WO2023132604A1 - 융착 진단 방법 및 이를 이용한 배터리 시스템 - Google Patents

융착 진단 방법 및 이를 이용한 배터리 시스템 Download PDF

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WO2023132604A1
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battery
pack
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positive
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기정석
전영환
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery

Definitions

  • the present disclosure relates to a fusion diagnosis method and a battery system using the same.
  • the voltage of the positive electrode of the battery pack and the voltage of the link connected to the positive relay are compared.
  • the voltage of the negative electrode of the battery pack and the voltage of the link connected to the negative electrode release are compared.
  • a battery system a plurality of battery packs, for each of the plurality of packs, a plurality of positive electrode relays connected between a positive electrode and a positive electrode link of a corresponding battery pack, for each of the plurality of packs , a plurality of negative electrode relays connected between a negative electrode and a negative link of a corresponding battery pack, and a plurality of pack battery management systems (BMS) connected to the plurality of battery packs.
  • BMS pack battery management systems
  • Each of the plurality of pack BMSs when the plurality of cathode relays are closed when a voltage difference between both ends of the corresponding anode relay is smaller than a first threshold voltage under an open control condition of the plurality of anode relays and the plurality of cathode relays Whether or not the corresponding positive electrode relay is fused may be diagnosed based on the first battery pack current flowing in the corresponding battery pack.
  • Each of the plurality of pack BMSs may determine that the corresponding anode relay is fused when the first battery pack current is greater than a first threshold current.
  • each of the plurality of pack BMSs has the plurality of negative electrodes.
  • a battery pack current flowing through each of the plurality of battery packs may be measured while sequentially closing each of the relays one by one.
  • each of the plurality of pack BMS sequentially closes each of the plurality of positive relays one by one. , it is possible to diagnose whether or not the corresponding cathode relay is fused based on the second battery pack current flowing through each of the plurality of battery packs.
  • Each of the plurality of pack BMSs may determine that the corresponding cathode relay is fused when the second battery pack current is greater than a second threshold current.
  • the positive relay and negative relay connected to can be determined by fusion.
  • a battery system a plurality of battery packs, for each of the plurality of packs, a plurality of positive electrode relays connected between a positive electrode and a positive electrode link of a corresponding battery pack, for each of the plurality of packs, A plurality of negative electrode relays connected between a negative electrode and a negative link of a corresponding battery pack, and a plurality of pack battery management systems (BMS) connected to the plurality of battery packs may be included.
  • BMS pack battery management systems
  • the At least one positive relay and at least one negative relay through which at least one battery pack current flows may be diagnosed as fusion.
  • a voltage difference between the corresponding positive electrode relays is set to a first When the voltage is lower than the threshold voltage, whether or not the corresponding positive electrode relay is fused may be diagnosed based on the first battery pack current flowing in the corresponding battery pack when the corresponding negative electrode relay is closed.
  • the voltage of the negative link is a second threshold voltage when all of the plurality of battery pack currents are less than or equal to a third threshold current under an open control condition of the plurality of positive relays and the plurality of negative relays.
  • the current is smaller than the second battery pack current flowing in the corresponding battery pack when the corresponding positive electrode relay is closed, whether or not the corresponding negative electrode relay is fused may be diagnosed.
  • a method for diagnosing fusion of a plurality of positive electrode relays connected to positive electrodes of a plurality of battery packs and a plurality of negative electrode relays connected to negative electrodes of the plurality of battery packs, the plurality of batteries Comparing, by each of a plurality of pack BMSs connected to a pack, a voltage difference between the two ends of each of the plurality of anode relays with a first threshold voltage under an open control condition of the plurality of anode relays and the plurality of cathode relays; When at least one of the voltage differences between both ends of is smaller than the first threshold voltage, sequentially closing the plurality of cathode relays one by one, comparing a battery pack current flowing through each of the plurality of battery packs with a first threshold current, and determining, when at least one of the plurality of battery pack currents of the plurality of battery packs is greater than the first threshold current, at least one positive electrode relay through which the at least one flows is fused.
  • a method for diagnosing fusion of a plurality of positive electrode relays connected to positive electrodes of a plurality of battery packs and a plurality of negative electrode relays connected to negative electrodes of the plurality of battery packs, the plurality of batteries Comparing, by each of a plurality of pack BMSs connected to a pack, a voltage of a negative link to which a corresponding negative relay is connected with a threshold voltage under an open control condition of the plurality of positive relays and the plurality of negative relays, the negative link
  • the voltage of is less than the second threshold voltage
  • the method may include determining that at least one cathode relay through which the at least one flows is fused when at least one of the plurality of battery pack currents of the pack is greater than the second threshold current.
  • the present invention provides a fusion diagnosing method capable of accurately diagnosing fusion of each of a plurality of relays when a plurality of battery packs are connected in parallel, and a battery system using the same.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a battery system according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is a circuit diagram for explaining a method of determining whether a plurality of anode relays are fused or not, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of determining whether a plurality of anode relays are fused or not, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a circuit diagram for explaining a method for determining whether a plurality of anode relays are fused or not, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a circuit diagram for explaining a method of determining whether fusion is performed on a plurality of cathode relays according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of determining whether fusion is performed on a plurality of cathode relays according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a circuit diagram for explaining a method of determining whether fusion is performed on a plurality of cathode relays according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a circuit diagram for explaining a method for determining whether fusion is performed on a plurality of anode relays and a plurality of cathode relays according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of determining whether fusion is performed on a plurality of positive electrode relays and a plurality of negative electrode relays according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a modified example of the embodiment shown in FIG. 9 .
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating another modified example of the embodiment shown in FIG. 9 .
  • FIG. 12 is a circuit diagram for explaining a method for determining whether fusion is performed on a plurality of anode relays and a plurality of cathode relays according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a battery system according to an exemplary embodiment.
  • the battery system 1 includes a plurality of battery packs 10 - 30 , a main control integrated circuit (IC) 40 , and a junction device 50 .
  • the number of the plurality of battery packs is illustrated in FIG. 1 as three, the invention is not limited thereto and the battery system 1 may include four or more battery packs.
  • the plurality of battery packs 10 - 30 are shown connected in parallel in FIG. 1 , two or more battery packs may be connected in series, and a plurality of battery packs connected in series may be connected in parallel.
  • the external power device 2 may be a load receiving power from the battery system 1 or a charger for charging the battery system 1 .
  • the external power device 2 may include at least one of an inverter, a DC-DC converter, a motor, an electronic control circuit, an on board charger (OBC), and a fast charger of a vehicle including the battery system 1. there is.
  • OBC on board charger
  • the plurality of battery packs 10-30 are connected in parallel to each other, and both ends of the plurality of battery packs 10-30 are connected to the junction device 50 through lines 151 and 152, respectively.
  • the junction device 50 includes a first main relay 51 connected between the line 151 and the external power device 2 and a second main relay 52 connected between the line 152 and the external power device 2.
  • the junction device 50 may control the opening and closing of the first and second main relays 51 and 52 according to the relay control signal MRS.
  • the junction device 2 is illustrated as including a pair of main relays in FIG. 1 , the number of main relay pairs may be determined according to the number of configurations of the external power device 2 .
  • Each of the plurality of battery packs 10-30 includes a plurality of battery cells 11-14, 21-24, and 31-34, a plurality of pack battery management systems 100, 200, and 300, and two relays 101 and 102. , 201, 202, 301, 302), and current sensors 103, 203, 303.
  • the pack battery management system is hereinafter referred to as a pack BMS (Battery Management System).
  • FIG. 1 each of the plurality of battery packs 10-30 is illustrated as including four battery cells 11-14, 21-24, and 31-34, but this is an example and the invention is not limited thereto.
  • each of the plurality of battery packs 10 - 30 is illustrated as including two relays, but this is an example, and the number of relays may be at least one.
