(57)【要約】  本発明の一実施形態による電流センサ診断装置は、二次電池セルと接続された複数の電流センサのエラーを診断する装置である。本発明によれば、二つの電流センサのオフセット偏差及び電流値を用いて電流センサのエラーを診断することで、電流センサを使用するシステムの種類、電流源のタイプや電圧特性などとは関係なく同じ方式で電流センサのエラーを診断することができ、特に複数の電流センサを含む多様なシステムに容易に適用することができる。
2021515194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池セルと接続された複数の電流センサのエラーを診断する電流センサ診断装置であって、
前記二次電池セルの充放電サイクルの間に、同じ時点で第１電流センサで測定された第１電流値及び第２電流センサで測定された第２電流値を受信し、前記第１電流センサが前記第１電流値を測定する際に前記第１電流センサの駆動オフセットを測定し、前記第２電流センサが前記第２電流値を測定する際に前記第２電流センサの駆動オフセットを測定し、現在充放電サイクルで前記二次電池セルの充放電が行われる前に、前記第１電流センサの第１ウェイクアップオフセット及び前記第２電流センサの第２ウェイクアップオフセットを測定し、直前充放電サイクルで測定された前記第１電流センサの第１駆動オフセット及び前記第２電流センサの第２駆動オフセットを前記第１ウェイクアップオフセット及び前記第２ウェイクアップオフセットとそれぞれ比べて、比較結果に基づいて前記第１電流センサ及び前記第２電流センサのエラー発生を診断するように構成された制御ユニットを含む、電流センサ診断装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、前記直前充放電サイクルで最後に測定された前記第１電流センサの駆動オフセットを前記第１駆動オフセットとして選択し、前記直前充放電サイクルで最後に測定された前記第２電流センサの駆動オフセットを前記第２駆動オフセットとして選択するように構成された、請求項１に記載の電流センサ診断装置。
【請求項３】
前記充放電サイクル毎に前記第１電流センサの複数の駆動オフセット及び前記第２電流センサの複数の駆動オフセットを測定された順に保存するように構成された保存ユニットをさらに含み、
前記制御ユニットは、
前記保存ユニットに保存された前記第１電流センサの複数の駆動オフセットのうち最後に保存された駆動オフセットを前記第１駆動オフセットとして選択し、前記保存ユニットに保存された前記第２電流センサの複数の駆動オフセットのうち最後に保存された駆動オフセットを前記第２駆動オフセットとして選択するように構成された、請求項２に記載の電流センサ診断装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記第１電流センサ及び前記第２電流センサの少なくとも一つにエラーが発生したと判断されれば、前記現在充放電サイクルで前記二次電池セルの充電及び放電が行われないように、前記二次電池セルに接続されたメインリレーの動作状態をターンオフ状態に制御するように構成された、請求項１から３のいずれか一項に記載の電流センサ診断装置。
【請求項５】
前記制御ユニットは、前記第１駆動オフセットと前記第１ウェイクアップオフセットとの間の第１オフセット偏差及び前記第２駆動オフセットと前記第２ウェイクアップオフセットとの間の第２オフセット偏差を算出し、算出された第１オフセット偏差及び第２オフセット偏差の少なくとも一つが既に設定された基準偏差以上であれば、前記メインリレーの動作状態をターンオフ状態に制御するように構成された、請求項４に記載の電流センサ診断装置。
【請求項６】
前記制御ユニットは、前記第１電流値及び前記第２電流値の少なくとも一つが既に設定された臨界電流以上であれば、前記メインリレーの動作状態をターンオフ状態に制御するように構成された、請求項４に記載の電流センサ診断装置。
【請求項７】
前記制御ユニットは、
予め決められた複数のサンプリング時点毎に、前記第１電流値及び前記第２電流値を同じタイミングでサンプリングする電流値サンプリング部と、
同じタイミングでサンプリングされた第１電流値と第２電流値との差値の大きさが予め決められた基準電流値を超えるか否かを判断する第１判断部と、
前記差値の大きさが前記基準電流値を超えていないと判断された回数を積算して第１頻度数を算出し、前記差値の大きさが前記基準電流値を超えたと判断された回数を積算して第２頻度数を算出する頻度数算出部と、
前記第１頻度数と第２頻度数との総合に対する前記第１頻度数の比率に該当するエラー判定比率を算出し、前記算出されたエラー判定比率を予め決められた基準比率と比べてエラー発生を判断する第２判断部とを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の電流センサ診断装置。
【請求項８】
前記第２判断部は、前記算出されたエラー判定比率が前記基準比率以上である場合、前記第１電流センサ及び第２電流センサにエラーが発生していないと判断し、前記算出されたエラー判定比率が前記基準比率未満である場合、前記第１電流センサ及び第２電流センサの少なくともいずれか一つにエラーが発生したと判断するように構成された、請求項７に記載の電流センサ診断装置。
【請求項９】
前記制御ユニットは、前記第２判断部が前記第１電流センサ及び前記第２電流センサの少なくとも一つにエラーが発生したと判断した場合、前記現在充放電サイクルで前記二次電池セルの充電及び放電が行われないように、前記二次電池セルに接続されたメインリレーの動作状態をターンオフ状態に制御するように構成された、請求項８に記載の電流センサ診断装置。
【請求項１０】
前記電流値サンプリング部は、前記第１判断部に前記第１電流値及び前記第２電流値を伝達する直前の時点から予め設定された基準時間以前時点までサンプリングされた第１電流値及び第２電流値を前記第１判断部に伝達するように構成された、請求項７に記載の電流センサ診断装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の電流センサ診断装置を含む、バッテリー管理システム。
【請求項１２】
前記第１電流センサまたは前記第２電流センサを通じて測定された電流値に基づいて二次電池セルの充電状態を推定するＳＯＣ推定ユニットと、
前記制御ユニットが前記第１電流センサ及び第２電流センサの少なくともいずれか一つにエラーが発生したと判断した場合、前記ＳＯＣ推定ユニットに充電状態推定の中断を要請するエラー情報処理部とをさらに含む、請求項１１に記載のバッテリー管理システム。
【請求項１３】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の電流センサ診断装置を含む、バッテリーパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流センサ診断装置及び方法に関し、同一電流の電流値を測定するように構成された二つの電流センサの相対的関係を用いて電流センサエラーを診断する電流センサ診断装置及び方法に関する。
【０００２】
本出願は、２０１８年１１月２日出願の韓国特許出願第１０−２０１８−０１３３９１０号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
一般に、電流センサ（ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｅｎｓｏｒ）は、ホールセンサやセンス抵抗などを用いて直流電流や交流電流を感知するセンサである。近年、携帯電話やタブレットＰＣなどのモバイル機器は勿論、電気で駆動される車両（ＥＶ、ＨＥＶ、ＰＨＥＶ）や大容量電力貯蔵装置（ＥＳＳ）などの分野まで二次電池セルの用途が拡張されながら、二次電池セルの充・放電電流を感知する電流センサのエラー発生を正確に診断する技術に対する関心と要請が急増している。
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されているように、従来技術では、バッテリーパックの電圧及び電流を所定時間測定し、その電圧変化量及び電流変化量をそれぞれ電圧参照値及び電流参照値と比べて電流センサのエラーを診断するため、電流センサを使用するシステムの種類、電流源のタイプや電圧特性などに合わせて全く異なる参照値を使用しなければならず、多様なシステムに適用され難いという問題がある。
【０００５】
また、特許文献２に開示されているように、従来技術では、電流センサの出力が所定時間の間に０の状態で維持される場合にエラーが発生したと診断するため、電流センサが全く作動しない場合のエラーのみを診断できるだけで、電流センサのオフセットが変わるか、または、応答速度の低下や位相遅延などによって電流値に測定誤差が発生する場合のエラーは診断することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国特許公開第１０−２０１０−００９９４６１号公報
【０００７】
【特許文献２】特開平０９−０２３５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような従来技術の背景の下でなされたものであり、電流センサを使用するシステムの種類、電流源のタイプや電圧特性などとは関係なく同じ方式で電流センサのエラー診断に適用でき、電流センサのオフセットが変わるか、または、電流センサの応答速度の低下や位相遅延などによって電流値に測定誤差が発生する場合のエラーも正確に診断することができる、電流センサ診断装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様による電流センサ診断装置は、二次電池セルと接続された複数の電流センサのエラーを診断する装置であって、前記二次電池セルの充放電サイクルの間に、同じ時点で第１電流センサで測定された第１電流値及び第２電流センサで測定された第２電流値を受信し、前記第１電流センサが前記第１電流値を測定する度に前記第１電流センサの駆動オフセットを測定し、前記第２電流センサが前記第２電流値を測定する度に前記第２電流センサの駆動オフセットを測定し、現在充放電サイクルで前記二次電池セルの充放電が行われる前に、前記第１電流センサの第１ウェイクアップオフセット及び前記第２電流センサの第２ウェイクアップオフセットを測定し、直前充放電サイクルで測定された前記第１電流センサの第１駆動オフセット及び前記第２電流センサの第２駆動オフセットを前記第１ウェイクアップオフセット及び前記第２ウェイクアップオフセットとそれぞれ比べて、比較結果に基づいて前記第１電流センサ及び前記第２電流センサのエラー発生を診断するように構成された制御ユニットを含む。
