초로, 제1 검출기(110)로부터의 제1 검출값 및 제2 검출기(120)로부터 제2 검출값을 수집(결정)한다. 제1 검출값은, 제1 모듈 전류(I1)의 크기에 비례할 수 있다. 제1 검출값은, 제1 진단 기간에서의 제1 저항기(R1)의 양단에 걸친 전압을 나타낼 수 있다. 제2 검출값은, 제2 모듈 전류(I2)의 크기에 비례할 수 있다. 제2 검출값은, 제1 진단 기간에서의 제2 저항기(R2)의 양단에 걸친 전압을 나타낼 수 있다.
제어부(160)는, 제1 검출값과 제1 임계값을 기초로, 제1 포지티브 릴레이(41A)가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정할 수 있다. 제어부(160)는, 제2 검출값과 제1 임계값을 기초로, 제2 포지티브 릴레이(42A)가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정할 수 있다.
제1 임계값은, 제1 배터리 모듈(31) 및 제2 배터리 모듈(32) 각각이 제1 진단 기간 동안 진단부(150)로부터 전기적으로 완전히 분리된 상태인지 확인하기 위해 활용되는 소정의 값이다. 즉, 제1 임계값은, 제1 모듈 전류(I1) 및 제2 모듈 전류(I2) 각각이 제1 포지티브 릴레이(41A)와 제2 포지티브 릴레이(42A)에 의해 차단된 상태인지를 검출하는 데에 이용된다.
제1 포지티브 릴레이(41A)가 정상적으로 열림 동작 상태로 제어되는 경우, 제1 모듈 전류(I1)는 제1 포지티브 릴레이(41A)에 의해 완전히 차단되어, 제1 저항기(R1)의 양단에 걸친 전압은 0 V일 것이다. 또한, 제2 포지티브 릴레이(42A)가 정상적으로 열림 동작 상태로 제어되는 경우, 제2 모듈 전류(I2)는 제2 포지티브 릴레이(42A)에 의해 완전히 차단되어, 제2 저항기(R2)의 양단에 걸친 전압은 0 V일 것이다. 따라서, 제1 임계값은 0 V로 설정될 수 있다. 대안적으로, 제1 임계값은 제어부(160)의 전압 분해능 및/또는 측정 노이즈를 고려하여, 0 V보다 큰 소정의 값(예, 0.01 V)으로 설정될 수도 있다.
제1 검출값이 제1 임계값보다 큰 것은, 제1 포지티브 릴레이(41A)가 열림 동작 상태로 제어되는 중임에도, 제1 모듈 전류(I1)가 흐르고 있음을 의미한다. 따라서, 제어부(160)는, 제1 검출값이 제1 임계값보다 큰 경우, 제1 포지티브 릴레이(41A)가 닫힘 고착 고장인 것으로 판정한다.
제2 검출값이 제1 임계값보다 큰 것은, 제2 포지티브 릴레이(42A)가 열림 동작 상태로 제어되는 중임에도, 제2 모듈 전류(I2)가 흐르고 있음을 의미한다. 따라서, 제어부(160)는, 제2 검출값이 제1 임계값보다 큰 경우, 제2 포지티브 릴레이(42A)가 닫힘 고착 고장인 것으로 판정한다.
< 제2 진단 프로세스 >
제2 진단 프로세스는, 제1 검출기(110), 제2 검출기(120), 제3 검출기(130) 및 제4 검출기(140)를 이용하여, 제1 포지티브 릴레이(41A) 및 제2 포지티브 릴레이(42A) 각각의 닫힘 고착 고장을 진단하기 위한 프로세스이다. 제2 진단 프로세스는, 릴레이 진단 장치(100)가 제3 검출기(130) 및 제4 검출기(140)를 추가적으로 포함하는 경우에 활용될 수 있다. 물론, 릴레이 진단 장치(100)가 제3 검출기(130) 및 제4 검출기(140)를 포함하더라도, 제2 진단 프로세스 대신 제1 진단 프로세스가 실행될 수 있다.