  • Each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 is connected to a plurality of battery cells 11-14, 21-24, and 31-34, and a plurality of battery cells 11-14, 21-24, and 31-34 ) to measure the cell voltage.
  • Each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 includes voltage (hereinafter, battery pack voltage), current (hereinafter, battery pack current), and temperature (hereinafter, battery pack voltage) of each of battery packs 10, 20, and 30. temperature) can be obtained.
  • Each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 charges and discharges the battery packs 10-30 based on cell voltages and battery pack currents of the plurality of battery cells 11-14, 21-24, and 31-34. , and control and perform a cell balancing operation for the plurality of battery cells 11-14, 21-24, and 31-34.
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 open and close each of the plurality of relays 101, 102, 201, 202, 301, and 302 to control charging and discharging of the plurality of battery packs 10-30. can control.
  • Multiple pack BMSs (100, 200, 300) each control the opening and closing of two relays (101/102, 201/202, 301/302) with two driving signals (RLS1/RLS2, RLS3/RLS4, RLS5/RLS6). ) can be generated and supplied to the two relays 101/102, 201/202, and 301/302.
  • the main control IC 40 controls the cell voltages of the plurality of battery cells 11-15, 21-25, and 31-35 from the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300, and the plurality of battery packs 10, 20, and 30 ), information about the battery pack voltage, battery pack current, and battery pack temperature may be received.
  • the main control IC 40 supplies a power control signal to the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 to supply power to the outside, or controls charging to charge the plurality of battery packs 10, 20, and 30.
  • a signal can be supplied to a plurality of pack BMSs (100, 200, 300).
  • the main control IC 40 may perform control necessary for the operation of the battery system 1 and start and control a protection operation when an abnormal state of the battery system 1 is detected.
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 determine whether the plurality of relays 101/102, 201/202, and 301/302 are fused.
  • the present invention is not limited thereto, and the main control IC 40 operates a plurality of relays 101/102, 201/202, 301/201/201/102 based on cell information received from the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300. 302) can be determined.
  • a relay connected to the positive electrode of the battery pack is referred to as a positive relay
  • a relay connected to the negative electrode of the battery pack is referred to as a negative relay.
  • Each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 is connected to both ends of each of the plurality of anode relays 101, 201, and 301, and a voltage difference between the two ends may be calculated.
  • one end of each of the plurality of positive relays 101, 201, and 301 is connected to the positive pole of each of the plurality of battery packs 10, 20, and 30, and each of the plurality of positive relays 101, 201, and 301 The other end of is connected to the wiring 151.
  • the voltage of one end of each of the plurality of positive relays 101, 201, and 301 is equal to the positive voltage of each battery pack, and the voltage of the other end of each of the plurality of positive relays 101, 201, and 301 is a positive link It may be the same voltage as the voltage of (hereinafter referred to as positive link voltage).
  • the positive link may be a wire 151 connecting the positive poles of the plurality of battery packs 100 , 200 , and 300 and the external power device 2 .
  • each of the plurality of pack BMSs (100, 200, and 300) is connected to the positive electrode of each of the plurality of battery packs (100, 200, and 300), the positive voltage of each of the plurality of battery packs (100, 200, and 300) can be measured.
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may be connected to a wire 151 to measure anode voltages.
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 include a switch (not shown) connected to the wire 151, and can turn on the switch to measure the positive link voltage.
  • each of the plurality of negative electrode relays 102, 202, and 302 is connected to the negative electrode of each of the plurality of battery packs 10, 20, and 30, and the other end of each of the plurality of negative electrode relays 102, 202, and 302 is wired. It is connected to (152).
  • the voltage of the other terminal of each of the plurality of negative relays 102, 202, and 302 may be the same voltage as the voltage of the negative link (hereinafter referred to as negative link voltage).
  • a negative link may be a wiring 152 connecting the negative electrodes of the plurality of battery packs 100 , 200 , and 300 to the external power device 2 .
  • Each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may be connected to a wire 152 to measure a negative link voltage.
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 include a switch (not shown) connected to the wire 152, and can turn on the switch to measure the negative link voltage.
  • Each of the plurality of current sensors 103 , 203 , and 303 may measure battery pack current and transmit a signal indicating the measured current to each of the plurality of pack BMSs 100 , 200 , and 300 .
  • FIG. 2 is a circuit diagram for explaining a method of determining whether a plurality of anode relays are fused or not, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of determining whether a plurality of anode relays are fused or not, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 for convenience of explanation, a plurality of battery packs 100, 200, and 300, a plurality of positive relays 101, 201, and 301 connected to each battery pack, and a plurality of negative relays 102, 202, and 302 are shown.
  • the anode relay 101 is shown in a fused state.
  • the closed state of the plurality of negative electrode relays 102, 202, and 302 is indicated by dotted lines.
  • each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may wake-up for fusion diagnosis (S0).
  • a monitoring operation for diagnosing the state of the battery system 1 may be performed by the plurality of pack BMSs 100 , 200 , and 300 .
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may wake up each monitoring period to determine whether each of the plurality of positive electrode relays 101, 201, and 301 is fused.
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may open and control the plurality of positive relays 101, 201, and 301 and the plurality of negative relays 102, 202, and 302 (S1).
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may calculate a voltage difference between both ends of the plurality of anode relays 101, 201, and 301 (S2). For example, each of the plurality of pack BMS (100) measures the voltage (VA1, VA2, VA3) and the positive link voltage (VL1) of each of the plurality of anode relays (101, 201, 301), the voltage of the set An absolute value of a voltage value obtained by subtracting the anode link voltage VL1 from (VA1 , VA2 , and VA3 ) may be calculated as a voltage difference between the respective ends of the plurality of anode relays 101 , 201 , and 301 .
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 compare a plurality of voltage differences (
  • VTH1 first threshold voltage
  • S3 first threshold voltage
  • the plurality of pack BMSs (100, 200, 300) are connected to the plurality of anode relays. Fusion diagnosis for (101, 201, 301) ends (S7).
  • the positive link voltage VL1 may be similar to the positive voltage of the battery pack supplied through the fused positive relay. Since the plurality of battery packs 10, 20, and 30 operate in a parallel connection state, the positive electrode voltages of the plurality of battery packs 10, 20, and 30 are substantially within a similar range under the open control condition of the positive and negative relays. can belong Therefore, by the fused anode relay, the voltage difference (
  • the plurality of both-end voltages (
  • each of the plurality of negative relays 102, 202, 302 may be sequentially closed one by one (S4).
  • An order in which each of the plurality of pack BMSs 100 , 200 , and 300 closes the corresponding cathode relay may be controlled by the main control device 40 .
  • the main control device 40 may close the junction device 50 while measuring the plurality of battery pack currents IB1 , IB2 , and IB3 .
  • each of the plurality of negative electrode relays 102, 202, and 302 is sequentially closed one by one.
  • Each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 converts each of the plurality of battery pack currents IB1, IB2, and IB3 measured by each of the plurality of current sensors 103, 203, and 303 into a first threshold current ITH1. Compare with (S5).
  • the pack BMS 100 may determine that the anode relay 101 is fused (S6 ).
  • the plurality of pack BMSs 200 and 300 terminate fusion diagnosis, and the pack BMS 100 also determines fusion for the positive relay 101. After that, the fusion diagnosis is finished (S7).
  • the plurality of pack BMSs 100 , 200 , and 300 may transmit fusion diagnosis results to the main control device 40 .
  • the main control device 40 may control the junction device 50 to be in an open state when there is a fused anode relay. Also, the main control device 40 may perform an operation for notifying the fusion of the anode relay 101 . For example, information indicating fusion of the anode relay 101 may be transmitted to a vehicle equipped with the battery system 1 through CAN communication.