【００１１】
前記制御ユニットは、前記直前充放電サイクルで最も最後に測定された前記第１電流センサの駆動オフセットを前記第１駆動オフセットとして選択し、前記直前充放電サイクルで最も最後に測定された前記第２電流センサの駆動オフセットを前記第２駆動オフセットとして選択するように構成され得る。
【００１２】
本発明の他の態様による電流センサ診断装置は、前記充放電サイクル毎に前記第１電流センサの複数の駆動オフセット及び前記第２電流センサの複数の駆動オフセットを測定された順に保存するように構成された保存ユニットをさらに含み得る。
【００１３】
前記制御ユニットは、前記保存ユニットに保存された前記第１電流センサの複数の駆動オフセットのうち最も最後に保存された駆動オフセットを前記第１駆動オフセットとして選択し、前記保存ユニットに保存された前記第２電流センサの複数の駆動オフセットのうち最も最後に保存された駆動オフセットを前記第２駆動オフセットとして選択するように構成され得る。
【００１４】
前記制御ユニットは、前記第１電流センサ及び前記第２電流センサの少なくとも一つにエラーが発生したと判断されれば、前記現在充放電サイクルで前記二次電池セルの充電及び放電が行われないように、前記二次電池セルに接続されたメインリレーの動作状態をターンオフ状態に制御するように構成され得る。
【００１５】
前記制御ユニットは、前記第１駆動オフセットと前記第１ウェイクアップオフセットとの間の第１オフセット偏差及び前記第２駆動オフセットと前記第２ウェイクアップオフセットとの間の第２オフセット偏差を算出し、算出された第１オフセット偏差及び第２オフセット偏差の少なくとも一つが既に設定された基準偏差以上であれば、前記メインリレーの動作状態をターンオフ状態に制御するように構成され得る。
【００１６】
前記制御ユニットは、前記第１電流値及び前記第２電流値の少なくとも一つが既に設定された臨界電流以上であれば、前記メインリレーの動作状態をターンオフ状態に制御するように構成され得る。
【００１７】
本発明のさらに他の態様による電流センサ診断装置において、前記制御ユニットは、予め決められた複数のサンプリング時点毎に、前記第１電流値及び前記第２電流値を同じタイミングでサンプリングする電流値サンプリング部と、同じタイミングでサンプリングされた第１電流値と第２電流値との差値の大きさが予め決められた基準電流値を超えるか否かを判断する第１判断部と、前記差値の大きさが前記基準電流値を超えていないと判断された回数を積算して第１頻度数を算出し、前記差値の大きさが前記基準電流値を超えたと判断された回数を積算して第２頻度数を算出する頻度数算出部と、前記第１頻度数と第２頻度数との総合に対する前記第１頻度数の比率に該当するエラー判定比率を算出し、前記算出されたエラー判定比率を予め決められた基準比率と比べてエラー発生を判断する第２判断部とを含み得る。
【００１８】
前記第２判断部は、前記算出されたエラー判定比率が前記基準比率以上である場合、前記第１電流センサ及び第２電流センサにエラーが発生していないと判断し、前記算出されたエラー判定比率が前記基準比率未満である場合、前記第１電流センサ及び第２電流センサの少なくともいずれか一つにエラーが発生したと判断するように構成され得る。
【００１９】
前記制御ユニットは、前記第２判断部が前記第１電流センサ及び前記第２電流センサの少なくとも一つにエラーが発生したと判断した場合、前記現在充放電サイクルで前記二次電池セルの充電及び放電が行われないように、前記二次電池セルに接続されたメインリレーの動作状態をターンオフ状態に制御するように構成され得る。
【００２０】
前記電流値サンプリング部は、前記第１判断部に前記第１電流値及び前記第２電流値を伝達する直前の時点から予め設定された基準時間以前時点までサンプリングされた第１電流値及び第２電流値を前記第１判断部に伝達するように構成され得る。
【００２１】
本発明の他の一態様によるバッテリー管理システムは、本発明の一態様による電流センサ診断装置を含む。
【００２２】
本発明の他の態様によるバッテリー管理システムは、前記第１電流センサまたは前記第２電流センサを通じて測定された電流値に基づいて二次電池セルの充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）を推定するＳＯＣ推定ユニットと、前記制御ユニットが前記第１電流センサ及び第２電流センサの少なくともいずれか一つにエラーが発生したと判断した場合、前記ＳＯＣ推定ユニットに充電状態推定の中断を要請するエラー情報処理部とをさらに含み得る。
【００２３】
本発明のさらに他の一態様によるバッテリーパックは、本発明の一態様による電流センサ診断装置を含む。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、二つの電流センサのオフセット及び電流値を用いて電流センサのエラーを診断することで、電流センサを使用するシステムの種類、電流源のタイプや電圧特性などとは関係なく同じ方式で電流センサのエラーを診断でき、複数の電流センサを含む多様なシステムに容易に適用することができる。
【００２５】
また、二つの電流センサが同時に測定した電流値を相互比べて電流センサのエラー発生を判断することで、電流センサが全く作動しない場合のエラーは勿論、電流センサの応答速度の低下や位相遅延などによって電流値に測定誤差が発生する場合のエラーも正確に診断することができる。
【００２６】
外にも、本発明が属する技術分野の通常の知識を持つ者であれば、本発明による多様な実施形態によって上述していない多くの技術的課題を解決できることを以下の説明から明らかに分かるであろう。
【００２７】
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形態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ものであるため、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。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態による電流センサ診断装置を含むバッテリーパックの例示的な構成を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態による電流センサ診断装置において、複数の電流センサそれぞれのオフセット偏差によって制御されるメインリレーの動作状態を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態による電流センサ診断装置を概略的に示したブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による電流センサ診断装置において、制御ユニットを概略的に示したブロック図である。
【図５】二つの電流センサ間の電流差値による暫定的エラー判断の際、正常状態及びエラー状態として判断される電流値範囲を直交座標系に示した図である。
【図６】本発明の他の実施形態による電流センサ診断方法を概略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施形態を説明する。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形態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形態に過ぎず、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。
【００３０】
後述する実施形態において、電流センサの電流源として説明される二次電池セルは、充電状態推定などのために電流センサを使用する二次電池セルを総称する。
【００３１】
また、本発明において、二次電池セルに使用された正極材、負極材、電解質や分離膜の種類、二次電池の包装に使用された包装材の種類、二次電池セルの内・外部の構造などによって二次電池セルの名称が変わっても、該当セルは全て二次電池セルに含まれ得る。
【００３２】
また、本発明は、二次電池セルの電流を測定する電流センサのエラーを診断することだけでなく、複数の二次電池セルを直列で接続して高電圧を具現したバッテリーパックの電流を測定する電流センサ、電気自動車やハイブリッド自動車の電気モーターの電流を測定する電流センサなどのエラーを診断することにも適用できることを予め明らかにしておく。
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態による電流センサ診断装置１００を含むバッテリーパックの例示的な構成を示した図である。
【００３４】
図１を参照すると、バッテリーパックは、二次電池セル２０、メインリレー２１、第１電流センサ１２ａ、第２電流センサ１２ｂ及び電流センサ診断装置１００を含むことができる。
【００３５】
ここで、第１電流センサ１２ａは、メインセンサであり、第２電流センサ１２ｂはセーフティ（ｓａｆｅｔｙ）センサであり得る。すなわち、第１電流センサ１２ａは、二次電池セル２０の電流測定に用いられる主なセンサである。そして、第２電流センサ１２ｂは、第１電流センサ１２ａと並列的に二次電池セル２０の電流を測定するセンサであって、第１電流センサ１２ａに補完的に提供されるセンサであり得る。
【００３６】
