(57)【要約】車両側への常時電源供給が求められるバッテリーに対し、並列回路を用いて常時電源供給を保障しながらバッテリーのリレーの故障を診断する装置及び方法を開示する。本発明の装置は、リレー部のクローズ状態及び並列部のオープン状態である第１状態で並列部の電圧及び電流が０であれば、リレー部のクローズ状態及び並列部のクローズ状態である第２状態に制御し、第２状態で並列部の電圧がバッテリーの電圧と同一であって前記並列部の電流が０であれば、リレー部のオープン状態及び並列部のクローズ状態である第３状態に制御し、第３状態で並列部の電流がリレー部の電流と同一であれば、リレー部のスイッチを正常と判断し、並列部の電流が０であれば、リレー部のスイッチを故障と判断する制御部；スイッチのクローズ状態で電源供給のためにバッテリーの電流が流れるリレー部；及び電源の供給が中断されるオープン状態のリレー部の代わりに、クローズ状態でバッテリーの電流を印加する並列部を含んで構成される。  【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
リレー部のクローズ状態及び並列部のオープン状態である第１状態に制御し、第１状態で前記並列部の電圧及び電流が０であれば、リレー部のクローズ状態及び並列部のクローズ状態である第２状態に制御し、第２状態で前記並列部の電圧がバッテリーの電圧と同一であって前記並列部の電流が０であれば、リレー部のオープン状態及び並列部のクローズ状態である第３状態に制御し、第３状態で前記並列部の電流が前記リレー部の電流と同一であれば、リレー部のスイッチを正常と判断し、前記並列部の電流が０であれば、リレー部のスイッチを故障と判断する制御部；
前記制御部の制御によってスイッチをオープンまたはクローズの状態に切り換え、クローズ状態で電源供給のためにバッテリーの電流が流れるリレー部；
前記制御部の制御によってスイッチをオープンまたはクローズの状態に切り換え、前記電源供給が中断されるオープン状態の前記リレー部の代わりに、クローズ状態で前記バッテリーの電流を印加する並列部；
前記並列部の電圧をセンシングして前記制御部に出力する並列部電圧センシング部；及び
前記並列部の電流をセンシングして前記制御部に出力する並列部電流センシング部を備えてなる、装置。
【請求項２】
バッテリーの電流をセンシングして前記制御部に出力するバッテリー電流センシング部をさらに備え、
前記制御部は、第１状態で入力されたバッテリーの電流が設定された電流以下であると判断すれば、前記第２状態に制御するか否かの判断を始めることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置は、車両バッテリーのＢＭＳ装置であって、
前記制御部は、入力されたバッテリーの電流が設定された電流以下である場合、車両が駐車状態であると判断し、前記第２状態に制御するか否かの判断を始めることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記制御部は、バッテリーの常時電源供給を維持するため、前記リレー部をクローズ状態に制御し、必要に応じて前記並列部をクローズ状態に制御した状態で前記リレー部をオープン状態に制御することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記制御部は、制御された第２状態で、前記並列部の電流が０でないと判断すれば、前記リレーのスイッチが永久的なオープン状態の故障であると判断することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
バッテリーの電圧をセンシングして前記制御部に出力するバッテリー電圧センシング部をさらに備え、
前記制御部は、制御された第２状態で、前記並列部の電圧が前記バッテリーの電圧と同一であって、前記並列部の電流が０であれば、前記第２状態の正常と判断することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第２状態は、前記リレー部の抵抗が前記並列部の抵抗より小さくて、バッテリーの電流が前記リレー部を通じて流れるため、センシングされた並列部の電流が０であることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記制御部は、制御された第３状態で、並列部の電圧及び電流の入力を受けて、並列部の電圧がバッテリーの電圧と同一であって、並列部の電流がバッテリーの電流と同一であれば、前記第３状態の正常と判断することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記第３状態は、バッテリーの電流がオープン状態のリレー部の代りに前記並列部を通じて流れるため、並列部の電流とバッテリーの電流とが同一であることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記制御部は、第３状態で前記並列部の電流とバッテリーの電流とが同一でなければ、前記リレーのスイッチが永久的なクローズ状態の故障であると判断することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
