KR102145527B1 - Current limiting apparatus and method - Google Patents

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이창복
최양림
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주식회사 엘지화학
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
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    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G08B21/182—Level alarms, e.g. alarms responsive to variables exceeding a threshold

Abstract

본 발명은 전류 제한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 제한 장치는, 배터리 팩과 부하 사이에 직렬 연결되는 퓨즈 양단의 저항값을 측정하는 저항 측정부; 상기 퓨즈와 직렬 연결되는 메인 릴레이와 병렬 연결되는 전류 제한부; 및 상기 저항 측정부에 의해 측정된 저항값을 기초로, 상기 메인 릴레이 및 상기 전류 제한부의 턴온 및 턴오프를 개별적으로 제어하는 제어부;를 포함한다. 이에 따라, 퓨즈가 퇴화됨에 따라 퓨즈 양단의 저항값이 증가하는 경우, 퓨즈에 흐르는 전류의 크기를 차등적으로 감소시키는 것이 가능하다.The present invention relates to a current limiting device and method. A current limiting device according to an embodiment of the present invention includes: a resistance measuring unit measuring resistance values of both ends of a fuse connected in series between a battery pack and a load; A current limiting unit connected in parallel with a main relay connected in series with the fuse; And a control unit that individually controls turn-on and turn-off of the main relay and the current limiting unit based on the resistance value measured by the resistance measuring unit. Accordingly, when the resistance values at both ends of the fuse increase as the fuse deteriorates, it is possible to differentially reduce the magnitude of the current flowing through the fuse.

Figure R1020160063498
Figure R1020160063498

Description

전류 제한 장치 및 방법{CURRENT LIMITING APPARATUS AND METHOD}Current limiting device and method {CURRENT LIMITING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 전류 제한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리와 부하 사이에 흐르는 전류의 크기를 제한하는 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a current limiting apparatus and method, and more particularly, to an apparatus and method for limiting the amount of current flowing between a battery and a load.

최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, as the demand for portable electronic products such as notebook computers, video cameras, portable telephones, etc. is rapidly increasing, and development of electric vehicles, energy storage batteries, robots, satellites, etc. is in earnest, high-performance secondary batteries capable of repetitive charging and discharging Research on is being actively conducted.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Currently commercialized secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries, among which lithium secondary batteries have little memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so charging and discharging are free. The self-discharge rate is very low and the energy density is high.

이러한 이차 전지는 복수개가 직렬 또는 병렬로 연결되어 배터리 팩을 구성할 수 있다. 배터리 팩은 전기 자동차 등에 구비되는 전력 공급 시스템의 모터와 같은 부하로 전력을 공급하는데, 배터리 팩과 부하 사이에는 일반적으로 과전류를 차단하기 위한 퓨즈가 연결된다.A plurality of such secondary batteries may be connected in series or in parallel to form a battery pack. The battery pack supplies power to a load such as a motor of a power supply system included in an electric vehicle, and the like, and a fuse for blocking overcurrent is generally connected between the battery pack and the load.

퓨즈는 고유의 임계전류값을 가지는데, 임계전류값 이상의 과전류가 퓨즈를 통해 흐르는 경우, 과전류에 의해 발생하는 열로 퓨즈는 용단된다. 퓨즈가 용단되면, 단락 사고 등으로 인한 과전류가 더 이상 퓨즈를 통해 흐르지 못하므로, 전력 공급 시스템의 전자기기나 배선 등을 보호할 수 있다.The fuse has a unique threshold current value. When an overcurrent equal to or greater than the threshold current value flows through the fuse, the fuse is blown by heat generated by the overcurrent. When the fuse is blown, overcurrent due to a short-circuit accident or the like no longer flows through the fuse, so that electronic devices or wiring of the power supply system can be protected.

한편, 퓨즈는 과전류가 흐르지 않더라도, 시간에 따라 그 내구성이 저하되는 퇴화 현상이 발생할 수 있다. 예컨대, 임계전류값보다 작은 전류가 흐르더라도, 부식이나 외부 충력 등의 다양한 원인으로 인해 퓨즈의 내구성이 점차 저하될 수 있는 것이다. 퇴화가 진행된 퓨즈를 적절한 시기에 교체하지 않으면, 임계전류값 미만의 전류가 흐름에도 불구하고, 퓨즈가 갑자기 끊어질 가능성이 존재한다. 예컨대, 도로를 주행 중인 전기 자동차에 장착된 배터리 팩과 전기 모터 사이의 퓨즈가 끊어지게 되면, 전기 모터의 구동이 불가능하여 자칫 큰 사고로 이어질 수 있다.On the other hand, even if an overcurrent does not flow, the fuse may deteriorate with time, in which its durability is deteriorated. For example, even if a current smaller than the threshold current value flows, durability of the fuse may gradually decrease due to various causes such as corrosion or external impulse. If the deteriorated fuse is not replaced at an appropriate time, there is a possibility that the fuse suddenly blows even though a current below the threshold current value flows. For example, if the fuse between the electric motor and the battery pack installed in the electric vehicle driving on the road is blown, the electric motor cannot be driven, which may lead to a serious accident.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 퓨즈의 퇴화 정도에 대한 지표가 되는 퓨즈 양단의 저항값을 기초로, 퓨즈에 흐르는 전류의 크기를 제한할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the above problems, and provides an apparatus and method capable of limiting the amount of current flowing through a fuse based on resistance values at both ends of a fuse, which is an indicator of the degree of deterioration of the fuse. It aims to do.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by examples of the present invention. In addition, it will be easily understood that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof shown in the claims.

본 발명의 일 측면에 따른 전류 제한 장치는, 배터리 팩과 부하 사이에 직렬 연결되는 퓨즈 양단의 저항값을 측정하는 저항 측정부; 상기 퓨즈와 직렬 연결되는 메인 릴레이와 병렬 연결되는 전류 제한부; 및 상기 저항 측정부에 의해 측정된 저항값을 기초로, 상기 메인 릴레이 및 상기 전류 제한부의 턴온 및 턴오프를 개별적으로 제어하는 제어부;를 포함한다.A current limiting device according to an aspect of the present invention includes: a resistance measuring unit for measuring resistance values of both ends of a fuse connected in series between a battery pack and a load; A current limiting unit connected in parallel with a main relay connected in series with the fuse; And a control unit that individually controls turn-on and turn-off of the main relay and the current limiting unit based on the resistance value measured by the resistance measuring unit.

이 경우, 상기 제어부는, 상기 측정된 저항값과 미리 정해진 기준 저항값을 비교하고, 상기 비교의 결과를 기초로, 상기 메인 릴레이 및 상기 전류 제한부의 턴온 및 턴오프를 개별적으로 제어할 수 있다.In this case, the controller may compare the measured resistance value with a predetermined reference resistance value, and individually control turn-on and turn-off of the main relay and the current limiting unit based on the result of the comparison.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 작은 경우, 상기 메인 릴레이의 턴온을 허용하고, 상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 큰 경우, 상기 메인 릴레이를 턴오프할 수 있다.Preferably, the control unit allows the turn-on of the main relay when the value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is less than 0, and the value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is When greater than 0, the main relay may be turned off.

또한, 상기 전류 제한부는 적어도 하나의 전류 제한 모듈을 포함한다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 크고 미리 정해진 허용값보다 작은 경우, 상기 적어도 하나의 전류 제한 모듈 중 적어도 하나를 턴온할 수 있다.In addition, the current limiting unit includes at least one current limiting module. In this case, when a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than 0 and less than a predetermined allowable value, the controller may turn on at least one of the at least one current limiting module.

바람직하게는, 상기 전류 제한 모듈 각각은, 상호 직렬 연결되는 저항 소자 및 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 구현예에 따라, 상기 전류 제한부는, 상호 직렬 연결되는 제1 저항 소자 및 제1 스위칭 소자를 포함하는 제1 전류 제한 모듈; 및 상호 직렬 연결되는 제2 저항 소자 및 제2 스위칭 소자를 포함하는 제2 전류 제한 모듈;를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 저항 소자의 저항값은 상기 제2 저항 소자의 저항값보다 작은 것이 바람직하다.Preferably, each of the current limiting modules may include a resistance element and a switching element connected in series with each other. According to an embodiment, the current limiting unit includes: a first current limiting module including a first resistance element and a first switching element connected in series to each other; And a second current limiting module including a second resistance element and a second switching element connected in series with each other. In this case, the resistance value of the first resistance element is preferably smaller than the resistance value of the second resistance element.

또한, 상기 제어부는, 상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 크고 상기 허용값보다 작은 제1 비교값보다 작은 경우, 상기 제1 스위칭 소자를 턴온하고, 상기 제2 스위칭 소자를 턴오프할 수 있다. 반면, 상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 상기 제1 비교값보다 크고 상기 허용값보다 작은 경우, 상기 제1 스위칭 소자를 턴오프하고, 상기 제2 스위칭 소자를 턴온할 수 있다.In addition, when the measured resistance value minus the reference resistance value is greater than 0 and less than a first comparison value smaller than the allowable value, the control unit turns on the first switching element, and the second switching element Can be turned off. On the other hand, when a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than the first comparison value and less than the allowable value, the first switching element may be turned off and the second switching element may be turned on. .

또한, 상기 제어부는, 상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 상기 허용값보다 큰 경우, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 턴오프할 수 있다.In addition, when a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than the allowable value, the controller may turn off the first switching element and the second switching element.