ここで、それぞれの電流センサ１２ａ、１２ｂは、当業界で一般に使用されるホールセンサまたはセンス抵抗から構成され得る。ホールセンサまたはセンス抵抗は、充電電流または放電電流が流れる線路に設けられ得る。制御ユニット１１０は、ホールセンサから出力される電圧信号またはセンス抵抗の両端間に印加される電圧を測定し、電圧信号または測定された電圧を用いて充電電流または放電電流の大きさを決定することができる。制御ユニット１１０は、ホールセンサから出力される電圧信号またはセンス抵抗の両端に印加される電圧をデジタル値に変換するため、アナログ−デジタルコンバータ（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、ＡＤＣ）を含み得る。
【００３７】
ホールセンサまたはセンス抵抗を用いて二次電池セル２０の充電電流または放電電流の大きさを測定する技術は当業者に自明であるため、詳しい説明は省略する。
【００３８】
メインリレー２１は、二次電池セル２０の正極端子とバッテリーパックの正極端子Ｐ＋との間に接続され、メイン充放電経路を通電させるか又はメイン充放電経路の接続を遮断し得る。ここで、メイン充放電経路とは、バッテリーパックの正極端子Ｐ＋、メインリレー２１、二次電池セル２０及びバッテリーパックの負極端子Ｐ−を接続する経路であって、バッテリーパックに電流が流れる大電流経路であり得る。
【００３９】
そして、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂは、前記メイン充放電経路に配置され得る。図１の実施形態では第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂが全て二次電池セル２０の負極端子とバッテリーパックの負極端子Ｐ−との間に配置された例を示したが、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂはメイン充放電経路上であれば制限なく配置され得る。
【００４０】
制御ユニット１１０は、前記二次電池セル２０の充放電サイクルの間に、同じ時点で第１電流センサ１２ａで測定された第１電流値及び第２電流センサ１２ｂで測定された第２電流値を受信するように構成され得る。
【００４１】
より具体的には、それぞれの電流センサ１２ａ、１２ｂは、二次電池セル２０の充電電流または放電電流の大きさを一定周期毎に同じタイミングで測定し、測定された電流の大きさを示す信号を制御ユニット１１０に出力し得る。
【００４２】
図１を参照すると、制御ユニット１１０は、第１センシングラインＳＬ１を通じて第１電流センサ１２ａと電気的に接続され、第２センシングラインＳＬ２を通じて第２電流センサ１２ｂと電気的に接続され得る。
【００４３】
例えば、制御ユニット１１０は、メインコア及びセーフティコアを別に備え得る。そして、メインコアは第１センシングラインＳＬ１を通じて第１電流センサ１２ａと接続され、セーフティコアは第２センシングラインＳＬ２を通じて第２電流センサ１２ｂと接続され得る。
【００４４】
そして、複数の電流センサ１２ａ、１２ｂは、二次電池セル２０の充電電流または放電電流を一定周期毎に測定し得る。すなわち、第１電流センサ１２ａは二次電池セル２０の第１電流値を測定し、第２電流センサ１２ｂは二次電池セル２０の第２電流値を測定し得る。
【００４５】
制御ユニット１１０は、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂに電流が流れるとき、第１センシングラインＳＬ１を通じて第１電流センサ１２ａで測定した第１電流値を受信し、第２センシングラインＳＬ２を通じて第２電流センサ１２ｂで測定した第２電流値を受信し得る。
【００４６】
制御ユニット１１０は、前記第１電流センサ１２ａが前記第１電流値を測定する度に前記第１電流センサ１２ａの駆動オフセットを測定するように構成され得る。ここで、オフセットとは、一般に使用される電流センサの磁束密度に関する値であって、制御ユニット１１０が電流センサのオフセットを測定することについての詳しい説明は省略する。
【００４７】
また、制御ユニット１１０は、前記第２電流センサ１２ｂが前記第２電流値を測定する度に前記第２電流センサ１２ｂの駆動オフセットを測定するように構成され得る。
【００４８】
すなわち、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂは、同じ時点でメイン充放電経路を流れる電流値を測定し得る。したがって、制御ユニット１１０は、同じ時点で第１電流センサ１２ａの駆動オフセット及び第２電流センサ１２ｂの駆動オフセットをそれぞれ測定し得る。
【００４９】
また、制御ユニット１１０は、現在充放電サイクルで前記二次電池セル２０の充放電が行われる前に、前記第１電流センサ１２ａの第１ウェイクアップオフセット及び前記第２電流センサ１２ｂの第２ウェイクアップオフセットを測定するように構成され得る。
【００５０】
ここで、ウェイクアップオフセットは、駆動オフセットと異なって、メイン充放電経路に電流が流れないとき、制御ユニット１１０が第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂのオフセットを測定した値である。すなわち、メインリレー２１の動作状態がターンオフ状態であるとき、制御ユニット１１０は、第１電流センサ１２ａの第１ウェイクアップオフセット及び第２電流センサ１２ｂの第２ウェイクアップオフセットを測定し得る。そのため、制御ユニット１１０は、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂに電流を流すように構成され得る。
【００５１】
例えば、制御ユニット１１０は、５Ｖ電圧出力端子を含むように構成され、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂは、制御ユニット１１０の電圧出力端子に接続され得る。そして、制御ユニット１１０によって第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂに電流が流れれば、制御ユニット１１０は、第１電流センサ１２ａの第１ウェイクアップオフセット及び第２電流センサ１２ｂの第２ウェイクアップオフセットを測定し得る。
【００５２】
制御ユニット１１０は、直前充放電サイクルで測定された前記第１電流センサ１２ａの第１駆動オフセット及び前記第２電流センサ１２ｂの第２駆動オフセットを前記第１ウェイクアップオフセット及び前記第２ウェイクアップオフセットとそれぞれ比較するように構成され得る。
【００５３】
すなわち、制御ユニット１１０は、現在充放電サイクルで測定されたウェイクアップオフセットと直前充放電サイクルで測定された駆動オフセットとを比較し得る。
【００５４】
上述したように、ウェイクアップオフセットは、二次電池セル２０の充電及び放電が行われる前に制御ユニット１１０から出力された電流に基づいて測定されたオフセットであり、駆動オフセットは、メイン充放電経路を流れる電流に基づいて測定されたオフセットである。ただし、オフセットは複数の電流センサ１２ａ、１２ｂ自体の磁束密度と関連するため、電流センサに流れる電流の大きさの影響を少なく受け得る。
【００５５】
制御ユニット１１０は、比較結果に基づいて前記第１電流センサ１２ａ及び前記第２電流センサ１２ｂのエラー発生を診断するように構成され得る。
【００５６】
具体的には、制御ユニット１１０は、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂの少なくとも一つに対し、駆動オフセットとウェイクアップオフセットとの間のオフセット偏差が既に設定された偏差以上であれば、メインリレー２１の動作状態をターンオフ状態に維持させることができる。すなわち、このような場合、制御ユニット１１０は、二次電池セル２０が充電及び放電が行われないようにメイン充放電経路の接続を遮断することができる。
【００５７】
例えば、第１電流センサ１２ａの第１駆動オフセットと第１ウェイクアップオフセットとの間の偏差が既に設定された偏差以上であると仮定する。この場合は、直前充放電サイクルで測定された第１駆動オフセットと現在充放電サイクルで（特に、二次電池セル２０の充電及び放電が始まる直前）測定された第１ウェイクアップオフセットとの差が大きい場合であり得る。これはすなわち、直前充放電サイクルが行われる期間、または直前充放電サイクルが終わってから現在充放電サイクルが始まるまでの期間のうち少なくとも一つで第１電流センサ１２ａ自体にエラーが発生した場合であると言える。したがって、制御ユニット１１０は、第１電流センサ１２ａの第１駆動オフセットと第１ウェイクアップオフセットとの間の偏差に基づいて第１電流センサにエラーが発生したか否かを診断することができる。
【００５８】
他の例として、第２電流センサ１２ｂの第２駆動オフセットと第２ウェイクアップオフセットとの間の偏差が既に設定された偏差以上であると仮定する。この場合も、直前充放電サイクルが行われる期間、または直前充放電サイクルが終わってから現在充放電サイクルが始まるまでの期間のうち少なくとも一つで第２電流センサ１２ｂ自体にエラーが発生した場合であると言える。したがって、制御ユニット１１０は、第２電流センサ１２ｂの第２駆動オフセットと第２ウェイクアップオフセットとの間の偏差に基づいて第２電流センサ１２ｂにエラーが発生したか否かを診断することができる。
【００５９】
そして、制御ユニット１１０は、前記第１電流センサ１２ａ及び前記第２電流センサ１２ｂのうち少なくとも一つにエラーが発生したと判断されれば、前記現在充放電サイクルで前記二次電池セル２０の充電及び放電が行われないように、前記二次電池セル２０に接続されたメインリレー２１の動作状態をターンオフ状態に制御するように構成され得る。
【００６０】
具体的には、第１電流センサ１２ａと第２電流センサ１２ｂとは、メインセンサとセーフティセンサとの関係であり得る。すなわち、バッテリーパックの安全性向上のため、第２電流センサ１２ｂは第１電流センサ１２ａに対する補完的性格を有し得る。したがって、制御ユニット１１０は、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂの少なくとも一つにエラーが発生したと判断された場合、メインリレー２１の動作状態をターンオフ状態に維持させることができる。