逆電圧を防止するため、前記並列部に連結されるダイオード部をさらに含み、前記並列部から出力された電流は前記ダイオード部を通じて前記リレー部の出力端に流れることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
バッテリーの常時電源出力が求められるリレーの故障を診断するＢＭＳ装置において、
リレー回路のクローズ状態及び並列回路のオープン状態である第１状態に制御し、第１状態で前記並列回路の電圧及び電流が０であれば、リレー回路のクローズ状態及び並列回路のクローズ状態である第２状態に制御し、第２状態で前記並列回路の電圧がバッテリー電圧と同一であって前記並列回路の電流が０であれば、リレー回路のオープン状態及び並列回路のクローズ状態である第３状態に制御し、第３状態で前記並列回路の電流がリレー回路の電流と同一であれば、リレー回路のスイッチを正常と判断し、前記並列回路の電流が０であれば、リレー回路のスイッチを故障と判断する制御部；
前記制御部の制御によってスイッチをオープンまたはクローズの状態に切り換え、クローズ状態で電源供給のためにバッテリーの電流が流れるリレー回路；
前記リレー回路の入力端に連結され、前記制御部の制御によってスイッチをオープンまたはクローズの状態に切り換え、前記電源供給が中断される前記リレー回路の代わりに、クローズ状態で前記バッテリーの電流を印加する並列回路；
前記並列回路の出力端に連結され、前記並列回路の電圧をセンシングして前記制御部に出力する電圧センシング回路；及び
前記並列回路の出力端に連結され、前記並列回路の電流をセンシングして前記制御部に出力する電流センシング回路を備えてなる、ＢＭＳ装置。
【請求項１３】
装置がバッテリーの常時電源出力が求められるリレーの故障を診断する方法において、
リレー回路のスイッチがクローズ状態であって並列回路のスイッチがオープン状態である第１状態に制御する段階；
制御された第１状態でセンシングされた並列回路の電圧及び電流が０であれば、第１状態を正常と判断する段階；
前記第１状態が正常と判断されれば、リレー回路のクローズ状態及び並列回路のクローズ状態である第２状態に制御する段階；
制御された第２状態でセンシングされた並列回路の電圧がバッテリー電圧と同一であって前記並列回路の電流が０であれば、第２状態を正常と判断する段階；
前記第２状態が正常と判断されれば、リレー回路のオープン状態及び並列回路のクローズ状態である第３状態に制御する段階；
制御された第３状態でセンシングされた並列回路の電流がリレー回路の電流と同一であれば、リレー回路のスイッチを正常と判断する段階；及び
前記並列回路の電流が０であれば、リレー回路のスイッチを故障と判断する段階を含んでなる、方法。
【請求項１４】
前記第１状態に制御する段階は、バッテリーの電圧及び電流をセンシングする段階をさらに含み、センシングされたバッテリーの電流が設定された電流以下であると判断すれば、前記第１状態を正常と判断する段階を始めることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記装置は、車両バッテリーのＢＭＳ装置であって、センシングされたバッテリーの電流が設定された電流以下である場合、車両が駐車状態であると判断し、前記第１状態を正常と判断する段階を始めることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記装置は、バッテリーの常時電源供給を維持するため、前記リレー回路をクローズ状態に制御して常時電源供給を維持し、必要に応じて前記並列回路をクローズ状態に制御した後、前記リレー回路をオープン状態に制御して、オープンされたリレー回路の代りに前記並列回路が前記常時電源供給を維持することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２状態を正常と判断する段階は、
前記並列回路の電流及び出力電圧をセンシングし、センシングされた並列回路の電流が０でないと判断すれば、前記リレーのスイッチが永久的なオープン状態の故障であると判断する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２状態を正常と判断する段階は、