제2 진단 프로세스를 설명함에 있어서, 전술된 제1 진단 프로세스와 동일한 용어에 대한 반복적인 설명은 생략한다. 제어부(160)는, 제1 진단 기간 동안, 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2), 제3 스위치(SW3) 및 제4 스위치(SW4)를 닫힘 동작 상태로 제어할 수 있다.
제어부(160)는, 제1 진단 기간 내에, 검출 신호(S1), 검출 신호(S2), 검출 신호(S3) 및 검출 신호(S4)를 기초로, 제1 검출기(110)로부터의 제1 검출값, 제2 검출기(120)로부터 제2 검출값, 제3 검출기(130)로부터의 제3 검출값 및 제4 검출기(140)로부터 제4 검출값을 결정한다. 제3 검출값은, 제1 진단 기간에서의 제1 배터리 모듈(31)의 제1 모듈 전압(V1)을 나타낼 수 있다. 제4 검출값은, 제1 진단 기간에서의 제2 배터리 모듈(32)의 제2 모듈 전압(V2)을 나타낼 수 있다.
제어부(160)는, 제2 진단 기간 동안, 제1 포지티브 릴레이(41A) 및 제2 포지티브 릴레이(42A)를 열림 동작 상태로 제어하고, 진단 스위치(SWD)를 열림 동작 상태로 제어할 수 있다. 제2 진단 기간은, 제1 진단 기간의 시작 시점 전 또는 제1 진단 기간의 종료 시점 후의, 소정의 시간 길이를 가지는 기간일 수 있다.
제어부(160)는, 제2 진단 기간 동안, 제3 스위치(SW3) 및 제4 스위치(SW4)를 닫힘 동작 상태로 제어할 수 있다. 제2 진단 기간 동안에는, 진단 스위치(SWD)가 열림 동작 상태로 유지된다. 따라서, 제1 포지티브 릴레이(41A)가 닫힘 고착 고장이라더도 제1 모듈 전류(I1)는 차단되고, 제2 포지티브 릴레이(42A)가 닫힘 고착 고장이라더도 제2 모듈 전류(I2)는 차단될 것이다.
제어부(160)는, 제2 진단 기간 내에, 검출 신호(S3) 및 검출 신호(S4)를 기초로, 제3 검출기(130)로부터의 제5 검출값 및 제4 검출기(140)로부터 제6 검출값을 결정한다. 제5 검출값은, 제2 진단 기간에서의 제1 배터리 모듈(31)의 제1 모듈 전압(V1)을 나타낼 수 있다. 제6 검출값은, 제2 진단 기간에서의 제2 배터리 모듈(32)의 제2 모듈 전압(V2)을 나타낼 수 있다. 제5 검출값과 제6 검출값은 각각 제1 배터리 모듈(31)의 개방 전압(OCV: open circuit voltage)과 제2 배터리 모듈(32)의 개방 전압을 나타낼 수 있다.
제어부(160)는, 제1 릴레이 어셈블리(41)가 제1 네거티브 릴레이(41B)를 포함하는 경우, 제2 진단 기간 동안, 제1 네거티브 릴레이(41B)를 열림 동작 상태로 제어하고, 제1 스위치(SW1)를 닫힘 동작 상태로 제어할 수 있다.
제어부(160)는, 제2 릴레이 어셈블리(42)가 제2 네거티브 릴레이(42B)를 포함하는 경우, 제2 진단 기간 동안, 제2 네거티브 릴레이(42B)를 열림 동작 상태로 제어하고, 제2 스위치(SW2)를 닫힘 동작 상태로 제어할 수 있다.
제어부(160)는, 제1 검출값, 제1 임계값, 제3 검출값, 제5 검출값 및 제2 임계값을 기초로, 제1 포지티브 릴레이(41A)가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정한다.
