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KR20140072522A - System and method for managing battery and vehicle equipped with the same system - Google Patents

System and method for managing battery and vehicle equipped with the same system Download PDF

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KR20140072522A
KR20140072522A KR1020120140134A KR20120140134A KR20140072522A KR 20140072522 A KR20140072522 A KR 20140072522A KR 1020120140134 A KR1020120140134 A KR 1020120140134A KR 20120140134 A KR20120140134 A KR 20120140134A KR 20140072522 A KR20140072522 A KR 20140072522A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
capacitor
connection circuit
relay
battery
voltage
Prior art date
Application number
KR1020120140134A
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Korean (ko)
Inventor
민경인
김석형
최제훈
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Disclosed are a system and a method for managing a battery, and a vehicle having a system for managing a battery. The system for managing a battery comprises a main relay which is arranged at a connection circuit between a battery and an electric part; a precharge relay which is connected on both ends of the main relay in parallel and has protective resistance; a capacitor of the electric part which is connected to the connection circuit; and a control unit for checking a current change amount of the connection circuit and a voltage change amount of the capacitor after the precharge relay is turned on, and detecting a physical error of the connection circuit.

Description

배터리 관리시스템, 배터리 관리방법 및 배터리 관리시스템이 구비된 차량 {SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING BATTERY AND VEHICLE EQUIPPED WITH THE SAME SYSTEM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vehicle equipped with a battery management system, a battery management method, and a battery management system.

본 발명은 프리차지릴레이의 보호저항의 소손을 방지할 수 있는 배터리 관리시스템, 배터리 관리방법 및 배터리 관리시스템이 구비된 차량에 관한 것이다.
The present invention relates to a battery management system, a battery management method, and a vehicle equipped with a battery management system that can prevent burn-out of a protection resistor of a precharge relay.

하이브리드차량, 전기자동차 및 기타 배터리를 구동에너지로 사용하는 차량의 경우 고용량의 고전압배터리를 탑재하여 사용한다. 또한, 이러한 시스템은 전기를 구동원으로 사용하는 모든 산업에 걸쳐 전반적으로 사용된다.For vehicles that use hybrid vehicles, electric vehicles and other batteries as driving energy, use high-capacity high-voltage batteries. In addition, such systems are used throughout the industry as a driving source of electricity.

이러한 고전압 배터리의 안전한 사용을 위해, 차량 기동시 차량 시스템에 구동 전원 즉 고전압의 메인 배터리 전원을 공급시키기 위하여, 메인릴레이(Main Relay)를 온(ON)함으로써 차량에 고전압 전원을 연결한다.In order to securely use such a high-voltage battery, a high-voltage power source is connected to the vehicle by turning on a main relay to supply a drive power source, that is, a main battery power of a high voltage, to the vehicle system when the vehicle is started.

하지만, 차량 시스템에 메인릴레이를 바로 붙일 경우 메인릴레이가 붙는 순간 급격한 전류 흐름 즉, 배터리가 일시적으로 쇼트(short)되어 대전류(inrush current)가 흐름에 의해 메인릴레이 고착현상이 나타나게 되고, 차량측 시스템 즉, 인버터 커패시터 등의 전자장비에 큰 손상을 초래할 수 있다.However, when the main relay is attached directly to the vehicle system, a sudden current flow occurs when the main relay is attached, that is, the battery is temporarily short-circuited and a main relay sticking phenomenon occurs due to the flow of inrush current. That is, it can cause serious damage to electronic equipment such as an inverter capacitor.

이러한 고착 현상 및 차량측 시스템의 손상을 막기 위하여 프리차지릴레이(Precharge Relay)를 사용하여 전원 전압 상승을 지연시켜 급격한 전류 흐름을 막아 릴레이 고착현상 및 차량측 시스템의 손상을 방지한다.In order to prevent such sticking phenomenon and damage of the vehicle side system, precharge relay is used to delay the rise of the power supply voltage to prevent a sudden current flow to prevent relay sticking and damage to the vehicle side system.

이러한 기술에 대하여는 종래의 KR 10-2009-0039891 A "하이브리드 차량용 프리차징 제어방법"에서 "하이브리드 차량용 프리차징 제어방법에 있어서, 차량 운행을 요구하는 시동신호(이그니션 온)를 인식하는 단계; 프리차지 릴레이를 온시켜 인버터 DC 링크 전압이 상승하면서 프리차징이 시작되는 단계; 상기 인버터 DC 링크 전압과 메인배터리 전압의 차이가 일정 전압 이내 인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 전압 차이가 일정 전압 이내에 들어오는 것으로 판단된 경우에 프리차징을 종료하고 메인릴레이를 온시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 프리차징 제어방법"을 제시하고 있다.
This technique is disclosed in a prior art KR 10-2009-0039891 A, "Precharging control method for hybrid vehicle", a method for controlling a precharging control method for a hybrid vehicle, comprising the steps of: recognizing a start signal (ignition on) The method comprising: determining whether a difference between the inverter DC link voltage and a main battery voltage is within a predetermined voltage, and when the voltage difference is within a predetermined voltage range And terminating the precharging and turning on the main relay when it is judged that the precharging is in progress.