センシングされた並列回路の電圧がバッテリーの電圧と同一であって、センシングされた並列回路の電流が０であれば、前記第２状態の正常と判断する段階であることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２状態は、前記リレー回路の抵抗が前記並列回路の抵抗より小さくて、バッテリーの電流が前記リレー回路を通じて流れるため、センシングされた並列回路の電流が０であることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記リレーのスイッチを正常と判断する段階は、
前記並列回路の電圧及び電流をセンシングし、並列回路の電圧がバッテリーの電圧と同一であって、並列回路の電流がバッテリーの電流と同一であれば、前記第３状態の正常と判断する段階であることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記第３状態は、バッテリーの電流がオープン状態のリレー回路の代りに前記並列回路を通じて流れるため、並列部の電流とバッテリーの電流とが同一であることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記故障と判断する段階は、
第３状態で前記並列回路の電流とバッテリーの電流とが同一でなければ、前記リレーのスイッチが永久的なクローズ状態の故障であると判断する段階であることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
前記リレースイッチを正常と判断する段階は、
前記並列回路から出力された電流が、逆電圧を防止するため、前記並列回路に連結されたダイオード回路を通じてリレースイッチの出力端に流れる段階であることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレーの故障を診断する技術に関し、より詳しくは、常時電源供給が求められるバッテリーに対し、並列回路を通じてバッテリーの電源を中断なく供給しながら、バッテリーのリレーの故障を診断する装置及び方法に関する。
【０００２】
本出願は、２０１６年１２月１２日出願の韓国特許出願１０−２０１６−０１６８４９５号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
車両に取り付けられた１２Ｖ ＬＩＳＢバッテリーの安全性を確保するためにリレーが提供される。１２Ｖ ＬＩＳＢバッテリーは、１２Ｖ鉛蓄バッテリー及び高電圧バッテリーと差別化される。１２Ｖ鉛蓄バッテリーの場合、長い間使用されてきたため安全性が保障されており、そこで危険を防止するリレーをバッテリーシステム内に有しない。１２Ｖ ＬＩＳＢバッテリーの場合、未だ開発中であるため危険性が残っており、危険性を遮断するためにリレーを有している。また、１２Ｖ ＬＩＳＢバッテリーは低電圧バッテリーであって、車両に取り付けられてＥＣＵに常時電源を供給するという点で、従来の高電圧バッテリーと差別化される。
【０００４】
特に、電気車両の場合、１２Ｖ ＬＩＳＢバッテリー（以下、「１２Ｖバッテリー」とする）は、車両側に電源を常時供給しなければならない。例えば、走行中に１２Ｖバッテリーの電源供給が止まれば、車両の走行が中断され、ハンドル及びブレーキの操作などの電気的動作が中断される危険な状況が生じ得る。１２Ｖバッテリーの電源供給が止まれば、車両内のＥＣＵシステムがリセットされる現象が生じる。すなわち、ＥＣＵシステムがオフ状態である駐車時であっても、電源の供給が止まれば、ＥＣＵシステムがリセットされて、車両の情報（例えば、カーシート位置貯蔵情報、ラジオ周波数情報、走行距離情報及びその他ユーザが貯蔵した情報など）が削除される。したがって、リレーのオープンは車両整備、１２Ｖバッテリーの爆発防止などのように予め意図された状況でのみ発生しなければならない。また、バッテリーの爆発のような危険状況が感知された場合は、リレーのオープンが必ず必要となる。
【０００５】
しかし、１２Ｖバッテリーは長期間（例えば、７年以上）使用することを目的として製作されて、長期間の使用中には１２Ｖバッテリーのリレーは殆どクローズ状態で維持され、リレーがオープン状態に制御される機会が殆どないため、リレーのオープン／クローズの正常動作如何を確認することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、リレーのオープン時に並列回路を通じてバッテリーの電源を印加して常時電源供給を維持した状態で、リレースイッチのオープン及びクローズの動作を制御して故障を検出する装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００７】
