(57)【要約】  独立した接地部を用いたバッテリーパック故障検出装置および方法が開示される。本発明に係る分散演算を通じたバッテリー管理システムは、負荷に電力を供給する第１バッテリーパック、前記第１バッテリーパックと連結されてバッテリーパックの電力供給を連結および遮断する第１リレーと前記第１バッテリーパックとの間に連結される第１接地部、前記負荷に電力を供給する第２バッテリーパック、前記第２バッテリーパックと連結されてバッテリーパックの電力供給を連結および遮断する第２リレーと前記第２バッテリーパックとの間に連結される第２接地部、および前記第１リレー両端の電圧および前記第２リレー両端の電圧を測定する電圧測定部を含む。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源供給装置であって、
負荷に電力を供給する第１バッテリーパック、
前記第１バッテリーパックと連結されてバッテリーパックの電力供給を連結及び遮断する第１リレーと前記第１バッテリーパックとの間に連結される第１接地部、
前記負荷に電力を供給する第２バッテリーパック、
前記第２バッテリーパックと連結されてバッテリーパックの電力供給を連結及び遮断する第２リレーと前記第２バッテリーパックとの間に連結される第２接地部、及び
前記第１リレー両端の電圧及び前記第２リレー両端の電圧を測定する電圧測定部を備えてなり、
前記第１接地部と前記第２接地部は互いに連結されないように別途に備えられることを特徴とする、電源供給装置。
【請求項２】
前記第１接地部及び前記第２接地部は、
前記第１リレー及び前記第２リレーの故障を検出するために前記第１バッテリーパック及び前記第２バッテリーパックと前記第１リレー及び前記第２リレーとの間の電圧が基準電圧になるようにすることによって、前記第１リレー及び前記第２リレーの両端の電圧差を作ることを特徴とする、請求項１に記載の電源供給装置。
【請求項３】
前記電圧測定部は、
前記第１リレー及び前記第２リレーの両端に各々連結されて電圧を測定することを特徴とする、請求項１に記載の電源供給装置。
【請求項４】
前記電圧測定部は、
前記電圧測定結果に基づいて、前記第１リレー及び前記第２リレーの故障を各々検出することを特徴とする、請求項３に記載の電源供給装置。
【請求項５】
前記第１バッテリーパック及び前記第２バッテリーパックは互いに並列連結されることを特徴とする、請求項１に記載の電源供給装置。
【請求項６】
電源供給装置が故障を検出する方法において、
一端に第１接地部が連結された第１リレー及び一端に第２接地部が連結された第２リレーが閉じられるように（ｃｌｏｓｅ）前記第１リレー及び前記第２リレーを制御するステップ、
前記第１リレー両端の電圧及び前記第２リレー両端の電圧を測定するステップ、
前記測定された第１リレー両端の電圧が互いに同一であるか否か及び前記測定された第２リレー両端の電圧が互いに同一であるか否かを判断するステップ、及び
前記判断結果に基づいて前記第１リレー及び前記第２リレーの故障を各々検出するステップを含むことを特徴とする電源供給装置の故障検出方法。
【請求項７】
前記第１リレー及び前記第２リレーの故障を各々検出するステップは、
前記第１リレー及び前記第２リレーのうち両端の電圧が同一でない場合、両端の電圧が同一でないリレーを故障リレーとして検出するステップを含むことを特徴とする、請求項６に記載の電源供給装置の故障検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は２０１６年９月９日に韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１６−０１１６６０２号に基づいた優先権の利益を主張し、該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
【０００２】
本発明は、独立した接地部を用いたバッテリーパック故障検出装置および方法に関し、より詳しくは、バッテリーパックとリレーとの間に独立した接地部を備え、リレー両端の電圧を測定し、その測定値に基づいてリレーの故障を検出する独立した接地部を用いたバッテリーパック故障検出装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
車両用バッテリーの場合、車両を駆動する駆動モータのエネルギー源として二次電池を用いる。
【０００４】
一般に、このような二次電池は複数の単位バッテリーパックが並列に連結された構成からなり、バッテリーパックは一つの接地部を共有する。