그러나, 초기 운전자가 차량 시동 시 릴레이 시퀀스에 따라 각각의 릴레이가 on/off되면서 고전압 부품(인버터, LDC, FATC) 내부의 커패시터에 전압이 상승하게 된다. 커패시터 전압이 서서히 상승하게 되는 것은 프리차지릴레이에 의해 연결되는 고용량 저항에 의한 것이다. 이 저항에 의해 전류값은 배터리전압과 커패시터 전압 차에 따라 변하게 된다. However, the initial driver turns on / off each relay according to the relay sequence when the vehicle starts, and the voltage in the capacitor inside the high voltage parts (inverter, LDC, FATC) rises. The gradual rise of the capacitor voltage is due to the high capacitance resistance connected by the precharge relay. By this resistance, the current value changes depending on the difference between the battery voltage and the capacitor voltage.

이처럼 고용량 저항은 초기 차량 시동에 있어서 중요한 역할을 하고 있다. 하지만 고전압 시스템의 이상이 발생했을 경우 고용량 저항의 소손을 막을 방법과 판단 방법이 현재는 적용되어 있지 않다. This high capacity resistance plays an important role in initial vehicle start-up. However, methods and methods to prevent the high-capacity resistor from being burned out in the event of an abnormality of the high-voltage system are not currently applied.

고전압 시스템과 배터리 시스템 이상으로 고전압 라인이 쇼트되는 상태에서 운전자가 차량 시동을 걸게 되면 커패시터 전압은 상승하지 못한 채 고용량 저항에는 과전류가 흐르게 된다. 이 상태를 반복하게 되면 결국 고용량 저항은 소손되어 버리게 된다. 결국 차량 시스템이 문제 있는 상태에서 시동을 시도하게 되어 교환하지 않아도 될 부품이 생겨 버리게 된다.
When the driver starts the vehicle in a state where the high voltage line is shorted due to the high voltage system and the battery system, the capacitor voltage does not rise but the overcurrent flows to the high capacity resistor. If this state is repeated, the high-capacity resistance is eventually burned out. As a result, the vehicle system tries to start up in a problematic state, causing parts to be replaced.

한편, 종래 기술은 운전자가 차량 시동을 걸게 되면 배터리제어부에서 시동 조건을 판단하여 프리차지릴레이를 구동하게 된다. 정해진 시간 동안 프리차지릴레이를 온(ON) 한 후, 인버터 DC 링크 전압과 배터리팩 전압의 차이값을 판단하여 메인릴레이 온(ON)을 시켜 차량 구동에 필요한 전장부품에 배터리 에너지를 공급하게 된다.On the other hand, in the related art, when the driver starts the vehicle, the battery control unit determines the starting condition and drives the precharge relay. After the precharge relay is turned on for a predetermined period of time, the difference between the DC link voltage of the inverter and the battery pack voltage is determined, and the main relay ON is performed to supply the battery energy to the electrical components required for driving the vehicle.

하지만 종래 기술에는 단순히 프리차징시 전압값 만을 판단할 뿐, 시스템에 이상에 생겼을 경우 운전자가 계속 시동을 시도하게 되면 프리차지의 보호저항을 보호하지는 못한다. 즉, 인버터 DC 링크 전압과 배터리 전압을 판단하여 조건이 만족하지 못하면 프리차징 동작시간을 판단해서 프리차징 실패 고장만을 표출하게 되는 것이다.However, in the conventional technology, only the voltage value at the time of pre-charging is merely judged. However, if the system is in an abnormal state, if the driver continuously attempts to start, the protection resistance of the precharge can not be protected. That is, the inverter DC link voltage and the battery voltage are judged, and if the condition is not satisfied, the precharging operation time is judged and only the precharging failure failure is expressed.