また、車両への常時電源供給が求められるバッテリーに対し、駐車状態を感知して並列回路を通じてバッテリーの電源を車両側に印加した状態でリレースイッチの故障を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様による、バッテリーの常時電源出力が求められるリレーの故障を診断する装置は、リレー部のクローズ（ｃｌｏｓｅ）状態及び並列部のオープン（ｏｐｅｎ）状態である第１状態に制御し、第１状態で前記並列部の電圧及び電流が０であれば、リレー部のクローズ状態及び並列部のクローズ状態である第２状態に制御し、第２状態で前記並列部の電圧がバッテリーの電圧と同一であって前記並列部の電流が０であれば、リレー部のオープン状態及び並列部のクローズ状態である第３状態に制御し、第３状態で前記並列部の電流が前記リレー部の電流と同一であれば、リレー部のスイッチを正常と判断し、前記並列部の電流が０であれば、リレー部のスイッチを故障と判断する制御部；前記制御部の制御によってスイッチをオープンまたはクローズの状態に切り換え、クローズ状態で電源供給のためにバッテリーの電流が流れるリレー部；前記制御部の制御によってスイッチをオープンまたはクローズの状態に切り換え、前記電源供給が中断されるオープン状態の前記リレー部の代わりに、クローズ状態で前記バッテリーの電流を印加する並列部；前記並列部の電圧をセンシングして前記制御部に出力する並列部電圧センシング部；及び前記並列部の電流をセンシングして前記制御部に出力する並列部電流センシング部を含む。
【０００９】
前記装置は、バッテリーの電流をセンシングして前記制御部に出力するバッテリー電流センシング部をさらに含み、前記制御部は、第１状態で入力されたバッテリーの電流が設定された電流以下であると判断すれば、前記第２状態に制御するか否かを判断することを特徴とする。
【００１０】
前記装置は、車両バッテリーのＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）装置であって、前記制御部は、入力されたバッテリーの電流が設定された電流以下である場合、車両が駐車状態であると判断し、前記第２状態に制御するか否かを判断する。
【００１１】
前記制御部は、バッテリーの常時電源供給を維持するため、前記リレー部をクローズ状態に制御し、必要に応じて前記並列部をクローズ状態に制御した状態で前記リレー部をオープン状態に制御する。
【００１２】
前記制御部は、制御された第２状態で、前記並列部の電流が０でないと判断すれば、前記リレーのスイッチが永久的なオープン状態の故障であると判断する。
【００１３】
前記装置は、バッテリーの電圧をセンシングして前記制御部に出力するバッテリー電圧センシング部をさらに含み、前記制御部は、制御された第２状態で、前記並列部の電圧が前記バッテリーの電圧と同一であって、前記並列部の電流が０であれば、前記第２状態の正常と判断する。
【００１４】
前記第２状態において、前記リレー部の抵抗が前記並列部の抵抗より小さくて、バッテリーの電流が前記リレー部を通じて流れるため、センシングされた並列部の電流は０である。
【００１５】
前記制御部は、制御された第３状態で、並列部の電圧及び電流の入力を受けて、並列部の電圧がバッテリーの電圧と同一であって、並列部の電流がバッテリーの電流と同一であれば、前記第３状態の正常と判断する。
【００１６】
前記第３状態において、バッテリーの電流がオープン状態のリレー部の代りに前記並列部を通じて流れるため、並列部の電流とバッテリーの電流とが同一である。
【００１７】
前記制御部は、第３状態で前記並列部の電流とバッテリーの電流とが同一でなければ、前記リレーのスイッチが永久的なクローズ状態の故障であると判断する。
【００１８】
前記装置は、逆電圧を防止するため、前記並列部に連結されるダイオード部をさらに含み、前記並列部から出力された電流は前記ダイオード部を通じて流れる。
【００１９】
他の態様による、バッテリーの常時電源出力が求められるリレーの故障を診断するＢＭＳ装置において、リレー回路のクローズ状態及び並列回路のオープン状態である第１状態に制御し、第１状態で前記並列回路の電圧及び電流が０であれば、リレー回路のクローズ状態及び並列回路のクローズ状態である第２状態に制御し、第２状態で前記並列回路の電圧がバッテリー電圧と同一であって前記並列回路の電流が０であれば、リレー回路のオープン状態及び並列回路のクローズ状態である第３状態に制御し、第３状態で前記並列回路の電流がリレー回路の電流と同一であれば、リレー回路のスイッチを正常と判断し、前記並列回路の電流が０であれば、リレー回路のスイッチを故障と判断する制御部；前記制御部の制御によってスイッチをオープンまたはクローズの状態に切り換え、クローズ状態で電源供給のためにバッテリーの電流が流れるリレー回路；前記リレー回路の入力端に連結され、前記制御部の制御によってスイッチをオープンまたはクローズの状態に切り換え、前記電源供給が中断される前記リレー回路の代わりに、クローズ状態で前記バッテリーの電流を印加する並列回路；前記並列回路の出力端に連結され、前記並列回路の電圧をセンシングして前記制御部に出力する電圧センシング回路；及び前記並列回路の出力端に連結され、前記並列回路の電流をセンシングして前記制御部に出力する電流センシング回路を含む。