또한, 상기 측정된 저항값에 대응하는 레벨의 경고 신호를 단계적으로 출력하는 경고부;를 더 포함할 수 있다.In addition, a warning unit for outputting a warning signal of a level corresponding to the measured resistance value in stages; may further include.

본 발명의 다른 측면에 따른 전기 자동차는, 전술한 전류 제한 장치를 포함한다.An electric vehicle according to another aspect of the present invention includes the above-described current limiting device.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 전류 제한 방법은, 전술한 전류 제한 장치에 의해 수행되는 것으로서, 상기 측정된 저항값을 미리 정해진 기준 저항값을 비교하는 단계; 상기 측정된 저항값에서 미리 정해진 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 작은 경우, 상기 메인 릴레이를 턴온하는 단계; 및 상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 큰 경우, 상기 메인 릴레이를 턴오프하는 단계;를 포함한다.A current limiting method according to another aspect of the present invention is performed by the above-described current limiting device, the method comprising: comparing the measured resistance value with a predetermined reference resistance value; Turning on the main relay when a value obtained by subtracting a predetermined reference resistance value from the measured resistance value is less than 0; And when a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than 0, turning off the main relay.

이 경우, 상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 크고 미리 정해진 허용값보다 작은 경우, 상기 전류 제한부에 포함된 적어도 하나의 스위칭 소자를 턴온하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In this case, when a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than 0 and less than a predetermined allowable value, turning on at least one switching element included in the current limiting unit; may further include have.

상기 적어도 하나의 전류 제한 모듈은, 상호 직렬 연결되는 제1 저항 소자 및 제1 스위칭 소자를 포함하는 제1 전류 제한 모듈; 및 상호 직렬 연결되는 제2 저항 소자 및 제2 스위칭 소자를 포함하는 제2 전류 제한 모듈;을 포함하되, 상기 제1 저항 소자의 저항값이 상기 제2 저항 소자의 저항값보다 작을 수 있다. 이 경우, 상기 전류 제한부에 포함된 적어도 하나의 스위칭 소자를 턴온하는 단계는, 상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 크고 상기 허용값보다 작은 제1 비교값보다 작은 경우, 상기 제1 스위칭 소자를 턴온하고 상기 제2 스위칭 소자를 턴오프하는 단계; 및 상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 상기 제1 비교값보다 크고 상기 허용값보다 작은 경우, 상기 제1 스위칭 소자를 턴오프하고 상기 제2 스위칭 소자를 턴온하는 단계;를 포함할 수 있다.The at least one current limiting module includes: a first current limiting module including a first resistance element and a first switching element connected in series to each other; And a second current limiting module including a second resistance element and a second switching element connected in series with each other, wherein a resistance value of the first resistance element may be less than a resistance value of the second resistance element. In this case, the step of turning on at least one switching element included in the current limiting unit is, when a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than 0 and smaller than a first comparison value smaller than the allowable value. Turning on the first switching element and turning off the second switching element; And when a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than the first comparison value and less than the allowable value, turning off the first switching element and turning on the second switching element. can do.

또한, 상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 상기 허용값보다 큰 경우, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 스위칭 소자를 턴오프하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Further, when a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than the allowable value, turning off the first switching element and the switching element; may be further included.

또한, 상기 측정된 저항값에 대응하는 레벨의 경고 신호를 단계적으로 출력하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, the step of outputting a warning signal of a level corresponding to the measured resistance value; may further include.

본 발명의 일 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 퓨즈의 퇴화 정도에 대한 지표가 되는 퓨즈 양단의 저항값을 기초로, 퓨즈에 흐르는 전류의 크기를 제한할 수 있다. According to at least one of the exemplary embodiments of the present invention, the amount of current flowing through the fuse may be limited based on resistance values at both ends of the fuse, which are indicators for the degree of degeneration of the fuse.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 전류 제한 장치의 기능적 구성을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 제한 장치를 구비한 전력 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 9는 도 2에 도시된 전류 제한 장치가 메인 릴레이 및 전류 제한부를 제어하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 10 내지 도 11은 도 5에 도시된 전류 제한 장치가 메인 릴레이 및 전류 제한부를 제어하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 전류 제한 장치에 의해 수행되는 전류 제한 방법을 보여주는 순서도이다.The following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the present invention, which will be described later. It is limited only to and should not be interpreted.
1 is a diagram showing a functional configuration of a current limiting device according to the present invention.
2 to 5 are diagrams schematically illustrating a power supply system having a current limiting device according to an embodiment of the present invention.
6 to 9 are views referenced for explaining an operation of controlling the main relay and the current limiting unit by the current limiting device illustrated in FIG. 2.
10 to 11 are views referenced for explaining an operation of controlling the main relay and the current limiting unit by the current limiting device illustrated in FIG. 5.
12 is a flow chart showing a current limiting method performed by the current limiting device according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors appropriately explain the concept of terms in order to explain their own invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Accordingly, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and thus various alternatives that can be substituted for them at the time of application It should be understood that there may be equivalents and variations.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 <제어 유닛>과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. In addition, terms such as <control unit> described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.In addition, throughout the specification, when a part is "connected" to another part, it is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another element interposed therebetween. Include.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 제한 장치에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a current limiting device according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명에 따른 전류 제한 장치(100)의 기능적 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a functional configuration of a current limiting device 100 according to the present invention.

도 1을 참조하면, 전류 제한 장치(100)는 메인 릴레이(110), 저항 측정부(120), 전류 제한부(130) 및 제어부(150)를 포함한다. 구현예에 따라, 전류 제한 장치(100)는 경고부(140)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the current limiting device 100 includes a main relay 110, a resistance measuring unit 120, a current limiting unit 130, and a control unit 150. Depending on implementation, the current limiting device 100 may be configured to further include a warning unit 140.

메인 릴레이(110)는 배터리 팩과 부하 사이에 연결될 수 있다. 보다 상세하게는, 메인 릴레이(110)는 배터리 팩과 부하 사이의 전류 경로 상에 퓨즈와 직렬로 연결된다. 예컨대, 메인 릴레이(110)의 일단과 타단은 각각 배터리 팩의 양극 단자와 퓨즈의 일단에 연결될 수 있다. 이 경우, 퓨즈의 타단은 부하에 연결될 수 있다. 반대로, 퓨즈의 일단과 타단은 각각 배터리 팩의 양극 단자와 메인 릴레이(110)의 일단에 연결될 수 있다. 이 경우, 메인 릴레이(110)의 타단은 부하에 연결될 수 있다. The main relay 110 may be connected between the battery pack and the load. More specifically, the main relay 110 is connected in series with a fuse on a current path between the battery pack and the load. For example, one end and the other end of the main relay 110 may be connected to the positive terminal of the battery pack and one end of the fuse, respectively. In this case, the other end of the fuse may be connected to the load. Conversely, one end and the other end of the fuse may be connected to a positive terminal of the battery pack and one end of the main relay 110, respectively. In this case, the other end of the main relay 110 may be connected to the load.

퓨즈는 낙뢰나 단락 등과 같은 상황으로 인한 과전류가 배터리 팩과 부하 사이에 흐르는 것을 방지하는 구성이다. 이러한 퓨즈는 고유의 임계전류값을 가지는데, 임계전류값 이상의 크기를 가지는 전류인 과전류가 흐를 경우, 과전류에 의해 발생하는 열에 의해 용단된다. 퓨즈의 용단 전에 퓨즈를 사이에 두고 서로 연결되었던 두 전기 회로는, 퓨즈의 용단 후에는 상호 전기적으로 분리된 상태로 전환된다. The fuse is a component that prevents overcurrent from flowing between the battery pack and the load due to conditions such as lightning or short circuit. Such a fuse has a unique threshold current value. When an overcurrent, which is a current having a magnitude greater than or equal to the threshold current value, flows, it is blown by heat generated by the overcurrent. Two electric circuits that were connected to each other through the fuse before the fuse is blown are converted into a state of being electrically separated from each other after the fuse is blown.

한편, 메인 릴레이(110)는 후술할 제어부(150)로부터 제공되는 제어 신호에 의해 선택적으로 턴온 또는 턴오프되는 것이 가능한 전기 소자이다. Meanwhile, the main relay 110 is an electric element capable of selectively turning on or off by a control signal provided from the control unit 150 to be described later.

저항 측정부(120)는 퓨즈 양단의 저항값을 측정한다. 이를 위해, 저항 측정부(120)는 적어도 하나의 전류 센서 및 전압 센서를 포함하도록 구성될 수 있다. The resistance measuring unit 120 measures resistance values at both ends of the fuse. To this end, the resistance measurement unit 120 may be configured to include at least one current sensor and a voltage sensor.

저항 측정부(120)에 포함된 전압 센서가 하나인 경우, 전압 센서는 퓨즈의 양단에 병렬 연결될 수 있다. 이 경우, 저항 측정부(120)는 전압 센서에 의해 측정된 전압값을 전류 센서에 의해 측정된 전류값으로 나누어, 퓨즈 양단의 저항값을 측정하는 것이 가능하다.When there is only one voltage sensor included in the resistance measuring unit 120, the voltage sensors may be connected in parallel to both ends of the fuse. In this case, the resistance measurement unit 120 may measure the resistance values of both ends of the fuse by dividing the voltage value measured by the voltage sensor by the current value measured by the current sensor.