【００６１】
例えば、図１に示されたバッテリーパック１が前記二次電池セル２０から電力の供給を受ける装置に備えられたと仮定する。この場合、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂはメイン充放電経路に流れる電流を測定し、制御ユニット１１０は第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂによって測定された電流値に基づいてバッテリーパックの状態を常時診断し得る。すなわち、二次電池セル２０から電力の供給を受ける装置（例えば、電気自動車）は、バッテリーパック及び二次電池セル２０の状態によって大きい事故が生じ得る危険を有している。したがって、制御ユニット１１０は、補充／補完的性格の第２電流センサ１２ｂにエラーが発生したと判断されれば、バッテリーパックの安全性を確保するため、メイン充放電経路が通電されないようにメインリレー２１を制御することができる。
【００６２】
図１の実施形態において、制御ユニット１１０は、メインリレー２１と制御ラインＣＬを通じて接続され得る。そして、制御ユニット１１０は、制御ラインＣＬを通じてターンオフ命令信号またはターンオン命令信号を出力することで、メインリレー２１の動作状態を制御することができる。
【００６３】
例えば、制御ユニット１１０が制御ラインＣＬを通じてターンオフ命令信号を出力した場合、メインリレー２１は該当信号を受信し、動作状態がターンオフ状態に切り換えられるか又は維持され得る。すなわち、この場合、メイン充放電経路の接続が遮断され得る。
【００６４】
他の例として、制御ユニット１１０が制御ラインＣＬを通じてターンオン命令信号を出力した場合、メインリレー２１は該当信号を受信し、動作状態がターンオン状態に切り換えられるか又は維持され得る。すなわち、この場合、メイン充放電経路が通電され得る。
【００６５】
図２を参照して、第１電流センサ１２ａのオフセット偏差及び第２電流センサ１２ｂのオフセット偏差に基づいて、制御ユニット１１０が制御するメインリレー２１の動作状態について具体的に説明する。
【００６６】
図２は、本発明の一実施形態による電流センサ診断装置１００において、複数の電流センサそれぞれのオフセット偏差によって制御されるメインリレー２１の動作状態を示した図である。
【００６７】
図２を参照すると、オフセット偏差とは、駆動オフセットとウェイクアップオフセットとの間の偏差である。すなわち、第１電流センサ１２ａのオフセット偏差とは、第１電流センサ１２ａの第１駆動オフセットと第１ウェイクアップオフセットとの間の偏差である。より具体的には、第１電流センサ１２ａのオフセット偏差とは、直前充放電サイクルで測定された第１駆動オフセットと現在充放電サイクル（メイン充放電経路に電流が流れる前）で測定された第１ウェイクアップオフセットとの間の偏差である。
【００６８】
同様に、第２電流センサ１２ｂのオフセット偏差とは、第２電流センサ１２ｂの第２駆動オフセットと第２ウェイクアップオフセットとの間の偏差である。
【００６９】
そして、基準偏差とは、予め設定された基準偏差であって、複数の電流センサ１２ａ、１２ｂにエラーが発生したか否かを判断するための基準値である。すなわち、いずれか一つの電流センサのオフセット偏差が基準偏差以上である場合、制御ユニット１１０は、該当電流センサにエラーが発生したと判断し得る。すなわち、オフセット偏差が基準偏差以上である場合は、電流センサ自体の磁束密度が大きく変わった場合であって、電流センサにエラーが発生した場合であり得る。
【００７０】
まず、制御ユニット１１０は、前記第１駆動オフセットと前記第１ウェイクアップオフセットとの間の第１オフセット偏差、及び前記第２駆動オフセットと前記第２ウェイクアップオフセットとの間の第２オフセット偏差を算出するように構成され得る。
【００７１】
そして、制御ユニット１１０は、算出された第１オフセット偏差及び第２オフセット偏差の少なくとも一つが既に設定された基準偏差以上であれば、前記メインリレー２１の動作状態をターンオフ状態に制御するように構成され得る。
【００７２】
図２を参照すると、制御ユニット１１０は、第１オフセット偏差及び第２オフセット偏差が全て既に設定された基準偏差未満である場合のみにメインリレー２１の動作状態をターンオン状態に制御し、現在充放電サイクルが行われるようにメイン充放電経路を通電させることができる。
【００７３】
逆に、制御ユニット１１０は、第１オフセット偏差及び第２オフセット偏差のうちいずれか一つでも既に設定された基準偏差以上である場合は、メインリレー２１の動作状態をターンオフ状態に制御し、現在充放電サイクルがこれ以上行われないようにメイン充放電経路の接続を遮断させることができる。
【００７４】
すなわち、本発明の一実施形態による電流センサ診断装置１００は、二次電池セル２０に流れる電流を正確に測定して安全に制御するため、メインセンサである第１電流センサ１２ａ及びセーフティセンサである第２電流センサ１２ｂの状態が全て正常である場合のみに二次電池セル２０の充電または放電を行うという長所を有する。
【００７５】
したがって、二次電池セル２０の充放電が第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂの状態が正常であるときのみに行われるため、二次電池セル２０に対して測定された電流値の信頼度を向上させることができる。また、二次電池セル２０に対する電流測定の誤謬によって生じ得る事故を予め防止することができる。
【００７６】
前記制御ユニット１１０は、前記直前充放電サイクルで最も最後に測定された前記第１電流センサ１２ａの駆動オフセットを前記第１駆動オフセットとして選択するように構成され得る。
【００７７】
望ましくは、制御ユニット１１０は、第１電流センサ１２ａの第１オフセット偏差を算出するとき、最も近接した時点で測定された第１駆動オフセットと第１ウェイクアップオフセットとの間の偏差を算出し得る。
【００７８】
すなわち、制御ユニット１１０は、充放電サイクルで第１電流センサ１２ａが第１電流値を測定する度に第１駆動オフセットを測定するため、最も近接した時点で測定された第１駆動オフセットと第１ウェイクアップオフセットとの間の偏差を算出することで、第１電流センサ１２ａの最も最近の状態を診断し得る。そのため、制御ユニット１１０は、直前充放電サイクルで最も最後に測定された第１電流センサ１２ａの駆動オフセット、すなわち、直前充放電サイクルで最も最近に測定された第１電流センサ１２ａの駆動オフセットを前記第１オフセット偏差の算出に用いられる第１駆動オフセットとして選択し得る。
【００７９】
同様に、前記制御ユニット１１０は、前記直前充放電サイクルで最も最後に測定された前記第２電流センサ１２ｂの駆動オフセットを前記第２駆動オフセットとして選択するように構成され得る。
【００８０】
制御ユニット１１０は、充放電サイクルで第２電流センサ１２ｂが第２電流値を測定する度に第２駆動オフセットを測定し得る。したがって、制御ユニット１１０は、直前充放電サイクルで最も最近に測定された第２電流センサ１２ｂの駆動オフセットを前記第２オフセット偏差の算出に用いられる第２駆動オフセットとして選択し得る。
【００８１】
したがって、本発明の一実施形態による電流センサ診断装置１００は、複数の電流センサ１２ａ、１２ｂの最新状態を診断することで、複数の電流センサ１２ａ、１２ｂにエラーが発生したか否かを判断することができる。
【００８２】
本発明の一実施形態による電流センサ診断装置１００は、前記充放電サイクル毎に前記第１電流センサ１２ａの複数の駆動オフセット及び前記第２電流センサ１２ｂの複数の駆動オフセットを測定された順に保存する保存ユニット１２０をさらに含み得る。
【００８３】
保存ユニット１２０は、制御ユニット１１０の判断結果などを受信して保存する。保存ユニット１２０は、情報を記録し消去可能な保存媒体であれば、その種類に特に制限がない。例えば、保存ユニット１２０は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、フラッシュメモリ、ハードディスク、光記録媒体または磁気記録媒体であり得る。
【００８４】
また、保存ユニット１２０は、制御ユニット１１０がアクセスできるように、例えばデータバスなどを介して制御ユニット１１０と電気的に接続され得る。このような接続を通じて、保存ユニット１２０は、制御ユニット１１０が実行する各種の制御ロジックを含むプログラム及び／または制御ロジックの実行時に発生するデータを、保存及び／または更新及び／または消去及び／または伝送し得る。保存ユニット１２０は、論理的に二つ以上に分割され得、その一部または全部が制御ユニット１１０内に含まれてもよい。
【００８５】
例えば、図１を参照すると、保存ユニット１２０は制御ユニット１１０と接続され得る。保存ユニット１２０と制御ユニット１１０とは、有線または無線通信を通じて、互いに信号を送受信できるように接続され得る。望ましくは、保存ユニット１２０と制御ユニット１１０とは、外部の干渉を最小化するため、有線を通じて互いに接続され得る。
【００８６】
制御ユニット１１０は、充放電サイクルで測定した第１電流センサ１２ａの複数の駆動オフセット及び第２電流センサ１２ｂの複数の駆動オフセットを保存ユニット１２０に送信し得る。保存ユニット１２０は、制御ユニット１１０から受信した第１電流センサ１２ａの複数の駆動オフセット及び第２電流センサ１２ｂの複数の駆動オフセットを保存し得る。望ましくは、保存ユニット１２０は、受信した第１電流センサ１２ａの複数の駆動オフセット及び第２電流センサ１２ｂの複数の駆動オフセットを充放電サイクル毎に保存し得る。
【００８７】
例えば、保存ユニット１２０は、第１充放電サイクル、第２充放電サイクル、及び第Ｎ充放電サイクルのそれぞれに対し、第１電流センサ１２ａの複数の駆動オフセット及び第２電流センサ１２ｂの複数の駆動オフセットをそれぞれ別に保存し得る。したがって、制御ユニット１１０は、保存ユニット１２０を通じて、所望の充放電サイクルで保存された第１電流センサ１２ａの複数の駆動オフセット及び第２電流センサ１２ｂの複数の駆動オフセットのみを選択的に参照することができる。