【００２０】
さらに他の態様によれば、装置がバッテリーの常時電源出力が求められるリレーの故障を診断する方法は、リレー回路のスイッチがクローズ状態であって並列回路のスイッチがオープン状態である第１状態に制御する段階；制御された第１状態でセンシングされた並列回路の電圧及び電流が０であれば、第１状態を正常と判断する段階；前記第１状態が正常と判断されれば、リレー回路のクローズ状態及び並列回路のクローズ状態である第２状態に制御する段階；制御された第２状態でセンシングされた並列回路の電圧がバッテリー電圧と同一であって前記並列回路の電流が０であれば、第２状態を正常と判断する段階；前記第２状態が正常と判断されれば、リレー回路のオープン状態及び並列回路のクローズ状態である第３状態に制御する段階；制御された第３状態でセンシングされた並列回路の電流がリレー回路の電流と同一であれば、リレー回路のスイッチを正常と判断する段階；及び前記並列回路の電流が０であれば、リレー回路のスイッチを故障と判断する段階を含む。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の一態様によれば、常時電源を供給するバッテリーに対して並列回路を用いて電源の供給を保障した状態で、リレーのスイッチング動作を行ってリレースイッチの故障を診断することができる。
【００２２】
また、車両側への常時電源の供給が必ず求められるバッテリーに対して車両のアイドル状態である駐車状態で、並列回路がバッテリーの電源供給を保障しながらリレーの故障を診断することで、バッテリー及び車両を保護することができる。
【００２３】
また、リレースイッチの故障を診断すれば、リレースイッチがオープン不可である融着状態であるにも車両が運行され、バッテリー爆発の危険状況でリレーがオープンできず車両及び運転者に被害をもたらすことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【図１】本発明の一実施例による装置の概略的な構成図である。
【図２】図１の装置に該当するＢＭＳ装置の概略的な内部構成図である。
【図３】本発明の一実施例によるリレー診断方法の概略的なフロー図である。
【図４】本発明の一実施例によるリレー診断方法の概略的なフロー図である。
【図５】本発明の一実施例によるリレー診断方法の概略的なフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００２６】
図１は、本発明の一実施例による装置１３０の概略的な構成図である。
【００２７】
本発明の一実施例による装置１３０は、リレーのスイッチ故障を診断するため、バッテリー電流センシング部１３１、バッテリー電圧センシング部１３２、リレー部１３３、並列部１３４、並列部電圧センシング部１３５、並列部電流センシング部１３６、ダイオード部１３７及び制御部１３８を含んで構成される。
【００２８】
前記バッテリー１０１は、常時電源供給が求められるバッテリーである。例えば、バッテリー１０１は車両１５１に取り付けられて、車両１５１のＥＣＵシステムに常時電源を供給する１２Ｖ ＬＩＳＢバッテリーである。前記バッテリー１０１は車両１５１に取り付けられた後、車両１５１の走行及び駐車などの場合だけでなく、ＥＣＵシステムがパワーオフの場合でも常に車両１５１へと電源を供給する。１２Ｖ ＬＩＳＢバッテリーの場合、バッテリーモジュールの組合せによって２４Ｖ、３６Ｖ、４８Ｖなどに拡張され得る。
【００２９】
前記装置１３０は、制御部１３８がバッテリー１０１の常時電源供給を制御する。装置１３０は、バッテリーの充電及び放電を管理するＢＭＳ装置で具現できる。制御部１３８は、それぞれの構成部１３１〜１３７と連結され、各種の信号及びデータを送受信してそれぞれの構成部１３１〜１３７の動作及び機能を管理及び制御する。
【００３０】
ここで、前記制御部１３８は、バッテリー１０１が車両１５１に電源を供給し続けることができるようにリレー部１３３をクローズ状態に制御する。リレー部１３３が制御部１３８からクローズ状態の制御信号の入力を受ければ、リレースイッチをオン状態に切り換える。クローズ状態に制御されたリレー部１３３は、バッテリー１０１から出力される電流が車両１５１に流れる経路を提供する。すなわち、バッテリー１０１から出力された電流は、リレー部１３３を通じて車両１５１側に流れるように印加される。
【００３１】
本発明において、バッテリー１０１の爆発のような危険状況または予め意図された状況で、リレー部１３３のスイッチはオフ状態に切り換えられなければならない。そのため、制御部１３８は、リレースイッチのオン及びオフ動作を周期的に診断することが求められる。勿論、診断過程においては、リレースイッチのオフ動作をテストするため、リレー部１３３のオープン状態を伴う。