제2 임계값은, 배터리의 내부 저항에 연관된 전압 강하 현상을 기초로, 제1 배터리 모듈(31) 및 제2 배터리 모듈(32) 각각이 제1 진단 기간 동안 진단부(150)로부터 전기적으로 완전히 분리된 상태인지 추가적으로 확인하기 위해 활용되는 소정의 값이다. 전압 강하 현상은, 오옴의 법칙에 따라, 배터리의 전류와 배터리의 내부 저항의 곱에 대응하는 크기만큼, 배터리의 양단에 걸친 전압이 순간적으로 변화하는 현상이다.
제1 포지티브 릴레이(41A)가 정상적으로 열림 동작 상태로 제어되는 경우, 진단 스위치(SWD)가 닫힘 동작 상태인지 개방 동작 상태인지와는 무관하게, 제1 모듈 전류(I1)는 차단(예, 0 A로 유지)된다. 즉, 제1 포지티브 릴레이(41A)가 정상적으로 열림 동작 상태로 제어되는 경우, 진단 스위치(SWD)의 동작 상태가 변경되더라도, 제1 모듈 전류(I1)에 의한 제1 배터리 모듈(31)의 전압 강하 현상은 발생하지 않는다.
반면, 제1 포지티브 릴레이(41A)가 닫힘 고착 고장인 경우에는 제1 모듈 전류(I1)는 차단되지 않는다. 따라서, 진단 스위치(SWD)가 열림 동작 상태로부터 닫힘 동작 상태로 또는 닫힘 동작 상태로부터 열림 동작 상태로 전환되는 것에 응답하여, 제1 배터리 모듈(31)의 제1 모듈 전압(V1)이 순간적으로 변화한다.
제2 포지티브 릴레이(42A)가 정상적으로 열림 동작 상태로 제어되는 경우, 진단 스위치(SWD)가 닫힘 동작 상태인지 개방 동작 상태인지와는 무관하게, 제2 모듈 전류(I2)는 차단된다. 즉, 제2 포지티브 릴레이(42A)가 정상적으로 열림 동작 상태로 제어되는 경우, 진단 스위치(SWD)의 동작 상태가 변경되더라도, 제2 모듈 전류(I2)에 의한 제2 배터리 모듈(32)의 전압 강하 현상은 발생하지 않는다.
반면, 제2 포지티브 릴레이(42A)가 닫힘 고착 고장인 경우에는 제2 모듈 전류(I2)는 차단되지 않는다. 따라서, 진단 스위치(SWD)가 열림 동작 상태로부터 닫힘 동작 상태로 또는 닫힘 동작 상태로부터 열림 동작 상태로 전환되는 것에 응답하여, 제2 배터리 모듈(32)의 제2 모듈 전압(V2)이 순간적으로 변화한다.
제3 검출값과 제5 검출값 간의 차이가 제2 임계값보다 크다는 것은, 제1 포지티브 릴레이(41A)에 의해 제1 모듈 전류(I1)가 차단될 수 없는 상태임을 의미한다. 따라서, 제어부(160)는, 제1 검출값이 제1 임계값보다 크고, 제3 검출값과 제5 검출값 간의 차이가 제2 임계값보다 큰 경우, 제1 포지티브 릴레이(41A)가 닫힘 고착 고장인 것으로 판정한다.
제4 검출값과 제6 검출값 간의 차이가 제2 임계값보다 크다는 것은, 제2 포지티브 릴레이(42A)에 의해 제2 모듈 전류(I2)가 차단될 수 없는 상태임을 의미한다. 따라서, 제어부(160)는, 제2 검출값이 제1 임계값보다 크고, 제4 검출값과 제6 검출값 간의 차이가 제2 임계값보다 큰 경우, 제2 포지티브 릴레이(42A)가 닫힘 고착 고장인 것으로 판정한다.
제어부(160)는, 제1 진단 프로세스 또는 제2 진단 프로세스의 종료 후, 제1 포지티브 릴레이(41A) 및 제2 포지티브 릴레이(42A) 각각이 닫힘 고착 고장인지 여부를 나타내는 진단 메시지를 인터페이스부(170)를 통해 상위 컨트롤러(4)에게 전송할 수 있다. 상위 컨트롤러(4)는, 진단 메시지가 제1 포지티브 릴레이(41A) 및 제2 포지티브 릴레이(42A) 중 적어도 하나가 닫힘 고착 고장임을 나타내는 경우, 메인 릴레이 어셈블리(MR)에 대한 닫힘 금지 명령을 제어부(160)에게 전송할 수 있다.