종래 기술은 현재 고전압 시스템의 이상 유무를 판단할 수 없어 고전압 라인이 쇼트된 경우나 역결선 된 경우 프리차징 보호저항을 보호할 수 있는 로직이 구비되어 있지 않아 결국 차량 시스템이 문제 있는 상태에서 시동을 시도하게 되어 교환하지 않아도 될 부품이 생겨 버리게 되는 문제가 있었던 것이다.
The prior art can not judge the abnormality of the high voltage system at present, and therefore, there is no logic to protect the pre-charging protection resistor when the high voltage line is short-circuited or the reverse connection is made. There was a problem that parts that would not be exchanged would be created.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KRKR 10-2009-003989110-2009-0039891 AA

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 프리차지릴레이의 보호저항의 소손을 방지할 수 있는 배터리 관리시스템, 배터리 관리방법 및 배터리 관리시스템이 구비된 차량을 제공하는데 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide a battery management system, a battery management method, and a vehicle equipped with a battery management system that can prevent burn-out of a protection resistor of a precharge relay.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리시스템, 배터리 관리방법 및 배터리 관리시스템이 구비된 차량은, 배터리와 전장부품간의 연결회로에 마련된 메인릴레이; 상기 메인릴레이의 양단에 병렬로 연결되며 보호저항이 구비된 프리차지릴레이; 상기 연결회로에 연결된 전장부품의 커패시터; 및 프리차지릴레이 온(ON) 후 연결회로의 전류변화량과 커패시터의 전압변화량을 체크하여 연결회로의 물리적 오류를 검출하는 제어부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vehicle equipped with a battery management system, a battery management method, and a battery management system, including: a main relay provided in a connection circuit between a battery and an electric component; A precharge relay connected in parallel to both ends of the main relay and having a protection resistor; A capacitor of an electrical component connected to the connection circuit; And a controller for checking a current change amount of the connection circuit and a voltage change amount of the capacitor after the precharge relay ON, and detecting a physical error of the connection circuit.

상기 제어부는 프리차지릴레이 온(ON) 후 연결회로의 전류값 또는 커패시터의 전압값이 변하지 않는 경우 연결회로의 물리적 오류로 판단할 수 있다.If the current value of the connection circuit or the voltage value of the capacitor does not change after the precharge is turned on, the controller may determine that the connection circuit is a physical error.

상기 제어부는 프리차지릴레이 온(ON) 후, 연결회로의 전류변화량과 커패시터의 전압변화량을 체크하여 연결회로의 물리적 오류를 검출하고, 배터리 전압값과 커패시터 전압값의 차이를 체크하여 프리차징 실패를 검출할 수 있다.After the precharge is turned on, the control unit checks the current change amount of the connection circuit and the voltage change amount of the capacitor to detect a physical error of the connection circuit, checks the difference between the battery voltage value and the capacitor voltage value, Can be detected.

한편, 배터리 관리시스템의 관리방법은, 프리차지릴레이를 온(ON)하는 프리차지단계; 연결회로의 전류변화량과 커패시터의 전압변화량을 체크하는 회로체크단계; 및 연결회로의 전류값 또는 커패시터의 전압값이 변하지 않는 경우 연결회로의 물리적 오류로 판단하는 회로판단단계;를 포함한다.Meanwhile, a method of managing a battery management system includes a precharge step of turning on a precharge relay; A circuit check step of checking a current change amount of the connection circuit and a voltage change amount of the capacitor; And determining a physical error of the connection circuit when the current value of the connection circuit or the voltage value of the capacitor does not change.

상기 회로판단단계는, 배터리 전압값과 커패시터 전압값의 차이를 체크하는 차징체크단계; 및 배터리 전압값과 커패시터 전압값의 차이가 일정 크기 이상인 경우 프리차징 실패로 판단하는 차징판단단계;를 더 포함할 수 있다.The circuit determining step may include: a charging check step of checking a difference between a battery voltage value and a capacitor voltage value; And a charging determination step of determining that the precharging fails if the difference between the battery voltage value and the capacitor voltage value is equal to or greater than a predetermined value.

상기 차징판단단계는 배터리 전압값과 커패시터 전압값의 차이가 일정 시간이 지나도록 일정 크기 이상인 경우 프리차징 실패로 판단할 수 있다.The charging determination step may determine that the precharging failure is caused when the difference between the battery voltage value and the capacitor voltage value is equal to or greater than a predetermined amount of time.

상기 회로판단단계는, 연결회로의 물리적 오류시 오류신호를 저장함으로써 차후 프리차지릴레이 및 메인릴레이가 온(ON)되지 않도록 할 수 있다.In the circuit determining step, an error signal is stored in case of a physical error of the connection circuit, so that the pre-charge relay and the main relay are not turned on.