저항 측정부(120)에 포함된 전압 센서가 둘인 경우, 두 전압 센서 중 어느 하나의 일단은 퓨즈의 일단에 연결되고, 나머지 전압 센서의 일단은 퓨즈의 타단에 연결될 수 있다. 이때, 두 전압 센서의 타단은 배터리 팩의 음극 단자와 같은 공통의 노드에 연결될 수 있다. 이 경우, 저항 측정부(120)는 두 전압 센서에 의해 측정된 두 전압값 간의 차이값을 전류 센서에 의해 측정된 전류값으로 나누어, 퓨즈 양단의 저항값을 측정할 수 있다. 다만, 저항 측정부(120)에 대한 전술한 설명은 예시적인 것이며, 퓨즈의 저항값을 측정할 수 있는 공지의 다양한 구조를 가질 수 있다.When there are two voltage sensors included in the resistance measuring unit 120, one end of the two voltage sensors may be connected to one end of the fuse, and one end of the other voltage sensor may be connected to the other end of the fuse. In this case, the other ends of the two voltage sensors may be connected to a common node such as a negative terminal of the battery pack. In this case, the resistance measuring unit 120 may measure the resistance values of both ends of the fuse by dividing the difference between the two voltage values measured by the two voltage sensors by the current value measured by the current sensor. However, the foregoing description of the resistance measurement unit 120 is exemplary, and may have various known structures capable of measuring the resistance value of the fuse.

구현예에 따라, 저항 측정부(120)는 증폭부를 더 포함할 수 있다. 퓨즈가 소형인 경우, 퓨즈 양단에 인가되는 전압이 매우 작을 수 있다. 이 경우, 저항 측정부(120)는 증폭부를 이용하여 퓨즈 양단의 전압을 증폭하고, 증폭된 전압을 이용하여 퓨즈 양단의 저항값을 측정할 수 있다. 증폭부는 연산 증폭기 등을 이용하여 구현되는 것일 수 있다.Depending on the implementation, the resistance measuring unit 120 may further include an amplifying unit. When the fuse is small, the voltage applied across the fuse may be very small. In this case, the resistance measurement unit 120 may amplify the voltage across the fuse using the amplification unit and measure the resistance values of both ends of the fuse using the amplified voltage. The amplification unit may be implemented using an operational amplifier or the like.

전술한 바와 같이, 퓨즈는 고유의 임계전류값보다 큰 전류인 과전류가 순간적으로 유입되지 않더라도, 시간에 따라 그 내구성이 저하되는 퇴화 현상이 발생할 수 있다. 이에 따라, 임계전류값 미만의 전류가 흐름에도 불구하고, 퓨즈가 갑자기 용단되어 전기 설비나 사람에게 큰 위험을 끼칠 수 있다. 본 발명에 따른 전류 제한 장치(100)는 전류 제한부(130)에 대한 제어를 통해, 상기 문제를 방지하고자 한다. As described above, even if an overcurrent, which is a current larger than an inherent threshold current value, is not instantaneously introduced into the fuse, a deterioration phenomenon in which durability thereof decreases over time may occur. Accordingly, despite the flow of a current less than the threshold current value, the fuse may be suddenly blown, causing a great risk to electrical equipment or people. The current limiting device 100 according to the present invention is to prevent the above problem by controlling the current limiting unit 130.

전류 제한부(130)는 퓨즈를 통해 흐르는 전류를 제한하는 기능을 담당한다. 이러한 전류 제한부(130)는 적어도 하나 이상의 전류 제한 모듈을 포함할 수 있는데, 각각의 전류 제한 모듈은 메인 릴레이(110)와 병렬 연결될 수 있다. 전류 제한부(130)의 구조와 동작에 대해서는 이하 도 2 내지 11을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.The current limiting unit 130 serves to limit the current flowing through the fuse. The current limiting unit 130 may include at least one current limiting module, and each current limiting module may be connected in parallel with the main relay 110. The structure and operation of the current limiting unit 130 will be described in more detail below with reference to FIGS. 2 to 11.

제어부(150)는 메인 릴레이(110), 저항 측정부(120), 전류 제한부(130) 및 경고부(140)와 결합되어, 전류 제한 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(150)는 실시간 또는 주기적으로 퓨즈 양단의 저항값을 모니터링한다. 구체적으로, 제어부(150)는 저항 측정부(120)에 의해 측정된 퓨즈 양단의 저항값을 모니터링하여, 퓨즈 양단의 저항값이 미리 정해진 기준 저항값에 도달하거나 초과하는지 판단할 수 있다. The control unit 150 is combined with the main relay 110, the resistance measuring unit 120, the current limiting unit 130, and the warning unit 140 to control the overall operation of the current limiting device 100. The controller 150 monitors resistance values at both ends of the fuse in real time or periodically. Specifically, the controller 150 may monitor resistance values of both ends of the fuse measured by the resistance measurement unit 120 and determine whether the resistance values of both ends of the fuse reach or exceed a predetermined reference resistance value.

제어부(150)는 저항 측정부(120)에 의해 측정된 저항값(이하, '퓨즈 저항값'이라고 칭함)을 기초로, 메인 릴레이(110) 및 적어도 하나의 전류 제한부(130)의 턴온 및 턴오프를 개별적으로 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(150)는 퓨즈 저항값과 미리 정해진 기준 저항값을 비교할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 퓨즈 저항값이 기준 저항값에 도달하였는지 여부 및 퓨즈 저항값과 기준 저항값 간의 차이를 연산할 수 있다. 또한, 제어부(150)는 비교의 결과를 기초로, 메인 릴레이(110) 및 전류 제한부(130) 각각이 턴온되거나 턴오프되도록 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(150)는 퓨즈 저항값과 기준 저항값 간의 차이를 기초로, 메인 릴레이(110)와 전류 제한부(130) 중 어느 하나를 턴온하고 나머지를 턴오프할 수 있다. 다른 예로, 제어부(150)는 퓨즈 저항값과 기준 저항값 간의 차이를 기초로, 메인 릴레이(110)와 전류 제한부(130)를 모두 턴온하거나 모두 턴오프할 수 있다.Based on the resistance value measured by the resistance measurement unit 120 (hereinafter, referred to as'fuse resistance value'), the control unit 150 turns on the main relay 110 and at least one current limiting unit 130 and Turnoff can be individually controlled. Specifically, the controller 150 may compare the fuse resistance value and a predetermined reference resistance value. That is, the controller 150 may calculate whether the fuse resistance value has reached the reference resistance value and a difference between the fuse resistance value and the reference resistance value. Also, the controller 150 may control each of the main relay 110 and the current limiting unit 130 to be turned on or off based on the result of the comparison. For example, the controller 150 may turn on one of the main relay 110 and the current limiting unit 130 and turn off the others based on the difference between the fuse resistance value and the reference resistance value. As another example, the controller 150 may turn on or turn off both the main relay 110 and the current limiting unit 130 based on a difference between the fuse resistance value and the reference resistance value.

구현예에 따라, 제어부(150)는 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 작은 경우, 메인 릴레이(110)의 턴온을 허용할 수 있다. 여기서, 기준 저항값은 퓨즈의 상태가 정상이라고 신뢰할 수 있는 최소 저항값으로서, 실험을 통해 미리 정해지는 것일 수 있다. 즉, 퓨즈 저항값이 기준 저항값보다 작은 상태에서는, 퓨즈에 임계전류값 미만의 전류가 흐르더라도 퓨즈는 비정상적으로 끊어지지 않는다. Depending on the implementation, when the value obtained by subtracting the reference resistance value from the fuse resistance value is less than 0, the controller 150 may allow the main relay 110 to be turned on. Here, the reference resistance value is a minimum resistance value that can be trusted that the state of the fuse is normal, and may be predetermined through an experiment. That is, when the fuse resistance value is smaller than the reference resistance value, the fuse is not abnormally blown even if a current less than the threshold current value flows through the fuse.

반면, 제어부(150)는 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 큰 경우, 메인 릴레이(110)를 턴오프할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 메인 릴레이(110)의 턴온을 차단할 수 있다. 이 경우, 제어부(150)는 퓨즈 양단에 대해 측정된 저항값과 기준 저항값 간의 차이에 따라, 전류 제한부(130)에 포함된 적어도 하나의 전류 제한 모듈을 선택적으로 턴온할 수 있다.On the other hand, when the value obtained by subtracting the reference resistance value from the fuse resistance value is greater than 0, the controller 150 may turn off the main relay 110. That is, the controller 150 may block the turn-on of the main relay 110. In this case, the controller 150 may selectively turn on at least one current limiting module included in the current limiting unit 130 according to a difference between the measured resistance value for both ends of the fuse and the reference resistance value.

바람직하게는, 제어부(150)는 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 크고 미리 정해진 허용값보다 작은 경우, 전류 제한부(130)에 포함된 적어도 하나의 전류 제한 모듈을 턴온할 수 있다.Preferably, the control unit 150 may turn on at least one current limiting module included in the current limiting unit 130 when the value obtained by subtracting the reference resistance value from the fuse resistance value is greater than 0 and less than a predetermined allowable value. have.

경고부(140)는 퓨즈 저항값에 대응하는 레벨의 경고 신호를 출력할 수 있다. 구체적으로, 경고부(140)에 의해 출력되는 경고 신호는 시각적 또는 청각적 신호일 수 있다. 예컨대, 경고부(140)는 경고등, 디스플레이 및 스피커 중 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수 있고, 퓨즈 저항값이 기준 저항값을 초과하는 경우 소정의 경고등의 색상이나 점멸 주기를 변경하거나, 디스플레이를 통해 경고 이미지를 표시할 수 있으며, 또는 스피커를 통해 경고 음향을 출력할 수 있다. The warning unit 140 may output a warning signal having a level corresponding to the fuse resistance value. Specifically, the warning signal output by the warning unit 140 may be a visual or an audible signal. For example, the warning unit 140 may be configured to include at least one of a warning lamp, a display, and a speaker, and when the fuse resistance value exceeds the reference resistance value, the color or flashing period of the predetermined warning lamp may be changed, or through the display. A warning image can be displayed, or a warning sound can be output through a speaker.