【００３２】
ただし、リレー部１３３がオープン状態になる場合、車両１５１はバッテリー１０１からリレー部１３３を通じる電源の供給を受けることができない。これを防止するため、車両１５１がバッテリー１０１から常に電源の供給を受けることができるように、制御部１３８はリレー部１３３のオープン状態で並列部１３４をクローズ状態に制御して、バッテリー１０１から出力された電流が並列部１３４を通じて車両１５１に流れるようにする。すなわち、バッテリー１０１から出力された電流は、オープン状態のリレー部１３３の代りにクローズ状態の並列部１３４を通じた並列経路またはう回経路を通じて車両１５１に流れる。したがって、制御部１３８は、リレー部１３３及び並列部１３４の少なくとも１つをクローズ状態に必ず制御して、車両１５１がバッテリー１０１から常時電源の供給を受けることができるように制御する。
【００３３】
前記車両１５１は、バッテリー１０１から常時電源の供給を受ける。勿論、バッテリー１０１から常時電源の供給を受けなければならない各種の電子装置、装備、システムなどが前記車両１５１に代替されても良い。例えば、センサー装置及びモニタリング装置のように、電源の供給が常に維持されるべき装置を前記車両１５１の代りに装置１３０に連結し得る。
【００３４】
以下、車両１５１にバッテリー１０１が取り付けられ、装置１３０がバッテリー１０１の充電及び放電を管理するＢＭＳであると仮定して、各構成部の動作を詳しく説明する。
【００３５】
図２は、図１の装置１３０に該当するＢＭＳ装置２００の概略的な内部構成図である。
【００３６】
前記バッテリー電流センシング部１３１は、バッテリー１０１を通じて流れる電流をセンシングし、センシングされた電流を制御部１３８に出力する。バッテリー電流センシング部１３１は、バッテリー１０１の負極に連結された回路に位置することができる。バッテリー電流センシング部１３１は、バッテリー１０１の電流をセンシングするＩＣ回路としてＢＭＳ装置２００に具現可能である。
【００３７】
前記バッテリー電圧センシング部１３２は、バッテリー１０１から出力される電圧をセンシングし、センシングされた電圧を制御部１３８に出力する。バッテリー電圧センシング部１３２は、バッテリー１０１の正極に連結された回路に位置することができる。バッテリー電圧センシング部１３２は、バッテリー１０１の電圧をセンシングする回路としてＢＭＳ装置２００に具現可能である。
【００３８】
前記リレー部１３３は、双安定（ｂｉｓｔａｂｌｅ）のリレースイッチ２３３及びコイルを含んで構成される。リレー部１３３は、バッテリー１０１の正極に連結された回路に位置する。リレー部１３３は、制御部１３８から受信した制御信号に従ってスイッチ２３３をオープン（ｓｗｉｔｃｈ ｏｆｆ）またはクローズ（ｓｗｉｔｃｈ ｏｎ）の状態に切り換える。クローズ状態のリレー部１３３は、バッテリー１０１の電流が車両１５１側に流れる電源供給の経路になる。
【００３９】
参考までに、双安定リレーは、オン信号を印加した後、信号が中断されても、オン状態を維持する。一方、高電圧リレーの単安定（ｍｏｎｏｓｔａｂｌｅ）リレーは、オン信号を印加した後、信号が中断されれば、オフ状態に戻る。
【００４０】
前記並列部１３４は、スイッチ２３４（例えば、ＦＥＴスイッチ）を含んで構成される。並列部１３４は、リレー部１３３の入力端及び出力端に並列回路として連結される。並列回路の区間は、リレースイッチ２３３の入力端から始まって、並列部１３４、並列部電圧センシング部１３５、並列部電流センシング部１３６及びダイオード部１３７を通じてリレースイッチ２３３の出力端で終わる。並列部１３４は、制御部１３８から受信した制御信号に従ってスイッチ２３４をオープンまたはクローズの状態に切り換える。並列部１３４は、電源の供給を中断したオープン状態のリレー部１３３の代わりに、スイッチ２３４がクローズされた状態でバッテリー１０１の電流を車両１５１側に流す。すると、バッテリー１０１の電流は、前記並列回路区間の経路を通じて車両１５１側に流れる。
【００４１】
前記並列部電圧センシング部１３５は、並列部１３４から出力される電圧をセンシングし、センシングされた電圧を制御部１３８に出力する。並列部電圧センシング部１３５は並列部１３４の出力回路に位置することができる。並列部電圧センシング部１３５は、並列部１３４の出力電圧をセンシングする回路としてＢＭＳ装置２００に具現可能である。
【００４２】
前記並列部電流センシング部１３６は、並列部１３４から出力されて車両１５１側に流れる電流をセンシングし、センシングされた電流を制御部１３８に出力する。並列部電流センシング部１３６は並列部１３４の出力回路に位置することができる。並列部電流センシング部１３６は、並列部１３４の出力電流をセンシングするＩＣ回路としてＢＭＳ装置２００に具現可能である。