또한, 이러한 배터리 관리시스템이 구비된 차량은, 배터리와 전장부품간의 연결회로에 마련된 메인릴레이, 상기 메인릴레이의 양단에 병렬로 연결되며 보호저항이 구비된 프리차지릴레이, 상기 연결회로에 연결된 전장부품의 커패시터 및 프리차지릴레이 온(ON) 후 연결회로의 전류변화량과 커패시터의 전압변화량을 체크하여 연결회로의 물리적 오류를 검출하는 제어부를 포함하는 배터리 관리시스템이 구비된다.
In addition, a vehicle equipped with such a battery management system includes a main relay provided in a connection circuit between a battery and an electric component, a pre-charge relay connected in parallel at both ends of the main relay and having a protection resistor, And a control unit for detecting a physical error of the connection circuit by checking a current change amount of the connection circuit and a voltage change amount of the capacitor after pre-charge relay ON-ON.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 배터리 관리시스템, 배터리 관리방법 및 배터리 관리시스템이 구비된 차량에 따르면, 차량 등에 사용되는 고용량 저항을 보호하는 로직을 갖춤으로써 차량 등의 이상 발생 시 저항을 보호할 수 있어 불필요한 정비와 비용을 막을 수 있다.According to the vehicle equipped with the battery management system, the battery management method, and the battery management system having the above-described structure, it is possible to protect the resistance when an abnormality occurs in the vehicle or the like by having the logic for protecting the high- It can prevent unnecessary maintenance and costs.

또한, 고전압 라인의 역결선 또는 쇼트 상황을 감지하여 차량의 해당 부분 고장시 신속하게 대처가 가능한 것이다.
In addition, it is possible to quickly cope with a failure of a corresponding part of the vehicle by sensing a reverse connection or a short-circuit situation of a high-voltage line.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리방법의 순서도.
도 3 내지 4는 본 발명의 배터리 관리시스템에 따른 예시적인 데이터 그래프.
1 is a configuration diagram of a battery management system according to an embodiment of the present invention;
2 is a flowchart of a battery management method according to an embodiment of the present invention;
Figures 3-4 illustrate exemplary data graphs in accordance with the battery management system of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 관리시스템, 배터리 관리방법 및 배터리 관리시스템이 구비된 차량에 대하여 살펴본다.Hereinafter, a vehicle having a battery management system, a battery management method, and a battery management system according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리시스템의 구성도이다. 본 발명의 배터리 관리시스템은, 배터리(100)와 전장부품(400)간의 연결회로(L)에 마련된 메인릴레이(200); 상기 메인릴레이(200)의 양단에 병렬로 연결되며 보호저항(320)이 구비된 프리차지릴레이(300); 상기 연결회로(L)에 연결된 전장부품(400)의 커패시터(500); 및 프리차지릴레이(300) 온(ON) 후 연결회로(L)의 전류변화량과 커패시터(500)의 전압변화량을 체크하여 연결회로(L)의 물리적 오류를 검출하는 제어부(600);를 포함한다.1 is a block diagram of a battery management system according to an embodiment of the present invention. The battery management system of the present invention includes a main relay 200 provided in a connection circuit L between a battery 100 and an electric component 400; A precharge relay 300 connected in parallel to both ends of the main relay 200 and having a protection resistor 320; A capacitor 500 of the electrical component 400 connected to the connection circuit L; And a control unit 600 for checking a current change amount of the connection circuit L and a voltage change amount of the capacitor 500 after the precharge relay 300 is turned on to detect a physical error of the connection circuit L .

차량 등의 배터리(100)는 고전압 배터리로서 다수의 배터리셀이 직렬로 연결된 형상이다. 그리고 이에는 다수의 전장부품(400)들이 병렬로 연결되어 전류를 공급받고, 연결회로의 오픈 또는 클로즈를 위해 메인릴레이(200)가 구비된다. 또한, 메인릴레이는 +와 -로 구분되어 안정성을 보장한다.A battery 100 of a vehicle or the like is a high voltage battery, and a plurality of battery cells are connected in series. In this case, a plurality of electric components 400 are connected in parallel to receive a current, and a main relay 200 is provided for opening or closing the connection circuit. In addition, the main relay is divided into + and - to ensure stability.

한편, 이러한 연결회로(L)의 메인릴레이(200)에는 프리차지릴레이(300)가 병렬로 마련되고, 프리차지릴레이(300)에는 고용량의 보호저항(320)이 구비된다. On the other hand, the pre-charge relay 300 is provided in parallel in the main relay 200 of the connection circuit L and the high-capacity protection resistor 320 is provided in the pre-charge relay 300.

우선, 차량의 배터리(100)를 전장부품(400)에 연결하기 전에 먼저 메인릴레이의 -(220)를 온(ON)하도록 한다. 그리고나서 프리차지릴레이(300)를 온(ON)하여 전류가 메인릴레이(200)가 아닌 프리차지릴레이(300)를 흐르며 보호저항(320)을 흐르도록 한다. First, before connecting the battery 100 of the vehicle to the electric component 400, the main relay 220 is first turned on. Then, the precharge relay 300 is turned on so that current flows through the precharge relay 300, not the main relay 200, and flows through the protection resistor 320.