【０００５】
一方、並列に連結された複数のバッテリーパックが一つの接地部を用いる構造では、リレーに故障が発生しても、統合された接地部によってリレー両端に電圧差が発生しないため、リレーの故障を検出できないという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するために導き出されたものであり、バッテリーパックとリレーとの間の独立した接地部の具備により、リレーが故障した場合、リレー両端の電圧差によってリレーの故障を検出できるバッテリーパック故障検出装置および方法を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態によるバッテリーパック故障検出装置は、負荷に電力を供給する第１バッテリーパック、前記第１バッテリーパックと連結されてバッテリーパックの電力供給を連結および遮断する第１リレーと前記第１バッテリーパックとの間に連結される第１接地部、前記負荷に電力を供給する第２バッテリーパック、前記第２バッテリーパックと連結されてバッテリーパックの電力供給を連結および遮断する第２リレーと前記第２バッテリーパックとの間に連結される第２接地部、および前記第１リレー両端の電圧および前記第２リレー両端の電圧を測定する電圧測定部を含んで構成される。
【０００８】
一実施形態において、前記第１および第２接地部は、前記第１および第２リレーの故障を検出するために前記第１および第２バッテリーパックと前記第１および第２リレーとの間の電圧が基準電圧になるようにすることによって前記第１および第２リレーの両端の電圧差を作ってもよい。
【０００９】
一実施形態において、前記電圧測定部は、前記第１および第２リレーの両端に各々連結されて電圧を測定してもよい。
【００１０】
一実施形態において、前記電圧測定部は、前記電圧測定結果に基づいて、前記第１および第２リレーの故障を各々検出してもよい。
【００１１】
本発明の他の実施形態による電源供給装置が故障を検出する方法において、一端に第１接地部が連結された第１リレーおよび一端に第２接地部が連結された第２リレーが閉じられるように（ｃｌｏｓｅ）前記第１リレーおよび前記第２リレーを制御するステップ、前記第１リレー両端の電圧および前記第２リレー両端の電圧を測定するステップ、前記測定された第１リレー両端の電圧が互いに同一であるか否かおよび前記測定された第２リレー両端の電圧が互いに同一であるか否かを判断するステップ、および前記判断結果に基づいて前記第１および第２リレーの故障を各々検出するステップを含むことを特徴とする電源供給装置の故障検出方法を含む。
【００１２】
一実施形態において、前記第１および第２リレーの故障を各々検出するステップは、前記第１および第２リレーのうち両端の電圧が同一でない場合、両端の電圧が同一でないリレーを故障リレーとして検出するステップを含むことを特徴とする電源供給装置の故障検出方法を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一実施形態によるバッテリーパックの故障検出装置は、各々のバッテリーパックとバッテリーパックに連結されたリレーとの間に独立した接地部を備えて各リレー両端の電圧差によってリレーの故障を検出することができるため、既存の電源供給装置において統合された接地部によってリレーが閉じられた時に検出できなかったリレーの故障を検出するという効果を有する。
【００１４】
また、電圧測定によってリレーの故障を検出することができるため、別途にリレーの故障を検出する構成が必要でなく、回路の製造費用が減少するという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来のバッテリーパック装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】リレーの故障を検出できるバッテリーパック故障検出装置を概略的に示す図である。
【図３】バッテリーパック故障検出装置の故障検出動作順を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によるリレーの故障を検出できるバッテリーパック故障検出装置を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、添付図面を参照して詳細に説明すれば以下のとおりである。ここで、繰り返される説明、本発明の要旨を不要に濁す恐れのある公知機能及び構成に関する詳細な説明は省略する。本発明の実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。よって、図面での要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【００１７】