도 4는 제1 실시예에 따른 릴레이 진단 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다. 도 4의 방법은 전술된 제1 진단 프로세스에 대응한다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 단계 S410에서, 제어부(160)는, 제1 포지티브 릴레이(41A) 및 제2 포지티브 릴레이(42A)를 열림 동작 상태로 제어한다. 제어부(160)는, 제1 릴레이 어셈블리(41)가 제1 네거티브 릴레이(41B)를 포함하는 경우, 제1 네거티브 릴레이(41B)를 열림 동작 상태로 제어할 수 있다. 제어부(160)는, 제2 릴레이 어셈블리(42)가 제2 네거티브 릴레이(42B)를 포함하는 경우, 제2 네거티브 릴레이(42B)를 열림 동작 상태로 제어할 수 있다.
단계 S420에서, 제어부(160)는, 진단 스위치(SWD)를 닫힘 동작 상태로 제어한다.
단계 S430에서, 제어부(160)는, 제1 검출기(110)로부터의 제1 검출값 및 제2 검출기(120)로부터의 제2 검출값을 수집한다.
단계 S440에서, 제어부(160)는, 제1 검출값이 제1 임계값보다 큰지 여부를 판정한다. 단계 S440의 값이 "예"인 경우, 단계 S452로 진행된다. 단계 S440의 값이 "아니오"인 경우, 단계 S454로 진행된다.
단계 S452에서, 제어부(160)는, 제1 포지티브 릴레이(41A)가 닫힘 고착 고장임을 나타내는 제1 값을 제1 플래그에 설정한다.
단계 S454에서, 제어부(160)는, 제1 포지티브 릴레이(41A)가 닫힘 고착 고장이 아님을 나타내는 제2 값을 제1 플래그에 설정한다.
단계 S460에서, 제어부(160)는, 제2 검출값이 제1 임계값보다 큰지 여부를 판정한다. 단계 S460의 값이 "예"인 경우, 단계 S472로 진행된다. 단계 S460의 값이 "아니오"인 경우, 단계 S474로 진행된다.
단계 S472에서, 제어부(160)는, 제2 포지티브 릴레이(42A)가 닫힘 고착 고장임을 나타내는 제3 값을 제2 플래그에 설정한다. 제3 값은, 제1 값과 동일할 수 있다.
단계 S474에서, 제어부(160)는, 제2 포지티브 릴레이(42A)가 닫힘 고착 고장이 아님을 나타내는 제4 값을 제2 플래그에 설정한다. 제4 값은, 제2 값과 동일할 수 있다.
단계 S480에서, 제어부(160)는, 제1 플래그 및 제2 플래그를 포함하는 진단 메시지를 출력한다. 진단 메시지는, 인터페이스부(170)에 의해 수신될 수 있다. 인터페이스부(170)는, 진단 메시지에 응답하여, 진단 메시지에 대응하는 정보를 사용자에게 출력할 수 있다. 인터테이스부는, 진단 메시지를 상위 컨트롤러(4)에게 전달할 수 있다.
도 5는 제2 실시예에 따른 릴레이 진단 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다. 도 5의 방법은 전술된 제2 진단 프로세스에 대응한다.
도 1, 도 2, 도 3 및 도 5를 참조하면, 단계 S510에서, 제어부(160)는, 제1 포지티브 릴레이(41A) 및 제2 포지티브 릴레이(42A)를 열림 동작 상태로 제어한다. 제어부(160)는, 제1 릴레이 어셈블리(41)가 제1 네거티브 릴레이(41B)를 포함하는 경우, 제1 네거티브 릴레이(41B)를 열림 동작 상태로 제어할 수 있다. 제어부(160)는, 제2 릴레이 어셈블리(42)가 제2 네거티브 릴레이(42B)를 포함하는 경우, 제2 네거티브 릴레이(42B)를 열림 동작 상태로 제어할 수 있다.