이때 전장부품(400) 측에 구비된 커패시터(500)에도 전류가 함께 흐르며 커패시터(500)를 충전하게 된다. 전장부품은 인버터(420), LDC(440), FATC(460) 등이 포함되며 각각 커패시터(500)가 마련될 수 있다. 그에 따라 배터리(100)의 전압은 보호저항(320)과 커패시터(500)에 나누어 걸림으로써 과도한 대전류가 전장부품(400)에 급격하게 인가되는 것을 방지하고 메인릴레이(200)에 과도한 전류가 흘러 메인릴레이(200)가 쇼트되는 것을 방지하는 것이다.At this time, current also flows in the capacitor 500 provided on the electric component 400 side to charge the capacitor 500. The electric component includes an inverter 420, an LDC 440, a FATC 460, and the like, and each capacitor 500 may be provided. The voltage of the battery 100 is divided by the protection resistor 320 and the capacitor 500 so that an excessive large current is prevented from being applied to the electrical component 400 rapidly and an excessive current flows to the main relay 200, Thereby preventing the relay 200 from being short-circuited.

한편, 이러한 상황에서 연결회로(L)를 통해 흐르는 전류를 측정하고, 동시에 배터리(100) 양단의 전압과 커패시터(500)에 걸리는 전압을 비교함으로써 정상여부를 판단하고, 정상으로 판단된 경우에는 메인릴레이(200)의 +를 온(ON)한 후 프리차지릴레이(300)를 오프함으로써 정상적인 작동을 시작하는 것이다.Meanwhile, in this situation, a current flowing through the connection circuit L is measured, and at the same time, a voltage at both ends of the battery 100 is compared with a voltage applied to the capacitor 500. In this case, The normal operation is started by turning on the + of the relay 200 and then turning off the precharge relay 300.

여기서, 이러한 릴레이의 제어 및 전류나 전압의 계측값은 제어부(600)를 통해 이루어지며, 실시예로서 그러한 제어부는 배터리 시스템 제어부(BMS)가 담당할 수 있을 것이다.
Here, the control of the relay and the measurement values of the current and the voltage are performed through the control unit 600, and as a specific example, such a control unit can be handled by the battery system control unit (BMS).

한편, 제어부(600)에서는 먼저 프리차지릴레이(300)를 온(ON) 한다. 그 후 연결회로(L)의 전류변화량과 커패시터(500)의 전압변화량을 체크한다. 그리고 그 체크값들의 비교를 통해 연결회로(L)의 물리적 오류를 검출하도록 하는 것이다.On the other hand, the control unit 600 turns on the precharge relay 300 first. Thereafter, the current change amount of the connection circuit (L) and the voltage change amount of the capacitor (500) are checked. And to detect physical errors of the connection circuit L through comparison of the check values.

구체적으로, 제어부(600)는 프리차지릴레이(300) 온(ON) 후 연결회로(L)의 전류값 또는 커패시터(500)의 전압값이 변하지 않는 경우 연결회로(L)의 물리적 오류로 판단한다.Specifically, if the current value of the connection circuit L or the voltage value of the capacitor 500 does not change after the precharge relay 300 is turned on, the controller 600 determines that the connection circuit L is a physical error of the connection circuit L .

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 정상적일 경우에는 프리차지릴레이의 온(10)시 커패시터에 전압(20)이 걸리며 상승되고 전류(30)는 높은값을 취한 후 커패시터의 충전에 따라 감소되는 경향을 갖게 됨이 일반적이다. 그리고 그 상태가 안정화된 후 메인릴레이의 +를 연결(40)하고 프리차지릴레이를 오프(10)하도록 하는 것이다.That is, as shown in FIG. 3, when the precharge relay is normally on (10), the voltage (20) is applied to the capacitor and the current (30) is increased and then decreased as the capacitor is charged It is a common tendency to have a tendency. After the state is stabilized, the + of the main relay is connected (40) and the precharge relay is turned off (10).

그러나 도 4에 도시된 바와 같이, 만약 도 1의 연결회로에서 "S"지점이 쇼트된 경우 혹은 다른 연결회로(L)의 부분이 쇼트 내지 역결선된 경우 프리차지릴레이 또는 커패시터가 정상적인 역할을 할 수 없게 되어 프리차지릴레이의 온(10)시에도 커패시터의 전압값(20)은 초기값을 그대로 유지함으로써 변화량이 0이 되고 그 경우 배터리 전류(30)는 높은값을 유지하게 되어 결국 프리차지릴레이의 보호저항(320)이 소손되는 경우가 발생된다. However, as shown in Fig. 4, if the "S" point is shorted in the connection circuit of Fig. 1, or if the part of the other connection circuit L is shorted or reversed, the precharge relay or the capacitor plays a normal role The voltage value 20 of the capacitor remains at the initial value even when the precharge relay is turned on 10, and the amount of change becomes zero. In this case, the battery current 30 maintains a high value, The protection resistor 320 of the transistor Q3 may be damaged.