  • FIG. 4 is a circuit diagram for explaining a method for determining whether a plurality of anode relays are fused or not, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 two anode relays 101 and 301 are shown in a fused state.
  • contents overlapping with those described above will be omitted.
  • the voltage difference between the plurality of both ends of the plurality of anode relays 101, 201, and 301 may be smaller than the first threshold voltage VTH1.
  • Each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 sequentially closes each of the plurality of negative electrode relays 102, 202, and 302 one by one, and the plurality of battery pack currents flowing through each of the plurality of battery packs 10, 20, and 30, respectively.
  • Each of (IB1, IB2, IB3) may be compared with the first threshold current ITH1.
  • the pack BMSs 100 and 300 are connected to the positive relays 101 and 103 can be determined to be fused.
  • the first threshold current ITH1 may be set in consideration of a case in which two or more battery cathode relays are fused. For example, when two or more battery cathode relays are fused, the number of current paths supplied to the vehicle depends on the number of fused cathode relays. Accordingly, when two or more positive electrode relays are fused compared to when one positive electrode relay is fused, a battery pack current flowing through the fused positive electrode relay may be reduced.
  • the first threshold current ITH1 should be set in consideration of this point.
  • FIG. 5 is a circuit diagram for explaining a method of determining whether fusion is performed on a plurality of cathode relays according to an embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of determining whether fusion is performed on a plurality of cathode relays according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 shows a plurality of battery packs 100, 200, and 300, a plurality of positive relays 101, 201, and 301, and a plurality of negative relays 102, 202, and 302 connected to each battery pack for convenience of description.
  • the cathode relay 102 is shown in a fusion state.
  • the closed state of the plurality of anode relays 101, 201, and 301 is indicated by dotted lines.
  • each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may wake up for fusion diagnosis (S10).
  • a monitoring operation for diagnosing the state of the battery system 1 may be performed by the plurality of pack BMSs 100 , 200 , and 300 .
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may wake up at each monitoring period to determine whether each of the plurality of cathode relays 102, 202, and 302 is fused.
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may control the opening of the plurality of positive relays 101, 201, and 301 and the plurality of negative relays 102, 202, and 302 (S11).
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may measure the negative link voltage VL2 (S12).
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 compare the negative link voltage VL2 and the second threshold voltage VHT2 (S13). As a result of the comparison, when the negative link voltage VL2 is equal to or greater than the second threshold voltage VHT2, the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 terminate fusion diagnosis for the plurality of negative electrode relays 102, 202, and 302 ( S17).
  • each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 sequentially closes each of the plurality of positive relays 101, 201, and 301 one by one.
  • the order in which each of the plurality of pack BMSs 100 , 200 , and 300 closes the corresponding anode relay may be controlled by the main control device 40 .
  • the main control device 40 may close the junction device 50 while measuring the plurality of battery pack currents IB1 , IB2 , and IB3 .
  • each of the plurality of anode relays 101, 201, and 301 is sequentially closed.
  • Each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 converts each of the plurality of battery pack currents IB1, IB2, and IB3 measured by each of the plurality of current sensors 103, 203, and 303 into the second threshold current ITH2. Compare with (S15).
  • the pack BMS 100 may determine that the negative electrode relay 102 is fused (S16 ).
  • the plurality of pack BMSs 200 and 300 terminate fusion diagnosis, and the pack BMS 100 also determines fusion for the negative relay 102. After fusion diagnosis is finished (S17).
  • the plurality of pack BMSs 100 , 200 , and 300 may transmit fusion diagnosis results to the main control device 40 .
  • the main control device 40 may control the junction device 50 to open when there is a fused cathode relay.
  • the main control device 40 may perform an operation for notifying the fusion of the cathode relay 102 .
  • information indicating fusion of the negative electrode relay 102 may be transmitted to a vehicle equipped with the battery system 1 through CAN communication.
  • FIG. 7 is a circuit diagram for explaining a method of determining whether fusion is performed on a plurality of cathode relays according to an embodiment.
  • the negative link voltage VL2 is smaller than the second threshold voltage VTH2.
  • Each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 sequentially closes each of the plurality of anode relays 101, 201, and 301 one by one, and each of the plurality of battery pack currents IB1, IB2, and IB3 is set to a second threshold current ( ITH2) can be compared.
  • ITH2 second threshold current
  • the pack BMSs 100 and 300 have the negative relays 102 and 302 fused. can be determined as
  • the second threshold current ITH2 may be set in consideration of a case in which two or more battery negative electrode relays are fused. For example, when two or more battery cathode relays are fused, the number of current paths supplied to the vehicle depends on the number of fused cathode relays. Accordingly, when two or more negative electrode relays are fused compared to when one negative electrode relay is fused, a battery pack current flowing through the fused negative electrode relay may be reduced.
  • the second threshold current ITH2 should be set in consideration of this point.
  • the embodiments described so far may perform fusion diagnosis on a plurality of anode relays or a plurality of cathode relays.
  • the present invention is not limited thereto, and according to an embodiment, fusion diagnosis may be performed on the anode relay and the cathode relay connected to each of the plurality of battery packs.
  • FIG. 8 is a circuit diagram for explaining a method for determining whether fusion is performed on a plurality of anode relays and a plurality of cathode relays according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a method of determining whether fusion is performed on a plurality of positive electrode relays and a plurality of negative electrode relays according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 shows a plurality of battery packs 100, 200, and 300, a plurality of positive relays 101, 201, and 301, and a plurality of negative relays 102, 202, and 302 connected to each battery pack for convenience of explanation. has been In addition, in FIG. 8, the anode relay 101 and the cathode relay 102 are shown in a fusion state.
  • each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may wake-up for fusion diagnosis (S20).
  • a monitoring operation for diagnosing the state of the battery system 1 may be performed by the plurality of pack BMSs 100 , 200 , and 300 .
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 wake up at each monitoring period to fuse the plurality of positive relays 101, 201, and 301, and the plurality of negative relays 102, 202, and 302. can decide whether
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may control the opening of the plurality of positive relays 101, 201, and 301 and the plurality of negative relays 102, 202, and 302 (S21).
  • each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 converts each of the battery pack currents IB1, IB2, and IB3 flowing in each of the plurality of battery packs 10, 20, and 30 into a third threshold current ITH3. ) and compare (S22).
  • a plurality of battery pack currents IB1 , IB2 , and IB3 may be measured by each of the plurality of current sensors 103 , 203 , and 303 .
  • step S22 if at least one (eg, IB1) of the plurality of battery pack currents IB1, IB2, and IB3 is greater than the third threshold current ITH3, the pack BMS 10 is a positive relay 101 And it is determined that the cathode relay 102 is fused (S23). In this case, the battery pack currents IB2 and IB3 may be equal to or less than the third threshold current ITH3.
  • each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may end fusion diagnosis (S24).
  • step S22 when all of the plurality of battery pack currents IB1, IB2, and IB3 are equal to or less than the third threshold current ITH3, each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 is connected to the positive electrode through steps S0-S7. Relay diagnosis may be performed, or negative relay diagnosis may be performed through steps S10-S17.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a modified example of the embodiment shown in FIG. 9 .
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating another modified example of the embodiment shown in FIG. 9 .
  • each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may perform diagnosis of the cathode relay (S10 to S17) after diagnosis of the positive relay (S0 to S7).
  • each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may perform diagnosis of the cathode relay (S0 to S7) after diagnosis of the cathode relay (S10 to S17).
  • FIG. 12 is a circuit diagram for explaining a method for determining whether fusion is performed on a plurality of anode relays and a plurality of cathode relays according to an embodiment.
  • the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 are first processed in steps S20-S23 according to the method shown in FIG. can be performed.
  • the diagnosis is terminated.