【００８８】
前記制御ユニット１１０は、前記保存ユニット１２０に保存された前記第１電流センサ１２ａの複数の駆動オフセットのうち最も最後に保存された駆動オフセットを前記第１駆動オフセットとして選択し、前記保存ユニット１２０に保存された前記第２電流センサ１２ｂの複数の駆動オフセットのうち最も最後に保存された駆動オフセットを前記第２駆動オフセットとして選択するように構成され得る。
【００８９】
望ましくは、制御ユニット１１０は、測定した第１電流センサ１２ａの複数の駆動オフセット及び第２電流センサ１２ｂの複数の駆動オフセットを測定された順に保存ユニット１２０に送信し得る。
【００９０】
例えば、制御ユニット１１０は、第１時点で測定した第１電流センサ１２ａの複数の駆動オフセット及び第２電流センサ１２ｂの複数の駆動オフセットを保存ユニット１２０に送信した後、第２時点で測定した第１電流センサ１２ａの複数の駆動オフセット及び第２電流センサ１２ｂの複数の駆動オフセットを保存ユニット１２０に送信し得る。そして、保存ユニット１２０は、第１電流センサ１２ａの複数の駆動オフセット及び第２電流センサ１２ｂの複数の駆動オフセットを受信した順に保存し得る。
【００９１】
したがって、制御ユニット１１０は、保存ユニット１２０に最も最後に保存された第１電流センサ１２ａの複数の駆動オフセットを選択することで、直前サイクルで最も最近に測定された第１電流センサ１２ａの駆動オフセットを選択し得る。また、制御ユニット１１０は、保存ユニット１２０に最も最後に保存された第２電流センサ１２ｂの複数の駆動オフセットを選択することで、直前サイクルで最も最近に測定された第２電流センサ１２ｂの駆動オフセットを選択し得る。
【００９２】
また、制御ユニット１１０は、直前充放電サイクルで最も最近に測定された第１電流センサ１２ａの駆動オフセットを第１駆動オフセットとして選択し、選択した第１駆動オフセットと現在充放電サイクルで測定した第１ウェイクアップオフセットとの間の偏差に基づいて、第１電流センサ１２ａの最新状態を診断することができる。
【００９３】
同様に、制御ユニット１１０は、直前充放電サイクルで最も最近に測定された第２電流センサ１２ｂの駆動オフセットを第２駆動オフセットとして選択し、選択した第２駆動オフセットと現在充放電サイクルで測定した第２ウェイクアップオフセットとの間の偏差に基づいて、第２電流センサ１２ｂの最新状態を診断することができる。
【００９４】
したがって、本発明の一実施形態による電流センサ診断装置１００は、新たな充放電サイクルが行われる度に、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂの最新状態を診断することで、電流センサに発生したエラーによる予期せぬ事故を予め防止することができる。
【００９５】
充放電サイクルの進行中（充電及び／または放電が既に行われている場合）であれば、電流センサにエラーが発生しても、メイン充放電経路の接続を直ちに遮断させることができない。例えば、図１の実施形態に示されたバッテリーパック１が電気自動車のような装置に備えられた場合、充放電サイクルの進行中にメイン充放電経路の接続を遮断させれば、電気自動車のエンジンが停止するおそれがある。したがって、電流センサ診断装置１００は、このような問題を解決するため、二次電池セル２０を用いる装置の駆動が始まるとき（二次電池セル２０の充電及び放電が始まる前）、複数の電流センサ１２ａ、１２ｂのエラー発生を診断するという長所がある。
【００９６】
前記制御ユニット１１０は、前記第１電流値及び前記第２電流値の少なくとも一つが既に設定された臨界電流以上であれば、前記メインリレー２１の動作状態をターンオフ状態に制御するように構成され得る。
【００９７】
具体的には、制御ユニット１１０は、第１電流センサ１２ａで測定された第１電流値及び第２電流センサ１２ｂで測定された第２電流値のいずれか一つでも既に設定された臨界電流以上であれば、バッテリーパックに過電流が流れていると判断し得る。
【００９８】
制御ユニット１１０は、過電流によるバッテリーパックの内部構成要素の破損を防止するため、メインリレー２１の動作状態をターンオフ状態に制御することで、メイン充放電経路に電流が流れることを遮断させることができる。
【００９９】
すなわち、制御ユニット１１０は、二次電池セル２０の駆動が始まる時点では複数の電流センサ１２ａ、１２ｂのオフセット偏差に基づいて複数の電流センサ１２ａ、１２ｂのエラー発生を診断してメインリレー２１の動作状態を制御し、二次電池セル２０の駆動中には複数の電流センサ１２ａ、１２ｂで測定された電流値に基づいてメインリレー２１の動作状態を制御できるという長所がある。
【０１００】
図３は、本発明の一実施形態による電流センサ診断装置１００を含むＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を概略的に示した図である。
【０１０１】
図３を参照すると、本発明による電流センサ診断装置１００は、同一電流を測定するように構成された複数の電流センサ１２ａ、１２ｂの少なくとも一つの電流センサに発生したエラーを診断する装置であって、ＢＭＳ１０に含まれる装置として構成され得る。ここで、同一電流とは、同じ時点で二次電池セルに流れる電流である。
【０１０２】
実施例によっては、電流センサ診断装置１００は、ＢＭＳ１０と連動する別個の装置として構成されてもよい。この場合、電流センサ診断装置１００は、ＢＭＳ１０と通信インターフェースまたはＩ／Ｏインターフェースを介して接続され得、電流センサのエラー診断情報をＢＭＳ１０側に伝達し得る。
【０１０３】
ＢＭＳ１０は、二次電池セル２０の充放電電流、電圧及び温度などを周期的に測定してモニタリングし、二次電池セル２０のＳＯＣを推定し得る。そして、ＢＭＳ１０は、推定結果に従って充電ユニット３０を通じて二次電池セル２０を充電するなど、二次電池セル２０に対する全般的な管理を行うバッテリー管理システムである。そのため、ＢＭＳ１０は、複数の電流センサ１２ａ、１２ｂ、電圧センサ１４、温度センサ１６、ＳＯＣ推定ユニット１８などを含むことができる。
【０１０４】
複数の電流センサ１２ａ、１２ｂは、同一電流を測定するように構成される。
【０１０５】
一例として、図１の実施形態のように、複数の電流センサ１２ａ、１２ｂを相互直列で接続した直列回路が二次電池セル２０の充・放電電流が流れる線路上に直列で接続されるように構成され得る。
【０１０６】
他の一例として、複数の電流センサ１２ａ、１２ｂが全て同じ等価抵抗を有するように設計された場合は、複数の電流センサ１２ａ、１２ｂを相互並列で接続した並列回路が二次電池セル２０の充・放電電流が流れる線路上に直列で接続されるように構成されてもよい。
【０１０７】
複数の電流センサ１２ａ、１２ｂの電流測定時点は、ＳＯＣ推定過程が行われる間はＳＯＣ推定ユニット１８によって制御され、電流センサ診断過程が行われる間は電流センサ診断装置１００の制御ユニット１１０によって制御され得る。詳しくは後述するが、電流センサ診断装置１００の制御ユニット１１０がＳＯＣ推定ユニット１８を含むように構成されてもよい。
【０１０８】
電流センサ診断過程で複数の電流センサ１２ａ、１２ｂの電流測定時点が制御ユニット１１０によって制御される場合、それぞれの電流センサ１２ａ、１２ｂは電気的信号を送受信できるように、導電ラインを通じて制御ユニット１１０と電気的に接続され得る。例えば、図１の実施形態において、第１電流センサ１２ａは第１センシングラインＳＬ１を通じて制御ユニット１１０と接続され、第２電流センサ１２ｂは第２センシングラインＳＬ２を通じて制御ユニット１１０と接続され得る。
【０１０９】
ＢＭＳ１０は、複数の電流センサ１２ａ、１２ｂを通じて測定された電流値の平均値を電流の測定値として決定すると同時に、電流センサ１２ａ、１２ｂの誤謬を信頼性高く診断することができる。
【０１１０】
一方、電圧センサ１４及び温度センサ１６は、主にＳＯＣの推定やその他の二次電池セル２０の管理のために使用されるセンサである。
【０１１１】
電圧センサ１４は、二次電池セル２０の電圧を測定する。そのため、電圧センサ１４は、電気的信号を送受信できるように、ＳＯＣ推定ユニット１８と電気的に接続される。電圧センサ１４は、ＳＯＣ推定ユニット１８の統制の下で、二次電池セル２０の正極と負極との間に印加される電圧を一定周期毎に測定し、測定された電圧の大きさを示す信号をＳＯＣ推定ユニット１８に出力し得る。ＳＯＣ推定ユニット１８は、電圧センサ１４から出力される信号に応じて電圧を決定し、決定された電圧値を自体保存するか又はＢＭＳ１０の保存ユニット１２０に保存し得る。
【０１１２】
電圧センサ１４は、当業界で一般に使用される電圧測定回路から構成され得る。一例として、電圧測定回路は、差動増幅器（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を含み得る。二次電池セルの電圧を測定するための電圧センサ１４の回路構成は当業者に自明であるため、詳しい説明は省略する。
【０１１３】
温度センサ１６は、二次電池セル２０の温度を測定する。温度測定時点はＳＯＣ推定ユニット１８によって制御される。そのため、温度センサ１６は、電気的信号を送受信できるように、ＳＯＣ推定ユニット１８と電気的に接続される。温度センサ１６は、ＳＯＣ推定ユニット１８の統制の下で、二次電池セル２０の温度を一定周期毎に繰り返して測定し、測定された温度の大きさを示す信号をＳＯＣ推定ユニット１８に出力し得る。ＳＯＣ推定ユニット１８は、温度センサ１６から出力される信号に応じて二次電池セル２０の温度を決定し、決定された温度値を自体保存するか又はＢＭＳ１０の保存ユニット１２０に保存し得る。
【０１１４】
温度センサ１６は、当業界で一般に使用される熱電対（ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ）から構成され得る。二次電池セルの温度を測定するための温度センサ１６の回路構成は当業者に自明であるため、詳しい説明は省略する。
【０１１５】