따라서, 이 경우에는 커패시터(500)에 정상적인 전압값이 계측되지 않고, 시스템은 프리차징 실패로 판단함으로써 사용자는 지속적으로 시동을 시도하고, 그에 따라 당장은 아니더라도 지속적인 대전류를 보호저항(320)에 걸어줌으로써 결국 보호저항(320)이 소손되는 불필요한 문제가 확장되는 것이다.Therefore, in this case, the normal voltage value is not measured in the capacitor 500, and the system determines that the pre-charging failure is caused, so that the user continuously tries to start up, The unnecessary problem that the protection resistor 320 is eventually destroyed is expanded.

따라서, 본 발명에서는 이러한 보호저항의 소손으로까지 이어지지 않도록 하기 위하여 연결회로의 물리적인 오류를 사전에 미리 감지할 수 있도록 하는 것이다.Therefore, in the present invention, it is possible to detect in advance a physical error of the connection circuit in advance so as not to lead to burn-out of the protection resistor.

그리고 이를 위해 제어부에서는 프리차징시 커패시터(500)의 전압값의 변화가 없거나 또는 연결회로(L) 전류값의 변화가 감지되지 않을 경우 연결회로(L) 일부의 심각한 쇼트 내지 역결선으로 파악하여 더 이상 시동의 시도가 이루어지지 않도록 제한하고 경고 메시지를 보냄으로써 보호저항(320)이 소손되지 않도록 방지하는 것이다.
If the voltage value of the capacitor 500 does not change or the change of the current value of the connection circuit L is not detected during the pre-charging, the control unit determines that the connection circuit L is a serious short circuit or a reverse connection The protection resistor 320 is prevented from being burned out by limiting the attempt to start the abnormal operation and sending a warning message.

또한, 제어부(600)는 프리차지릴레이(300) 온(ON) 후, 연결회로(L)의 전류변화량과 커패시터(500)의 전압변화량을 체크하여 연결회로(L)의 물리적 오류를 검출하고, 배터리(100) 전압값과 커패시터(500) 전압값의 차이를 체크하여 프리차징 실패를 검출하도록 한다.After the precharge relay 300 is turned ON, the control unit 600 detects a physical error of the connection circuit L by checking the current change amount of the connection circuit L and the voltage change amount of the capacitor 500, The difference between the voltage value of the battery 100 and the voltage value of the capacitor 500 is checked to detect the precharge failure.

즉, 제어부는 연결회로에 이상이 없는 것으로 판단한 후에는 종래와 같이 일정시간동안(예를 들어 100ms) 배터리(100) 전압값과 커패시터(500) 전압값의 차이가 일정크기(예들 들어 5V) 이상이 안 될 경우 프리차징의 실패로 검출함으로써 프리차징의 시간을 단축하도록 할 수 있다.
That is, after the controller determines that there is no abnormality in the connection circuit, the control unit determines whether the difference between the voltage value of the battery 100 and the voltage value of the capacitor 500 is equal to or greater than a predetermined value (for example, 5 V) It is possible to shorten the precharging time by detecting the failure of the precharging.

한편, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리방법의 순서도로서, 본 발명의 배터리 관리방법은, 프리차지릴레이를 온(ON)하는 프리차지단계(S300); 연결회로의 전류변화량과 커패시터의 전압변화량을 체크하는 회로체크단계(S400); 및 연결회로의 전류값 또는 커패시터의 전압값이 변하지 않는 경우 연결회로의 물리적 오류로 판단하는 회로판단단계(S420);를 포함한다.Meanwhile, FIG. 2 is a flowchart of a battery management method according to an embodiment of the present invention. The battery management method of the present invention includes: a precharge step S300 of turning on a precharge relay; A circuit check step (S400) of checking a current change amount of the connection circuit and a voltage change amount of the capacitor; And a circuit judging step (S420) of judging that the current value of the connecting circuit or the voltage value of the capacitor does not change if it is a physical error of the connecting circuit.

또한, 상기 회로판단단계(S420)는, 배터리 전압값과 커패시터 전압값의 차이를 체크하는 차징체크단계(S500); 및 배터리 전압값과 커패시터 전압값의 차이가 일정 크기 이상인 경우 프리차징 실패로 판단하는 차징판단단계(S520);를 더 포함할 수 있다.In addition, the circuit determining step (S420) may include a charging check step (S500) of checking a difference between the battery voltage value and the capacitor voltage value; And a charging determination step (S520) of determining a pre-charging failure when the difference between the battery voltage value and the capacitor voltage value is equal to or greater than a predetermined size.