  • each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may perform diagnosis of the positive relay through steps S0-S7 and diagnosis of the negative relay through steps S10-S17. Conversely, each of the plurality of pack BMSs 100, 200, and 300 may perform diagnosis of the negative relay through steps S10-S17 and diagnosis of the positive relay through steps S0-S7.
  • the pack BMS 100 may determine fusion of the positive relay 101 and the pack BMS 200 may determine fusion of the negative relay 302 .
  • a Lilyer in which fusion has occurred among a plurality of relays may be accurately diagnosed.

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Abstract

배터리 시스템은, 복수의 배터리 팩, 상기 복수의 팩 각각에 대하여, 대응하는 배터리 팩의 양극과 양극 링크 사이에 연결되어 있는 복수의 양극 릴레이, 상기 복수의 팩 각각에 대하여, 대응하는 배터리 팩의 음극과 음극 링크 사이에 연결되어 있는 복수의 음극 릴레이, 및 상기 복수의 배터리 팩에 연결되어 있는 복수의 팩 BMS(Battery Management System)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 팩 BMS 각각은, 상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 대응하는 양극 릴레이의 양단 전압 차가 제1 임계 전압 보다 작은 경우, 상기 복수의 음극 릴레이를 닫았을 때 대응하는 배터리 팩에 흐르는 제1 배터리 팩 전류에 기초하여 상기 대응하는 양극 릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있다.

Description

융착 진단 방법 및 이를 이용한 배터리 시스템
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2022년 1월 6일자 한국 특허 출원 제10-2022-0002133호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 개시는 융착 진단 방법 및 이를 이용한 배터리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 배터리 팩의 양극에 연결된 양극 릴레이와 배터리 팩의 음극에 연결된 음극 릴레이 각각에 대한 융착(stuck-closed) 진단 시, 배터리 팩의 양극의 전압 및 양극 릴레이에 연결된 링크(link)의 전압을 비교하거나, 배터리 팩의 음극의 전압 및 음극 릴리이에 연결된 링크(link)의 전압을 비교한다. 그러나 복수의 배터리 팩이 병렬 연결된 경우, 위와 같은 방식으로 복수의 배터리 팩 각각의 양극 릴레이 및 음극 릴레이에 대해서 융착 진단을 수행하기 어렵다.
또한, 융착 진단이 발생하더라도, 복수의 배터리 팩 중 어떤 배터리 팩의 양극 릴레이 및 음극 릴레이에 융착이 발생했는지, 복수의 배터리 팩 중 융착이 발생한 양극 릴레이 및 음극 릴레이에 연결된 배터리 팩이 몇 개인지 알기 어렵다.
복수의 배터리 팩이 병렬 연결되었을 때, 복수의 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 정확하게 진단할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 한 특징에 따른 배터리 시스템은, 복수의 배터리 팩, 상기 복수의 팩 각각에 대하여, 대응하는 배터리 팩의 양극과 양극 링크 사이에 연결되어 있는 복수의 양극 릴레이, 상기 복수의 팩 각각에 대하여, 대응하는 배터리 팩의 음극과 음극 링크 사이에 연결되어 있는 복수의 음극 릴레이, 및 상기 복수의 배터리 팩에 연결되어 있는 복수의 팩 BMS(Battery Management System)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 팩 BMS 각각은, 상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 대응하는 양극 릴레이의 양단 전압 차가 제1 임계 전압 보다 작은 경우, 상기 복수의 음극 릴레이를 닫았을 때 대응하는 배터리 팩에 흐르는 제1 배터리 팩 전류에 기초하여 상기 대응하는 양극 릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있다.
상기 복수의 팩 BMS 각각은, 상기 제1 배터리 팩 전류가 제1 임계 전류보다 클 때 상기 대응하는 양극 릴레이를 융착으로 결정할 수 있다.
상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 상기 복수의 양극 릴레이 중 적어도 하나의 양단 전압 차가 상기 제1 임계 전압 보다 작은 경우, 상기 복수의 팩 BMS 각각은, 상기 복수의 음극 릴레이 각각을 순차적으로 하나씩 닫으면서, 상기 복수의 배터리 팩 각각에 흐르는 배터리 팩 전류를 측정할 수 있다.
상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 상기 음극 링크의 전압이 제2 임계 전압 보다 작은 경우, 상기 복수의 팩 BMS 각각은, 상기 복수의 양극 릴레이 각각을 순차적으로 하나씩 닫았을 때 상기 복수의 배터리 팩 각각에 흐르는 제2 배터리 팩 전류에 기초하여 대응하는 음극 릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있다.
상기 복수의 팩 BMS 각각은, 상기 제2 배터리 팩 전류가 제2 임계 전류보다 클 때 상기 대응하는 음극 릴레이를 융착으로 결정할 수 있다.
상기 복수의 팩 BMS 각각은, 상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 상기 복수의 배터리 팩 각각에 흐르는 배터리 팩 전류 중 제3 임계 전류 보다 큰 배터리 팩 전류가 흐르는 배터리 팩에 연결된 양극 릴레이 및 음극 릴레이를 융착으로 결정할 수 있다.
발명의 다른 특징에 따른 배터리 시스템은, 복수의 배터리 팩, 상기 복수의 팩 각각에 대하여, 대응하는 배터리 팩의 양극과 양극 링크 사이에 연결되어 있는 복수의 양극 릴레이, 상기 복수의 팩 각각에 대하여, 대응하는 배터리 팩의 음극과 음극 링크 사이에 연결되어 있는 복수의 음극 릴레이, 및 상기 복수의 배터리 팩에 연결되어 있는 복수의 팩 BMS(Battery Management System)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 팩 BMS 각각은, 상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 상기 복수의 배터리 팩에 흐르는 복수의 배터리 팩 전류 중 적어도 하나가 제3 임계 전류 보다 클 때, 상기 적어도 하나의 배터리 팩 전류가 흐르는 적어도 하나의 양극 릴레이 및 적어도 하나의 음극 릴레이를 융착으로 진단할 수 있다.
상기 복수의 팩 BMS 각각은, 상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 상기 복수의 배터리 팩 전류 모두가 제3 임계 전류 이하일 때, 대응하는 양극 릴레이의 양단 전압 차가 제1 임계 전압 보다 작은 경우, 대응하는 음극 릴레이를 닫았을 때 대응하는 배터리 팩에 흐르는 제1 배터리 팩 전류에 기초하여 상기 대응하는 양극 릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있다.
상기 복수의 팩 BMS 각각은, 상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 상기 복수의 배터리 팩 전류 모두가 제3 임계 전류 이하일 때, 상기 음극 링크의 전압이 제2 임계 전압 보다 작은 경우, 대응하는 양극 릴레이를 닫았을 때 대응하는 배터리 팩에 흐르는 제2 배터리 팩 전류에 기초하여 대응하는 음극 릴레이의 융착 여부를 진단할 수 있다.