ＳＯＣ推定ユニット１８は、二次電池セル２０に対するＳＯＣの推定を行う。ＳＯＣ推定ユニット１８は、二次電池セル２０が充電または放電する間に、自体保存されたか又はＢＭＳ１０の保存ユニット１２０に保存された二次電池セル２０の充電電流または放電電流を積算して二次電池セル２０のＳＯＣを測定し得る。
【０１１６】
ＳＯＣの初期値は、一般に、二次電池セルの充電または放電が始まる前に二次電池セル２０の開放回路電圧を測定し、開放回路電圧毎にＳＯＣを定義したルックアップテーブルを参照して決定し得る。
【０１１７】
実施形態によって、ＳＯＣ推定ユニット１８は、拡張カルマンフィルター（ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｋａｌｍａｎ ｆｉｌｔｅｒ）を用いて二次電池セル２０のＳＯＣを算出し得る。拡張カルマンフィルターは、二次電池セルの電圧、電流及び温度を用いて二次電池セルの充電状態を適応的に推定する数学的アルゴリズムである。
【０１１８】
拡張カルマンフィルターを用いた充電状態の推定は、一例としてＧｒｅｇｏｒｙ Ｌ． Ｐｌｅｔｔの論文「Extended Kalman filtering for battery management systems of LiPB-based HEV battery packs Parts 1, 2 and 3」（Journal of Power Source 134, 2004, p. 252-261）を参照でき、本明細書の一部として上記の論文が援用され得る。
【０１１９】
二次電池セル２０のＳＯＣは、拡張カルマンフィルターの外にも、二次電池セル２０の電圧、温度及び電流を選択的に活用して充電状態を推定可能な他の公知の方法によっても決定され得る。例えば、ＳＯＣ推定ユニット１８は、測定された二次電池セル２０の電流値を積算する電流積算法を用いて二次電池セル２０のＳＯＣを推定してもよい。
【０１２０】
算出されたＳＯＣ値は、ＳＯＣ推定ユニット１８に保存されるか又はＢＭＳ１０に含まれた保存ユニット１２０に保存され得る。
【０１２１】
充電ユニット３０は、ＳＯＣ推定ユニット１８またはＢＭＳ１０の保存ユニット１２０に保存されたＳＯＣ値を参照して二次電池セル２０の充電と放電を全般的に制御し得る。例えば、充電ユニット３０は、ＳＯＣに応じて出力を定義したルックアップテーブルを参照して二次電池セル２０の充電出力または放電出力を制御し得る。また、充電ユニット３０は、二次電池セル２０のＳＯＣが１００％に到達すれば充電を終了し、ＳＯＣが０％に到達すれば放電を中断し得る。勿論、充電及び放電が終わるＳＯＣは、１００％より低く且つ０％より高く設定されてもよい。前記ルックアップテーブルは、ＳＯＣ推定ユニット１８またはＢＭＳ１０に含まれた保存ユニット１２０に予め保存され得る。
【０１２２】
図３には二次電池セル２０に充電電流を供給する電流源及び二次電池セル２０の放電電流が供給される負荷が図示されていない。
【０１２３】
前記電流源は、商用電源または電気自動車やハイブリッド自動車のエンジンと結合されたジェネレータまたはブレーキと結合された回生充電装置であり得る。前記負荷は、二次電池セル２０の放電電力を消耗するデバイスであって、車両のモーターに結合されるかまたは各種の電子装置で必要とする電力を供給する双方向インバーターなどの電力変換回路であり得る。
【０１２４】
一例において、上述したＳＯＣ推定ユニット１８は、電流センサ診断装置１００の制御ユニット１１０と統合的に構成されてもよい。すなわち、上述したＳＯＣ推定ユニット１８の機能を制御ユニット１１０が行ってもよい。
【０１２５】
一方、本発明の一実施形態による電流センサ診断装置１００は、制御ユニット１１０及び保存ユニット１２０を含み、実施形態によって出力ユニット１３０、通信ユニット１４０などをさらに含むことができる。
【０１２６】
制御ユニット１１０は、同一電流の電流値を測定するように構成された第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂの電流値を周期的に受信し、受信した電流値を用いて前記第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂのエラー発生を判断する。
【０１２７】
出力ユニット１３０は、制御ユニット１１０の制御信号に応じて視覚的情報を出力する。出力ユニット１３０は、制御ユニット１１０の制御信号を受信できるように、制御ユニット１１０と電気的に接続され得る。出力ユニット１３０は、視覚的情報を出力可能であれば、その種類に特に制限がない。例えば、出力ユニット１３０は、光信号を出力するＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）から構成されるか、または、イメージを表示するＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）またはＡＭＯＬＥＤ（ａｃｔｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）を含むディスプレイユニットなどから構成され得る。
【０１２８】
通信ユニット１４０は、制御ユニット１１０の制御信号に応じて外部通信装置と有線通信または無線通信を行う。通信ユニット１４０は、制御ユニット１１０の制御信号と送信データを受信して外部通信装置に伝送するか、または、外部通信装置から受信したデータを制御ユニット１１０に伝達できるように、制御ユニット１１０と電気的に接続され得る。通信ユニット１４０は、外部通信装置とデータ通信可能であれば、その種類に特に制限がない。
【０１２９】
通信ユニット１４０は、外部通信装置の通信ケーブル端子が接続される通信ポートと通信インターフェースなどを含むように構成され得る。また、通信ユニット１４０は、タグ方式で制御ユニット１１０または保存ユニット１２０のデータを外部通信装置に伝送できるようにＮＦＣ（ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）通信モジュールやＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）通信モジュールを含むか、または、周辺通信装置と無線データ通信できるようにブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））通信モジュール、ＷｉＦｉ通信モジュールまたはＺｉｇＢｅｅ（登録商標）通信モジュールなどを含み得る。
【０１３０】
上述したように、制御ユニット１１０は、同一電流の電流値を測定するように構成された第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂの電流値を周期的に受信し、受信した電流値を用いて前記第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂのエラー発生を判断する。
【０１３１】
図４には本発明に適用される制御ユニット１１０の一例のブロック図が示されている。
【０１３２】
図４を参照すると、制御ユニット１１０は、電流値サンプリング部１１１、第１判断部１１２、頻度数算出部１１３及び第２判断部１１４を含み、実施形態によってエラー情報処理部１１５などをさらに含むことができる。
【０１３３】
図４に示された構成要素は、制御ユニット１１０が実行するプログラムモジュールを構成する要素であり得る。プログラムモジュールは、保存ユニット１２０に予め記録された後、制御ユニット１１０によって実行され得る。一つの構成要素は他の構成要素と統合され得る。また、一つの構成要素は二つ以上のサブ構成要素に分離され得る。一つの構成要素によって生成されたデータは、特に言及しなくても、保存ユニット１２０に保存された後、他の構成要素によって参照され得る。
【０１３４】
電流値サンプリング部１１１は、予め設定された複数のサンプリング時点毎に、前記第１電流センサ１２ａを通じて測定される第１電流値及び前記第２電流センサ１２ｂを通じて測定される第２電流値を同じタイミングでサンプリングし、同じタイミングでサンプリングされた第１電流値及び第２電流値を第１判断部１１２に伝達する。本発明の実施形態において、第１及び第２電流値のサンプリング回数はＮ回で予め設定され得る。
【０１３５】
本発明の他の実施形態において、電流値サンプリング部１１１は、第１及び第２電流値のサンプリング回数をＮ回で予め設定し、 サンプリングされたＮ個の第１及び第２電流値のうち最近にサンプリングされたＭ個の第１及び第２電流値を第１判断部１１２に伝達する。ここで、ＭはＮ未満であり得る。
【０１３６】
そのため、電流値サンプリング部１１１は、第１及び第２電流値にサンプリング番号をマッチングさせて保存し得る。
【０１３７】
これを通じて、本発明の他の実施形態において、電流値サンプリング部１１１は、最近にサンプリングされた第１及び第２電流値を第１判断部１１２に伝達することで判断の正確性を向上させることができる。
【０１３８】
さらに他の実施形態において、電流値サンプリング部１１１は、第１及び第２電流値のサンプリング回数をＮ回で予め設定し、第１判断部１１２に第１及び第２電流値を伝達する直前の時点から予め設定された基準時間以前時点までサンプリングされた第１及び第２電流値を第１判断部１１２に伝達し得る。
【０１３９】
さらに他の実施形態において、電流値サンプリング部１１１は、Ｍ個の第１及び第２電流値がサンプリングされても最近の基準時間の間にサンプリングされた第１及び第２電流値を第１判断部１１２に伝達し得る。
【０１４０】
そのため、電流値サンプリング部１１１は、第１及び第２電流値をサンプリングする時点のサンプリング時間を第１及び第２電流値にマッチングさせて保存し得る。
【０１４１】
第１判断部１１２は、同じタイミングでサンプリングされた第１電流値及び第２電流値を受信する度に、二つの電流値間の差値の大きさが予め決められた基準値を超えるか否かを判断する。例えば、第１判断部１１２は、同じタイミングでサンプリングされた第１電流値と第２電流値との差値の大きさが予め決められた基準値、例えば１７［Ａ］を超えるか否かを判断し得る。前記基準値は、一例示であるため、他の値に変更されてもよい。
【０１４２】
