WO2023153608A1 - 전류센서 진단 방법, 그 방법을 제공하는 전류센서 진단 시스템 및 배터리 시스템 - Google Patents

전류센서 진단 방법, 그 방법을 제공하는 전류센서 진단 시스템 및 배터리 시스템 Download PDF

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박준식
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Definitions

  • the present invention relates to a current sensor diagnosis method, a current sensor diagnosis system providing the method, and a battery system.
  • a current sensor is a sensor that senses a DC current or an AC current using a Hall sensor or a sense resistor.
  • a Hall sensor or a sense resistor.
  • the measured current value is unreliable, and data (eg, voltage value, etc.) calculated based on the current value is also unreliable.
  • the present invention provides a current sensor diagnosis method for precisely diagnosing a failure of a current sensor using a reference value corresponding to the magnitude of current measured by the current sensor, rather than a fixed reference value, a current sensor diagnosis system and a battery providing the method to provide the system.
  • a current sensor diagnosis system includes a first current sensor, a second current sensor connected in series with the first current sensor, a first current value measured by the first current sensor, and the second current A communication unit for receiving the second current value measured by the sensor, and
  • the section reference value may be determined by multiplying a predetermined current value among a plurality of current values belonging to the current section by a preset error rate.
  • the section reference value may be determined by multiplying the maximum current value of the current section by a predetermined error rate.
  • the current sensor diagnosis system may further include a storage unit for storing a minimum current value, a maximum current value, and a section reference value of each of the plurality of current sections.
  • the control unit may diagnose at least one of the first current sensor and the second current sensor as a failure state when the difference value is greater than or equal to the interval reference value.
  • a battery system includes a battery including a plurality of battery cells, a first current sensor connected in series to a current path between the battery and an external device and measuring a charging current or discharging current of the battery; A second current sensor connected in series with the first current sensor to measure the charging current or the discharging current, and a first current value measured by the first current sensor and a second current measured by the second current sensor value, selects a current section to which the first current value and the second current value belong among a plurality of current sections distinguished by the size of the current, and calculates a difference between the first current value and the second current value and a BMS (Battery Management System) for diagnosing states of the first current sensor and the second current sensor by comparing the difference value with a section reference value corresponding to the selected current section.
  • BMS Battery Management System
  • the section reference value may be determined by multiplying a predetermined current value among a plurality of current values belonging to the current section by a preset error rate.
  • the section reference value may be determined by multiplying the maximum current value of the current section by a predetermined error rate.
  • the BMS may diagnose at least one of the first current sensor and the second current sensor as a failure state when the difference value is greater than or equal to the interval reference value.
  • a method for diagnosing a current sensor receives a first current value measured by a first current sensor and a second current value measured by a second current sensor connected in series with the first current sensor. selecting a current section to which the first current value and the second current value belong among a plurality of current sections distinguished by the magnitude of the current, and determining a section reference value corresponding to the selected current section; Comparing the difference between the current value and the second current value with the section reference value, and diagnosing states of the first current sensor and the second current sensor based on the comparison result.
  • the interval reference value may be determined by multiplying a predetermined current value among a plurality of current values belonging to the current section by a predetermined error rate.
  • the interval reference value may be determined by multiplying the maximum current value of the current section by a predetermined error rate.
  • At least one of the first current sensor and the second current sensor may be diagnosed as a failure state.
  • the present invention by using a reference value corresponding to the magnitude of the current measured by the current sensor instead of a fixed reference value, it is possible to reduce the possibility of misdiagnosis of the current sensor.
  • the present invention diagnoses the error of the current sensor using only the current values of the two current sensors, thereby diagnosing the error of the current sensor in the same way regardless of the type of system using the current sensor, the type or voltage characteristics of the current source, etc. It can be diagnosed and can be easily applied to various systems including a plurality of current sensors.
  • the present invention compares current values measured by two current sensors at the same time to determine whether or not an error of the current sensor has occurred, thereby reducing the response speed of the current sensor as well as the failure state when the current sensor does not operate at all. However, it is also possible to accurately diagnose a failure case in which a measurement error occurs in the current value due to a phase delay.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a current sensor diagnosis system providing a current sensor diagnosis method according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram for explaining a method of setting a reference value according to an exemplary embodiment.
  • 3 is a diagram for explaining a fixed reference value.
  • 4 is a diagram for explaining the accuracy of fault diagnosis when a fixed reference value is applied.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an interval reference value according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the accuracy of fault diagnosis when a section reference value is applied.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a battery system providing a method for diagnosing a current sensor according to another embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for diagnosing a current sensor according to another embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a current sensor diagnostic system providing a current sensor diagnostic method according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating a method of setting a reference value according to an exemplary embodiment.
  • the current sensor diagnosis system includes a first current sensor 1 , a second current sensor 3 , and a diagnosis device 5 .
  • the current sensor diagnosis system may diagnose an error occurring in at least one current sensor among the plurality of current sensors 1 and 3 configured to measure the same current.
  • two current sensors 1 and 3 are shown, but are not limited thereto. That is, the current sensor diagnosis system includes two or more current sensors that sense the same current, and the failure of the current sensor is based on a first current value and a second current value sensed by two specific current sensors among them. can be diagnosed.
  • the first current sensor 1 and the second current sensor 3 are configured to measure the same current.
  • a series circuit in which the first current sensor 1 and the second current sensor 3 are connected in series may be configured to be connected in series on a current path through which current flows.
  • the first current sensor 1 and the second current sensor 3 are designed to have the same equivalent resistance, the first current sensor 1 and the second current sensor 3 are connected in parallel with each other.
  • a parallel circuit may be configured to be connected in series on a line through which current flows.
  • the first current sensor 1 and the second current sensor 3 may be connected in series to a current line through which a charging current or a discharging current of the battery 10 flows.
  • the first current sensor 1 and the second current sensor 3 may measure the same current at the same timing and transmit the measured current value to the diagnosis device 5 .
  • the first current sensor 1 and the second current sensor 3 may measure the same current at the same timing in real time or at predetermined intervals, and transmit the measurement result to the diagnosis device 3.
  • the first current sensor 1 and the second current sensor 3 may be composed of Hall sensors or sense resistors.
  • the diagnostic device 5 may receive a voltage signal output from the Hall sensor or a voltage applied between both terminals of the sense resistor, and determine the magnitude of the current using the voltage signal or the measured voltage.
  • the diagnostic device 5 may include an analog-to-digital converter (ADC) to convert the voltage signal output from the hall sensor or the voltage applied to both terminals of the sense resistor into a digital value.
  • ADC analog-to-digital converter
  • the first current sensor 1 and the second current sensor 3 may not be configured as the same type of sensor.
  • the first current sensor 1 may be configured as a hall sensor
  • the second current sensor 3 may be configured as a sense resistor.
  • the first current sensor 1 may be composed of a sense resistor
  • the current sensor 3 may be composed of a hall sensor.
  • each of the first current sensor 1 and the second current sensor 3 is not limited to the above example, and may be composed of various current sensors.
  • the diagnosis device 5 may include a communication unit 51, a control unit 53, and a storage unit 55.
  • the control unit 53 determines a difference between the first current value and the second current value, and compares the difference value with the section reference value to detect a failure of at least one of the first current sensor 1 and the second current sensor 3. can be diagnosed
  • the controller 53 may determine a first current value measured by the first current sensor 1 and a second current value measured by the second current sensor 3 .
  • the controller 53 estimates a current value based on a voltage signal transmitted by the Hall sensor. do.
  • the control unit 53 when at least one of the first current sensor 1 and the second current sensor 3 is composed of a sense resistor, based on the voltage value applied between both terminals of the sense resistor to estimate the current value. In a known method, the controller 53 may determine the first current value of the first current sensor 1 and the second current value of the second current sensor 3 .
  • the controller 53 selects a current section to which the first current value and the second current value belong among a plurality of current sections distinguished by the size of the current.
  • the plurality of current sections may be distinguished by the size of a predetermined current. For example, a plurality of current sections may be distinguished for each 50A size. Referring to FIG. 2, the first current section (A) is more than 0A and less than 50A, the second current section (B) is more than 50A and less than 100A, and the third current section (C) is more than 100A and less than 150A. intervals can be accommodated. In FIG. 2, only the first current section (A) to the third current section (C) are shown, but are not limited thereto. In addition to the section shown in FIG. 2, a fourth section (D: greater than 150A and less than 200A) and a fifth section (D: greater than 200A and less than 250A) may be further included.