발명의 또 다른 특징에 따른 복수의 배터리 팩의 양극에 연결되어 있는 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 배터리 팩의 음극에 연결되어 있는 복수의 음극 릴레이에 대한 융착을 진단하는 방법은, 상기 복수의 배터리 팩에 연결되어 있는 복수의 팩 BMS 각각이, 상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 복수의 양극 릴레이 각각의 양단 전압 차를 제1 임계 전압과 비교하는 단계, 상기 복수의 양단 전압차 중 적어도 하나가 상기 제1 임계 전압 보다 작은 경우, 상기 복수의 음극 릴레이를 순차적으로 하나씩 닫는 단계, 상기 복수의 배터리 팩 각각에 흐르는 배터리 팩 전류와 제1 임계 전류를 비교하는 단계, 및 상기 복수의 배터리 팩의 복수의 배터리 팩 전류 중 적어도 하나가 상기 제1 임계 전류보다 클 때, 상기 적어도 하나가 흐르는 적어도 하나의 양극 릴레이를 융착으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
발명의 또 다른 특징에 따른 복수의 배터리 팩의 양극에 연결되어 있는 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 배터리 팩의 음극에 연결되어 있는 복수의 음극 릴레이에 대한 융착을 진단하는 방법은, 상기 복수의 배터리 팩에 연결되어 있는 복수의 팩 BMS 각각이, 상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 대응하는 음극 릴레이가 연결된 음극 링크의 전압을 임계 전압과 비교하는 단계, 상기 음극 링크의 전압이 상기 제2 임계 전압 보다 작은 경우, 상기 복수의 양극 릴레이를 순차적으로 하나씩 닫는 단계, 상기 복수의 배터리 팩 각각에 흐르는 배터리 팩 전류와 제2 임계 전류를 비교하는 단계, 및 상기 복수의 배터리 팩의 복수의 배터리 팩 전류 중 적어도 하나가 상기 제2 임계 전류보다 클 때, 상기 적어도 하나가 흐르는 적어도 하나의 음극 릴레이를 융착으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은, 복수의 배터리 팩이 병렬 연결되었을 때, 복수의 릴레이 각각에 대한 융착 여부를 정확하게 진단할 수 있는 융착 진단 방법 및 이를 이용한 배터리 시스템을 제공한다.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 복수의 양극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 복수의 양극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 복수의 양극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 복수의 음극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 복수의 음극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 복수의 음극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 복수의 양극 릴레이 및 복수의 음극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 복수의 양극 릴레이 및 복수의 음극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 도 9에 도시된 일 실시예에 대한 변형 예를 나타낸 순서도이다.
도 11은 도 9에 도시된 일 실시예에 대한 다른 변형 예를 나타낸 순서도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 복수의 양극 릴레이 및 복수의 음극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및/또는 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 시스템을 나타낸 도면이다.
배터리 시스템(1)은 복수의 배터리 팩(10-30), 메인 제어 IC(Main Control Integrated Circuit)(40), 및 정션(junction) 장치(50)를 포함한다. 도 1에서는 복수의 배터리 팩의 개수가 3개인 것으로 도시되어 있으나, 발명이 이에 한정되지 않으며 배터리 시스템(1)은 4개 이상의 배터리 팩을 포함할 수 있다. 또한, 도 1에서는 복수의 배터리 팩(10-30)이 병렬 연결된 것으로 도시되어 있으나, 둘 이상의 배터리 팩이 직렬 연결되고, 직렬 연결된 복수의 배터리 팩들이 병렬 연결되어 있을 수 있다.
외부 전력 장치(2)는 배터리 시스템(1)으로부터 전력을 공급받는 부하이거나, 배터리 시스템(1)을 충전하기 위한 충전기일 수 있다. 예를 들어, 외부 전력 장치(2)는 배터리 시스템(1)을 포함하는 차량의 인버터, DC-DC 컨버터, 모터, 전자 제어 회로, OBC(On Board Charger), 고속 충전기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
복수의 배터리 팩(10-30)은 서로 병렬 연결되어, 복수의 배터리 팩(10-30)의 양단 각각은 라인(151) 및 라인(152)을 통해 정션 장치(50)에 연결되어 있다. 정션 장치(50)는 라인(151)과 외부 전력 장치(2) 사이에 연결된 제1 메인 릴레이(51)와 라인(152)과 외부 전력 장치(2) 사이에 연결된 제2 메인 릴레이(52)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 메인 릴레이(51, 52)는 복수의 배터리 팩(10-30)과 외부 전력 장치(2) 간의 연결을 제어하고, 메인 제어 IC(40)는 제1 및 제2 메인 릴레이(51, 52)의 동작을 제어하는 릴레이 제어 신호(MRS)를 생성하여 정션 장치(50)에 전송할 수 있다. 정션 장치(50)는 릴레이 제어 신호(MRS)에 따라 제1 및 제2 메인 릴레이(51, 52)의 개방 및 닫힘을 제어할 수 있다. 도 1에서는 정션 장치(2)가 한 쌍의 메인 릴레이를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 외부 전력 장치(2)의 구성 개수에 따라 메인 릴레이 쌍의 개수가 결정될 수 있다.
복수의 배터리 팩(10-30) 각각은 복수의 배터리 셀(11-14, 21-24, 31-34), 복수의 팩 배터리 관리 시스템(100, 200, 300), 두 개의 릴레이(101, 102, 201, 202, 301, 302), 및 전류 센서(103, 203, 303)를 포함한다. 팩 배터리 관리 시스템을 이하, 팩 BMS(Battery Management System)라 한다. 도 1에서는 복수의 배터리 팩(10-30) 각각이 4개의 배터리 셀(11-14, 21-24, 31-34)을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예로 발명이 이에 한정되지 않는다. 또한, 복수의 배터리 팩(10-30) 각각이 두 개의 릴레이를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예로 릴레이의 개수는 적어도 하나일 수 있다.
복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 복수의 배터리 셀(11-14, 21-24, 31-34)에 연결되어, 복수의 배터리 셀(11-14, 21-24, 31-34)의 셀 전압을 측정한다. 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 배터리 팩(10, 20, 30) 각각의 전압(이하, 배터리 팩 전압), 전류(이하, 배터리 팩 전류), 및 온도(이하, 배터리 팩의 온도)를 획득할 수 있다. 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 복수의 배터리 셀(11-14, 21-24, 31-34)의 셀 전압, 배터리 팩 전류 등에 기초하여 배터리 팩(10-30)의 충방전을 제어하고, 복수의 배터리 셀(11-14, 21-24, 31-34)에 대한 셀 밸런싱 동작을 제어 및 수행할 수 있다.
복수의 팩 BMS(100, 200, 300)은 복수의 배터피 팩(10-30)의 충방전 제어를 위해서, 복수의 릴레이(101, 102, 201, 202, 301, 302) 각각의 개방 및 닫힘을 제어할 수 있다. 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 두 릴레이(101/102, 201/202, 301/302)의 개방 및 닫힘을 제어하는 두 구동 신호(RLS1/RLS2, RLS3/RLS4, RLS5/RLS6)를 생성하여 두 릴레이(101/102, 201/202, 301/302)에 공급할 수 있다.
메인 제어 IC(40)는 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)으로부터 복수의 배터리 셀(11-15, 21-25, 31-35)의 셀 전압, 복수의 배터리 팩(10, 20, 30)에 대한 배터리 팩 전압, 배터리 팩 전류, 및 배터리 팩 온도 등에 관한 정보를 수신할 수 있다. 메인 제어 IC(40)는 외부로 전력을 공급하기 위해서 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)에 전력 제어 신호를 공급하거나, 복수의 배터리 팩(10, 20, 30)의 충전을 위해서 충전 제어 신호를 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)에 공급할 수 있다. 그 외에도, 메인 제어 IC(40)는 배터리 시스템(1)의 운영에 필요한 제어를 수행하고, 배터리 시스템(1)의 이상 상태가 감지되면 보호 동작을 기동하여 제어할 수 있다.
일 실시예에서는 복수의 릴레이(101/102, 201/202, 301/302)의 융착 여부를 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)이 판단하는 것으로 설명한다. 그러나, 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 메인 제어 IC(40)가 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)로부터 수신한 셀 정보에 기초하여 복수의 릴레이(101/102, 201/202, 301/302)의 융착 여부를 결정할 수 있다. 이하, 복수의 릴레이(101/102, 201/202, 301/302) 중 배터리 팩의 양극에 연결된 릴레이를 양극 릴레이라 하고, 배터리 팩의 음극에 연결된 릴레이를 음극 릴레이라 한다.