바람직하게는, 경고부(140)는 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 증가할수록 경고 신호의 강도를 단계적으로 증가시킬 수 있다. 일 예로, 경고부(140)는 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 증가할수록 경고 음향의 크기를 상향 조절할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 퓨즈(F)의 교체가 필요한 상황임을 신속히 파악할 수 있다.Preferably, the warning unit 140 may increase the intensity of the warning signal step by step as a value obtained by subtracting the reference resistance value from the fuse resistance value increases. For example, the warning unit 140 may increase the level of the warning sound as a value obtained by subtracting the reference resistance value from the fuse resistance value increases. Accordingly, the user can quickly grasp that the fuse F needs to be replaced.

전술한 제어부(150)는 하드웨어적으로, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. The above-described control unit 150 is hardware, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays), micro It may be implemented using at least one of controllers (micro-controllers), microprocessors, and electrical units for performing other functions.

한편, 도 1에는 구성요소들 중 어느 하나가 적어도 하나의 연결 라인을 통해 다른 하나와 연결되는 것으로 도시되어 있다. 다만, 이는 예시적인 것이며, 전류 제한 장치(100)의 구성요소들 간의 실제적인 구현은, 도 1에 도시된 연결 라인에 의해 한정되는 것으로 이해되어서는 안된다.Meanwhile, in FIG. 1, one of the components is shown to be connected to the other through at least one connection line. However, this is only an example, and the actual implementation between the components of the current limiting device 100 should not be understood as being limited by the connection line shown in FIG. 1.

또한, 도 1에 도시된 전류 제한 장치(100)의 구성요소들 중 일부는 전류 제한 장치(100)로부터 생략될 수 있다. 따라서, 전류 제한 장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 적은 구성요소들을 가지거나, 위에서 열거되지 않은 추가적인 구성요소를 더 포함하도록 구성될 수 있다. In addition, some of the components of the current limiting device 100 illustrated in FIG. 1 may be omitted from the current limiting device 100. Accordingly, the current limiting device 100 may be configured to have fewer components than those listed above, or to further include additional components not listed above.

본 발명에 따른 전류 제한 장치(100)는 이와 결합되는 배터리 팩에 포함되는 형태로 구현될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 전류 제한 장치(100)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전류 제한 장치(100)를 포함하는 배터리 팩은, 에너지 저장 시스템이나 전기 자동차 등과 같은 중대형 장치에 장착 가능하도록 구현될 수 있다.The current limiting device 100 according to the present invention may be implemented in a form included in a battery pack coupled thereto. That is, the battery pack according to the present invention may include the current limiting device 100. In addition, the battery pack including the current limiting device 100 according to the present invention may be implemented to be mounted on a medium or large-sized device such as an energy storage system or an electric vehicle.

도 2 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 제한 장치(100)를 구비한 전력 공급 시스템(1)을 개략적으로 나타낸 도면이다.2 to 5 are diagrams schematically showing a power supply system 1 having a current limiting device 100 according to an embodiment of the present invention.

우선 도 1 및 도 2를 참조하면, 전력 공급 시스템(1)은 배터리 팩(10), 부하(20), 퓨즈(F), 전류 제한 장치(100)를 포함할 수 있다. 도 2에는 퓨즈(F)가 전류 제한 장치(100)와는 별도로 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것일 뿐이며, 전류 제한 장치(100)는 퓨즈(F)까지 포함하도록 구성될 수도 있다.First, referring to FIGS. 1 and 2, the power supply system 1 may include a battery pack 10, a load 20, a fuse F, and a current limiting device 100. In FIG. 2, the fuse F is shown to be provided separately from the current limiting device 100, but this is only exemplary, and the current limiting device 100 may be configured to include a fuse F as well.

배터리 팩(10)은 양극과 음극을 구비하며, 양극과 음극은 각각 부하(20)의 양단에 전기적으로 연결 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 배터리 팩(10)은 복수의 배터리 모듈(11)들을 포함할 수 있는데, 이 경우 어느 한 배터리 모듈(11)은 다른 배터리 모듈(11)과 직렬 또는 병렬 연결될 수 있다. 퓨즈(F)와 메인 릴레이(110)는 상호 직렬 연결되며, 배터리 팩(10)과 부하(20) 간의 전류 경로 상에 배치될 수 있다.The battery pack 10 includes a positive electrode and a negative electrode, and the positive electrode and the negative electrode may be configured to be electrically connected to both ends of the load 20, respectively. In addition, the battery pack 10 may include a plurality of battery modules 11. In this case, one battery module 11 may be connected in series or in parallel with the other battery module 11. The fuse F and the main relay 110 are connected in series with each other, and may be disposed on a current path between the battery pack 10 and the load 20.

저항 측정부(120)는 퓨즈(F)의 양단에 병렬 연결되어, 퓨즈 저항값을 측정할 수 있다. 저항 측정부(120)에 의해 측정된 퓨즈 저항값을 나타내는 신호는 제어부(150)로 제공될 수 있다. 제어부(150)는 저항 측정부(120)로부터 제공되는 신호를 기초로, 퓨즈 저항값의 변화를 모니터링할 수 있다.The resistance measuring unit 120 is connected in parallel to both ends of the fuse F, and may measure a fuse resistance value. A signal representing the fuse resistance value measured by the resistance measurement unit 120 may be provided to the control unit 150. The controller 150 may monitor a change in a fuse resistance value based on a signal provided from the resistance measuring unit 120.

전류 제한부(130)는 메인 릴레이(110)의 양단에 병렬 연결될 수 있다. 구체적으로, 전류 제한부(130)는 적어도 하나 이상의 전류 제한 모듈(131)을 포함하며, 각각의 전류 제한 모듈(131)은 메인 릴레이(110)에 병렬 연결되도록 구성될 수 있다.The current limiting unit 130 may be connected in parallel to both ends of the main relay 110. Specifically, the current limiting unit 130 may include at least one current limiting module 131, and each current limiting module 131 may be configured to be connected in parallel to the main relay 110.

도 2는 전류 제한부(130)에 포함된 전류 제한 모듈(131)이 n(n은 2 이상의 자연수)개인 경우를 예시한다. 각각의 전류 제한 모듈(131)은 상호 직렬 연결되는 저항 소자(R) 및 스위칭 소자(S)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 전류 제한 모듈(131a)은 제1 저항 소자(Ra) 및 제1 스위칭 소자(Sa)를 포함할 수 있다. 이때, 어느 한 전류 제한 모듈(131)에 포함된 저항 소자의 저항값은 나머지 전류 제한 모듈(131)에 포함된 저항 소자의 저항값과는 상이할 수 있다. 일 예로, 제1 저항 소자(Ra)로부터 제n 저항 소자(Rn)을 향하는 순서로 각각의 저항값은 작아질 수 있다. 즉, n개의 저항 소자들은 Ra < Rb < .... < Rn의 관계를 가지도록 구성될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이하의 도 3 및 도 4에서는 전류 제한부(130)에 포함된 전류 제한 모듈(131)이 2개인 것으로 가정하기로 한다. 2 illustrates a case in which the current limiting module 131 included in the current limiting unit 130 is n (n is a natural number of 2 or more). Each current limiting module 131 may include a resistance element R and a switching element S connected in series with each other. For example, the first current limiting module (131a) may include a first resistive element (R a) and the first switching elements (S a). In this case, the resistance value of the resistance element included in one current limiting module 131 may be different from the resistance value of the resistance element included in the remaining current limiting module 131. For example, each resistance value may decrease in an order from the first resistance element R a toward the n-th resistance element R n . That is, the n resistance elements may be configured to have a relationship of R a <R b <.... <R n . For convenience of explanation, in FIGS. 3 and 4 below, it is assumed that there are two current limiting modules 131 included in the current limiting unit 130.

제어부(150)는 퓨즈 저항값을 기초로, 메인 릴레이(110) 및 전류 제한부(130)에 포함된 스위칭 소자들(Sa~Sn)의 턴온 및 턴오프를 개별적으로 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(150)는 메인 릴레이(110) 및 전류 제한부(130)에 포함된 각각의 스위칭 소자와 전기적으로 연결될 수 있다.The controller 150 may individually control the turn-on and turn-off of the switching elements Sa to S n included in the main relay 110 and the current limiting unit 130 based on the fuse resistance value. To this end, the control unit 150 may be electrically connected to each of the switching elements included in the main relay 110 and the current limiting unit 130.

이와 동시에 또는 별개로, 제어부(150)는 퓨즈 저항값에 대응하는 신호를 경고부(140)로 제공할 수 있다. 이에, 경고부(140)는 퓨즈 저항값에 대응하는 레벨의 경고 신호를 외부로 출력할 수 있다.Simultaneously or separately, the control unit 150 may provide a signal corresponding to the fuse resistance value to the warning unit 140. Accordingly, the warning unit 140 may externally output a warning signal having a level corresponding to the fuse resistance value.