단계 S520에서, 제어부(160)는, 진단 스위치(SWD)를 닫힘 동작 상태로 제어한다.
단계 S522에서, 제어부(160)는, 제1 검출기(110)로부터의 제1 검출값, 제2 검출기(120)로부터의 제2 검출값, 제3 검출기(130)로부터의 제3 검출값 및 제42 검출기로부터의 제4 검출값을 수집한다.
단계 S530에서, 제어부(160)는, 진단 스위치(SWD)를 열림 동작 상태로 제어한다.
단계 S532에서, 제어부(160)는, 제3 검출기(130)로부터의 제5 검출값 및 제4 검출기(140)로부터의 제6 검출값을 수집한다.
단계 S540에서, 제어부(160)는, 제1 검출값이 제1 임계값보다 크고, 제3 검출값과 제5 검출값 간의 차이가 제2 임계값보다 큰지 여부를 판정한다. 단계 S540의 값이 "예"인 경우, 단계 S552로 진행된다. 단계 S540의 값이 "아니오"인 경우, 단계 S554로 진행된다.
단계 S552에서, 제어부(160)는, 제1 플래그에 제1 포지티브 릴레이(41A)가 닫힘 고착 고장임을 나타내는 제1 값을 설정한다.
단계 S554에서, 제어부(160)는, 제1 포지티브 릴레이(41A)가 닫힘 고착 고장이 아님을 나타내는 제2 값을 제1 플래그에 설정한다.
단계 S560에서, 제어부(160)는, 제2 검출값이 제1 임계값보다 크고, 제4 검출값과 제6 검출값 간의 차이가 제2 임계값보다 큰지 여부를 판정한다.단계 S560의 값이 "예"인 경우, 단계 S572로 진행된다. 단계 S560의 값이 "아니오"인 경우, 단계 S574로 진행된다.
단계 S572에서, 제어부(160)는, 제2 플래그에 제2 포지티브 릴레이(42A)가 닫힘 고착 고장임을 나타내는 제3 값을 설정한다. 제3 값은, 제1 값과 동일할 수 있다.
단계 S574에서, 제어부(160)는, 제2 포지티브 릴레이(42A)가 닫힘 고착 고장이 아님을 나타내는 제4 값을 제2 플래그에 설정한다. 제4 값은, 제2 값과 동일할 수 있다.
단계 S580에서, 제어부(160)는, 제1 플래그 및 제2 플래그를 포함하는 진단 메시지를 출력한다. 진단 메시지는, 인터페이스부(170)에 의해 수신될 수 있다. 인터페이스부(170)는, 진단 메시지에 응답하여, 진단 메시지에 대응하는 정보를 사용자에게 출력할 수 있다. 인터테이스부는, 진단 메시지를 상위 컨트롤러(4)에게 전달할 수 있다.
도 4 및 도 5에 있어서, 제1 포지티브 릴레이(41A)를 제2 포지티브 릴레이(42A)보다 먼저 진단하는 것으로 설명하였으나, 그에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제2 포지티브 릴레이(42A)를 제1 포지티브 릴레이(41A)보다 먼저 진단하거나, 제1 포지티브 릴레이(41A)과 제2 포지티브 릴레이(42A)를 동시에 진단하는 것도 무방하다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
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.
또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.