복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 각각의 양단에 연결되어, 양단 간의 전압 차를 산출할 수 있다. 예를 들어, 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 각각의 일단은 복수의 배터리 팩(10, 20, 30) 각각의 양극에 연결되어 있고, 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 각각의 타단은 배선(151)에 연결되어 있다. 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 각각의 일단의 전압은 각 배터리 팩의 양극 전압과 동일하고, 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 각각의 타단의 전압은 양극 링크(positive link)의 전압(이하, 양극 링크 전압)과 동일한 전압일 수 있다. 양극 링크는 복수의 배터리 팩(100, 200, 300)의 양극과 외부 전력 장치(2)를 연결하는 배선(151)일 수 있다.
복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 복수의 배터리 팩(100, 200, 300) 각각의 양극에 연결되어 있으므로, 복수의 배터리 팩(100, 200, 300) 각각의 양극 전압을 측정할 수 있다. 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)는 배선(151)에 연결되어 양극 전압을 측정할 수 있다. 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)은 배선(151)과 연결되어 있는 스위치(도시하지 않음)를 포함하고, 양극 링크 전압을 측정하기 위해서 스위치를 온 시킬 수 있다.
복수의 음극 릴레이(102, 202, 302) 각각의 일단은 복수의 배터리 팩(10, 20, 30) 각각의 음극에 연결되어 있고, 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302) 각각의 타단은 배선(152)에 연결되어 있다. 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302) 각각의 타단의 전압은 음극 링크의 전압(이하, 음극 링크 전압)과 동일한 전압일 수 있다. 음극 링크(negative link)는 복수의 배터리 팩(100, 200, 300)의 음극과 외부 전력 장치(2)를 연결하는 배선(152)일 수 있다. 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 배선(152)에 연결되어 음극 링크 전압을 측정할 수 있다. 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)은 배선(152)과 연결되어 있는 스위치(도시하지 않음)를 포함하고, 음극 링크 전압을 측정하기 위해서 스위치를 온 시킬 수 있다.
복수의 전류 센서(103, 203, 303) 각각은 배터리 팩 전류를 측정하여 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각에 측정한 전류를 지시하는 신호를 전송할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 10을 참조하여 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각이 복수의 배터리 팩(10, 20, 30) 각각에 연결된 두 릴레이의 융착 여부를 판단하는 방법을 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 복수의 양극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 복수의 양극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2에서는 설명의 편의를 위해서 복수의 배터리 팩(100, 200, 300), 각 배터리 팩에 연결된 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 및 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302)가 도시되어 있다. 아울러, 도 2에서는 양극 릴레이(101)가 융착 상태로 도시되어 있다. 도 2에서는, 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302)의 닫힌 상태가 점선으로 도시하였다.
먼저, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 융착 진단을 위해 웨이크-업(wake-up)할 수 있다(S0). 배터리 시스템(1)의 상태를 진단하기 위한 모니터링 동작이 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)는 모니터링 주기마다 웨이크-업 하여 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 각각의 융착 여부를 결정할 수 있다.
복수의 팩 BMS(100, 200, 300)는 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 및 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302)를 개방 제어할 수 있다(S1).
복수의 팩 BMS(100, 200, 300)는 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301)의 양단 전압 차를 산출할 수 있다(S2). 예를 들어, 복수의 팩 BMS(100) 각각은 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 각각의 일단의 전압(VA1, VA2, VA3) 및 양극 링크 전압(VL1)을 측정하고, 일단의 전압(VA1, VA2, VA3)에서 양극 링크 전압(VL1)을 차감한 전압 값의 절대치를 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 각각의 양단 전압 차로 산출할 수 있다.
복수의 팩 BMS(100, 200, 300)는 복수의 양단 전압 차(|VA1-VL1|, |VA2-VL1|, |VA3-VL1|)와 제1 임계 전압(VTH1)을 비교한다(S3). 비교 결과 복수의 양단 전압 차(|VA1-VL1|, |VA2-VL1|, |VA3-VL1|)가 제1 임계 전압 이상일 때, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)은 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301)에 대한 융착 진단을 종료한다(S7).
복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 중 하나가 융착된 경우, 양극 링크 전압(VL1)은 융착된 양극 릴레이를 통해 공급되는 배터리 팩의 양극 전압과 유사할 수 있다. 복수의 배터리 팩(10, 20, 30)은 병렬 연결 상태에서 동작하므로, 양극 릴레이 및 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 복수의 배터리 팩(10, 20, 30)의 양극 전압은 실질적으로 유사한 범위 내에 속할 수 있다. 따라서, 융착된 양극 릴레이에 의해, 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 모두의 양단 전압 차(|VA1-VL1|, |VA2-VL1|, |VA3-VL1|)는 제1 임계 전압(VTH1) 보다 작을 수 있다. 반대로 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 모두가 융착되지 않았다면, 복수의 양단 전압(|VA1-VL1|, |VA2-VL1|, |VA3-VL1|)은 모두 제1 임계 전압(VTH1) 이상일 수 있다.
비교 결과 복수의 양단 전압 차(|VA1-VL1|, |VA2-VL1|, |VA3-VL1|) 중 적어도 하나가 제1 임계 전압(VTH1) 보다 작을 때, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302) 각각을 순차적으로 하나씩 닫을 수 있다(S4). 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각이 대응하는 음극 릴레이를 닫는 순서는 메인 제어 장치(40)에 의해 제어될 수 있다. 메인 제어 장치(40)는 복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3)를 측정하는 동안 정션 장치(50)를 닫을 수 있다. 도 2에 도시된 점선과 같이, 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302) 각각이 순차적으로 하나씩 닫힌다.
복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 복수의 전류 센서(103, 203, 303) 각각에 의해 측정된 복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3) 각각을 제1 임계 전류(ITH1)와 비교한다(S5).
복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3) 중 배터리 팩 전류(IB1)가 제1 임계 전류(ITH1)보다 크면, 팩 BMS(100)는 양극 릴레이(101)가 융착 된 것으로 결정할 수 있다(S6).
배터리 팩 전류(IB2, IB3)가 제1 임계 전류(ITH1) 이하인 경우, 복수의 팩 BMS(200, 300)는 융착 진단을 종료하고, 팩 BMS(100)도 양극 릴레이(101)에 대한 융착 결정 후 융착 진단을 종료한다(S7).
복수의 팩 BMS(100, 200, 300)는 융착 진단 결과를 메인 제어 장치(40)에 전송할 수 있다. 메인 제어 장치(40)는 융착된 양극 릴레이가 있는 경우, 정션 장치(50)를 개방 상태로 제어할 수 있다. 또한, 메인 제어 장치(40)는 양극 릴레이(101)의 융착을 알리기 위한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 배터리 시스템(1)이 장착된 차량에 CAN 통신을 통해 양극 릴레이(101)의 융착을 지시하는 정보를 전송할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 복수의 양극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 4에서는 도 2와 달리 두 개의 양극 릴레이(101, 301)가 융착 상태로 도시되어 있다. 이하, 앞서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 두 개의 양극 릴레이(101, 301)가 융착 상태이므로, 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301)의 복수의 양단 전압 차(|VA1-VL1|, |VA2-VL1|, |VA3-VL1|)가 제1 임계 전압(VTH1) 보다 작을 수 있다.
복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302) 각각을 순차적으로 하나씩 닫고, 복수의 배터리 팩(10, 20, 30) 각각에 흐르는 복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3) 각각을 제1 임계 전류(ITH1)와 비교할 수 있다.
비교 결과, 복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3) 중 배터리 팩 전류(IB1, IB3)가 제1 임계 전류(ITH1)보다 크면, 팩 BMS(100, 300)는 양극 릴레이(101, 103)가 융착된 것으로 결정할 수 있다.