도 3은 도 2와 비교할 때, 퓨즈(F) 및 메인 릴레이(110)가 배터리 팩(10)과 DC-DC 컨버터(30) 사이에 연결되고, DC-DC 컨버터(30)는 DC 부하(20a)와 연결된다는 점에서 차이점이 있다. DC-DC 컨버터(30)는 메인 릴레이(110)의 일단과 배터리 팩(10)의 음극 사이에 연결될 수 있다. DC-DC 컨버터(30)는 배터리 팩(10)으로부터 입력되는 직류 전압을 승압 또는 강압하여 DC 부하(20a)로 공급한다. 3 is compared with FIG. 2, the fuse F and the main relay 110 are connected between the battery pack 10 and the DC-DC converter 30, and the DC-DC converter 30 is a DC load 20a. There is a difference in that it is connected to ). The DC-DC converter 30 may be connected between one end of the main relay 110 and the negative electrode of the battery pack 10. The DC-DC converter 30 boosts or steps down the DC voltage input from the battery pack 10 and supplies it to the DC load 20a.

도 4는 도 2와 비교할 때, 퓨즈(F), 메인 릴레이(110) 및 전류 제한 장치(100)가 배터리 팩(10)과 DC-AC 인버터(40) 사이에 배치되고, DC-AC 인버터(40)는 AC 부하(20b)와 연결된다는 점에서 차이점이 있다. DC-AC 인버터(40)는 메인 릴레이(110)의 일단과 배터리 팩(10)의 음극 사이에 연결될 수 있다. DC-AC 인버터(40)는 배터리 팩(10)으로부터 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환한 후 AC 부하(20b)로 공급한다.4 is compared with FIG. 2, a fuse F, a main relay 110, and a current limiting device 100 are disposed between the battery pack 10 and the DC-AC inverter 40, and the DC-AC inverter ( There is a difference in that 40) is connected to the AC load 20b. The DC-AC inverter 40 may be connected between one end of the main relay 110 and the negative electrode of the battery pack 10. The DC-AC inverter 40 converts the DC voltage input from the battery pack 10 into an AC voltage and then supplies it to the AC load 20b.

도 5는 도 2와 비교할 때, 전류 제한부(130)에 포함되는 전류 제한 모듈(132)의 구성이 도 2 내지 4의 전류 제한 모듈(131)과는 상이하다. 구체적으로, 각각의 전류 제한 모듈(132)은 복수개의 저항 소자 및 단일의 스위칭 소자를 포함하도록 구성될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 각각의 전류 제한 모듈(132)에 포함되는 저항 소자는 2개인 것으로 가정한다.5 is different from the current limiting module 131 of FIGS. 2 to 4 in the configuration of the current limiting module 132 included in the current limiting unit 130 as compared with FIG. 2. Specifically, each current limiting module 132 may be configured to include a plurality of resistance elements and a single switching element. For convenience of description, it is assumed that there are two resistance elements included in each current limiting module 132.

도 5를 참조하면, 제1 전류 제한 모듈(132a)은 일단이 메인 릴레이(110)의 일단에 공통 연결되는 두 저항 소자(Ra1, Ra2) 및 일단이 메인 릴레이(110)의 타단에 연결되는 제1 스위칭 소자(S1)를 포함한다. 제1 스위칭 소자(S1)는 메인 릴레이(110)의 타단을 제1 전류 제한 모듈(132)에 포함된 두 저항 소자(Ra1, Ra2) 중 어느 하나의 타단에 전기적으로 연결할 수 있다. 또는, 제1 스위칭 소자(S1)는 메인 릴레이(110)의 타단으로부터 두 저항 소자(Ra1, Ra2)를 모두 전기적으로 분리할 수 있다. 이와 유사하게, 제2 전류 제한 모듈(132b)은 일단이 메인 릴레이(110)의 일단에 공통 연결되는 두 저항 소자(Rb1, Rb2) 및 일단이 메인 릴레이(110)의 타단에 연결되는 제2 스위칭 소자(S2)를 포함한다. 제2 스위칭 소자(S2)는 메인 릴레이(110)의 타단을 제2 전류 제한 모듈(131)에 포함된 두 저항 소자(Rb1, Rb2) 중 어느 하나의 타단에 전기적으로 연결할 수 있다. 또는, 제2 스위칭 소자(S2)는 메인 릴레이(110)의 타단으로부터 두 저항 소자(Rb1, Rb2)를 모두 전기적으로 분리할 수 있다. 이 경우, 제1 전류 제한 모듈(132a) 및 제2 전류 제한 모듈(132b)에 포함된 총 4개의 저항 소자들은 서로 다른 저항값을 가질 수 있다. 예컨대, Ra1 < Ra2 < Rb1 < Rb2의 조건을 만족하도록 구성될 수 있다. Referring to FIG. 5, the first current limiting module 132a has two resistance elements R a1 and R a2 having one end commonly connected to one end of the main relay 110 and one end connected to the other end of the main relay 110 It includes a first switching element (S 1 ). The first switching element S 1 may electrically connect the other end of the main relay 110 to the other end of any one of the two resistance elements R a1 and R a2 included in the first current limiting module 132. Alternatively, the first switching element S1 may electrically separate both the two resistance elements R a1 and R a2 from the other end of the main relay 110. Similarly, the second current limiting module 132b has two resistance elements R b1 and R b2 having one end commonly connected to one end of the main relay 110 and a second current limiting module 132 b having one end connected to the other end of the main relay 110. It includes 2 switching elements (S 2 ). The second switching element S 2 may electrically connect the other end of the main relay 110 to the other end of any one of the two resistance elements R b1 and R b2 included in the second current limiting module 131. Alternatively, the second switching element S 2 may electrically separate both the two resistance elements R b1 and R b2 from the other end of the main relay 110. In this case, a total of four resistance elements included in the first current limiting module 132a and the second current limiting module 132b may have different resistance values. For example, it may be configured to satisfy the condition of R a1 <R a2 <R b1 <R b2 .

구현예에 따라, 전류 제한부(130)는 도 2 등에 도시된 전류 제한 모듈(131) 및 도 5에 도시된 전류 제한 모듈(132)을 각각 하나 이상씩 포함하도록 구성될 수도 있다. Depending on the implementation, the current limiting unit 130 may be configured to include one or more of the current limiting module 131 shown in FIG. 2 and the current limiting module 132 shown in FIG. 5, respectively.

도 6 내지 도 9는 도 2에 도시된 전류 제한 장치(100)가 메인 릴레이(110) 및 전류 제한부(130)를 제어하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 이해를 돕기 위해, 도 2에 도시된 전류 제한 장치(100)의 전류 제한부(130)에 두 개의 전류 제한 모듈(131)인 제1 전류 제한 모듈(131a) 및 제2 전류 제한 모듈(131b)이 포함된 경우를 기준으로 설명하기로 한다. 제1 전류 제한 모듈(131a)에 포함된 저항 소자(Ra)의 저항값이 제2 전류 제한 모듈(131b)에 포함된 저항 소자(Rb)의 저항값보다 작은 것으로 가정한다.6 to 9 are views referenced for explaining an operation of the current limiting device 100 shown in FIG. 2 to control the main relay 110 and the current limiting unit 130. For better understanding, a first current limiting module 131a and a second current limiting module 131b which are two current limiting modules 131 in the current limiting unit 130 of the current limiting device 100 shown in FIG. 2 It will be described based on the case where this is included. It is assumed that the resistance value of the resistance element R a included in the first current limiting module 131a is smaller than the resistance value of the resistance element R b included in the second current limiting module 131b.

우선 도 6은 퓨즈 저항값이 기준 저항값 미만인 경우의 동작을 보여준다. 즉, 도 6은 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 작은 경우, 전류 제한 장치(100)에 의해 수행되는 동작을 예시한다. 전술한 바와 같이, 퓨즈 저항값이 기준 저항값보다 작은 경우는 퓨즈(F)의 기능이 정상적인 상태를 의미한다. 이 경우, 제어부(150)는 메인 릴레이(110)의 턴온을 허용할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 차량의 MCU(Micro Control Unit) 등으로부터 부하(20)에 대한 전력 공급 요청을 수신 시, 메인 릴레이(110)의 턴온을 명령하는 제어신호를 출력할 수 있다. First, FIG. 6 shows the operation when the fuse resistance value is less than the reference resistance value. That is, FIG. 6 illustrates an operation performed by the current limiting device 100 when a value obtained by subtracting the reference resistance value from the fuse resistance value is less than 0. As described above, when the fuse resistance value is smaller than the reference resistance value, the function of the fuse F is in a normal state. In this case, the control unit 150 may allow the main relay 110 to be turned on. That is, when receiving a power supply request for the load 20 from a micro control unit (MCU) of the vehicle, the control unit 150 may output a control signal for commanding turn-on of the main relay 110.

또한, 제어부(150)는 전류 제한부(130)에 포함된 두 스위칭 소자(Sa, Sb)의 턴오프를 명령하는 제어신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, 배터리 팩(10)으로부터 출력되는 전류(I1)가 퓨즈(F)와 메인 릴레이(110)를 거쳐 부하(20)에 공급될 수 있다.In addition, the control unit 150 may output a control signal for commanding turn-off of the two switching elements S a and S b included in the current limiting unit 130. Accordingly, the current I 1 output from the battery pack 10 may be supplied to the load 20 through the fuse F and the main relay 110.