  • the controller 53 determines a section reference value corresponding to the selected current section.
  • the interval reference value for diagnosing failures of the first current sensor 1 and the second current sensor 3 is not a fixed value and may be determined by the current size of the selected current section.
  • the section reference value may be determined by multiplying the minimum current value of each current section by a preset error rate. According to another embodiment, the section reference value may be determined by multiplying the center current value of each current section by a preset error rate.
  • the section reference value may be determined by multiplying a predetermined current value included in a predetermined current section by a predetermined error rate in each of a plurality of current sections.
  • the preset error ratio reflects measurement errors such as the current sensor itself or a structural problem in the circuit, and may be determined by experiments or the like.
  • the preset error rate may be determined as a rate belonging to 10% or more and 15% or less, but is not limited thereto.
  • the control unit 53 may calculate a section reference value whenever a failure of the current sensor is diagnosed.
  • a plurality of section reference values corresponding to a plurality of current sections are pre-calculated and stored in the storage unit 55, and the controller 53 sets the section reference values in the storage unit 55 whenever a failure of the current sensor is diagnosed. can be extracted.
  • control unit 53 compares the difference between the first current value and the second current value with the interval reference value, and detects a failure state of at least one of the first current sensor 1 and the second current sensor 3. can be diagnosed
  • the controller 53 may diagnose at least one of the first current sensor 1 and the second current sensor 3 as a failure state. Also, if the difference value is less than the reference value, the control unit 53 may diagnose both the first current sensor 1 and the second current sensor 3 as normal.
  • the storage unit 55 may store a minimum current value, a maximum current value, and a corresponding section reference value for each of a plurality of current sections. In addition, the storage unit 55 may store current measurement result values of the first current sensor 1 and the second current sensor 3 received through the communication unit 51 .
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a fixed reference value
  • FIG. 4 is a diagram for explaining accuracy of fault diagnosis when a fixed reference value is applied.
  • the X-axis may be a first current value measured by the first current sensor 1
  • the Y-axis may be a second current value measured by the second current sensor 3 .
  • the charging current may be measured as a positive (+) value and the discharge current may be measured as a negative (-) value.
  • the maximum current value (Max Current) measurable by the first current sensor 1 and the second current sensor 3 is 200A
  • the minimum current value (Min Current) is -200A
  • the preset error ratio is Let's assume it's 15%.
  • the normal range may be determined as a current value between a lower limit value calculated by subtracting the fixed reference value and an upper limit value calculated by adding the fixed reference value to the predetermined current value.
  • the upper limit C_max of FIG. 3 may be determined by calculating a plurality of upper limit values corresponding to a plurality of current values in the entire current section and connecting the calculated plurality of upper limit values.
  • the lower limit line C_min of FIG. 3 may be determined.
  • the plurality of upper limit values are fixed reference values (30A) to each current value (eg, -200A, -150A, -100A, -50A, 0A, 50A, 100A, 150A, 200A). ) can be determined by the same calculation (-170A, -120A, -70A, -20A, 30A, 80A, 130A, 180A, 230A).
  • the upper limit (C_max) may be determined by connecting a plurality of upper limit values (I_max: (-170A, -120A, -70A, -20A, 30A, 80A, 130A, 180A, 230A)).
  • the plurality of lower limit values are fixed reference values (30A) to each current value (eg, -200A, -150A, -100A, -50A, 0A, 50A, 100A, 150A, 200A, etc.) (-230A, -180A, -130A, -80A, -30A, 20A, 70A, 120A, 170A).
  • the lower limit (C_min) may be determined by connecting a plurality of lower limit values (I_min: -230A, -180A, -130A, -80A, -30A, 20A, 70A, 120A, 170A).
  • a region D1 between the upper limit line C_max and the lower limit line C_min may be a normal range.
  • An external region out of the normal range D1 may be a failure range. From a theoretical point of view, since the first current sensor 1 and the second current sensor 3 measure the same current, the points representing the first current value and the second current value must lie on a straight line with a slope of 1 to be normal. condition can be diagnosed. However, if points corresponding to the first current value and the second current value belong to the steady state region D in consideration of the allowable error of the current sensors, the corresponding current sensors 1 and 3 may be determined to be in a normal state. .
  • the fixed reference value (30A) is calculated by multiplying the maximum current value (Max Current, 200A) by the preset error rate (15%), and the calculated fixed reference value (30A) is equally applied in all current sections. am.
  • the control unit 53 may erroneously diagnose the current sensor 1 and the second current sensor 3 as normal even though they are actually in a faulty state.
  • the X-axis represents the first current value and the second current value
  • the Y1-axis represents the fixed reference value
  • the Y2-axis represents the accuracy of fault diagnosis expressed as a percentile (%).
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a section reference value according to an embodiment
  • FIG. 6 is a diagram for explaining accuracy of fault diagnosis when the section reference value is applied.
  • the X axis may be a first current value measured by the first current sensor 1
  • the Y axis may be a second current value measured by the second current sensor 3 .
  • the charging current may be measured as a positive (+) value and the discharge current may be measured as a negative (-) value.
  • the section reference value may be determined by multiplying the maximum current value of each section by an error rate. In this case, according to a method described below, the section reference value may be different for each current section.
  • the normal range corresponding to the predetermined current value may be determined as a current value between a lower limit value calculated by subtracting the interval reference value from the current value and an upper limit value calculated by adding the interval reference value to the current value.
  • each of the plurality of current sections when the upper limit value corresponding to the predetermined current value is calculated and the plurality of upper limit values corresponding to each of the entire current section (hereinafter, the first to fourth current sections) are connected, the solid line in FIG. An upper limit (C_max) may be determined.
  • C_max an upper limit
  • the lower limit value corresponding to the predetermined current 0 value is calculated and the plurality of lower limit values corresponding to each of the entire current section (hereinafter, the first to fourth current sections) are connected, in FIG.
  • a lower limit line C_min indicated by a dotted line may be determined.
  • the upper limit corresponding to 50A which is the maximum current value (I_max) of the first current section (more than 0A and less than 50A)
  • the upper limit corresponding to 100A which is the maximum current value (I_max) of the second current section (more than 50A and less than 100A)
  • the upper limit corresponding to 150A which is the maximum current value (I_max) of the third current section (more than 100A and less than 150A)
  • the lower limit is 127.5A (150A-22.5A).
  • the upper limit corresponding to 200A which is the maximum current value (I_max) of the fourth current section (more than 150A and less than or equal to 200A)
  • the upper limit value and the lower limit value can be calculated in each of the plurality of positive current sections (first to fourth current sections) and the plurality of negative current sections having the same absolute value.
  • the upper limit (C_max) may be determined by connecting a plurality of upper limit values (-170A, -127.5A, -85A, -42.5A, 0, 57.5A, 115A, 172.5A, 230A) described above.
  • the lower limit C_min may be determined by connecting a plurality of lower limit values (-230A, -172.5A, -115A, -57.5A, 0, 42.5A, 85A, 127.5A, 170A) described above.
  • the area D2 between the upper limit line C_max and the lower limit line C_min may be a normal range.
  • An external region out of the normal range D1 may be a failure range.
  • FIG. 5 it can be seen that the smaller the measured current (absolute value) is, the smaller the interval reference value is, and the larger the measured current (absolute value) is, the larger the interval reference value is.
  • the X-axis represents the first current value and the second current value
  • the Y1-axis represents the fixed reference value
  • the Y2-axis represents the accuracy of fault diagnosis expressed as a percentile (%).
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a battery system providing a method for diagnosing a current sensor according to another embodiment.
  • the battery system of FIG. 7 is an example of a system providing a method for diagnosing a current sensor, and is not limited thereto, and the current sensor diagnosis system of FIG. 1 may be included in various systems that require fault diagnosis of a current sensor.
  • the battery system includes a battery 10, a relay 20, a current sensor 30, a memory 40, and a battery management system (BMS) 50.
  • BMS battery management system
  • the battery 10 may include a plurality of battery cells (Cell1-Celln) electrically connected in series and parallel. Each of the plurality of battery cells (Cell1-Celln) is electrically connected to the BMS 50 through wires.
  • the BMS 50 collects and analyzes various information about battery cells including information about a plurality of battery cells (Cell1-Celln) to control charging and discharging of the battery cells, protection operation, etc., and operation of the relay 20. can control.
  • the battery 10 is connected between the two output terminals OUT1 and OUT2 of the battery system, and the relay 20 is connected between the positive electrode and the first output terminal OUT1 of the battery system, and the battery system A current sensor 30 is connected between the cathode and the second output terminal OUT2.