【００４３】
前記ダイオード部１３７は、逆電流及び逆電圧を防止するため、並列部１３４の出力回路に位置することができる。クローズ状態の並列部１３４から出力された電流が前記ダイオード部１３７を通じて流れることで、逆電流及び逆電圧が防止されて回路部品の損傷が防止され、並列回路の安定性が保障される。
【００４４】
常時電源供給のため、ノーマル状態で前記制御部１３８は、リレー部１３３のクローズ状態及び並列部のオープン状態に該当する第１状態に制御する。制御部１３８は、第１状態に制御した後、リレースイッチ２３３の故障の判断を始めるか否かを周期的に判断する。
【００４５】
望ましくは、ＢＭＳ装置２００の主機能に負担をかけないように、制御部１３８は、バッテリー電流センシング部１３１から出力された第１状態のバッテリー１０１の電流が設定された電流以下である場合、リレースイッチ２３３の故障を診断する処理を始める。例えば、制御部１３８は、設定された周期（例えば、６０秒）毎に設定された電流以下の条件が満たされるか否かを判断する。車両１５１の場合、設定された電流（例えば、１０ｍＡ）以下のバッテリー１０１の電流がセンシングされれば、車両が駐車状態であると判断できる。勿論、駐車状態を判断するために設定された電流は、車種、メーカ、バッテリーなどの制約条件に合わせてＢＭＳ装置２００に設定される。
【００４６】
設定された電流以下の条件が満たされれば、制御部１３８は第１状態の判断を始める。まず、制御部１３８は、並列部電圧センシング部１３５及び並列部電流センシング部１３６から出力された電圧及び電流が０であれば、第１状態を正常状態と判断し、リレー部１３３のクローズ状態及び並列部１３４のクローズ状態である第２状態に制御する。第１状態ではバッテリー１０１の電流がリレー部１３３を通じて車両１５１に流れるため、並列部１３４の出力端でセンシングされた電圧及び電流が殆ど０になる場合、第１状態が正常状態であると判断される。
【００４７】
制御部１３８は、第２状態の制御によって並列部１３４にクローズ制御信号を出力し、並列部１３４は受信した制御信号に従ってスイッチ２３４をクローズ状態に切り換える。第２状態では、リレー部１３３がクローズ状態に維持され、並列部１３４がクローズ状態に切り換えられる。
【００４８】
第２状態において、制御部１３８は、並列部電圧センシング部１３５から並列部１３４の電圧の出力を受け、並列部電流センシング部１３６から並列部１３４の電流の出力を受ける。制御部１３８は、出力電圧が０より大きいバッテリーの電圧と同一であって、出力電流が０であれば、第２状態を正常状態と判断して第３状態に制御する。
【００４９】
正常状態と判断された第２状態ではスイッチ２３４がクローズ状態であるため、制御部１３８は、並列部電圧センシング部１３５から０より大きい並列部の電圧（バッテリーの電圧）の入力を受ける。並列部電圧センシング部１３５でセンシングされた電圧は、バッテリー電圧センシング部１３２でセンシングされた電圧と同一である。また、リレー部１３３の抵抗が並列部１３４の抵抗より小さくて、バッテリー１０１の電流がリレー部１３３を通じて流れるため、並列部電流センシング部１３６を通じてセンシングされた電流は０である。もし、並列部電流センシング部１３６を通じてセンシングされた電流が０でなければ、並列部１３４を通じて電流が流れるため、制御部１３８は、リレースイッチ２３３が永久的なオープン状態の故障であってクローズ状態への切り換えが不可能であると判断する。
【００５０】
制御部１３８は、第３状態の制御によってリレー部１３３にオープン制御信号を出力し、リレー部１３３は受信した制御信号に従ってスイッチ２３３をオープン状態に切り換える。第３状態では、リレー部１３３がオープン状態に切り換えられ、並列部１３４がクローズ状態に維持される。
【００５１】
第３状態において、制御部１３８は、並列部電圧センシング部１３５から並列部１３４の電圧の出力を受け、並列部電流センシング部１３６から並列部１３４の電流の出力を受ける。制御部１３８は、並列部１３４の出力電圧がバッテリー電圧センシング部１３２の電圧と同一であって、並列部１３４の出力電流がバッテリー電流センシング部１３１の電流と同一であれば、リレースイッチ２３３が正常であり、第３状態が正常状態であると判断する。
【００５２】
正常状態と判断された第３状態では、スイッチ２３４のみがクローズ状態であるため、バッテリー１０１の電流は並列回路の区間のみを通じて流れる。したがって、並列部電圧センシング部１３５でセンシングされた電圧は、バッテリー電圧センシング部１３２でセンシングされた電圧と同一である。また、バッテリー１０１の電流がオープン状態のリレー部１３３ではなく、並列部１３４を通じて流れるため、並列部電流センシング部１３６を通じてセンシングされた電流は０より大きいバッテリー電流センシング部１３１の電流と同一である。もし、同一ではなく、並列部電流センシング部１３６を通じてセンシングされた電流が０であれば、並列部１３４を通じて電流が流れないため、制御部１３８は、リレースイッチ２３３が永久的なクローズ状態の故障（例えば、リレー融着）であってオープン状態への切り換えが不可能であると判断する。