明細書の全体にかけて、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいことを意味する。
【００１８】
また、明細書に記載された「．．．部」という用語は一つ以上の機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアやソフトウェアまたはハードウェア及びソフトウェアの結合で実現されることができる。
【００１９】
図１は、従来のバッテリーパック装置１０の構成を概略的に示す図である。
【００２０】
図１を参照すれば、バッテリーパック装置１０は、バッテリーパック１１、接地部１２、リレー１３および電圧測定部１４を含んで構成されることができる。
【００２１】
バッテリーパック装置１０は、一つ以上のバッテリーパック１１が並列に連結されて形成されることができる。
【００２２】
一つ以上のバッテリーパック１１は負荷に電力を供給し、別途の充電部を備えてバッテリーパック１１の充電を行うことができる。
【００２３】
ここで、負荷とは、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、無停電電源装置、エネルギー貯蔵システムなどを意味する。
【００２４】
また、一つ以上のバッテリーパック１１は、一つ以上のリレー１３と各々連結されて形成されることができる。
【００２５】
そして、一つ以上のバッテリーパック１１は、一つに連結された接地部１２を備えて形成されることができる。
【００２６】
リレー１３は、負荷に供給されるバッテリーパック１１の電力供給を連結および遮断することができる。
【００２７】
ここで、電圧測定部１４は、一つ以上のリレー１３の電圧を選択的に測定することができる。
【００２８】
上述したバッテリーパック装置１０は一実施形態のバッテリーパック故障検出装置１００の構造と比較して一つに連結された接地部１２備える差を有し、並列に連結された一つ以上のバッテリーパック１１は共通した接地部を介して連結される。
【００２９】
ここで、バッテリーパック装置１０がバッテリーパックから負荷に電源を供給するためにリレーを閉じるように（ｃｌｏｓｅ）制御する場合、リレーが正常に作動するのであれば、リレー両端の電圧が同一でなければならない。ここで、リレーに故障が発生してリレーが正常に閉じられなければ、リレー両端に電圧差が発生することになる。
【００３０】
但し、リレー１３に発生した故障を検出するためには、リレー両端の電圧差が発生しなければならない。しかし、一般に、バッテリーパック装置１０の回路が構成されるボードには、一般に共通の接地部１２が用いられる。この場合、各リレー１３の一端が全て共通の接地部１２に連結されて同一の電圧を有することにより、電圧測定部１４はどのリレーに故障が発生したかを個別的に検出することができない。
【００３１】
ここで、故障とは、リレーの高い温度に応じたリレー内部の接点融着、リレーの頻繁な開閉による接点移転、リレーの接点部の変性による接触抵抗の増大、異常電流および電圧によるリレーの接触不良などを意味する。
【００３２】
図２は、一実施形態により、リレーの故障を検出できるバッテリーパック故障検出装置を概略的に示す図である。
【００３３】
一実施形態によるバッテリーパック故障検出装置１００は、第１バッテリーパック１１０、第２バッテリーパック１１１、第Ｎバッテリーパック１１２、第１接地部１２０、第２接地部１２１、第Ｎ接地部１２２、第１リレー１３０、第２リレー１３１、第Ｎリレー１３２および電圧測定部１４を含んで構成されることができる。
【００３４】
第１バッテリーパック１１０と第２バッテリーパック１１１および第Ｎバッテリーパック１１２は並列に連結され、各々負荷に電力を供給する。
【００３５】
第１バッテリーパック１１０と第２バッテリーパック１１１および第Ｎバッテリーパック１１２は、各々、一つ以上のバッテリーセルが直列および並列に連結されて形成されることができる。
【００３６】
また、第１バッテリーパック１１０と第２バッテリーパック１１１および第Ｎバッテリーパック１１２を構成するバッテリーセルの種類は特に限定されず、例えば、鉛蓄電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池などで構成されることができる。
【００３７】