제1 임계 전류(ITH1)는 둘 이상의 배터리 양극 릴레이가 융착된 경우를 고려하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 둘 이상의 배터리 양극 릴레이가 융착된 경우, 차량에 공급되는 전류 경로의 개수는 융착된 양극 릴레이의 수에 따른다. 따라서 하나의 양극 릴레이가 융착된 경우와 비교해 둘 이상의 양극 릴레이가 융착된 경우 융착된 양극 릴레이를 통해 흐르는 배터리 팩 전류가 감소할 수 있다. 제1 임계 전류(ITH1)는 이와 같은 점을 고려해서 설정되어야 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 복수의 음극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 복수의 음극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5에서는 설명의 편의를 위해서 복수의 배터리 팩(100, 200, 300), 각 배터리 팩에 연결된 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 및 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302)가 도시되어 있다. 아울러, 도 5에서는 음극 릴레이(102)가 융착 상태로 도시되어 있다. 도 5에서는, 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301)의 닫힌 상태가 점선으로 도시하였다.
먼저, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 융착 진단을 위해 웨이크-업(wake-up)할 수 있다(S10). 배터리 시스템(1)의 상태를 진단하기 위한 모니터링 동작이 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)는 모니터링 주기마다 웨이크-업 하여 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302) 각각의 융착 여부를 결정할 수 있다.
복수의 팩 BMS(100, 200, 300)은 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 및 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302)를 개방 제어할 수 있다(S11).
복수의 팩 BMS(100, 200, 300)은 음극 링크 전압(VL2)을 측정할 수 있다(S12).
복수의 팩 BMS(100, 200, 300)은 음극 링크 전압(VL2)과 제2 임계 전압(VHT2)을 비교한다(S13). 비교 결과 음극 링크 전압(VL2)이 제2 임계 전압 (VHT2)이상일 때, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)는 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302)에 대한 융착 진단을 종료한다(S17).
비교 결과 음극 링크 전압(VL2)이 제2 임계 전압(VTH2) 보다 작을 때, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 각각을 순차적으로 하나씩 닫는다(S14). 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각이 대응하는 양극 릴레이를 닫는 순서는 메인 제어 장치(40)에 의해 제어될 수 있다. 메인 제어 장치(40)는 복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3)를 측정하는 동안 정션 장치(50)를 닫을 수 있다. 도 5에 도시된 점선과 같이, 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 각각이 순차적으로 닫힌다.
복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 복수의 전류 센서(103, 203, 303) 각각에 의해 측정된 복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3) 각각을 제2 임계 전류(ITH2)와 비교한다(S15).
복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3) 중 배터리 팩 전류(IB1)가 제2 임계 전류(ITH2)보다 크면, 팩 BMS(100)는 음극 릴레이(102)가 융착 된 것으로 결정할 수 있다(S16).
배터리 팩 전류(IB2, IB3)가 제2 임계 전류(ITH2) 이하인 경우, 복수의 팩 BMS(200, 300)는 융착 진단을 종료하고, 팩 BMS(100)도 음극 릴레이(102)에 대한 융착 결정 후 융착 진단을 종료한다(S17).
복수의 팩 BMS(100, 200, 300)는 융착 진단 결과를 메인 제어 장치(40)에 전송할 수 있다. 메인 제어 장치(40)는 융착된 음극 릴레이가 있는 경우, 정션 장치(50)를 개방 상태로 제어할 수 있다. 또한, 메인 제어 장치(40)는 음극 릴레이(102)의 융착을 알리기 위한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 배터리 시스템(1)이 장착된 차량에 CAN 통신을 통해 음극 릴레이(102)의 융착을 지시하는 정보를 전송할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 복수의 음극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 7에서는 도 5와 달리 두 개의 음극 릴레이(102, 302)가 융착 상태로 도시되어 있다. 이하, 앞서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 두 개의 음극 릴레이(102, 302)가 융착 상태이므로, 음극 링크 전압(VL2)은 제2 임계 전압(VTH2) 보다 작다.
복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 각각을 순차적으로 하나씩 닫고, 복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3) 각각을 제2 임계 전류(ITH2)와 비교할 수 있다.
복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3) 중 배터리 팩 전류(IB1, IB3)가 제4 임계 전류(ITH4)보다 크면, 팩 BMS(100, 300)는 음극 릴레이(102, 302)가 융착 된 것으로 결정할 수 있다.
제2 임계 전류(ITH2)는 둘 이상의 배터리 음극 릴레이가 융착된 경우를 고려하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 둘 이상의 배터리 음극 릴레이가 융착된 경우, 차량에 공급되는 전류 경로의 개수는 융착된 음극 릴레이의 수에 따른다. 따라서 하나의 음극 릴레이가 융착된 경우와 비교해 둘 이상의 음극 릴레이가 융착된 경우 융착된 음극 릴레이를 통해 흐르는 배터리 팩 전류가 감소할 수 있다. 제2 임계 전류(ITH2)는 이와 같은 점을 고려해서 설정되어야 한다.
지금까지 설명한 실시예들은 복수의 양극 릴레이 또는, 복수의 음극 릴레이에 대한 융착 진단을 수행할 수 있다. 그러나, 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 일 실시예는 복수의 배터리 팩 각각에 연결된 양극 릴레이와 음극 릴레이에 대한 융착 진단을 수행할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 복수의 양극 릴레이 및 복수의 음극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 복수의 양극 릴레이 및 복수의 음극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8에서는 설명의 편의를 위해서 복수의 배터리 팩(100, 200, 300), 각 배터리 팩에 연결된 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 및 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302)가 도시되어 있다. 아울러, 도 8에서는 양극 릴레이(101) 및 음극 릴레이(102)가 융착 상태로 도시되어 있다.
먼저, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 융착 진단을 위해 웨이크-업(wake-up)할 수 있다(S20). 배터리 시스템(1)의 상태를 진단하기 위한 모니터링 동작이 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)는 모니터링 주기마다 웨이크-업 하여 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301), 및 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302)에 대한 융착 여부를 결정할 수 있다.
복수의 팩 BMS(100, 200, 300)은 복수의 양극 릴레이(101, 201, 301) 및 복수의 음극 릴레이(102, 202, 302)를 개방 제어할 수 있다(S21).
복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 개방 제어 조건에서, 복수의 배터리 팩(10, 20, 30) 각각에 흐르는 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3) 각각을 제3 임계 전류(ITH3)와 비교한다(S22). 복수의 전류 센서(103, 203, 303) 각각에 의해 복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3)가 측정될 수 있다.
S22 단계의 비교 결과, 복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3) 중 적어도 하나(예를 들어, IB1)가 제3 임계 전류(ITH3)보다 크면, 팩 BMS(10)는 양극 릴레이(101) 및 음극 릴레이(102)가 융착된 것으로 결정한다(S23). 이때, 배터리 팩 전류(IB2, IB3)는 제3 임계 전류(ITH3) 이하일 수 있다. S23 단계 이후, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 융착 진단을 종료할 수 있다(S24).
S22 단계의 비교 결과, 복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3) 모두가 제3 임계 전류(ITH3) 이하일 때, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 단계 S0-S7를 통한 양극 릴레이 진단을 수행하거나, 단계 S10-S17을 통한 음극 릴레이 진단을 수행할 수 있다.
도 10은 도 9에 도시된 일 실시예에 대한 변형 예를 나타낸 순서도이다.
도 11은 도 9에 도시된 일 실시예에 대한 다른 변형 예를 나타낸 순서도이다.
도 10 및 도 11 각각은 S22 단계에서 복수의 배터리 팩 전류 모두가 제3 임계 전류 이하일 때 이후의 동작이 도 9에 도시된 실시예와 다르다.
도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 양극 릴레이 진단(S0~S7) 수행 후, 음극 릴레이 진단(S10~S17)을 수행할 수 있다.