한편, 퓨즈 저항값이 기준 저항값을 초과하는 경우, 제어부(150)는 메인 릴레이(110)의 턴온을 차단할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 퓨즈 저항값이 기준 저항값보다 크면, 차량의 MCU(Micro Control Unit) 등으로부터 부하(20)에 대한 전력 공급 요청이 수신되더라도, 메인 릴레이(110)가 계속 턴오프되도록 유지할 수 있다.Meanwhile, when the fuse resistance value exceeds the reference resistance value, the controller 150 may block the turn-on of the main relay 110. That is, when the fuse resistance value is greater than the reference resistance value, the controller 150 keeps the main relay 110 turned off even when a power supply request for the load 20 is received from a microcontrol unit (MCU) of the vehicle. Can be maintained.

도 7은 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 크고 제1 비교값보다 작은 경우의 동작을 예시한다. 제1 비교값은 미리 정해진 허용값보다는 작은 값일 수 있다. 이 경우, 제어부(150)는 제1 전류 제한 모듈(131a)을 턴온하고, 제2 전류 제한 모듈(131b)을 턴오프할 수 있다. 구체적으로, 제어부(150)는 제1 전류 제한 모듈(131a)의 스위칭 소자(Sa)의 턴온을 명령하는 제어신호 및 제2 전류 제한 모듈(131b)의 스위칭 소자(Sb)의 턴오프를 명령하는 제어신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, 두 저항 소자(Ra, Rb) 중에서 제1 전류 제한 모듈(131a)의 저항 소자(Ra)만이 메인 릴레이(110)의 양단에 전기적으로 연결되는 회로가 형성될 수 있다. 저항 소자(Ra)에 전류가 흐르는 경우, 제1 전류 제한 모듈(131a)의 저항 소자(Ra)의 양단에 전압이 인가되므로, 도 7의 퓨즈(F)에 흐르는 전류값(I2)은 도 6의 퓨즈(F)에 흐르는 전류값(I1)보다 작을 수 있다.7 illustrates an operation when a value obtained by subtracting a reference resistance value from a fuse resistance value is greater than 0 and less than a first comparison value. The first comparison value may be a value smaller than a predetermined allowable value. In this case, the controller 150 may turn on the first current limiting module 131a and turn off the second current limiting module 131b. The turn-off of the detail, the controller 150 has a first current limiting module switching elements (S a) the switching element (S b) of the control signal and a second current limiting module (131b) for instructing the turn on of the (131a) Command control signals can be output. Accordingly, the circuit can be electrically connected to both ends of the resistance element (R a), only the main relay 110, a first current limiting module (131a) is formed of the two resistance elements (R a, R b). When a current flows through the resistance element R a , since a voltage is applied to both ends of the resistance element R a of the first current limiting module 131a, the current value I 2 flowing through the fuse F of FIG. 7 May be smaller than the current value I 1 flowing through the fuse F of FIG. 6.

도 8은 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 제1 비교값보다 크고 제2 비교값보다 작은 경우의 동작을 예시한다. 제2 비교값은 전술한 허용값보다는 작은 값일 수 있다. 이 경우, 제어부(150)는 제1 전류 제한 모듈(131a)을 턴오프하고, 제2 전류 제한 모듈(131b)을 턴온할 수 있다. 구체적으로, 제어부(150)는 제1 전류 제한 모듈(131a)의 스위칭 소자(Sa)의 턴오프를 명령하는 제어신호 및 제2 전류 제한 모듈(131b)의 스위칭 소자(Sb)의 턴온을 명령하는 제어신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, 두 저항 소자(Ra, Rb) 중에서 제2 전류 제한 모듈(131b)의 저항 소자(Rb)만이 메인 릴레이(110)의 양단에 전기적으로 연결되는 회로가 형성될 수 있다. 이때, 제2 전류 제한 모듈(131b)에 포함된 저항 소자(Rb)의 저항값이 제1 전류 제한 모듈(131a)에 포함된 저항 소자(Ra)의 저항값보다 크므로, 도 8의 퓨즈(F)에 흐르는 전류값(I3)은 도 7의 퓨즈(F)에 흐르는 전류값(I2)보다 작아질 수 있다.8 illustrates an operation when a value obtained by subtracting a reference resistance value from a fuse resistance value is greater than a first comparison value and less than a second comparison value. The second comparison value may be a value smaller than the above-described allowable value. In this case, the controller 150 may turn off the first current limiting module 131a and turn on the second current limiting module 131b. The turn-on of the concrete, the control unit 150 has a first current limiting module switching elements (S a) turn the switching element (S b) in which the off-command control signal and a second current limiting module (131b) of the (131a) Command control signals can be output. Accordingly, the circuit can be electrically connected to both ends of the second current limiting module (131b) the resistance element (R b) Only the main relay 110 in the form of the two resistance elements (R a, R b). At this time, since the resistance value of the resistance element R b included in the second current limiting module 131b is greater than the resistance value of the resistance element R a included in the first current limiting module 131a, The current value I 3 flowing through the fuse F may be smaller than the current value I 2 flowing through the fuse F of FIG. 7.

도 9는 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 크고 제3 비교값보다 작은 경우의 동작을 예시한다. 제3 비교값은 제1 비교값보다 작은 값일 수 있다. 이 경우, 제어부(150)는 제1 전류 제한 모듈(131a) 및 제2 전류 제한 모듈(131b)을 모두 턴온할 수 있다. 구체적으로, 제어부(150)는 제1 전류 제한 모듈(131a)의 스위칭 소자(Sa)의 턴온을 명령하는 제어신호 및 제2 전류 제한 모듈(131b)의 스위칭 소자(Sb)의 턴온을 명령하는 제어신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, 두 저항 소자(Ra, Rb)가 동시에 메인 릴레이(110)의 양단에 전기적으로 연결되는 회로가 형성될 수 있다. 이 경우, 상호 병렬 연결되는 두 저항 소자(Ra, Rb)는 단일의 합성 저항을 형성하게 되는데, 합성 저항의 저항값은 두 저항 소자(Ra, Rb)의 저항값 중 더 작은 것보다 작으므로, 도 9의 퓨즈(F)에 흐르는 전류값(I4)은 도 7의 퓨즈(F)에 흐르는 전류값(I2) 및 도 8의 퓨즈(F)에 흐르는 전류값(I3)보다 크고, 도 6의 퓨즈(F)에 흐르는 전류값(I1)보다 작을 수 있다.9 illustrates an operation when a value obtained by subtracting a reference resistance value from a fuse resistance value is greater than 0 and less than a third comparison value. The third comparison value may be a value smaller than the first comparison value. In this case, the controller 150 may turn on both the first current limiting module 131a and the second current limiting module 131b. Specifically, the control unit 150 commands a control signal for commanding turn-on of the switching element S a of the first current limiting module 131a and a turn-on of the switching element S b of the second current limiting module 131b. Control signal can be output. Accordingly, a circuit in which the two resistance elements R a and R b are simultaneously electrically connected to both ends of the main relay 110 may be formed. In this case, the two resistance elements (R a , R b ) connected in parallel form a single composite resistor, and the resistance value of the composite resistor is the smaller of the resistance values of the two resistance elements (R a , R b ). Therefore, the current value I 4 flowing through the fuse F of FIG. 9 is the current value I 2 flowing through the fuse F of FIG. 7 and the current value I 3 flowing through the fuse F of FIG. ) And smaller than the current value I 1 flowing through the fuse F of FIG. 6.

한편, 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 허용값을 초과하는 경우, 제어부(150)는 메인 릴레이(110)의 턴오프를 명령하는 제어신호를 출력함을 물론이고, 두 스위칭 소자(Sa, Sb)의 턴오프를 명령하는 제어신호를 출력할 수 있다. On the other hand, when the value obtained by subtracting the reference resistance value from the fuse resistance value exceeds the allowable value, the controller 150 outputs a control signal for commanding turn-off of the main relay 110 as well as two switching elements S A control signal for commanding turn-off of a and S b ) may be output.

도 6 내지 9를 참조하여 전술한 바에 따르면, 전류 제한 장치(100)는 메인 릴레이(110)의 턴온이 차단된 상태에서, 퓨즈 저항값과 기준 저항값 간의 차이에 따라, 두 스위칭 소자(Sa, Sb)의 턴온 및 턴오프를 개별적으로 제어함으로써, 총 4(=22)가지의 전류 제한 모드를 구현할 수 있다. 결과적으로, 퓨즈(F)의 퇴화도에 비례하는 관계를 가지는 퓨즈 저항값에 따라, 퓨즈(F)에 흐르는 전류의 크기를 차등적으로 제한하는 것이 가능하다. 즉, 퓨즈(F)의 퇴화도가 높을수록, 퓨즈(F)에 흐르는 전류값을 줄이거나 퓨즈(F)에 전류가 흐르지 못하도록 할 수 있다. 6 to refer to 9. According to the foregoing, current limiting device 100 is in the turn-on of the main relay 110, the cut-off state, according to the difference between the fuse resistance to a reference resistance value, the two switching elements (S a By individually controlling the turn-on and turn-off of, S b ), a total of 4 (= 2 2 ) current limiting modes can be implemented. As a result, it is possible to differentially limit the magnitude of the current flowing through the fuse F according to the fuse resistance value having a relationship proportional to the degree of deterioration of the fuse F. That is, as the degree of degeneration of the fuse F increases, the value of the current flowing through the fuse F may be reduced or the current may not flow through the fuse F.

물론, 전류 제한 장치(100)에 포함된 전류 제한 모듈(131)의 개수가 m개(m은 자연수)인 경우, 전류 제한 장치(100)는 최대 2m가지의 전류 제한 모드를 구현할 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.Of course, when the number of current limiting modules 131 included in the current limiting device 100 is m (m is a natural number), the current limiting device 100 can implement a maximum of 2 m current limiting modes. It is obvious to a person skilled in the art.