  • the configurations shown in FIG. 1 and the connection relationship between the configurations are examples, but the invention is not limited thereto.
  • the relay 20 controls electrical connection between the battery system and an external device.
  • the relay 20 When the relay 20 is turned on, the battery system and the external device are electrically connected to charge or discharge, and when the relay 20 is turned off, the battery system and the external device are electrically separated.
  • the external device may be a charger in a charging cycle in which power is supplied to the battery 10 to charge it, and a load in a discharging cycle in which the battery 10 discharges power to the external device.
  • the current sensor 30 is connected in series to a current path between the battery 10 and an external device.
  • the current sensor 30 may measure the battery current flowing through the battery 10, that is, the charging current and the discharging current, and transmit the measurement result to the BMS 50.
  • the current sensor 30 may include a plurality of current sensors connected in series.
  • the current sensor 30 may include at least two current sensors connected in series, that is, a first current sensor 31 and a second current sensor 33 .
  • the first current sensor 31 and the second current sensor 33 are the same as the first current sensor 1 and the second current sensor 3 described above in FIG. 1, and the description thereof is replaced with the description of FIG. do.
  • the BMS 50 determines a difference value between the first current value and the second current value, compares the difference value with the interval reference value, and detects a failure of at least one of the first current sensor 31 and the second current sensor 33. can be diagnosed
  • the BMS 50 may determine a first current value measured by the first current sensor 31 and a second current value measured by the second current sensor 33 .
  • the BMS 50 estimates a current value based on a voltage signal transmitted by the Hall sensor. do.
  • the BMS 50 when at least one of the first current sensor 31 and the second current sensor 33 is composed of a sense resistor, based on the voltage value applied between both terminals of the sense resistor to estimate the current value.
  • the BMS 50 may determine the first current value of the first current sensor 31 and the second current value of the second current sensor 33 .
  • the BMS 50 selects a current section to which the first current value and the second current value belong among a plurality of current sections distinguished by the size of the current.
  • the plurality of current sections may be distinguished by the size of a predetermined current. For example, a plurality of current sections may be distinguished for each 50A size. Referring to FIG. 2, the first current section (A) is more than 0A and less than 50A, the second current section (B) is more than 50A and less than 100A, and the third current section (C) is more than 100A and less than 150A. intervals can be accommodated. In FIG. 2, only the first current section (A) to the third current section (C) are shown, but are not limited thereto. In addition to the section shown in FIG. 2, a fourth section (D: greater than 150A and less than 200A) and a fifth section (D: greater than 200A and less than 250A) may be further included.
  • the BMS 50 determines a section reference value corresponding to the selected current section.
  • the interval reference value for diagnosing failure of the first current sensor 31 and the second current sensor 33 is not a fixed value and may be determined by the current size of the selected current section.
  • the section reference value may be determined by multiplying the minimum current value of each current section by a preset error rate. According to another embodiment, the section reference value may be determined by multiplying the center current value of each current section by a preset error rate.
  • the section reference value may be determined by multiplying a predetermined current value included in a predetermined current section by a predetermined error rate in each of a plurality of current sections.
  • the preset error ratio reflects measurement errors such as the current sensor itself or a structural problem in the circuit, and may be determined by experiments or the like.
  • the preset error rate may be determined as a rate belonging to 10% or more and 15% or less, but is not limited thereto.
  • the BMS 50 may calculate a section reference value whenever a failure of the current sensor is diagnosed.
  • a plurality of section reference values corresponding to a plurality of current sections are pre-calculated and stored in the memory 40, and the BMS 50 extracts the section reference values from the memory 40 whenever a failure of the current sensor is diagnosed.
  • the BMS 50 compares the difference between the first current value and the second current value with the interval reference value, and detects a failure state of at least one of the first current sensor 31 and the second current sensor 33. can be diagnosed
  • the BMS 50 may diagnose at least one of the first current sensor 31 and the second current sensor 33 as a failure state. In addition, the BMS 50 may diagnose both the first current sensor 31 and the second current sensor 33 as normal when the difference value is less than the reference value.
  • the memory 40 may store a minimum current value, a maximum current value, and a corresponding section reference value for each of a plurality of current sections. In addition, the memory 40 may store current measurement result values of the first current sensor 31 and the second current sensor 3 .
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for diagnosing a current sensor according to another embodiment.
  • FIGS. 1 to 8 a current sensor diagnosis method, a current sensor diagnosis system providing the method, and a battery system will be described with reference to FIGS. 1 to 8 .
  • the subject performing the current sensor diagnosis is described as the BMS 50, but the control unit 53 of the current sensor diagnosis system 5 performs the current sensor diagnosis.
  • the control unit 53 of the current sensor diagnosis system 5 performs the current sensor diagnosis.
  • the BMS 50 receives the first current value measured by the first current sensor 31 and the second current value measured by the second current sensor 33 (S100).
  • the BMS 50 estimates a current value based on a voltage signal transmitted by the Hall sensor. do.
  • the BMS 50 when at least one of the first current sensor 31 and the second current sensor 33 is composed of a sense resistor, based on the voltage value applied between both terminals of the sense resistor to estimate the current value. In a known method, the BMS 50 may determine the first current value of the first current sensor 31 and the second current value of the second current sensor 33 .
  • the BMS 50 determines interval reference values corresponding to the first current value and the second current value (S100).
  • the BMS 50 may select a current section to which the first current value and the second current value belong among a plurality of current sections distinguished by the size of the current.
  • the plurality of current sections may be distinguished by the size of a predetermined current. For example, a plurality of current sections may be distinguished for each 50A size. Referring to FIG. 2, the first current section (A) is more than 0A and less than 50A, the second current section (B) is more than 50A and less than 100A, and the third current section (C) is more than 100A and less than 150A. intervals can be accommodated. In FIG. 2, only the first current section (A) to the third current section (C) are shown, but are not limited thereto. In addition to the section shown in FIG. 2, a fourth section (D: greater than 150A and less than 200A) and a fifth section (D: greater than 200A and less than 250A) may be further included.
  • the BMS 50 may determine a section reference value corresponding to the selected current section.
  • the interval reference value for diagnosing failure of the first current sensor 31 and the second current sensor 33 is not a fixed value and may be determined by the current size of the selected current section.
  • the section reference value may be determined by multiplying the minimum current value of each current section by a preset error rate. As another example, the section reference value may be determined by multiplying the center current value of each current section by a preset error rate.
  • the section reference value may be determined by multiplying a predetermined current value included in the current section by a predetermined error rate in each of the plurality of current sections.
  • the preset error ratio reflects measurement errors such as the current sensor itself or a structural problem in the circuit, and may be determined by experiments or the like.
  • the preset error rate may be determined as a rate belonging to 10% or more and 15% or less, but is not limited thereto.
  • the BMS 50 may calculate a section reference value whenever a failure of the current sensor is diagnosed.
  • a plurality of section reference values corresponding to a plurality of current sections are pre-calculated and stored in the memory 40, and the BMS 50 extracts the section reference values from the memory 40 whenever a failure of the current sensor is diagnosed.
  • the BMS 50 compares the difference between the first current value and the second current value with a section reference value, and according to the comparison result, at least one of the first current sensor 31 and the second current sensor 33 One failure state is diagnosed (S300).
  • step S300 the BMS 50 calculates a difference value between the first current value and the second current value, and compares the difference value with the interval reference value (S310).
  • step S300 if the difference value as a result of the comparison is less than the interval reference value (S310, Yes), the BMS 50 diagnoses both the first current sensor 31 and the second current sensor 33 as normal (S330). ).
  • step S300 if the difference value as a result of the comparison is greater than or equal to the interval reference value (S310, No), the BMS 50 diagnoses at least one of the first current sensor 31 and the second current sensor 33 as a failure state. (S350).

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Abstract

본 발명은, 전류센서 진단 방법, 그 방법을 제공하는 전류센서 진단 시스템 및 배터리 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 전류센서 진단 시스템은, 제1 전류센서, 상기 제1 전류센서와 직렬 연결되어 있는 제2 전류센서, 상기 제1 전류센서에서 측정된 제1 전류 값 및 상기 제2 전류센서에서 측정된 제2 전류 값을 수신하는 통신부, 그리고 전류의 크기로 구별되는 복수의 전류구간 중 상기 제1 전류값 및 상기 제2 전류값이 속하는 전류구간을 선택하고, 상기 제1 전류 값과 상기 제2 전류 값의 차이값을 산출하며, 상기 선택한 전류구간에 대응하는 구간 기준값과 상기 차이값을 비교하여 상기 제1 전류센서 및 상기 제2 전류센서의 상태를 진단하는 제어부를 포함한다.