第１判断部１１２は、下記の数式１のように第１電流値と第２電流値との差値の大きさが基準値１７［Ａ］を超えていない場合、暫定的に第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂが正常状態であると判断し得る。
｜第１電流値−第２電流値｜≦１７［Ａ］ … 数式１
【０１４３】
一方、第１判断部１１２は、下記の数式２のように第１電流値と第２電流値との差値の大きさが基準値１７［Ａ］を超えた場合、暫定的に第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂの少なくとも一つの電流センサがエラー状態であると判断し得る。
｜第１電流値−第２電流値｜＞１７［Ａ］ … 数式２
【０１４４】
望ましくは、第１判断部１１２は、電流センサのエラー発生を判断した結果をＮ回にわたって頻度数算出部１１３に伝達する。
【０１４５】
図５には二つの電流センサ間の電流差値による暫定的エラー判断の際、正常状態及びエラー状態として判断される電流値範囲が直交座標系に示されている。
【０１４６】
図５の直交座標系において、Ｘ軸は第１電流値を示し、Ｙ軸は第２電流値を示す。二次電池セル２０の充電中に測定される電流値には正の値が割り当てられ、二次電池セル２０の放電中に測定される電流値には負の値が割り当てられる。
【０１４７】
図５を参照すると、第１電流値と第２電流値との差値の大きさが基準値１７［Ａ］を超えていない場合、すなわち同じタイミングでサンプリングされた第１電流値及び第２電流値をそれぞれＸ座標及びＹ座標にする点が点線Ｌ１と点線Ｌ２との間のＤ１領域に属する場合、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂが正常状態であると暫定的に判断できる。
【０１４８】
理論的観点から見れば、第１電流センサ１２ａと第２電流センサ１２ｂが同一電流を測定するため、第１電流値及び第２電流値を示した点は傾き１の直線上に位置すると正常状態であると判断し得る。しかし、電流センサの許容誤差などを考慮して第１電流値及び第２電流値に対応する点がＤ１領域に属すれば、該当電流センサ１２ａ、１２ｂを正常状態であると判断できる。
【０１４９】
一方、第１判断部１１２は、第１電流値と第２電流値との差値の大きさが基準値１７［Ａ］を超えた場合、すなわち第１電流値及び第２電流値に該当する点が点線Ｌ１と点線Ｌ２の外側であるＤ２領域に属する場合、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂのうち少なくとも一つの電流センサがエラー状態であると暫定的に判断し得る。
【０１５０】
図４を再度参照すると、頻度数算出部１１３は、第１判断部１１２の判断結果をＮ回にわたって順次に受信し、第１電圧値と第２電圧値との差値の大きさが基準値を超えていないと判断された回数を積算して第１頻度数を算出し、前記差値の大きさが基準値を超えたと判断された回数を積算して第２頻度数を算出する。この場合、第１頻度数は正常状態であると暫定判断された頻度数を意味し、第２頻度数はエラー状態であると暫定判断された頻度数を意味すると言える。頻度数算出部１１３は、Ｎ回にわたった第１頻度数及び第２頻度数の積算が完了すれば、第１頻度数及び第２頻度数を第２判断部１１４に伝達する。
【０１５１】
一方、他の実施形態において、第１判断部１１２は、伝達された第１及び第２電圧値にマッチングされたサンプリング番号が以前に電流値サンプリング部１１１から伝達された第１及び第２電圧値にマッチングされたサンプリング番号以下であるか否かを判断し、以下であれば電流値サンプリング部１１１に第１及び第２電圧値の再伝達を要請し得る。
【０１５２】
さらに他の実施形態において、第１判断部１１２は、伝達された第１及び第２電圧値にマッチングされたサンプリング時間が以前に電流値サンプリング部１１１から伝達された第１及び第２電圧値にマッチングされたサンプリング時間より過去であるか否かを判断し、過去であれば電流値サンプリング部１１１に第１及び第２電圧値の再伝達を要請し得る。
【０１５３】
これを通じて、第１判断部１１２は、以前に伝達を受けた第１及び第２電圧値と重複することなく、最新にサンプリングされた第１及び第２電圧値の伝達を受け得る。
【０１５４】
第２判断部１１４は、第１頻度数及び第２頻度数を第１判断部１１２から受信すれば、前記第１頻度数と第２頻度数との総合に対する前記第１頻度数の比率に該当するエラー判定比率を算出し、算出されたエラー判定比率を予め決められた基準比率と比べて電流センサのエラー発生を判断する。
【０１５５】
第２判断部１１４は、下記の数式３のようにエラー判定比率Ｒを算出し得る。
Ｒ［％］＝［第１頻度数÷（第１頻度数＋第２頻度数）］×１００ … 数式３
【０１５６】
第２判断部１１４は、エラー判定比率Ｒが基準比率以上である場合、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂにエラーが発生していないと判断する。一方、第２判断部１１４は、エラー判定比率Ｒが基準比率未満である場合、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂのうち少なくとも一つの電流センサにエラーが発生したと判断する。例えば、第２判断部１１４は、エラー判定比率Ｒが基準比率９５％以上であると、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂにエラーが発生していないと判断し、基準比率９５％未満であると、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂのうち少なくとも一つの電流センサにエラーが発生したと判断し得る。望ましくは、第２判断部１１４は、電流センサに対するエラー判断情報をエラー情報処理部１１５に伝達する。
【０１５７】
エラー情報処理部１１５は、前記制御ユニット１１０から電流センサにエラーが発生したか否かに対する判断結果を受信し得る。具体的には、エラー情報処理部１１５は、前記第２判断部１１４から受信したエラー判断情報が電流センサにエラーが発生したことを示す場合、電流センサエラーを示すＤＴＣ（ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ｔｒｏｕｂｌｅ ｃｏｄｅ）を生成して保存ユニット１２０に保存する。ＤＴＣは、システムエラーをそれぞれ固有のコードで示したものである。保存ユニット１２０に保存されたＤＴＣは、通信ユニット１４０を通じて外部装置に伝送され得る。
【０１５８】
すなわち、エラー情報処理部１１５は、電流センサエラーを示すＤＴＣを生成して保存ユニット１２０に保存し、電流センサエラー発生を知らせるエラー情報を前記ＤＴＣとともに通信ユニット１４０を通じて外部装置に伝送し得る。この場合、外部装置は、電流センサの診断結果を読み取る装置であるか、または、二次電池セル２０が電気自動車またはハイブリッド自動車に搭載された場合は車両の電池デバイスの動作を全般的に管理するＥＣＵであり得る。
【０１５９】
一実施形態において、エラー情報処理部１１５は、電流センサエラー発生を知らせるエラー情報を出力ユニット１３０を通じて視覚的情報として出力し得る。この場合、出力ユニット１３０はＬＥＤを点灯するか、または、ディスプレイユニットを通じてエラー発生通知メッセージを出力し得る。
【０１６０】
また、エラー情報処理部１１５は、前記第２判断部１１４から受信したエラー判定情報が電流センサにエラーが発生したことを示す場合、ＳＯＣ推定ユニット１８にＳＯＣ推定の中断を要請し得る。中断要請を受けたＳＯＣ推定ユニット１８は、ＳＯＣ推定を中断し、中断完了信号を制御ユニット１１０に伝送するか、または、通信インターフェースを通じてＢＭＳ１０の上位制御システムに伝送し得る。
【０１６１】
一方、頻度数算出部１１３は、Ｎ回にわたって積算された第１頻度数及び第２頻度数を第２判断部１１４に伝達した後、第１頻度数及び第２頻度数を０にリセットする。また、電流値サンプリング部１１１は、周期的な次回の診断時点が到来すれば、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂに対する電流値サンプリングを再開する。
【０１６２】
図６には本発明の一実施形態による電流センサ診断方法のフロー図が示されている。ここで、電流センサ診断方法は、二次電池セルの電流を測定するように構成された複数の電流センサのエラーを診断する方法であって、電流センサ診断装置１００によって実行できる。
【０１６３】
以下、図６を参照して電流センサ診断装置１００が行う動作を時系列的に説明する。
【０１６４】
図６を参照すると、電流センサ診断装置１００の制御ユニット１１０は、同一電流の電流値を測定するように構成された第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂの電流値を一定時点毎に受信し、受信した電流値を用いて前記第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂのエラー発生を判断する。
【０１６５】
制御ユニット１１０は、電流値サンプリング開始前の初期値としてサンプリング回数ｎを１に設定し、第１頻度数及び第２頻度数をそれぞれ０に設定し得る。
【０１６６】
制御ユニット１１０の電流値サンプリング部１１１は、予め決められた複数のサンプリング時点ｔｎ毎に、前記第１電流センサ１２ａを通じて測定される第１電流値Ｉ１ｎ及び前記第２電流センサ１２ｂを通じて測定される第２電流値Ｉ２ｎを同じタイミングでサンプリングして、同じタイミングでサンプリングされた第１電流値及び第２電流値Ｉ１ｎ、Ｉ２ｎを第１判断部１１２に伝達する（Ｓ４１０）。
【０１６７】
その後、制御ユニット１１０の第１判断部１１２は、同じタイミングでサンプリングされた第１電流値及び第２電流値に対して二つの電流値間の差値の大きさ、｜Ｉ１ｎ−Ｉ２ｎ｜が予め決められた基準値、例えば１７［Ａ］を超えるか否かを判断する（Ｓ４２０）。
【０１６８】