【００５３】
図３〜図５は、本発明の一実施例によるリレー診断方法の概略的なフロー図である。図３は装置１３０が第１状態を制御し、図４は装置１３０が第２状態を制御し、図５は装置１３０が第３状態を制御するフロー図である。
【００５４】
図３を参照すれば、バッテリー１０１が車両１５１のような負荷装置に連結された後、装置１３０は、リレーのスイッチ２３３がクローズ状態であって並列回路のスイッチ２３４がオープンされた状態である第１状態に制御する（Ｓ３０１）。装置１３０は、バッテリー回路からバッテリーの出力電圧及び出力電流をセンシングする（Ｓ３０２）。リレースイッチ２３３の故障を診断するため、装置１３０は、センシングされたバッテリーの電流が設定電流以下であるか否かを判断する（Ｓ３０３）。
【００５５】
望ましくは、装置１３０の主機能を保護するため、設定電流は装置のアイドル状態を感知する最小電流であることが望ましい。例えば、ＢＭＳ装置２００が車両１５１にバッテリー１０１の電源を常時供給することを主機能であるとすれば、車両１５１で最小電流が消耗されるＥＣＵシステムがパワーオフである駐車状態を判断する最小電流がＢＭＳ装置２００に設定される。
【００５６】
装置１３０を通じて設定電流以下の電流が消耗されると判断されれば、装置１３０はスイッチ２３３の診断を始める。まず、装置１３０は並列回路の出力電圧及び出力電流が０であるか否かを判断する（Ｓ３０５）。０であると判断されれば、装置１３０は第１状態が正常であると判断し、第２状態の制御を始める（Ｓ３０６）。第１状態では、電流がリレー回路を通じて流れ、並列スイッチ２３４がオープンであるため、並列回路の電圧と電流は殆ど０の値としてセンシングされねばならない。
【００５７】
図４を参照すれば、装置１３０は第２状態に制御し、リレースイッチ２３３がクローズ状態であって、並列回路のスイッチ２３４がクローズ状態に切り換えられる（Ｓ４０１）。装置１３０は並列回路から出力電圧及び出力電流をセンシングする（Ｓ４０２）。装置１３０は、並列回路のセンシングされた電圧がバッテリー電圧であって、並列回路のセンシングされた電流が０であるか否かを判断する（Ｓ４０３）。第２状態では、リレースイッチ２３３及び並列スイッチ２３４がクローズ状態であり、抵抗の小さいリレースイッチ２３３を通じて電流が流れる。したがって、並列回路からバッテリー電圧と同じ電圧がセンシングされるが、センシング電流は０でなければならない。電圧と電流の条件が満たされれば、装置１３０は第２状態が正常であると判断する（Ｓ４０４）。第２状態が正常と判断されれば、第３状態の制御が始まる。
【００５８】
もし、装置１３０が並列回路の電流とバッテリー電流とを比べて（Ｓ４０５）、同じであると判断すれば、並列回路にバッテリー電流が流れることであるため、リレースイッチ２３３がオープン状態であって永久的な故障状態であると診断する（Ｓ４０６）。
【００５９】
図５を参照すれば、装置１３０は第３状態に制御し、リレースイッチ２３３がオープン状態に切り換えられ、並列回路のスイッチ２３４がクローズ状態に維持される（Ｓ５０１）。装置１３０は並列回路から出力電圧及び出力電流をセンシングする（Ｓ５０２）。装置１３０は、並列回路のセンシングされた電圧がバッテリー電圧であって、並列回路のセンシングされた電流がバッテリー電流であるか否かを判断する（Ｓ５０３）。第３状態では、オープンされたリレースイッチ２３３のため、バッテリー１０１の電流が並列スイッチ２３４を通じて車両１５１に流れる。したがって、並列回路からは、バッテリー電圧と同じ電圧がセンシングされ、バッテリー電流と同じ電流がセンシングされねばならない。電圧と電流の条件が満たされれば、装置１３０は第３状態が正常であると判断し（Ｓ５０４）、第１状態のノーマル状態に制御を戻す（Ｓ５０７）。
【００６０】
もし、装置１３０が並列回路の電流を０と感知すれば（Ｓ５０５）、並列回路に電流が流れず、オープン制御されたリレー回路を通じて電流が流れることであるため、リレースイッチ２３３が融着状態の永久的な故障状態であると診断する（Ｓ５０６）。
【００６１】
また、装置１３０が診断したリレースイッチ２３３のオープン故障、クローズ故障、及びその他の故障は、車両側ＥＣＵシステムに出力されて運転者に通知される（Ｓ５１１）。
【００６２】
以上のように、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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