KR102307773B1

KR102307773B1 - 절연저항측정 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR102307773B1
Application number: KR1020200036726A
Authority: KR
Inventors: 이동준
Original assignee: 주식회사 모베이스전자
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2021-10-01

Abstract

본 발명은, 고전압 배터리의 포지티브 절연저항 및 네거티브 절연저항을 상시 측정하고 측정오차를 보정하는 절연저항측정 시스템에 있어서, 고전압 배터리의 포지티브 단자와 연결되고, 제1 고저항과 제1 포지티브 측정저항을 구비하는 제1 포지티브 모듈; 제1 포지티브 모듈과 연결되고, 제1 저저항, 제2 포지티브 측정저항 및 복수개의 포지티브 스위치가 구비된 제2 포지티브 모듈; 고전압 배터리의 네거티브 단자와 연결되고, 제2 고저항과 제1 네거티브 측정저항을 구비하는 제1 네거티브 모듈; 및 제1 네거티브 모듈과 연결되고, 제2 저저항, 제2 네거티브 측정저항 및 복수개의 네거티브 스위치가 구비된 제2 네거티브 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정 시스템 및 그 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 절연저항측정 시스템 및 방법은, 회로의 영향을 최소화하여 절연저항을 상시 측정 가능하고, 상시 측정으로 인한 오차를 보정하여, 절연파괴와 수분유입으로 인한 회로단락을 구별 가능한 효과가 있다.

Description

절연저항측정 시스템 및 그 방법{Insulation resistance measuring system and its method}

본 발명은 절연저항측정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 관리 시스템에서 고전압 배터리의 절연저항을 상시 측정하고 측정오차를 보정하여 정확한 절연저항의 절연파괴여부를 진단하는 절연저항측정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

하이브리드차 또는 전기차(이하 차량이라 한다)는 비상사태 발생시 자동적으로 메인 고전압 배터리의 전원을 차단하는 시스템을 갖추고 있다. 상기 비상사태라 함은 관련 부품의 노후화에 의한 과도한 누전, 절연파괴 등과 외부적인 충격에 의한 부품파괴로 발생하는 쇼트에 의한 과도한 누전, 절연파괴 등을 말한다.

차량에 비상사태가 발생되면 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)과 같은 고전압 부품을 제어하는 상위 부품에서 메인전원을 차단하도록 제어하여 전원을 차단하게 된다. 따라서, 고전압 배터리를 사용하는 차량에 있어서 절연저항의 측정은 매우 중요하다. 상기 고전압 관련 부품은 전원을 연결해 주는 회로의 전압과 전류를 일련의 프로그램 또는 센서를 통해 모니터링하여 정상범위를 벗어난 전압, 전류가 검출되는 경우, 허용치 이상의 누설전류가 있는 경우 또는 허용치 이상의 절연저항 파괴 등이 있는 경우에 컨트롤러 에어리어 네트워크통신(CAN통신: Controller Area Network) 또는 시그널 전송을 통하여 메인 전원을 차단하게 된다.

상술한 종래 기술의 일례로, 고전압 배터리와 차량 간의 누설전류를 측정하는 방법으로 절연을 파괴하고 강제로 직류전류를 흐르게 하는 방법이 있는데, 이러한 방법은 절연저항을 측정하는 동안 절연이 파괴된다는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위한 종래의 기술의 다른예로, 고전압 배터리와 차량 간에 커플링 콘덴서를 연결하고, 상기 커플링 콘덴서에 교류신호를 인가하여 절연저항 성분을 측정하는 방법이 있다. 그러나, 상기 방법 또한 커플링 콘덴서를 충전하는 전류와 방전하는 전류가 같은 회로를 통과해야 하므로 회로 설계에 많은 제약이 따르고, 절연저항 측정에 오차범위가 커져서 누수로 인한 일시적인 단순한 회로단락을 절연파괴로 진단하여 메인 전원을 차단하는 오류가 발생할 수 있다는 단점이 있다.

이에, 차량에 설치된 고전압 배터리의 절연저항측정에 있어서, 설계가 간편하고, 절연파괴 없이 상시 절연저항 측정이 가능하며, 정확하게 절연저항을 측정할 수 있는 절연저항 측정회로의 개발이 요구되고 있다.