Description

전류센서 진단 방법, 그 방법을 제공하는 전류센서 진단 시스템 및 배터리 시스템
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2022년 02월 08일자 한국 특허 출원 제10-2022-0016120호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은, 전류센서 진단 방법, 그 방법을 제공하는 전류센서 진단 시스템 및 배터리 시스템에 관한 것이다.
전류센서(current sensor)는, 홀 센서나 센스 저항 등을 이용하여 직류 전류나 교류 전류를 감지하는 센서이다. 최근, 휴대폰이나 태블릿 PC 등의 모바일 기기는 물론, 전기로 구동되는 차량(EV, HEV, PHEV)이나 대용량 전력 저장 장치(ESS) 등의 분야까지 이차 전지 셀의 용도가 확장되면서, 이차 전지 셀의 충/방전 전류를 감지하는 전류 센서의 에러 발생 여부를 정확하게 진단하는 기술에 대한 관심과 요청이 급증하고 있다.
한편, 전류센서가 고장 상태이거나 정밀하지 못한 경우, 측정된 전류값을 신뢰할 수 없고, 전류값에 기반하여 산출되는 데이터(예를 들어, 전압값 등) 또한 신뢰할 수 없는 문제가 있다.
종래에는 시스템 내에 같은 전류 라인에 전류센서가 두 개 이상 사용될 때, 측정된 두 전류값의 차이값을 기준값과 비교하여 전류 센서의 하자(error)를 진단하는 방법이 많이 사용되었다.
그러나, 측정되는 전류의 크기와 상관없이 기 설정된(고정된) 기준값을 사용하는 경우, 전류센서의 하자(error) 진단이 정밀하지 못하는 문제가 있다. 예를 들어, 큰 전류량에 기초하여 기준값이 산출된 경우, 측정되는 전류의 크기가 작은 경우에는 실제 기준범위를 벗어난 전류센서의 상태를 정상 상태로 오진단하는 문제가 발생할 수 있다. 반대로, 작은 전류량에 기초하여 기준값이 산출된 경우, 측정되는 전류의 크기가 큰 경우에는 실제 기준범위 내에 있는 전류센서의 상태를 결함 상태로 오진단 하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은, 고정된 기준값이 아닌 전류센서가 측정한 전류의 크기에 대응하는 기준값을 사용하여, 전류센서의 고장을 정밀하게 진단하는 전류센서 진단 방법, 그 방법을 제공하는 전류센서 진단 시스템 및 배터리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따른 전류센서 진단 시스템은, 제1 전류센서, 상기 제1 전류센서와 직렬 연결되어 있는 제2 전류센서, 상기 제1 전류센서에서 측정된 제1 전류 값 및 상기 제2 전류센서에서 측정된 제2 전류 값을 수신하는 통신부, 그리고
전류의 크기로 구별되는 복수의 전류구간 중 상기 제1 전류값 및 상기 제2 전류값이 속하는 전류구간을 선택하고, 상기 제1 전류 값과 상기 제2 전류 값의 차이값을 산출하며, 상기 선택한 전류구간에 대응하는 구간 기준값과 상기 차이값을 비교하여 상기 제1 전류센서 및 상기 제2 전류센서의 상태를 진단하는 제어부를 포함한다.
상기 구간 기준값은, 상기 전류구간에 속하는 복수의 전류값 중 소정의 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다.
상기 구간 기준값은, 상기 전류구간의 최대 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다.
상기 전류센서 진단 시스템은, 상기 복수의 전류구간 각각의 최소 전류값, 최대 전류값, 및 구간 기준값이 저장되는 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 차이값이 상기 구간 기준값 이상이면, 상기 제1 전류센서 및 상기 제2 전류센서 중 적어도 하나를 고장 상태로 진단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 시스템은, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리, 상기 배터리와 외부장치 간의 전류 경로에 직렬 연결되어, 상기 배터리의 충전전류 또는 방전전류를 측정하는 제1 전류센서, 상기 제1 전류센서와 직렬 연결되어, 상기 충전전류 또는 상기 방전전류를 측정하는 제2 전류센서, 그리고 상기 제1 전류센서에서 측정된 제1 전류 값 및 상기 제2 전류센서에서 측정된 제2 전류 값을 수신하고, 전류의 크기로 구별되는 복수의 전류구간 중 상기 제1 전류값 및 상기 제2 전류값이 속하는 전류구간을 선택하며, 상기 제1 전류 값과 상기 제2 전류 값의 차이값을 산출하고, 상기 선택한 전류구간에 대응하는 구간 기준값과 상기 차이값을 비교하여 상기 제1 전류센서 및 상기 제2 전류센서의 상태를 진단하는 BMS(Battery Management System)를 포함한다.
상기 구간 기준값은, 상기 전류구간에 속하는 복수의 전류값 중 소정의 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다.
상기 구간 기준값은, 상기 전류구간의 최대 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다.
상기 BMS는, 상기 차이값이 상기 구간 기준값 이상이면, 상기 제1 전류센서 및 상기 제2 전류센서 중 적어도 하나를 고장 상태로 진단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전류센서 진단 방법은, 제1 전류센서가 측정한 제1 전류값 및 상기 제1 전류센서와 직렬 연결되어 있는 제2 전류센서가 측정한 제2 전류값을 수신하는 단계, 전류의 크기로 구별되는 복수의 전류구간 중 상기 제1 전류값 및 상기 제2 전류값이 속하는 전류구간을 선택하고, 상기 선택한 전류구간에 대응하는 구간 기준값을 결정하는 단계, 상기 제1 전류 값과 상기 제2 전류 값의 차이값과 상기 구간 기준값을 비교하는 단계, 그리고 상기 비교 결과에 기초하여, 상기 제1 전류센서 및 상기 제2 전류센서의 상태를 진단하는 단계를 포함한다.
상기 구간 기준값을 결정하는 단계는, 상기 전류구간에 속하는 복수의 전류값 중 소정의 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 상기 구간 기준값을 결정할 수 있다.
상기 구간 기준값을 결정하는 단계는, 상기 전류구간의 최대 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 상기 구간 기준값을 결정할 수 있다.
상기 상태를 진단하는 단계는, 상기 차이값이 상기 구간 기준값 이상이면, 상기 제1 전류센서 및 상기 제2 전류센서 중 적어도 하나를 고장 상태로 진단할 수 있다.
본 발명은, 고정된 기준값이 아니라 전류센서가 측정한 전류의 크기에 대응하는 기준값을 사용함으로써, 전류센서의 오진단 가능성을 낮출 수 있다.
본 발명은, 두 전류 센서의 전류값 만을 이용하여 전류 센서의 고장(error)를 진단함으로써, 전류 센서를 사용하는 시스템의 종류, 전류원의 타입이나 전압 특성 등과 무관하게 동일한 방식으로 전류 센서의 에러를 진단할 수 있으며, 복수의 전류 센서를 포함하는 다양한 시스템에 용이하게 적용될 수 있다.
본 발명은, 동시에 두 전류 센서가 측정한 전류값들을 상호 비교하여 전류 센서의 고장(error) 발생 여부를 판단함으로써, 전류 센서가 전혀 작동하지 않는 경우의 고장 상태는 물론, 전류 센서의 응답 속도 저하나 위상 지연 등에 따라 전류값에 측정 오차가 발생하는 경우의 고장 케이스도 정확히 진단해낼 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따라 전류센서 진단 방법을 제공하는 전류센서 진단 시스템을 설명하는 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따라 기준값을 설정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 고정 기준값을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 고정 기준값을 적용한 경우 고장 진단의 정확도를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 구간 기준값을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 구간 기준값을 적용한 경우 고장 진단의 정확도를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 다른 실시예에 따라 전류센서 진단 방법을 제공하는 배터리 시스템을 설명하는 블록도이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따라 전류센서 진단 방법을 설명하는 흐름도이다.
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 따라 전류센서 진단 방법을 제공하는 전류센서 진단 시스템을 설명하는 블록도이고, 도 2는 일 실시예에 따라 기준값을 설정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1을 참고하며, 전류센서 진단 시스템은, 제1 전류센서(1), 제2 전류센서(3), 그리고 진단장치(5)를 포함한다.