Claims (10)

  1. 직렬 연결된 제1 배터리 모듈 및 제1 포지티브 릴레이를 가지는 제1 배터리 팩 및 직렬 연결된 제2 배터리 모듈 및 제2 포지티브 릴레이를 가지는 제2 배터리 팩을 포함하는 병렬 팩 어셈블리를 위한 릴레이 진단 장치에 있어서,
    상기 병렬 팩 어셈블리의 제1 팩 단자와 제2 팩 단자의 사이에 직렬 연결되는 진단 스위치 및 진단 저항기를 포함하는 진단부;
    상기 제1 배터리 모듈을 통해 흐르는 전류인 제1 모듈 전류를 검출하도록 구성되는 제1 검출기;
    상기 제2 배터리 모듈을 통해 흐르는 전류인 제2 모듈 전류를 검출하도록 구성되는 제2 검출기; 및
    상기 제1 포지티브 릴레이, 상기 제2 포지티브 릴레이, 상기 진단 스위치, 상기 제1 검출기 및 상기 제2 검출기에 동작 가능하게 결합되는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 제1 포지티브 릴레이 및 상기 제2 포지티브 릴레이가 열림 동작 상태이고, 상기 진단 스위치가 닫힘 동작 상태인 제1 진단 기간에서, 상기 제1 검출기로부터의 제1 검출값 및 상기 제2 검출기로부터의 제2 검출값을 수집하고,
    상기 제1 검출값과 제1 임계값을 기초로, 상기 제1 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정하고,
    상기 제2 검출값과 상기 제1 임계값을 기초로, 상기 제2 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정하도록 구성되는 릴레이 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 검출값이 상기 제1 임계값보다 큰 경우, 상기 제1 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인 것으로 판정하도록 구성되는 릴레이 진단 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 검출값이 상기 제1 임계값보다 큰 경우, 상기 제2 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인 것으로 판정하도록 구성되는 릴레이 진단 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배터리 모듈의 양단에 걸친 전압인 제1 모듈 전압을 검출하도록 구성되는 제3 검출기; 및
    상기 제2 배터리 모듈의 양단에 걸친 전압인 제2 모듈 전압을 검출하도록 구성되는 제4 검출기를 더 포함하는 릴레이 진단 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 진단 기간에서, 상기 제3 검출기로부터의 제3 검출값 및 상기 제4 검출기로부터의 제4 검출값을 수집하고,
    상기 제1 포지티브 릴레이 및 상기 제2 포지티브 릴레이가 열림 동작 상태이고, 상기 진단 스위치가 열림 동작 상태인 제2 진단 기간에서, 상기 제3 검출기로부터의 제5 검출값 및 상기 제4 검출기로부터의 제6 검출값을 수집하고,
    상기 제1 검출값, 상기 제3 검출값, 상기 제5 검출값, 상기 제1 임계값 및 제2 임계값을 기초로, 상기 제1 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정하고,
    상기 제2 검출값, 상기 제4 검출값, 상기 제6 검출값, 상기 제1 임계값 및 상기 제2 임계값을 기초로, 상기 제2 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정하도록 구성되는 릴레이 진단 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 검출값이 상기 제1 임계값보다 크고, 상기 제3 검출값과 상기 제5 검출값 간의 차이가 상기 제2 임계값보다 큰 경우, 상기 제1 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인 것으로 판정하도록 구성되는 릴레이 진단 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 검출값이 상기 제1 임계값보다 크고, 상기 제4 검출값과 상기 제6 검출값 간의 차이가 상기 제2 임계값보다 큰 경우, 상기 제2 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인 것으로 판정하도록 구성되는 릴레이 진단 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 상기 릴레이 진단 장치를 포함하는 배터리 시스템.