도 10 및 도 11은 도 5에 도시된 전류 제한 장치(100)가 메인 릴레이(110) 및 전류 제한부(130)를 제어하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 이해를 돕기 위해, 제1 전류 제한 모듈(132a) 및 제2 전류 제한 모듈(132b)에 포함된 4개의 저항 소자들의 저항값은 Ra1 < Ra2 < Rb1 < Rb2라고 가정한다.10 and 11 are diagrams referred to for describing an operation of the current limiting device 100 illustrated in FIG. 5 to control the main relay 110 and the current limiting unit 130. For better understanding, it is assumed that the resistance values of the four resistance elements included in the first current limiting module 132a and the second current limiting module 132b are R a1 <R a2 <R b1 <R b2 .

먼저 도 10은 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 크고 제4 비교값보다 작은 경우의 동작을 예시한다. 제4 비교값은 전술한 허용값보다는 작은 값일 수 있다. 이 경우, 제어부(150)는 제1 스위칭 소자(S1)가 제1 저항 소자(Ra1)에 연결되도록 하는 제어신호를 출력하고, 제2 스위칭 소자(S2)가 제3 및 제4 저항 소자(Rb1, Rb2)와 분리되도록 하는 제어신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, 4개의 저항 소자 중에서 제1 저항 소자(Ra1)만이 메인 릴레이(110)의 양단에 전기적으로 연결되는 회로가 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 전류 제한 모듈(132a)의 제1 저항 소자(Ra1)의 양단에 전압이 인가되므로, 도 11의 퓨즈(F)에 흐르는 전류값(I5)은 도 6의 퓨즈(F)에 흐르는 전류값(I1)보다 작을 수 있다.First, FIG. 10 illustrates an operation when a value obtained by subtracting a reference resistance value from a fuse resistance value is greater than 0 and less than a fourth comparison value. The fourth comparison value may be a value smaller than the above-described allowable value. In this case, the control unit 150 outputs a control signal for connecting the first switching element S 1 to the first resistance element R a1 , and the second switching element S 2 is connected to the third and fourth resistors. A control signal to be separated from the elements R b1 and R b2 may be output. Accordingly, a circuit in which only the first resistance element R a1 among the four resistance elements is electrically connected to both ends of the main relay 110 may be formed. Accordingly, since voltage is applied to both ends of the first resistance element R a1 of the first current limiting module 132a, the current value I 5 flowing through the fuse F of FIG. 11 is the fuse F of FIG. It may be smaller than the current value (I 1 ) flowing in ).

도 11은 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 제4 비교값보다 크고 제5 비교값보다 작은 경우의 동작을 예시한다. 제5 비교값은 허용값보다는 작은 값일 수 있다. 이 경우, 제어부(150)는 제1 스위칭 소자(S1)가 제2 저항 소자(Ra2)에 연결되도록 하는 제어신호를 출력하고, 제2 스위칭 소자(S2)가 제3 및 제4 저항 소자(Rb1, Rb2)와 분리되도록 하는 제어신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, 4개의 저항 소자 중에서 제2 저항 소자(Ra2)만이 메인 릴레이(110)의 양단에 전기적으로 연결되는 회로가 형성될 수 있다. 제2 저항 소자(Ra2)의 저항값이 제1 저항 소자(Ra1)의 저항값보다 크므로, 도 11의 퓨즈(F)에 흐르는 전류값(I6)은 도 10의 퓨즈(F)에 흐르는 전류값(I5)보다 작을 수 있다.11 illustrates an operation when a value obtained by subtracting a reference resistance value from a fuse resistance value is greater than a fourth comparison value and less than a fifth comparison value. The fifth comparison value may be a value smaller than the allowable value. In this case, the control unit 150 outputs a control signal for connecting the first switching element S 1 to the second resistance element R a2 , and the second switching element S 2 is connected to the third and fourth resistors. A control signal to be separated from the elements R b1 and R b2 may be output. Accordingly, a circuit in which only the second resistance element R a2 among the four resistance elements is electrically connected to both ends of the main relay 110 may be formed. Since the resistance value of the second resistance element R a2 is greater than the resistance value of the first resistance element R a1 , the current value I 6 flowing through the fuse F of FIG. 11 is the fuse F of FIG. It may be smaller than the current value (I 5 ) flowing in.

비록 도시하지는 않았으나, 퓨즈 저항값이 기준 저항값 미만인 경우, 도 6을 참조하여 전술한 바와 유사하게, 제어부(150)는 메인 릴레이(110)의 턴온을 허용할 수 있다. 또한, 도 5의 전류 제한 장치(100)는 전류 제한 모듈(132)별로 총 3가지의 연결 동작이 가능하므로, 총 9(=32)가지의 전류 제한 모드를 구현할 수 있다. 물론, 전류 제한 장치(100)에 포함된 전류 제한 모듈(132)의 개수가 p개(p은 3 이상의 자연수)인 경우, 전류 제한 장치(100)는 최대 3p가지의 전류 제한 모드를 구현할 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.Although not shown, when the fuse resistance value is less than the reference resistance value, similar to the above-described with reference to FIG. 6, the controller 150 may allow the main relay 110 to be turned on. In addition, since the current limiting device 100 of FIG. 5 can perform a total of three connection operations for each current limiting module 132, a total of 9 (= 3 2 ) current limiting modes can be implemented. Of course, when the number of current limiting modules 132 included in the current limiting device 100 is p (p is a natural number of 3 or more), the current limiting device 100 may implement a maximum of 3 p current limiting modes. It is obvious to those skilled in the art.

도 12는 본 발명에 따른 전류 제한 장치(100)에 의해 수행되는 전류 제한 방법을 보여주는 순서도이다.12 is a flow chart showing a current limiting method performed by the current limiting device 100 according to the present invention.

단계 S1210에서, 전류 제한 장치(100)는 퓨즈(F) 양단의 저항값을 측정한다. 이어, 단계 S1220에서, 전류 제한 장치(100)는 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 작은지 판단할 수 있다. 구체적으로, 전류 제한 장치(100)는 퓨즈 저항값과 미리 정해진 기준 저항값을 비교하여, 퓨즈 저항값과 기준 저항값 간의 차이값을 연산할 수 있다. 단계 S1220의 결과값이 'YES'인 경우 단계 S1230이 수행될 수 있다. 반면, 단계 S1220의 결과값이 'NO'인 경우 단계 S1240이 수행될 수 있다.In step S1210, the current limiting device 100 measures resistance values of both ends of the fuse F. Subsequently, in step S1220, the current limiting device 100 may determine whether a value obtained by subtracting the reference resistance value from the fuse resistance value is less than 0. Specifically, the current limiting device 100 may calculate a difference value between the fuse resistance value and the reference resistance value by comparing the fuse resistance value with a predetermined reference resistance value. If the result value of step S1220 is'YES', step S1230 may be performed. On the other hand, when the result value of step S1220 is'NO', step S1240 may be performed.

단계 S1230에서, 전류 제한 장치(100)는 메인 릴레이(110)의 턴온을 허용할 수 있다. 메인 릴레이(110)의 턴온이 허용된 상태에서, 차량의 MCU 등으로부터 부호로의 전력 공급 요청을 수신 시, 제어부(150)는 메인 릴레이(110)의 턴온을 명령하는 제어신호를 출력할 수 있다.In step S1230, the current limiting device 100 may allow the main relay 110 to be turned on. In a state in which the turn-on of the main relay 110 is allowed, upon receiving a request for power supply from the vehicle's MCU, etc., the controller 150 may output a control signal for commanding turn-on of the main relay 110. .

단계 S1240에서, 전류 제한 장치(100)는 적어도 메인 릴레이(110)를 턴오프할 수 있다. 즉, 전류 제한 장치(100)는 메인 릴레이(110)의 턴오프를 명령하는 제어신호를 출력할 수 있다.In step S1240, the current limiting device 100 may turn off at least the main relay 110. That is, the current limiting device 100 may output a control signal for commanding turn-off of the main relay 110.

단계 S1250에서, 전류 제한 장치(100)는 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값이 미리 정해진 허용값보다 작은지 판단할 수 있다. 단계 S1250의 결과값이 'YES'인 경우 단계 S1260이 수행될 수 있다. 반면, 단계 S1250의 결과값이 'NO'인 경우 단계 S1270이 수행될 수 있다.In step S1250, the current limiting device 100 may determine whether a value obtained by subtracting the reference resistance value from the fuse resistance value is less than a predetermined allowable value. If the result value of step S1250 is'YES', step S1260 may be performed. On the other hand, when the result value of step S1250 is'NO', step S1270 may be performed.

단계 S1260에서, 전류 제한 장치(100)는 퓨즈 저항값에서 기준 저항값을 뺀 값의 크기에 따라, 전류 제한부(130)에 포함된 스위칭 소자 중 적어도 하나의 턴온을 명령하는 제어신호를 출력할 수 있다. 이에 따라, 퓨즈(F)에 흐르는 전류의 크기가 제한될 수 있다.In step S1260, the current limiting device 100 outputs a control signal for instructing to turn on at least one of the switching elements included in the current limiting unit 130 according to the magnitude of the value obtained by subtracting the reference resistance value from the fuse resistance value. I can. Accordingly, the amount of current flowing through the fuse F may be limited.

단계 S1270에서, 전류 제한 장치(100)는 전류 제한부(130)에 포함된 모든 스위칭 소자의 턴오프를 명령하는 제어신호를 출력할 수 있다.In step S1270, the current limiting device 100 may output a control signal for commanding turn-off of all the switching elements included in the current limiting unit 130.