전류센서 진단 시스템은, 동일 전류를 측정하도록 구성된 복수의 전류 센서(1, 3) 중 적어도 어느 한 전류 센서에 발생한 에러를 진단할 수 있다. 도 1 및 이하 도 7에는, 두 개의 전류센서(1, 3)가 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 전류센서 진단 시스템은, 동일한 전류를 센싱하는 두 개 이상의 복수의 전류센서를 포함하고, 이 중 특정 두 개의 전류센서가 센싱한 제1 전류값 및 제2 전류값에 기초하여 전류센서의 고장을 진단할 수 있다.
제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)는, 동일 전류를 측정하도록 구성된다. 예를 들어, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)를 직렬로 연결한 직렬회로가 전류가 흐르는 전류 경로 상에 직렬로 연결되도록 구성할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)가 동일한 등가 저항을 가지도록 설계된다면, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)를 상호 병렬로 연결한 병렬 회로가 전류가 흐르는 선로 상에 직렬로 연결되도록 구성될 수도 있다.
실시예에 따라, 이하 도 7과 같은 배터리 시스템에서, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)가 배터리(10)의 충전 전류 또는 방전 전류가 흐르는 전류 라인에 직렬 연결될 수 있다.
제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)는, 동일 전류를 동일한 타이밍에 측정하고, 측정된 전류값을 진단장치(5)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)는, 실시간으로 또는 소정의 주기마다 동일 전류를 동일한 타이밍에 측정하고, 측정 결과를 진단장치(3)로 전송할 수 있다.
제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)는, 홀 센서 또는 센스 저항으로 구성될 수 있다. 진단장치(5)는 홀 센서에서 출력되는 전압 신호 또는 센스 저항의 양쪽 단자 사이에 인가되는 전압을 수신하고, 전압 신호 또는 측정된 전압을 이용하여 전류의 크기를 결정할 수 있다. 진단장치(5)는 홀 센서에서 출력되는 전압 신호 또는 센스 저항의 양쪽 단자에 인가되는 전압을 디지털 값으로 변환하기 위해 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 포함할 수 있다.
제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)가 동일한 종류의 센서로 구성되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 전류센서(1)는 홀 센서로 구성되고, 제2 전류센서(3)는 센스 저항으로 구성될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 전류센서(1)는 센스 저항으로 구성되고, 전류센서(3)는 홀 센서로 구성될 수 있다. 또한, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3) 각각은 상기 예시에 한정되지 않으며, 다양한 전류센서로 구성될 수 있다.
진단장치(5)는, 통신부(51), 제어부(53), 그리고 저장부(55)를 포함할 수 있다.
통신부(51), 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)가 전달하는 전류 측정 결과를 수신하고, 수신한 전류 측정 결과를 제어부(53)에 전달한다.
제어부(53), 제1 전류값 및 제2 전류값의 차이값을 결정하고, 차이값과 구간 기준값을 비교하여 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3) 중 적어도 하나의 고장을 진단할 수 있다.
우선, 제어부(53)는, 제1 전류센서(1)가 측정한 제1 전류값 및 제2 전류센서(3)가 측정한 제2 전류값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(53)는, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3) 중 적어도 하나가 홀 센서로 구성되는 경우, 홀 센서가 전달하는 전압 신호에 기초하여 전류값을 추정한다. 다른 예를 들어, 제어부(53)는, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3) 중 적어도 하나가 센스 저항으로 구성되는 경우, 센스 저항의 양쪽 단자 사이에 인가되는 전압값에 기초하여 전류값을 추정한다. 종래 알려진 방법으로, 제어부(53)는, 제1 전류센서(1)의 제1 전류값 및 제2 전류센서(3)의 제2 전류값을 결정할 수 있다.
다음으로, 제어부(53)는, 전류의 크기로 구별되는 복수의 전류구간 중 제1 전류값 및 제2 전류값이 속하는 전류구간을 선택한다.
복수의 전류구간은, 소정의 전류의 크기로 구별될 수 있다. 예를 들어, 복수의 전류구간은, 50A 크기마다 구별될 수 있다. 도 2를 참고하면, 제1 전류구간(A)은 0A초과 50A 이하, 제2 전류구간(B)은 50A초과 100A 이하, 그리고, 제3 전류구간(C)은 100A초과 150A 이하의 전류 크기의 간격에 대응할 수 있다. 도 2에서는, 제1 전류구간(A)에서 제3 전류구간(C)까지만 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 2에 도시된 구간에 더하여, 제4 구간(D: 150A초과 200A 이하), 제5 구간(D: 200A초과 250A 이하) 등을 더 포함할 수 있다.
다음으로, 제어부(53)는, 선택한 전류구간에 대응하는 구간 기준값을 결정한다. 일 실시예에 따라, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)의 고장 유무를 진단하기 위한 구간 기준값은 고정된 값이 아니며, 선택한 전류구간의 전류 크기에 의해 결정될 수 있다.
일 실시예에 따라, 구간 기준값은, 각 전류구간의 최대 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다. 도 2를 참고하면, 예를 들어, 기 설정된 오차 비율은 10%로 가정한다. 제1 전류구간(A)에서 최소 전류값은 0A이고, 최대 전류값은 50A이므로, 제어부(53)는, 제1 전류구간(A)에 대응하는 구간 기준값(TH_A)은 5A(50A×0.1=5A)로 결정할 수 있다. 동일한 방법으로, 제2 전류구간(B)의 구간 기준값(TH_B)은 10A(100A×0.1=10A), 제3 전류구간(C)의 구간 기준값(TH_C은 1A(150A×0.1=15A)로 결정할 수 있다.
다른 실시예에 따라, 구간 기준값은, 각 전류구간의 최소 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다. 또 다른 실시예에 따라, 구간 기준값은, 각 전류구간의 중앙 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다.
정리하면, 구간 기준값은, 복수의 전류구간 각각에 있어서, 소정의 전류구간에 포함되는 소정의 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다. 기 설정된 오차 비율은, 전류센서 자체, 또는 회로상 구조적 문제 등 측정 오차를 반영한 것이며, 실험 등에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 오차 비율은, 10% 이상 15%이하에 속하는 비율로 결정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제어부(53)는, 전류 센서의 고장을 진단할 때마다 구간 기준값을 계산할 수 있다. 또는, 복수의 전류구간에 대응하는 복수의 구간 기준값이 기 계산되어 저장부(55)에 저장되고, 제어부(53)는, 전류 센서의 고장을 진달할 때마다 구간 기준값을 저장부(55)에서 추출할 수 있다.
다음으로, 제어부(53)는, 제1 전류값 및 제2 전류값의 차이값을 구간 기준값을 비교하여, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3) 중 적어도 하나의 고장 상태를 진단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(53)는, 차이값이 기준값 이상이면, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3) 중 적어도 하나를 고장 상태로 진단할 수 있다. 또한, 제어부(53)는, 차이값이 기준값 미만이면, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3) 모두를 정상 상태로 진단할 수 있다.
저장부(55)는, 복수의 전류구간 각각에 대한 최소 전류값, 최대 전류값, 대응하는 구간 기준값이 저장될 수 있다. 또한, 저장부(55)는, 통신부(51)를 통해 수신한 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)의 전류 측정 결과값이 저장될 수 있다.
도 3은 고정 기준값을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 고정 기준값을 적용한 경우 고장 진단의 정확도를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참고하면, X축은 제1 전류센서(1)가 측정하는 제1 전류값이고, Y축은 제2 전류센서(3)가 측정하는 제2 전류값일 수 있다. 도 3 및 도 7을 참고하면, 배터리 시스템에서, 충전전류는 플러스(+)값, 방전전류는 마이너스(-)값으로 측정될 수 있다.
도 3에서, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)가 측정 가능한 최대 전류값(Max Current)은 200A, 최소 전류값(Min Current)은 -200A, 이고, 기 설정된 오차 비율이 15%이라고 가정하자. 예를 들어, 고정 기준값은 최대 전류값(Max Current, 200A)에 오차 비율(15%)을 곱하여 결정할 수 있다. 즉, 고정 기준값은 30A(200A×0.15=30A)이다. 이 경우, 이하 설명하는 방법에 따라, 고정 기준값은 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)가 측정하는 전류의 크기와 무관하게 일정하다.
소정의 전류값에서, 정상범위는, 고정 기준값을 마이너스하여 계산되는 하한값과 소정의 전류값에서 고정 기준값을 플러스하여 계산되는 상한값 사이의 전류값으로 결정될 수 있다.