또는, 도 11에 도시된 바와 같이, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 음극 릴레이 진단(S10~S17) 수행 후, 양극 릴레이 진단(S0~S7)을 수행할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 복수의 양극 릴레이 및 복수의 음극 릴레이에 대한 융착 여부 결정 방법을 설명하기 위한 회로도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 양극 릴레이(101) 및 음극 릴레이(302)가 융착된 경우, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300)는 도 9에 도시된 방법에 따라 먼저, S20-S23 단계를 수행할 수 있다. 도 10에 도시된 회로에서는, 복수의 배터리 팩 전류(IB1, IB2, IB3) 모두가 제3 임계 전류(ITH3) 이하이므로, 해당 진단은 종료된다.
이어서, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 단계 S0-S7를 통한 양극 릴레이 진단을 수행하고, 단계 S10-S17을 통한 음극 릴레이 진단을 수행할 수 있다. 반대로, 복수의 팩 BMS(100, 200, 300) 각각은 단계 S10-S17을 통한 음극 릴레이 진단을 수행하고, 단계 S0-S7를 통한 양극 릴레이 진단을 수행할 수 있다.
이를 통해, 팩 BMS(100)는 양극 릴레이(101)의 융착을 결정하고, 팩 BMS(200)는 음극 릴레이(302)의 융착을 결정할 수 있다.
일 실시예를 통해, 복수의 배터리 팩이 병렬 연결된 배터리 시스템에서, 복수의 릴레이 중 융착이 발생한 릴리에를 정확하게 진단할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

Claims (11)

  1. 복수의 배터리 팩;
    상기 복수의 팩 각각에 대하여, 대응하는 배터리 팩의 양극과 양극 링크 사이에 연결되어 있는 복수의 양극 릴레이;
    상기 복수의 팩 각각에 대하여, 대응하는 배터리 팩의 음극과 음극 링크 사이에 연결되어 있는 복수의 음극 릴레이; 및
    상기 복수의 배터리 팩에 연결되어 있는 복수의 팩 BMS(Battery Management System)를 포함하고,
    상기 복수의 팩 BMS 각각은,
    상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 대응하는 양극 릴레이의 양단 전압 차가 제1 임계 전압 보다 작은 경우, 대응하는 음극 릴레이를 닫았을 때 대응하는 배터리 팩에 흐르는 제1 배터리 팩 전류에 기초하여 상기 대응하는 양극 릴레이의 융착 여부를 진단하는, 배터리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 팩 BMS 각각은,
    상기 제1 배터리 팩 전류가 제1 임계 전류보다 클 때 상기 대응하는 양극 릴레이를 융착으로 결정하는, 배터리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 상기 복수의 양극 릴레이 중 적어도 하나의 양단 전압 차가 상기 제1 임계 전압 보다 작은 경우,
    상기 복수의 팩 BMS 각각은,
    상기 복수의 음극 릴레이 각각을 순차적으로 하나씩 닫으면서, 상기 복수의 배터리 팩 각각에 흐르는 배터리 팩 전류를 측정하는,
    배터리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 상기 음극 링크의 전압이 제2 임계 전압 보다 작은 경우,
    상기 복수의 팩 BMS 각각은,
    상기 복수의 양극 릴레이 각각을 순차적으로 하나씩 닫았을 때 상기 복수의 배터리 팩 각각에 흐르는 제2 배터리 팩 전류에 기초하여 대응하는 음극 릴레이의 융착 여부를 진단하는, 배터리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 팩 BMS 각각은,
    상기 제2 배터리 팩 전류가 제2 임계 전류보다 클 때 상기 대응하는 음극 릴레이를 융착으로 결정하는, 배터리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 팩 BMS 각각은,
    상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 상기 복수의 배터리 팩 각각에 흐르는 배터리 팩 전류 중 제3 임계 전류 보다 큰 배터리 팩 전류가 흐르는 배터리 팩에 연결된 양극 릴레이 및 음극 릴레이를 융착으로 결정하는, 배터리 시스템.
  7. 복수의 배터리 팩;
    상기 복수의 팩 각각에 대하여, 대응하는 배터리 팩의 양극과 양극 링크 사이에 연결되어 있는 복수의 양극 릴레이;
    상기 복수의 팩 각각에 대하여, 대응하는 배터리 팩의 음극과 음극 링크 사이에 연결되어 있는 복수의 음극 릴레이; 및
    상기 복수의 배터리 팩에 연결되어 있는 복수의 팩 BMS(Battery Management System)를 포함하고,
    상기 복수의 팩 BMS 각각은,
    상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 상기 복수의 배터리 팩에 흐르는 복수의 배터리 팩 전류 중 적어도 하나가 제3 임계 전류 보다 클 때, 상기 적어도 하나의 배터리 팩 전류가 흐르는 적어도 하나의 양극 릴레이 및 적어도 하나의 음극 릴레이를 융착으로 진단하는, 배터리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 팩 BMS 각각은,
    상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 상기 복수의 배터리 팩 전류 모두가 제3 임계 전류 이하일 때,
    대응하는 양극 릴레이의 양단 전압 차가 제1 임계 전압 보다 작은 경우, 대응하는 음극 릴레이를 닫았을 때 대응하는 배터리 팩에 흐르는 제1 배터리 팩 전류에 기초하여 상기 대응하는 양극 릴레이의 융착 여부를 진단하는 배터리 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 팩 BMS 각각은,
    상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 상기 복수의 배터리 팩 전류 모두가 제3 임계 전류 이하일 때,
    상기 음극 링크의 전압이 제2 임계 전압 보다 작은 경우, 대응하는 양극 릴레이를 닫았을 때 대응하는 배터리 팩에 흐르는 제2 배터리 팩 전류에 기초하여 대응하는 음극 릴레이의 융착 여부를 진단하는, 배터리 시스템.
  10. 복수의 배터리 팩의 양극에 연결되어 있는 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 배터리 팩의 음극에 연결되어 있는 복수의 음극 릴레이에 대한 융착을 진단하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 배터리 팩에 연결되어 있는 복수의 팩 BMS 각각은,
    상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 복수의 양극 릴레이 각각의 양단 전압 차를 제1 임계 전압과 비교하는 단계;
    상기 복수의 양단 전압차 중 적어도 하나가 상기 제1 임계 전압 보다 작은 경우, 상기 복수의 음극 릴레이를 순차적으로 하나씩 닫는 단계;
    상기 복수의 배터리 팩 각각에 흐르는 배터리 팩 전류와 제1 임계 전류를 비교하는 단계; 및
    상기 복수의 배터리 팩의 복수의 배터리 팩 전류 중 적어도 하나가 상기 제1 임계 전류보다 클 때, 상기 적어도 하나가 흐르는 적어도 하나의 양극 릴레이를 융착으로 결정하는 단계를 포함하는, 융착 진단 방법.
  11. 복수의 배터리 팩의 양극에 연결되어 있는 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 배터리 팩의 음극에 연결되어 있는 복수의 음극 릴레이에 대한 융착을 진단하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 배터리 팩에 연결되어 있는 복수의 팩 BMS 각각은,
    상기 복수의 양극 릴레이 및 상기 복수의 음극 릴레이의 개방 제어 조건에서, 대응하는 음극 릴레이가 연결된 음극 링크의 전압을 임계 전압과 비교하는 단계;
    상기 음극 링크의 전압이 상기 제2 임계 전압 보다 작은 경우, 상기 복수의 양극 릴레이를 순차적으로 하나씩 닫는 단계;
    상기 복수의 배터리 팩 각각에 흐르는 배터리 팩 전류와 제2 임계 전류를 비교하는 단계; 및
    상기 복수의 배터리 팩의 복수의 배터리 팩 전류 중 적어도 하나가 상기 제2 임계 전류보다 클 때, 상기 적어도 하나가 흐르는 적어도 하나의 음극 릴레이를 융착으로 결정하는 단계를 포함하는, 융착 진단 방법.
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