본 발명이 해결하려는 첫번째 과제는, 절연저항을 상시 측정하는 절연저항측정 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하려는 두번째 과제는, 절연저항의 측정오차를 보정하는 절연저항측정 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 절연저항측정 시스템은, 고전압 배터리의 포지티브 절연저항 및 네거티브 절연저항을 상시 측정하고 측정오차를 보정하는 절연저항측정 시스템에 있어서, 고전압 배터리의 포지티브 단자와 연결되고, 제1 고저항과 제1 포지티브 측정저항을 구비하는 제1 포지티브 모듈; 제1 포지티브 모듈과 연결되고, 제1 저저항, 제2 포지티브 측정저항 및 복수개의 포지티브 스위치가 구비된 제2 포지티브 모듈; 고전압 배터리의 네거티브 단자와 연결되고, 제2 고저항과 제1 네거티브 측정저항을 구비하는 제1 네거티브 모듈; 및 제1 네거티브 모듈과 연결되고, 제2 저저항, 제2 네거티브 측정저항 및 복수개의 네거티브 스위치가 구비된 제2 네거티브 모듈;을 포함하여 달성된다.

여기서, 제1 포지티브 모듈은 제1 고저항과 제1 포지티브 측정저항을 이용하여 포지티브 절연저항의 크기를 상시 측정하고, 제1 네거티브 모듈은 제2 고저항과 제1 네거티브 측정저항을 이용하여 네거티브 절연저항의 크기를 상시 측정할 수 있다.

또한, 제1 포지티브 모듈에서 측정된 포지티브 절연저항의 크기가 절연파괴범위일 경우 복수개의 포지티브 스위치를 온(ON)시키고, 제1 네거티브 모듈에서 측정된 네거티브 절연저항의 크기가 절연파괴범위일 경우 복수개의 네거티브 스위치를 온(ON)시킬 수 있다.

또한, 제2 포지티브 모듈은 복수개의 포지티브 스위치가 온(ON)되는 경우 제1 저저항과 제2 포지티브 측정저항을 이용하여 포지티브 절연저항의 크기 보정값을 측정하고, 제2 네거티브 모듈은 복수개의 네거티브 스위치가 온(ON)되는 경우 제2 저저항과 제2 네거티브 측정저항을 이용하여 네거티브 절연저항의 크기 보정값을 측정할 수 있다.

또한, 제1 포지티브 모듈에서 측정된 포지티브 절연저항의 크기를 제2 포지티브 모듈에서 측정된 포지티브 절연저항의 크기 보정값으로 보정하고, 제1 네거티브 모듈에서 측정된 네거티브 절연저항의 크기를 제2 네거티브 모듈에서 측정된 네거티브 절연저항의 크기 보정값으로 보정하고, 보정된 포지티브 절연저항의 크기 및 보정된 네거티브 절연저항의 크기 중 하나 이상이 절연파괴범위일 경우 메인전원이 차단될 수 있다.

또한, 제1 고저항 및 제2 고저항은 1MΩ 내외의 저항값으로 형성될 수 있다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 절연저항측정 방법은, 제1 포지티브 모듈, 제2 포지티브 모듈, 제1 네거티브 모듈, 제2 네거티브 모듈을 구비하는 고전압 배터리의 포지티브 절연저항 및 네거티브 절연저항을 상시 측정하는 절연저항측정 방법에 있어서, 제1 포지티브 모듈에서 측정되는 포지티브 절연저항의 크기를 제2 포지티브 모듈에서 측정되는 포지티브 절연저항의 보정값을 이용하여 보정하고, 보정된 포지티브 절연저항이 절연파괴범위인 경우 메인전원을 차단하는 제1 프로세스; 제1 네거티브 모듈에서 측정되는 네거티브 절연저항의 크기를 제2 네거티브 모듈에서 측정되는 네거티브 절연저항의 보정값을 이용하여 보정하고, 보정된 네거티브 절연저항이 절연파괴범위인 경우 메인전원을 차단하는 제2 프로세스;를 포함하고, 제1 프로세스 및 제2 프로세스는 서로 독립적으로 작동하여 달성된다.

여기서, 제1 프로세스는, 제1 포지티브 모듈에서 포지티브 절연저항의 크기를 상시 측정하는 S11단계; S11단계에서 측정된 포지티브 절연저항의 크기를 이용하여 절연파괴를 판별하는 S12단계; S12단계에서 절연파괴로 판별되는 경우 제2 포지티브 모듈에 구비된 복수개의 포지티브 스위치를 온(ON)시키는 S13단계; S13단계에서 복수개의 포지티브 스위치가 온(ON)되는 경우 제2 포지티브 모듈에서 포지티브 절연저항의 크기 보정값을 측정하고, 복수개의 포지티브 스위치를 오프(OFF)시키는 S14단계; S11단계에서 측정된 포지티브 절연저항의 크기를 S14단계에서 측정된 포지티브 절연저항의 크기 보정값으로 보정하여 절연파괴를 판별하는 S15단계; S15단계에서 절연파괴로 판별되는 경우 메인전원을 차단하는 S16단계;를 포함할 수 있다.