第１リレー１３０、第２リレー１３１および第Ｎリレー１３２は、バッテリーパックと連結されて、負荷に供給されるバッテリーパックの電力を連結および遮断することができる。
【００３８】
より具体的には、第１リレー１３０、第２リレー１３１および第Ｎリレー１３２が閉じられる場合、各々連結された第１バッテリーパック１１０と第２バッテリーパック１１１および第Ｎバッテリーパック１１２と負荷が連結されて負荷に電力を供給することができ、リレーが開かれた場合、第１バッテリーパック１１０、第２バッテリーパック１１１および第Ｎバッテリーパック１１２と負荷が分離されて負荷に電力を遮断する動作をすることができる。
【００３９】
電圧測定部１４は、一つ以上のリレー１３の両端に連結されて各々の電圧を測定することができる。
【００４０】
ここで、第１リレー１３０、第２リレー１３１および第Ｎリレー１３２の種類は特に限定されず、例えば、機械式リレー、フォトＭＯＳリレー、ソリッドステートリレーなどで構成されることができる。
【００４１】
また、第１バッテリーパック１１０と第２バッテリーパック１１１および第Ｎバッテリーパック１１２の（＋）極側にリレーが各々さらに構成され、各バッテリーパックに既存の連結されていたリレーと共に制御されることができる。
【００４２】
第１接地部１２０、第２接地部１２１および第Ｎ接地部１２２は、バッテリーパックとリレーとの間に各々の接地部が互いに連結されないように別途に備えることができる。第１〜第Ｎ接地部１２０、１２１、１２２は、各々、別途にバッテリーパックとリレーとの間の電圧が基準電圧になるようにすることができる。また、図１において、第１接地部１２０、第２接地部１２１および第Ｎ接地部１２２はバッテリーパックとリレーとの間に備えられているが、実施形態によっては、リレーがバッテリーパックと接地部との間に備えられてもよい。
【００４３】
電圧測定部１４は、第１リレー１３０、第２リレー１３１、第Ｎリレー１３２などの一つ以上のリレーの両端に連結されて各々の電圧を測定することができる。電圧測定部１４は、各々一端が別途の接地部に連結された各リレーの電圧を測定することにより、リレー各々の電圧を別途に測定して個別的にリレーの故障を検出することができる。上述したように、電圧測定部１４は、リレーが閉じられるように制御した状態で、各リレー両端の電圧が同一であるか否かを測定することにより、電圧測定結果に応じて各リレーの故障を検出することができる。
【００４４】
図３は、バッテリーパック故障検出装置の故障検出動作順を示す図であり、図４は、本発明の一実施形態によるリレーの故障を検出できるバッテリーパック故障検出装置を概略的に示す図である。
【００４５】
図３および図４を参照すれば、先ず、第１接地部１１０が連結された第１リレー１３０が閉じられるようにリレーを制御することができる（Ｓ２０１）。
【００４６】
電圧測定部１４０においては、第１リレー１３０両端に各々連結されて第１リレー１３０両端の電圧を測定し（Ｓ２０２）、第１リレー１３０両端の電圧値を比較して同一であるか否かを判断することができる（Ｓ２０３）。
【００４７】
仮に、第１リレー１３０両端の電圧測定値が互いに同一でないと判断される場合には、第１リレー１３０の故障を検出することができる（Ｓ２０４）。
【００４８】
その逆に、第１リレー１３０両端の電圧測定値が互いに同一である場合には、電圧測定部１４が再び第１リレー１３０両端の電圧を測定することができる。
【００４９】
同様に、Ｓ２０２ステップにおいて、電圧測定部１４０においては、第２リレー２３１両端に各々連結されて第２リレー２３１両端の電圧を別途に測定することができる。その後、電圧測定部１４０は、第２リレー２３１両端の電圧を測定した結果に基づいて、ステップＳ２０３において第２リレー２３１両端の電圧に差があるか否かを判断して第２リレーの故障有無を検出することができる（Ｓ２０４）。
【００５０】
以上、本発明の特定の実施形態を図示し説明したが、本発明の技術思想は添付された図面と前記説明の内容に限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲内で様々な形態の変形が可能であるのは本分野の通常の知識を有する者にとって明らかなことであり、このような形態の変形は本発明の精神に違背しない範囲内で本発明の特許請求の範囲に属するとみなすことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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