그리고, 상기 차징판단단계(S520)는 배터리 전압값과 커패시터 전압값의 차이가 일정 시간이 지나도록 일정 크기 이상인 경우 프리차징 실패로 판단하며, 상기 회로판단단계(S420)는, 연결회로의 물리적 오류시 오류신호를 저장함으로써 차후 프리차지릴레이 및 메인릴레이가 온(ON)되지 않도록 한다.
If the difference between the battery voltage value and the capacitor voltage value is equal to or greater than a predetermined value after a predetermined time passes, the charging determination step S520 determines that the pre-charging failure is present. The circuit determination step S420 may include: The pre-charge relay and the main relay are not turned on later by storing the error signal.

구체적으로, 먼저 시동 온시 연결라인의 이상메시지를 체크한다(S100). 그리고 이상이 없는 경우에는 시동조작으로 돌입한다.Specifically, first, an abnormality message of the connection line at startup is checked (S100). If there is no abnormality, the start operation is started.

시동조작은 메인릴레이의 -를 연결(S200)하고 프리차지릴레이를 연결한다(S300). 그리고 나서 커패시터 전압값의 변화와 연결회로 전류값의 변화를 측정하여 두 값이 모두 변화되는지를 살피어 연결회로의 물리적 정상여부를 살핀다(S400).The start-up operation is performed by connecting the minus relay of the main relay (S200) and connecting the precharge relay (S300). Then, the change of the capacitor voltage value and the change of the connection circuit current value are measured, and it is checked whether both values are changed to check whether the connection circuit is physically normal or not (S400).

만약 물리적 오류로 판단되면 연결라인의 이상메시지를 발생시켜 추후 경고하고 시동조작 자체가 시작되지 않도록 하여 보호저항을 보호하는 것이다(S420).If it is determined as a physical error, an error message on the connection line is generated to warn the user in advance and protect the protection resistor by preventing the start operation itself from starting (S420).

그리고 이상이 없을 경우에는 일정시간동안 배터리 전압과 커패시터 전압의 차이가 일정크기 이내로 근접할 경우 프리차징을 종료하는 것으로서, 메인릴레이의 +를 연결하고 프리차지릴레이를 오프하도록 한다(S500). 만약 여기서 일정시간동안 배터리 전압과 커패시터 전압의 차이가 일정크기 이내로 근접하지 못할 경우에는 프리차지 실패로 판단하여 메시지를 발생한다(S520). 그 후 메인릴레이의 +를 온하고 프리차지릴레이를 오프하여 정상작동 하는 것이다(S600,S700).
If there is no abnormality, precharge is terminated when the difference between the battery voltage and the capacitor voltage is within a certain size for a predetermined period of time. In this case, the + of the main relay is connected and the precharge relay is turned off (S500). If the difference between the battery voltage and the capacitor voltage is not within a predetermined size for a predetermined time, a precharge failure is determined and a message is generated at step S520. After that, the main relay is turned on and the precharge relay is turned off to operate normally (S600, S700).

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 배터리 관리시스템, 배터리 관리방법 및 배터리 관리시스템이 구비된 차량에 따르면, 차량 등에 사용되는 고용량 저항을 보호하는 로직을 갖춤으로써 차량 등의 이상 발생 시 저항을 보호할 수 있어 불필요한 정비와 비용을 막을 수 있다.According to the vehicle equipped with the battery management system, the battery management method, and the battery management system having the above-described structure, it is possible to protect the resistance when an abnormality occurs in the vehicle or the like by having the logic for protecting the high- It can prevent unnecessary maintenance and costs.

또한, 고전압 라인의 역결선 또는 쇼트 상황을 감지하여 차량의 해당 부분 고장시 신속하게 대처가 가능한 것이다.
In addition, it is possible to quickly cope with a failure of a corresponding part of the vehicle by sensing a reverse connection or a short-circuit situation of a high-voltage line.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100 : 배터리 200 : 메인릴레이
300 : 프리차지릴레이 320 : 보호저항
400 : 전장부품 500 : 커패시터
600 : 제어부
100: Battery 200: Main relay
300: Precharge relay 320: Protection resistor
400: Electrical component 500: Capacitor
600:

Claims (8)