전체 전류구간에서, 복수의 전류값에 대응하는 복수의 상한값을 계산하고, 계산한 복수의 상한값을 연결하면, 도 3의 상한선(C_max)이 결정될 수 있다. 또한, 복수의 전류값에 대응하는 복수의 하한값을 계산하고, 계산한 복수의 하한값을 연결하면, 도 3의 하한선(C_min)이 결정될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 도 3을 참고하면, 복수의 상한값은 각 전류값(예를 들어, -200A, -150A, -100A, -50A, 0A, 50A, 100A, 150A, 200A)에 고정 기준값(30A)을 동일하게 더하는 계산으로 결정될 수 있다(-170A, -120A, -70A, -20A, 30A, 80A, 130A, 180A, 230A). 이때, 상한선(C_max)은 복수의 상한값(I_max: (-170A, -120A, -70A, -20A, 30A, 80A, 130A, 180A, 230A)을 연결하여 결정할 수 있다.
또한, 도 3을 참고하면, 복수의 하한값은, 각 전류값(예를 들어, -200A, -150A, -100A, -50A, 0A, 50A, 100A, 150A, 200A 등)에 고정 기준값(30A)을 동일하게 빼는 계산으로 결정될 수 있다(-230A, -180A, -130A, -80A, -30A, 20A, 70A, 120A, 170A). 이때, 하한선(C_min)은 복수의 하한값 (I_min: -230A, -180A, -130A, -80A, -30A, 20A, 70A, 120A, 170A)을 연결하여 결정할 수 있다.
도 3에서, 상한선(C_max) 및 하한선(C_min) 사이의 영역(D1)이 정상범위일 수 있다. 정상범위(D1)를 벗어나는 외부 영역은 고장 범위일 수 있다. 이론적 관점에서, 제1 전류 센서(1)와 제2 전류 센서(3)가 동일 전류를 측정하기 때문에, 제1 전류값 및 제2 전류값을 나타낸 점은 기울기가 1인 직선상에 위치해야 정상 상태인 것으로 진단할 수 있다. 하지만, 전류 센서들의 허용 오차 등을 고려하여 제1 전류값 및 제2 전류값에 대응되는 점이 정상 상태 영역(D)에 속하면 해당 전류센서들(1, 3)을 정상 상태로 판단할 수 있다.
도 3과 같은 방법으로, 전류 센서(1)와 제2 전류 센서(3)를 진단하는 경우, 낮은 전류구간에서는 오진단이 많이 발생할 수 있다. 왜냐하면, 고정 기준값(30A)은, 최대 전류값(Max Current, 200A)에 기 설정된 오차 비율(15%)을 곱하여 계산되고, 이렇게 계산된 고정 기준값(30A)이 모든 전류 구간에서 동일하게 적용되기 때문이다. 예를 들어, 전류 크기가 작은 구간(예를 들어, 0A 초과 50A이하)에서, 제1 전류값 및 제2 전류값의 차이값이 고정 기준값(30A)보다 현저히 낮을 수 있다. 그러면, 제어부(53)는, 전류 센서(1)와 제2 전류 센서(3)가 실제 고장 상태임에도 정상 상태로 오진단할 수 있다.
도 4를 참고하면, X축은 제1 전류값 및 제2 전류값이고, Y1축은 고정 기준값이고, Y2축은 백분위(%)로 나타낸 고장 진단의 정확도이다. 전류값이 양수 및 음수인 영역 모두에서 고정 기준값(Th_1, Th_2)을 사용하여 전류센서를 진단하는 경우, 고장 진단의 정확성이 현저하게 변동하는 것을 실험적으로 확인하였다. 일 실시예에 따른 전류센서 진단 방법(그리고, 그 방법을 제공하는 전류센서 진단 시스템 및 배터리 시스템)의 경우, 상기와 같은 문제를 해결할 수 있으며, 보다 상세한 설명은 이하 도 5 및 도 6과 함께 설명한다.
도 5는 일 실시예에 따른 구간 기준값을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 구간 기준값을 적용한 경우 고장 진단의 정확도를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참고하면, X축은 제1 전류센서(1)가 측정하는 제1 전류값이고, Y축은 제2 전류센서(3)가 측정하는 제2 전류값일 수 있다. 도 5 및 도 7을 참고하면, 배터리 시스템에서, 충전전류는 플러스(+)값, 방전전류는 마이너스(-)값으로 측정될 수 있다.
도 5에서, 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)가 측정 가능한 최대 전류값(Max Current)은 200A, 최소 전류값(Min Current)은 -200A, 이고, 기 설정된 오차 비율이 15%이고, 복수의 전류구간은 50A 간격으로 구별될 수 있다고 가정하자. 또한, 일 실시예에 따라, 구간 기준값은 각 구간의 최대 전류값에 오차 비율을 곱하여 결정할 수 있다. 이 경우, 이하 설명하는 방법에 따라, 구간 기준값은 각 전류구간마다 상이할 수 있다.
소정의 전류값에 대응하는 정상범위는, 전류값에서 구간 기준값을 마이너스하여 계산되는 하한값과 전류값에서 구간 기준값을 플러스하여 계산되는 상한값 사이의 전류값으로 결정될 수 있다.
복수의 전류구간 각각에서, 소정의 전류값에 대응하는 상한값을 계산하고, 전체 전류구간(이하, 제1 내지 제4 전류구간) 각각에 대응하는 복수의 상한값을 연결하면, 도 5에서 실선으로 표시된 상한선(C_max)이 결정될 수 있다. 또한, 복수의 전류구간 각각에서, 소정의 전0류값에 대응하는 하한값을 계산하고, 전체 전류구간(이하, 제1 내지 제4 전류구간) 각각에 대응하는 복수의 하한값을 연결하면, 도 5에서 점선으로 표시된 하한선(C_min)이 결정될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 도 5의 제1 전류구간(0A 초과 50A 이하)에서, 구간 기준값은 7.5A(50A×0.15=7.5A)이다. 예를 들어, 제1 전류구간(0A 초과 50A 이하)의 최대 전류값(I_max)인 50A에 대응하는 상한값은 57.5A(50A+7.5A=47.5A)고, 하한값은 42.5A(50A-7.5A=42.5A)이다.
또한, 도 5의 제2 전류구간(50A 초과 100A 이하)에서, 구간 기준값은 15A(100A×0.15=15A)이다. 예를 들어, 제2 전류구간(50A 초과 100A 이하)의 최대 전류값(I_max)인 100A에 대응하는 상한값은 115A(100A+15A=115A)이고, 하한값은 85A(100A-15A=85A)이다.
또한, 도 5의 제3 전류구간(100A 초과 150A 이하)에서 구간 기준값은 22.5A(150A×0.15=22.5A)이다. 예를 들어, 제3 전류구간(100A 초과 150A 이하)의 최대 전류값(I_max)인 150A에 대응하는 상한값은 172.5A(150A+22.5A=172.5A)이고, 하한값은 127.5A(150A-22.5A=85A) 이다.
또한, 도 5의 제4 전류구간(150A 초과 200A 이하)에서 구간 기준값은 30A(200A×0.15=30A)이다. 예를 들어, 제4 전류구간(150A 초과 200A 이하)의 최대 전류값(I_max)인 200A에 대응하는 상한값은 230A(200A+30A=230A)이고, 하한값은 170A(200A-30A=170A) 이다. 상기와 동일한 방법으로, 양의 복수의 전류구간(제1 내지 제4 전류구간)과 절대값의 크기가 같은 음의 복수의 전류구간 각각에서, 상한값 및 하한값을 계산할 수 있다.
도 5를 참고하면, 상한선(C_max)은, 앞서 설명한 복수의 상한값(-170A, -127.5A, -85A, -42.5A, 0, 57.5A, 115A, 172.5A, 230A)을 연결하여 결정할 수 있다. 하한선(C_min)은, 앞서 설명한 복수의 하한값(-230A, -172.5A, -115A, -57.5A, 0, 42.5A, 85A, 127.5A, 170A)을 연결하여 결정할 수 있다. 이때, 상한선(C_max) 및 하한선(C_min) 사이의 영역(D2)이 정상범위일 수 있다. 정상범위(D1)를 벗어난 외부 영역은 고장 범위일 수 있다. 도 5의 경우, 측정되는 전류의 크기(절대값 크기)가 작을수록 구간 기준값이 작고, 측정되는 전류의 크기(절대값 크기)가 클수록 구간 기준값이 커지는 것을 알 수 있다.