  9. 제8항에 따른 상기 배터리 시스템을 포함하는 전기 차량.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 상기 릴레이 진단 장치에 의해 실행되는 릴레이 진단 방법에 있어서,
    상기 제어부가 상기 제1 포지티브 릴레이 및 상기 제2 포지티브 릴레이가 열림 동작 상태이고, 상기 진단 스위치가 닫힘 동작 상태인 제1 진단 기간에서, 상기 제1 검출기로부터의 제1 검출값 및 상기 제2 검출기로부터의 제2 검출값을 수집하는 단계;
    상기 제어부가 상기 제1 검출값 및 제1 임계값을 기초로, 상기 제1 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 제2 검출값 및 상기 제1 임계값을 기초로, 상기 제2 포지티브 릴레이가 닫힘 고착 고장인지 여부를 판정하는 단계를 포함하는 릴레이 진단 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115372817A (zh) * 2022-10-26 2022-11-22 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种积木式继电器自动检测装置及方法
CN117434439A (zh) * 2023-12-20 2024-01-23 天津航空机电有限公司 一种采集大规模带辅助触点器件状态的电路及方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019127733B4 (de) * 2019-10-15 2021-06-02 Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh System und Verfahren zum Erkennen von nicht schaltenden Halbleiterschaltern
JP7392755B2 (ja) * 2022-03-24 2023-12-06 いすゞ自動車株式会社 固着診断装置および固着診断方法
CN114987205A (zh) * 2022-05-17 2022-09-02 广东汇天航空航天科技有限公司 电池包高压继电器电路故障诊断方法、系统和车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060021098A1 (en) * 2003-03-31 2006-01-26 Nec Lamilion Energy, Ltd. Method and apparatus for detecting welding of a relay contact
KR20080034352A (ko) * 2006-10-16 2008-04-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
JP2013207961A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Panasonic Corp リレー溶着診断装置
US20150270081A1 (en) * 2014-03-24 2015-09-24 Ford Global Technologies, Llc Hv relay sticking control system and method
KR20180115530A (ko) * 2017-04-13 2018-10-23 에스케이이노베이션 주식회사 차량용 릴레이의 고장 진단 시스템
KR20200069206A (ko) 2018-12-06 2020-06-16 한국생산기술연구원 물품의 제조방법과 이에 의해 제조된 물품

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5391805B2 (ja) * 2009-04-22 2014-01-15 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車および異常判定方法
US9434261B2 (en) * 2011-10-17 2016-09-06 Robert Bosch Gmbh Welded contactor checking systems and methods
JP6202985B2 (ja) 2013-10-25 2017-09-27 株式会社東芝 電気機関車の電力変換装置
JP6697869B2 (ja) * 2015-12-02 2020-05-27 株式会社デンソーテン 状態判定装置および状態判定方法
KR102059076B1 (ko) 2016-02-19 2020-02-11 주식회사 엘지화학 스위치 부품의 고장 진단 장치 및 방법
CN107526041A (zh) * 2017-08-29 2017-12-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池检测电路和电池管理系统
KR102270233B1 (ko) * 2017-12-12 2021-06-25 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩의 음극 컨택터 진단 장치 및 방법
KR102433848B1 (ko) * 2018-09-12 2022-08-17 주식회사 엘지에너지솔루션 스위치 진단 장치 및 방법
EP3664251B1 (en) * 2018-12-07 2021-03-03 Yazaki Corporation Power supply system
CN109765495B (zh) * 2019-01-15 2020-11-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 绝缘检测电路及检测方法、电池管理系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060021098A1 (en) * 2003-03-31 2006-01-26 Nec Lamilion Energy, Ltd. Method and apparatus for detecting welding of a relay contact
KR20080034352A (ko) * 2006-10-16 2008-04-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
JP2013207961A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Panasonic Corp リレー溶着診断装置
US20150270081A1 (en) * 2014-03-24 2015-09-24 Ford Global Technologies, Llc Hv relay sticking control system and method
KR20180115530A (ko) * 2017-04-13 2018-10-23 에스케이이노베이션 주식회사 차량용 릴레이의 고장 진단 시스템
KR20200069206A (ko) 2018-12-06 2020-06-16 한국생산기술연구원 물품의 제조방법과 이에 의해 제조된 물품

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115372817A (zh) * 2022-10-26 2022-11-22 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种积木式继电器自动检测装置及方法
CN115372817B (zh) * 2022-10-26 2023-03-14 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 一种积木式继电器自动检测装置及方法
CN117434439A (zh) * 2023-12-20 2024-01-23 天津航空机电有限公司 一种采集大规模带辅助触点器件状态的电路及方法
CN117434439B (zh) * 2023-12-20 2024-04-09 天津航空机电有限公司 一种采集大规模带辅助触点器件状态的电路及方法

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