단계 S1280에서, 전류 제한 장치(100)는 퓨즈 저항값에 대응하는 레벨의 경고 신호를 단계적으로 출력할 수 있다. 한편, 도 12에는 단계 S1280이 단계 S1220 내지 S1270보다 후행하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 예컨대, 단계 S1280는 단계 S1210 이후에 수행되는 것일 수 있다.In step S1280, the current limiting device 100 may stepwise output a warning signal having a level corresponding to the fuse resistance value. Meanwhile, in FIG. 12, step S1280 is shown to be subsequent to steps S1220 to S1270, but this is only exemplary and does not limit the scope of the present invention. For example, step S1280 may be performed after step S1210.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only through an apparatus and a method, but may be implemented through a program that realizes a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded.

또한, 이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.In addition, although the present invention in the above has been described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It goes without saying that various modifications and variations are possible within the equivalent range of the claims to be described.

본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절한 부결합(subcombination)에서 구현될 수 있다. Features described in separate embodiments of the present specification may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features described in a single embodiment herein may be individually implemented in various embodiments, or may be implemented in an appropriate subcombination.

1: 전력 공급 시스템
F: 퓨즈
10: 배터리 팩
100: 전류 제한 장치
110: 메인 릴레이
120: 저항 측정부
130: 전류 제한부
131, 132: 전류 제한 모듈
140: 경고부
150: 제어부1: power supply system
F: fuse
10: battery pack
100: current limiting device
110: main relay
120: resistance measuring unit
130: current limiting unit
131, 132: current limiting module
140: warning unit
150: control unit

Claims (15)

배터리 팩과 부하 사이에 직렬 연결되는 퓨즈 양단의 저항값을 측정하는 저항 측정부;
상기 퓨즈와 직렬 연결되는 메인 릴레이와 병렬 연결되는 전류 제한부; 및
상기 저항 측정부에 의해 측정된 저항값을 기초로, 상기 메인 릴레이 및 상기 전류 제한부를 개별적으로 제어하는 제어부;를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 측정된 저항값에서 미리 정해진 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 작은 경우, 상기 메인 릴레이의 턴온을 허용하고,
상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 큰 경우, 상기 메인 릴레이를 턴오프하는 전류 제한 장치.A resistance measuring unit measuring resistance values of both ends of a fuse connected in series between the battery pack and the load;
A current limiting unit connected in parallel with a main relay connected in series with the fuse; And
Including; a control unit for individually controlling the main relay and the current limiting unit based on the resistance value measured by the resistance measuring unit,
The control unit,
When the measured resistance value minus the predetermined reference resistance value is less than 0, the main relay is allowed to turn on,
A current limiting device for turning off the main relay when a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than 0. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전류 제한부는 적어도 하나의 전류 제한 모듈을 포함하고,
상기 제어부는,
상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 크고 미리 정해진 허용값보다 작은 경우, 상기 적어도 하나의 전류 제한 모듈 중 적어도 하나를 턴온하는, 전류 제한 장치.The method of claim 1,
The current limiting unit includes at least one current limiting module,
The control unit,
When a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than 0 and less than a predetermined allowable value, at least one of the at least one current limiting module is turned on. 제4항에 있어서,
상기 전류 제한 모듈 각각은,
상호 직렬 연결되는 저항 소자 및 스위칭 소자를 포함하는, 전류 제한 장치.The method of claim 4,
Each of the current limiting modules,
A current limiting device comprising a resistance element and a switching element connected in series with each other. 제4항에 있어서,
상기 전류 제한부는,
상호 직렬 연결되는 제1 저항 소자 및 제1 스위칭 소자를 포함하는 제1 전류 제한 모듈; 및
상호 직렬 연결되는 제2 저항 소자 및 제2 스위칭 소자를 포함하는 제2 전류 제한 모듈;를 포함하되,
상기 제1 저항 소자의 저항값은 상기 제2 저항 소자의 저항값보다 작은, 전류 제한 장치.The method of claim 4,
The current limiting unit,
A first current limiting module including a first resistance element and a first switching element connected in series with each other; And
Including; a second current limiting module including a second resistance element and a second switching element connected in series with each other,
The current limiting device, wherein the resistance value of the first resistance element is smaller than the resistance value of the second resistance element. 제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 크고 상기 허용값보다 작은 제1 비교값보다 작은 경우, 상기 제1 스위칭 소자를 턴온하고, 상기 제2 스위칭 소자를 턴오프하며,
상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 상기 제1 비교값보다 크고 상기 허용값보다 작은 경우, 상기 제1 스위칭 소자를 턴오프하고, 상기 제2 스위칭 소자를 턴온하는, 전류 제한 장치.The method of claim 6,
The control unit,
When a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than 0 and smaller than a first comparison value smaller than the allowable value, turning on the first switching element and turning off the second switching element,
A current limiting device for turning off the first switching element and turning on the second switching element when a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than the first comparison value and less than the allowable value . 제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 상기 허용값보다 큰 경우, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 턴오프하는, 전류 제한 장치.The method of claim 6,
The control unit,
When a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than the allowable value, the first switching element and the second switching element are turned off. 제1항에 있어서,
상기 측정된 저항값에 대응하는 레벨의 경고 신호를 단계적으로 출력하는 경고부;를 더 포함하는, 전류 제한 장치.The method of claim 1,
A warning unit for stepwise outputting a warning signal of a level corresponding to the measured resistance value; further comprising, a current limiting device. 제1항 및 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 전류 제한 장치;
를 포함하는, 전기 자동차.A current limiting device according to any one of claims 1 and 4 to 9;
Containing, electric vehicle. 배터리 팩과 부하 사이에 직렬 연결되는 퓨즈 양단의 저항값을 측정하는 저항 측정부; 및 상기 퓨즈와 직렬 연결되는 메인 릴레이와 병렬 연결되는 전류 제한부;를 포함하는 장치가 상기 퓨즈에 흐르는 전류를 제한하는 방법에 있어서,
상기 측정된 저항값과 미리 정해진 기준 저항값을 비교하는 단계;
상기 측정된 저항값에서 미리 정해진 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 작은 경우, 상기 메인 릴레이를 턴온하는 단계; 및
상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 큰 경우, 상기 메인 릴레이를 턴오프하는 단계;를 포함하는, 전류 제한 방법.A resistance measuring unit measuring resistance values of both ends of a fuse connected in series between the battery pack and the load; And a current limiting unit connected in parallel with a main relay connected in series with the fuse, wherein the apparatus comprising:
Comparing the measured resistance value with a predetermined reference resistance value;
Turning on the main relay when a value obtained by subtracting a predetermined reference resistance value from the measured resistance value is less than 0; And
When the measured resistance value minus the reference resistance value is greater than 0, turning off the main relay; including, current limiting method. 제11항에 있어서,
상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 크고 미리 정해진 허용값보다 작은 경우, 상기 전류 제한부에 포함된 적어도 하나의 스위칭 소자를 턴온하는 단계;를 더 포함하는, 전류 제한 방법.The method of claim 11,
When a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than 0 and less than a predetermined allowable value, turning on at least one switching element included in the current limiting unit; further comprising, a current limiting method . 제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전류 제한 모듈은, 상호 직렬 연결되는 제1 저항 소자 및 제1 스위칭 소자를 포함하는 제1 전류 제한 모듈; 및 상호 직렬 연결되는 제2 저항 소자 및 제2 스위칭 소자를 포함하는 제2 전류 제한 모듈;을 포함하되, 상기 제1 저항 소자의 저항값이 상기 제2 저항 소자의 저항값보다 작고,
상기 전류 제한부에 포함된 적어도 하나의 스위칭 소자를 턴온하는 단계는,
상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 0보다 크고 상기 허용값보다 작은 제1 비교값보다 작은 경우, 상기 제1 스위칭 소자를 턴온하고 상기 제2 스위칭 소자를 턴오프하는 단계; 및
상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 상기 제1 비교값보다 크고 상기 허용값보다 작은 경우, 상기 제1 스위칭 소자를 턴오프하고 상기 제2 스위칭 소자를 턴온하는 단계;를 포함하는, 전류 제한 방법. The method of claim 12,
The at least one current limiting module includes: a first current limiting module including a first resistance element and a first switching element connected in series to each other; And a second current limiting module including a second resistance element and a second switching element connected in series with each other, wherein the resistance value of the first resistance element is less than the resistance value of the second resistance element,
Turning on at least one switching element included in the current limiting unit,
Turning on the first switching element and turning off the second switching element when a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than 0 and less than a first comparison value smaller than the allowable value; And
When a value obtained by subtracting the reference resistance value from the measured resistance value is greater than the first comparison value and less than the allowable value, turning off the first switching element and turning on the second switching element; and , Current limiting method. 제12항에 있어서,
상기 측정된 저항값에서 상기 기준 저항값을 뺀 값이 상기 허용값보다 큰 경우, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 스위칭 소자를 턴오프하는 단계;를 더 포함하는, 전류 제한 방법.The method of claim 12,
When the measured resistance value minus the reference resistance value is greater than the allowable value, turning off the first switching element and the switching element; further comprising, a current limiting method. 제11항에 있어서,
상기 측정된 저항값에 대응하는 레벨의 경고 신호를 단계적으로 출력하는 단계;를 더 포함하는, 전류 제한 방법.
The method of claim 11,
Step-by-step outputting a warning signal of a level corresponding to the measured resistance value; further comprising, the current limiting method.
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