도 6을 참고하면, X축은 제1 전류값 및 제2 전류값이고, Y1축은 고정 기준값이고, Y2축은 백분위(%)로 나타낸 고장 진단의 정확도이다. 전류값이 양수 및 음수인 영역 모두에서 구간 기준값(Th_1, Th_2)을 사용하여 전류센서를 진단하는 경우, 고장 진단의 정확성이 일정하게 유지되는 것을 실험적으로 확인하였다. 즉, 도 4의 경우와 비교하면, 고정 기준값을 사용하는 경우보다, 구간 기준값을 사용하여 전류센서의 고장을 진단하는 경우, 정밀도가 현저하게 향상된 것을 알 수 있다.
도 7은 다른 실시예에 따라 전류센서 진단 방법을 제공하는 배터리 시스템을 설명하는 블록도이다.
도 7의 배터리 시스템은, 전류센서 진단 방법을 제공하는 시스템의 일 예시로서 이에 제한되지 않고, 도 1의 전류센서 진단 시스템은, 전류센서의 고장 진단이 필요한 다양한 시스템에 포함될 수 있다.
도 7에서, 배터리 시스템은, 배터리(10), 릴레이(20), 전류센서(30), 메모리(40), 그리고 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 ‘BMS’로 기재함)(50)을 포함한다.
배터리(10)는, 전기적으로 직렬 및 병렬 연결되어 있는 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln)을 포함할 수 있다. 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln) 각각은 배선을 통해 BMS(50)에 전기적으로 연결되어 있다. BMS(50)는 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln)에 대한 정보를 포함한 배터리 셀에 관한 다양한 정보를 취합 및 분석하여 배터리 셀의 충전 및 방전, 보호 동작 등을 제어하고, 릴레이(20)의 동작을 제어할 수 있다.
도 1에서는, 배터리(10)는 배터리 시스템의 두 출력단(OUT1, OUT2) 사이에 연결되어 있으며, 배터리 시스템의 양극과 제1 출력단(OUT1) 사이에 릴레이(20)가 연결되어 있고, 배터리 시스템의 음극과 제2 출력단(OUT2) 사이에 전류센서(30)가 연결되어 있다. 도 1에 도시된 구성들 및 구성들 간의 연결 관계는 일 예로 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
릴레이(20)는 배터리 시스템과 외부장치 간의 전기적 연결을 제어한다. 릴레이(20)가 온 되면, 배터리 시스템과 외부장치가 전기적으로 연결되어 충전 또는 방전이 수행되고, 릴레이(20)가 오프 되면, 배터리 시스템과 외부장치가 전기적으로 분리된다. 이때, 외부장치는 배터리(10)에 전력을 공급하여 충전하는 충전 사이클에서는 충전기이고, 배터리(10)가 외부장치로 전력을 방전하는 방전 사이클에서는 부하일 수 있다.
전류센서(30)는 배터리(10)와 외부장치간 전류 경로에 직렬 연결되어 있다. 전류센서(30)는 배터리(10)에 흐르는 배터리 전류 즉, 충전 전류 및 방전 전류를 측정하고, 측정 결과를 BMS(50)에 전달할 수 있다.
일 실시예에 따라, 전류센서(30)는 직렬 연결되어 있는 복수의 전류센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전류센서(30)는 직렬 연결되어 있는 적어도 두 개의 전류센서, 즉, 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33)를 포함할 수 있다. 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33)는 앞서 도 1에서 설명한 제1 전류센서(1) 및 제2 전류센서(3)과 동일하고, 이에 대한 설명은 도 1의 설명으로 갈음한다.
BMS(50)는 제1 전류값 및 제2 전류값의 차이값을 결정하고, 차이값과 구간 기준값을 비교하여 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33) 중 적어도 하나의 고장을 진단할 수 있다.
우선, BMS(50)는, 제1 전류센서(31)가 측정한 제1 전류값 및 제2 전류센서(33)가 측정한 제2 전류값을 결정할 수 있다. 예를 들어, BMS(50)는, 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33) 중 적어도 하나가 홀 센서로 구성되는 경우, 홀 센서가 전달하는 전압 신호에 기초하여 전류값을 추정한다. 다른 예를 들어, BMS(50)는, 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33) 중 적어도 하나가 센스 저항으로 구성되는 경우, 센스 저항의 양쪽 단자 사이에 인가되는 전압값에 기초하여 전류값을 추정한다. 종래 알려진 방법으로, BMS(50)는, 제1 전류센서(31)의 제1 전류값 및 제2 전류센서(33)의 제2 전류값을 결정할 수 있다.
다음으로, BMS(50)는, 전류의 크기로 구별되는 복수의 전류구간 중 제1 전류값 및 제2 전류값이 속하는 전류구간을 선택한다.
복수의 전류구간은, 소정의 전류의 크기로 구별될 수 있다. 예를 들어, 복수의 전류구간은, 50A 크기마다 구별될 수 있다. 도 2를 참고하면, 제1 전류구간(A)은 0A초과 50A 이하, 제2 전류구간(B)은 50A초과 100A 이하, 그리고, 제3 전류구간(C)은 100A초과 150A 이하의 전류 크기의 간격에 대응할 수 있다. 도 2에서는, 제1 전류구간(A)에서 제3 전류구간(C)까지만 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 2에 도시된 구간에 더하여, 제4 구간(D: 150A초과 200A 이하), 제5 구간(D: 200A초과 250A 이하) 등을 더 포함할 수 있다.
다음으로, BMS(50)는, 선택한 전류구간에 대응하는 구간 기준값을 결정한다. 일 실시예에 따라, 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33)의 고장 유무를 진단하기 위한 구간 기준값은 고정된 값이 아니며, 선택한 전류구간의 전류 크기에 의해 결정될 수 있다.
일 실시예에 따라, 구간 기준값은, 각 전류구간의 최대 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다. 도 2를 참고하면, 예를 들어, 기 설정된 오차 비율은 10%로 가정한다. 제1 전류구간(A)에서 최소 전류값은 0A이고, 최대 전류값은 50A이므로, BMS(50)는, 제1 전류구간(A)에 대응하는 구간 기준값(TH_A)은 5A(50A×0.1=5A)로 결정할 수 있다. 동일한 방법으로, 제2 전류구간(B)의 구간 기준값(TH_B)은 10A(100A×0.1=10A), 제3 전류구간(C)의 구간 기준값(TH_C은 1A(150A×0.1=15A)로 결정할 수 있다.
다른 실시예에 따라, 구간 기준값은, 각 전류구간의 최소 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다. 또 다른 실시예에 따라, 구간 기준값은, 각 전류구간의 중앙 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다.
정리하면, 구간 기준값은, 복수의 전류구간 각각에 있어서, 소정의 전류구간에 포함되는 소정의 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다. 기 설정된 오차 비율은, 전류센서 자체, 또는 회로상 구조적 문제 등 측정 오차를 반영한 것이며, 실험 등에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 오차 비율은, 10% 이상 15%이하에 속하는 비율로 결정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
BMS(50)는, 전류 센서의 고장을 진단할 때마다 구간 기준값을 계산할 수 있다. 또는, 복수의 전류구간에 대응하는 복수의 구간 기준값은 기 계산되어 메모리(40)에 저장되고, BMS(50)는, 전류 센서의 고장을 진달할 때마다 구간 기준값을 메모리(40)에서 추출할 수 있다.
다음으로, BMS(50)는, 제1 전류값 및 제2 전류값의 차이값을 구간 기준값을 비교하여, 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33) 중 적어도 하나의 고장 상태를 진단할 수 있다.
예를 들어, BMS(50)는, 차이값이 기준값 이상이면, 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33) 중 적어도 하나를 고장 상태로 진단할 수 있다. 또한, BMS(50)는, 차이값이 기준값 미만이면, 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33) 모두를 정상 상태로 진단할 수 있다.
메모리(40)는, 복수의 전류구간 각각에 대한 최소 전류값, 최대 전류값, 대응하는 구간 기준값이 저장될 수 있다. 또한, 메모리(40)는, 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(3)의 전류 측정 결과값이 저장될 수 있다.
도 8은 또 다른 실시예에 따라 전류센서 진단 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참고하여, 전류센서 진단 방법, 그 방법을 제공하는 전류센서 진단 시스템 및 배터리 시스템을 설명한다.
이하, 전류센서 진단을 수행하는 주체를 BMS(50)로 설명하나, 전류센서 진단 시스템(5)의 제어부(53)가 전류센서 진단을 수행하는 것과 동일하다. 이하, 전류센서 진단 시스템 및 배터리 시스템의 차이점 점은, 별도로 부연 설명한다.
우선, BMS(50)는, 제1 전류센서(31)가 측정한 제1 전류값 및 제2 전류센서(33)가 측정한 제2 전류값을 수신한다(S100).