第１電流値と第２電流値との差値の大きさ｜Ｉ１ｎ−Ｉ２ｎ｜が基準値１７［Ａ］を超えていない場合、制御ユニット１１０の第１判断部１１２は暫定的に第１電流センサ１２ａと第２電流センサ１２ｂが正常状態であると判断し、判断結果を頻度数算出部１１３に伝達する。
【０１６９】
すると、制御ユニット１１０の頻度数算出部１１３は、正常状態と判断された回数を示す第１頻度数に１を足して第１頻度数を累積算出して保存ユニット１２０に保存する（Ｓ４３０）。
【０１７０】
一方、第１電流値と第２電流値との差値の大きさ｜Ｉ１ｎ−Ｉ２ｎ｜が基準値１７［Ａ］を超えた場合、制御ユニット１１０の第１判断部１１２は、暫定的に第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂのうち少なくとも一つの電流センサがエラー状態であると判断し、判断結果を頻度数算出部１１３に伝達する。
【０１７１】
すると、制御ユニット１１０の頻度数算出部１１３は、エラー状態と判断された回数を示す第２頻度数に１を足して第２頻度数を累積算出して保存ユニット１２０に保存する（Ｓ４４０）。
【０１７２】
制御ユニット１１０は、予め決められたサンプリング回数Ｎだけ上述した過程（Ｓ４１０〜Ｓ４４０）を繰り返す（Ｓ４５０、Ｓ４５５）。
【０１７３】
頻度数算出部１１３は、Ｎ回にわたった電流センサのエラー診断結果に対して第１頻度数及び第２頻度数が累積算出されれば、累積算出された第１頻度数及び第２頻度数を制御ユニット１１０の第２判断部１１４に伝達する。
【０１７４】
制御ユニット１１０の第２判断部１１４は、数式３のように第１頻度数と第２頻度数との総合に対する前記第１頻度数の比率に該当するエラー判定比率Ｒを算出し（Ｓ４６０）、算出されたエラー判定比率Ｒを予め決められた基準比率、例えば９５％と比べて電流センサのエラー発生を判断する（Ｓ４７０）。
【０１７５】
第２判断部１１４は、算出されたエラー判定比率Ｒが基準比率９５％以上である場合、最終的に第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂにエラーが発生していないと判断する。また、制御ユニット１１０は、予め決められた次回の診断周期が到来すれば、上述した過程（Ｓ４００〜Ｓ４７０）を繰り返し得る（Ｓ４８０）。制御ユニット１１０の頻度数算出部１１３は、Ｎ回にわたって累積算出された第１頻度数及び第２頻度数を第２判断部１１４に伝達した後、第１頻度数及び第２頻度数を０にリセットする。制御ユニット１１０の電流値サンプリング部１１１は、予め決められた次回の診断時期が到来すれば、第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂに対する電流値サンプリングを再開する。
【０１７６】
一方、第２判断部１１４は、算出されたエラー判定比率Ｒが基準比率９５％未満である場合、最終的に第１電流センサ１２ａ及び第２電流センサ１２ｂのうちいずれか一つの電流センサにエラーが発生したと判断し、電流センサのエラー診断情報をエラー情報処理部１１５に伝達する。
【０１７７】
すると、制御ユニット１１０のエラー情報処理部１１５は、電流センサエラーを示すＤＴＣを生成して保存ユニット１２０に保存する（Ｓ４９０）。
【０１７８】
選択的に、エラー情報処理部１１５は、電流センサエラーを示すＤＴＣを生成して保存ユニット１２０に保存した後、電流センサエラー発生を知らせるエラー情報を前記ＤＴＣとともに通信ユニット１４０を通じて外部装置に伝送し得る。
【０１７９】
一実施形態において、エラー情報処理部１１５は、電流センサエラー発生を知らせるエラー情報を出力ユニット１３０を通じて視覚的情報として出力し得る。この場合、出力ユニット１３０は、ＬＥＤを点灯するか、または、ディスプレイユニットを通じてエラー発生通知メッセージを出力し得る。
【０１８０】
また、エラー情報処理部１１５は、第２判断部１１４から伝達された電流センサのエラー診断情報が電流センサにエラーが発生したことを示す場合、ＳＯＣ推定ユニット１８にＳＯＣ推定の中断を要請し得る。中断要請を受けたＳＯＣ推定ユニット１８は、ＳＯＣ推定を中断し、中断完了信号を制御ユニット１１０に伝送するか、または、通信インターフェースを通じてＢＭＳ１０の上位制御システムに伝送し得る。
【０１８１】
本発明において、制御ユニット１１０は、上述した多様な制御ロジックを実行するため、当業界に知られたプロセッサ、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路、レジスタ、通信モデム、データ処理装置などを選択的に含み得る。また、前記制御ロジックがソフトウェアとして具現されるとき、制御ユニット１１０は、プログラムモジュールの集合として具現され得る。このとき、プログラムモジュールはメモリに保存され、プロセッサによって実行され得る。前記メモリは、プロセッサの内部または外部に備えられ得、周知の多様なコンピューター部品によってプロセッサと接続され得る。また、前記メモリは、本発明の保存ユニット１２０に含まれ得る。また、前記メモリは、デバイスの種類に関係なく情報が保存されるデバイスを総称するものであって、特定のメモリデバイスを指称するものではない。
【０１８２】
また、制御ユニット１１０の多様な制御ロジックは、少なくとも一つ以上が組み合わせられ、組み合わせられた制御ロジックは、コンピューター可読のコード体系で作成されてコンピューター可読の記録媒体に収録され得る。前記記録媒体は、コンピューターに含まれたプロセッサによってアクセス可能なものであれば、その種類に特に制限がない。一例として、前記記録媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスター、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、エムティー、ハードディスク、フロッピーディスク及び光データ記録装置を含む群から選択された少なくとも一つ以上を含む。また、前記コード体系は、ネットワークで接続されたコンピューターに分散して保存されて実行され得る。また、組み合わせられた制御ロジックを具現するための機能的なプログラム、コード及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野のプログラマによって容易に推論可能である。
【０１８３】
本発明において、二次電池セルは、一つの単位セルであってもよく、複数の単位セルが直列及び／または並列で接続された単位セルの集合体であってもよい。単位セルの集合体は電池モジュールまたは電池パックとも称され、本発明は単位セルの接続数と接続方式などによって制限されない。
【０１８４】
上述したように、本発明によれば、二つの電流センサのオフセット偏差及び電流値を用いて電流センサのエラーを診断することで、電流センサを使用するシステムの種類、電流源のタイプや電圧特性などとは関係なく同じ方式で電流センサのエラーを診断することができ、特に二つの電流センサを含む多様なシステムに容易に適用することができる。
【０１８５】
また、電流センサ状態診断装置は、二つの電流センサを通じて測定された電流値の平均値を電流の測定値として決定すると同時に、電流センサの誤謬を信頼性高く診断することができる。
【０１８６】
また、本発明は、同時に二つの電流センサが測定した電流値を相互比べて電流センサのエラー発生を判断することで、電流センサが全く作動しない場合のエラーはもちろん、電流センサの応答速度の低下や位相遅延などによって電流値に測定誤差が発生する場合のエラーも正確に診断することができる。
【０１８７】
また、本発明は、二つの電流センサが実際に測定した電流値間の差値に基づいて電流センサのエラー発生を繰り返して判断して判断結果を累積し、累積された判断結果を通じて判断結果毎の頻度数を算出した後、判断結果毎の頻度数を通じて再び最終的なエラー発生有無を確率的に判断することで、瞬間的な電流変化や周波数の変化に強い特性を有してエラー診断の正確性と信頼性を改善することができる。
【０１８８】
また、本発明は、高周波電流が入力される場合、電流センサ間の遮断周波数の相異によって測定電流値間に差が生じて電流センサにエラーが発生したと誤診される現象などを根本的に防止することができる。
【０１８９】
本発明による実施形態によって、当技術分野はもちろん、関連技術分野において本明細書に言及された内容以外の他の様々な技術的課題を解決できることは言うまでもない。
【０１９０】
本発明の多様な実施形態の説明において、「部」または「ユニット」と称される構成要素は、物理的に区分される要素であるよりは機能的に区分される要素として理解されねばならない。したがって、それぞれの構成要素は、他の構成要素と選択的に統合されるか、または、それぞれの構成要素が制御ロジックの効率的な実行のためにサブ構成要素に分割され得る。構成要素が統合または分割されても機能の同一性さえ認められれば、統合または分割された構成要素も本発明の範囲内であることは当業者に自明である。
【０１９１】
以上のように、本発明を限定された実施形態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。
【符号の説明】
【０１９２】
１０：ＢＭＳ
１２ａ：第１電流センサ
１２ｂ：第２電流センサ
１４：電圧センサ
１６：温度センサ
１８：ＳＯＣ推定ユニット
２０：二次電池セル
２１：メインリレー
３０：充電ユニット
１００：電流センサ診断装置
１１０：制御ユニット
１１１：電流値サンプリング部
１１２：第１判断部
１１３：頻度数算出部
１１４：第２判断部
１１５：エラー情報処理部
１２０：保存ユニット
１３０：出力ユニット
１４０：通信ユニット
【図１】
2021515194.tif 000003
【図２】
2021515194.tif 000004
【図３】
2021515194.tif 000005
【図４】
2021515194.tif 000006
【図５】
2021515194.tif 000007
【図６】
2021515194.tif 000008
【国際調査報告】
2021515194.tif 000009
2021515194.tif 000010
2021515194.tif 000011
2021515194.tif 000012