배터리(100)와 전장부품(400)간의 연결회로(L)에 마련된 메인릴레이(200);
상기 메인릴레이(200)의 양단에 병렬로 연결되며 보호저항(320)이 구비된 프리차지릴레이(300);
상기 연결회로(L)에 연결된 전장부품(400)의 커패시터(500); 및
프리차지릴레이(300) 온(ON) 후 연결회로(L)의 전류변화량과 커패시터(500)의 전압변화량을 체크하여 연결회로(L)의 물리적 오류를 검출하는 제어부(600);를 포함하는 배터리 관리시스템.
A main relay 200 provided in a connection circuit L between the battery 100 and the electric component 400;
A precharge relay 300 connected in parallel to both ends of the main relay 200 and having a protection resistor 320;
A capacitor 500 of the electrical component 400 connected to the connection circuit L; And
And a controller 600 for checking a current change amount of the connection circuit L and a voltage change amount of the capacitor 500 after the precharge relay 300 is turned on to detect a physical error of the connection circuit L. Management system.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부(600)는 프리차지릴레이(300) 온(ON) 후 연결회로(L)의 전류값 또는 커패시터(500)의 전압값이 변하지 않는 경우 연결회로(L)의 물리적 오류로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리시스템.
The method according to claim 1,
The control unit 600 determines that the current value of the connection circuit L or the voltage value of the capacitor 500 does not change after the precharge relay 300 is turned on, A battery management system.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부(600)는 프리차지릴레이(300) 온(ON) 후, 연결회로(L)의 전류변화량과 커패시터(500)의 전압변화량을 체크하여 연결회로(L)의 물리적 오류를 검출하고, 배터리(100) 전압값과 커패시터(500) 전압값의 차이를 체크하여 프리차징 실패를 검출하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리시스템.
The method according to claim 1,
The control unit 600 detects a physical error of the connection circuit L by checking the current change amount of the connection circuit L and the voltage change amount of the capacitor 500 after the precharge relay 300 is turned ON, (100) and the voltage value of the capacitor (500) to detect a precharge failure.
청구항 1의 배터리 관리시스템의 관리방법으로서,
프리차지릴레이를 온(ON)하는 프리차지단계(S300);
연결회로의 전류변화량과 커패시터의 전압변화량을 체크하는 회로체크단계(S400); 및
연결회로의 전류값 또는 커패시터의 전압값이 변하지 않는 경우 연결회로의 물리적 오류로 판단하는 회로판단단계(S420);를 포함하는 배터리 관리방법.
A method for managing a battery management system according to claim 1,
A pre-charge step S300 for turning on the pre-charge relay;
A circuit check step (S400) of checking a current change amount of the connection circuit and a voltage change amount of the capacitor; And
And determining (S420) that the current value of the connection circuit or the voltage value of the capacitor does not change if it is determined that the connection circuit is a physical error.
청구항 4에 있어서,
상기 회로판단단계(S420)는, 배터리 전압값과 커패시터 전압값의 차이를 체크하는 차징체크단계(S500); 및 배터리 전압값과 커패시터 전압값의 차이가 일정 크기 이상인 경우 프리차징 실패로 판단하는 차징판단단계(S520);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리방법.
The method of claim 4,
The circuit determination step (S420) includes a charging check step (S500) of checking a difference between the battery voltage value and the capacitor voltage value; And determining a pre-charge failure when the difference between the battery voltage value and the capacitor voltage value is equal to or greater than a predetermined value (S520).
청구항 5에 있어서,
상기 차징판단단계(S520)는 배터리 전압값과 커패시터 전압값의 차이가 일정 시간이 지나도록 일정 크기 이상인 경우 프리차징 실패로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리방법.
The method of claim 5,
Wherein the charging determination step (S520) determines that the pre-charging fails if the difference between the battery voltage value and the capacitor voltage value is greater than a predetermined value after a predetermined time passes.
청구항 4에 있어서,
상기 회로판단단계(S420)는, 연결회로의 물리적 오류시 오류신호를 저장함으로써 차후 프리차지릴레이 및 메인릴레이가 온(ON)되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리방법.
The method of claim 4,
Wherein the circuit determining step (S420) stores an error signal in the event of a physical error of the connection circuit, thereby preventing the next pre-charge relay and the main relay from being turned on.
배터리(100)와 전장부품(400)간의 연결회로(L)에 마련된 메인릴레이(200), 상기 메인릴레이(200)의 양단에 병렬로 연결되며 보호저항(320)이 구비된 프리차지릴레이(300), 상기 연결회로(L)에 연결된 전장부품(400)의 커패시터(500) 및 프리차지릴레이(300) 온(ON) 후 연결회로(L)의 전류변화량과 커패시터(500)의 전압변화량을 체크하여 연결회로(L)의 물리적 오류를 검출하는 제어부(600)를 포함하는 배터리 관리시스템이 구비된 차량.A main relay 200 provided in a connection circuit L between the battery 100 and the electrical component 400 and a precharge relay 300 connected in parallel at both ends of the main relay 200 and having a protection resistor 320, ), The capacitor 500 of the electrical component 400 connected to the connection circuit L and the voltage change amount of the capacitor 500 after the precharge relay 300 is turned on after checking the current change amount of the connection circuit L and the voltage change amount of the capacitor 500 And a controller (600) for detecting a physical error of the connection circuit (L).
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