예를 들어, BMS(50)는, 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33) 중 적어도 하나가 홀 센서로 구성되는 경우, 홀 센서가 전달하는 전압 신호에 기초하여 전류값을 추정한다. 다른 예를 들어, BMS(50)는, 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33) 중 적어도 하나가 센스 저항으로 구성되는 경우, 센스 저항의 양쪽 단자 사이에 인가되는 전압값에 기초하여 전류값을 추정한다. 종래 알려진 방법으로, BMS(50)는, 제1 전류센서(31)의 제1 전류값 및 제2 전류센서(33)의 제2 전류값을 결정할 수 있다.
다음으로, BMS(50)는, 제1 전류값 및 제2 전류값에 대응하는 구간 기준값을 결정한다(S100).
S100 단계에서, BMS(50)는, 전류의 크기로 구별되는 복수의 전류구간 중 제1 전류값 및 제2 전류값이 속하는 전류구간을 선택할 수 있다.
복수의 전류구간은, 소정의 전류의 크기로 구별될 수 있다. 예를 들어, 복수의 전류구간은, 50A 크기마다 구별될 수 있다. 도 2를 참고하면, 제1 전류구간(A)은 0A초과 50A 이하, 제2 전류구간(B)은 50A초과 100A 이하, 그리고, 제3 전류구간(C)은 100A초과 150A 이하의 전류 크기의 간격에 대응할 수 있다. 도 2에서는, 제1 전류구간(A)에서 제3 전류구간(C)까지만 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 2에 도시된 구간에 더하여, 제4 구간(D: 150A초과 200A 이하), 제5 구간(D: 200A초과 250A 이하) 등을 더 포함할 수 있다.
S100 단계에서, BMS(50)는, 선택한 전류구간에 대응하는 구간 기준값을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33)의 고장 유무를 진단하기 위한 구간 기준값은 고정된 값이 아니며, 선택한 전류구간의 전류 크기에 의해 결정될 수 있다.
예를 들어, 구간 기준값은, 각 전류구간의 최대 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다. 도 2를 참고하면, 예를 들어, 기 설정된 오차 비율은 10%로 가정한다. 제1 전류구간(A)에서 최소 전류값은 0A이고, 최대 전류값은 50A이므로, BMS(50)는, 제1 전류구간(A)에 대응하는 구간 기준값(TH_A)은 5A(50A×0.1 = 5A)로 결정할 수 있다. 동일한 방법으로, 제2 전류구간(B)의 구간 기준값(TH_B)은 10A(100A×0.1=10A), 제3 전류구간(C)의 구간 기준값(TH_C은 1A(150A×0.1=15A)로 결정할 수 있다.
다른 예를 들어, 구간 기준값은, 각 전류구간의 최소 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 구간 기준값은, 각 전류구간의 중앙 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다.
정리하면, 구간 기준값은, 복수의 전류구간 각각에 있어서, 전류구간에 포함되는 소정의 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정될 수 있다. 기 설정된 오차 비율은, 전류센서 자체, 또는 회로상 구조적 문제 등 측정 오차를 반영한 것이며, 실험 등에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 오차 비율은, 10% 이상 15%이하에 속하는 비율로 결정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
BMS(50)는, 전류 센서의 고장을 진단할 때마다 구간 기준값을 계산할 수 있다. 또는, 복수의 전류구간에 대응하는 복수의 구간 기준값은 기 계산되어 메모리(40)에 저장되고, BMS(50)는, 전류 센서의 고장을 진달할 때마다 구간 기준값을 메모리(40)에서 추출할 수 있다.
다음으로, BMS(50)는, 제1 전류값 및 제2 전류값의 차이값을 구간 기준값을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33) 중 적어도 하나의 고장 상태를 진단한다(S300).
S300 단계에서, BMS(50)는, 제1 전류값 및 제2 전류값의 차이값을 계산하고, 차이값과 구간 기준값을 비교한다(S310).
S300 단계에서, 상기 비교결과 차이값이 구간 기준값 미만이면(S310, Yes), BMS(50)는, 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33) 모두를 정상 상태로 진단한다(S330).
S300 단계에서, 상기 비교결과 차이값이 구간 기준값 이상이면(S310, No), BMS(50)는, 제1 전류센서(31) 및 제2 전류센서(33) 중 적어도 하나를 고장 상태로 진단한다(S350).
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 (13)

  1. 제1 전류센서,
    상기 제1 전류센서와 직렬 연결되어 있는 제2 전류센서,
    상기 제1 전류센서에서 측정된 제1 전류 값 및 상기 제2 전류센서에서 측정된 제2 전류 값을 수신하는 통신부, 그리고
    전류의 크기로 구별되는 복수의 전류구간 중 상기 제1 전류값 및 상기 제2 전류값이 속하는 전류구간을 선택하고, 상기 제1 전류 값과 상기 제2 전류 값의 차이값을 산출하며, 상기 선택한 전류구간에 대응하는 구간 기준값과 상기 차이값을 비교하여 상기 제1 전류센서 및 상기 제2 전류센서의 상태를 진단하는 제어부
    를 포함하는, 전류센서 진단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구간 기준값은,
    상기 전류구간에 속하는 복수의 전류값 중 소정의 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정되는, 전류센서 진단 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구간 기준값은,
    상기 전류구간의 최대 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정되는, 전류센서 진단 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전류구간 각각의 최소 전류값, 최대 전류값, 및 구간 기준값이 저장되는 저장부
    를 더 포함하는, 전류센서 진단 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차이값이 상기 구간 기준값 이상이면,
    상기 제1 전류센서 및 상기 제2 전류센서 중 적어도 하나를 고장 상태로 진단하는, 전류센서 진단 시스템.
  6. 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리,
    상기 배터리와 외부장치 간의 전류 경로에 직렬 연결되어, 상기 배터리의 충전전류 또는 방전전류를 측정하는 제1 전류센서,
    상기 제1 전류센서와 직렬 연결되어, 상기 충전전류 또는 상기 방전전류를 측정하는 제2 전류센서, 그리고
    상기 제1 전류센서에서 측정된 제1 전류 값 및 상기 제2 전류센서에서 측정된 제2 전류 값을 수신하고, 전류의 크기로 구별되는 복수의 전류구간 중 상기 제1 전류값 및 상기 제2 전류값이 속하는 전류구간을 선택하며, 상기 제1 전류 값과 상기 제2 전류 값의 차이값을 산출하고, 상기 선택한 전류구간에 대응하는 구간 기준값과 상기 차이값을 비교하여 상기 제1 전류센서 및 상기 제2 전류센서의 상태를 진단하는 BMS(Battery Management System)
    를 포함하는, 배터리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 구간 기준값은,
    상기 전류구간에 속하는 복수의 전류값 중 소정의 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정되는, 배터리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구간 기준값은,
    상기 전류구간의 최대 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 결정되는, 배터리 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 BMS는,
    상기 차이값이 상기 구간 기준값 이상이면,
    상기 제1 전류센서 및 상기 제2 전류센서 중 적어도 하나를 고장 상태로 진단하는, 배터리 시스템.
  10. 제1 전류센서가 측정한 제1 전류값 및 상기 제1 전류센서와 직렬 연결되어 있는 제2 전류센서가 측정한 제2 전류값을 수신하는 단계,
    전류의 크기로 구별되는 복수의 전류구간 중 상기 제1 전류값 및 상기 제2 전류값이 속하는 전류구간을 선택하고, 상기 선택한 전류구간에 대응하는 구간 기준값을 결정하는 단계,
    상기 제1 전류 값과 상기 제2 전류 값의 차이값과 상기 구간 기준값을 비교하는 단계, 그리고
    상기 비교 결과에 기초하여, 상기 제1 전류센서 및 상기 제2 전류센서의 상태를 진단하는 단계를 포함하는, 전류센서 진단 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 구간 기준값을 결정하는 단계는,
    상기 전류구간에 속하는 복수의 전류값 중 소정의 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 상기 구간 기준값을 결정하는, 전류센서 진단 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 구간 기준값을 결정하는 단계는,
    상기 전류구간의 최대 전류값에 기 설정된 오차 비율을 곱하여 상기 구간 기준값을 결정하는, 전류센서 진단 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 상태를 진단하는 단계는,
    상기 차이값이 상기 구간 기준값 이상이면,
    상기 제1 전류센서 및 상기 제2 전류센서 중 적어도 하나를 고장 상태로 진단하는, 전류센서 진단 방법.
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