또한, 제2 프로세스는, 제1 네거티브 모듈에서 네거티브 절연저항의 크기를 상시 측정하는 S21단계; S21단계에서 측정된 네거티브 절연저항의 크기를 이용하여 절연파괴를 판별하는 S22단계; S22단계에서 절연파괴로 판별되는 경우 제2 네거티브 모듈에 구비된 복수개의 네거티브 스위치를 온(ON)시키는 S23단계; S23단계에서 복수개의 네거티브 스위치가 온(ON)되는 경우 제2 네거티브 모듈에서 네거티브 절연저항의 크기 보정값을 측정하고, 복수개의 네거티브 스위치를 오프(OFF)시키는 S24단계; S21단계에서 측정된 네거티브 절연저항의 크기를 S24단계에서 측정된 네거티브 절연저항의 크기 보정값으로 보정하여 절연파괴를 판별하는 S25단계; S25단계에서 절연파괴로 판별되는 경우 메인전원을 차단하는 S26단계;를 포함할 수 있다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 절연저항측정 시스템 및 그 방법은, 첫째로 절연저항을 상시 측정하여 절연저항의 절연파괴를 검출할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

둘째로, 수분유입에 의한 회로단락으로 인하여 절연저항의 측정값이 절연파괴범위일 경우 오차를 보정하여 불필요한 메인전원의 차단을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

셋째로, 절연저항의 상시 측정 모듈과 절연저항의 보정 모듈이 별도로 구비되어 회로의 안정성이 증대된다.

넷째로, 절연저항의 상시 측정 모듈과 절연저항의 보정 모듈이 별도로 구비되어 절연저항의 측정 정확성이 증대된다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 절연저항측정 시스템의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 절연저항측정 방법의 제1 프로세스를 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 절연저항측정 방법의 제2 프로세스를 도시한 순서도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 절연저항측정 시스템 및 그 방법을 도면들을 참고하여 설명하도록 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 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.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 절연저항측정 시스템의 회로도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 절연저항측정 방법의 제1 프로세스를 도시한 순서도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 절연저항측정 방법의 제2 프로세스를 도시한 순서도이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 절연저항측정 시스템은 고전압 배터리(2), 포지티브 절연저항(3), 네거티브 절연저항(4), 제1 포지티브 모듈(10), 제2 포지티브 모듈(20), 제1 네거티브 모듈(30) 및 제2 네거티브 모듈(40)을 포함한다.

고전압 배터리(2)는 포지티브 절연저항(3), 네거티브 절연저항(4), 제1 포지티브 모듈(10) 및 제1 네거티브 모듈(30)과 연결된다.

절연저항은 포지티브 절연저항(3), 네거티브 절연저항(4)를 포함한다.

제1 포지티브 모듈(10)은 제2 포지티브 모듈(20)과 연결된다. 제1 네거티브 모듈(30)은 제2 네거티브 모듈(40)과 연결된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 절연저항측정 방법은 제1 프로세스 및 제2 프로세스를 포함한다. 제1 프로세스 및 제2 프로세스는 포지티브 절연저항(3) 및 네거티브 절연저항(4)의 크기와 보정값을 측정한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 절연저항측정 방법 중 제1 프로세스의 S11에서는 제1 포지티브 모듈(10)이 포지티브 절연저항(3)의 크기를 상시 측정한다. 제1 포지티브 모듈(10)은 제1 고저항(11) 및 제1 포지티브 측정저항(12)을 포함한다.

제1 포지티브 모듈(10)은 제1 고저항(11) 및 제1 포지티브 측정저항(12)을 이용하여 포지티브 절연저항(3)의 크기를 상시 측정한다. 측정된 포지티브 절연저항(3)의 크기는 배터리 관리 시스템(1)에 전달된다.

제1 고저항(11)은 크기가 높은 저항을 사용할수록 시스템에 영향을 주지 않으므로 포지티브 절연저항(3)의 상시 측정이 가능한 반면에 포지티브 절연저항(3)의 크기 측정시에 오차가 증가한다. 제1 고저항(11)의 크기가 1MΩ 내외일 경우 제1 포지티브 모듈(10)에서 측정되는 포지티브 절연저항(3)의 크기는 10% 이상의 오차를 갖는다.

제1 프로세스의 S12에서 배터리 관리 시스템(1)은 전달된 포지티브 절연저항(3)의 크기가 절연파괴에 해당되는 범위(이하, "절연파괴범위"라 합니다.)일 경우, 포지티브 절연저항(3)의 절연파괴를 검출하고, 제2 포지티브 모듈(20)에 포함된 복수개의 포지티브 스위치(23)들을 제어하여 전부 온(ON)시킨다.

절연파괴범위는 포지티브 절연저항(3)의 크기가 충분히 작아 고전압을 형성하는 배터리(2)를 회로로부터 절연시키지 못하는 크기의 범위에 해당된다. 수분유입에 의한 회로단락시에 측정되는 포지티브 절연저항(3)의 크기는 절연파괴범위에 해당된다.

상술한 오차에 의해 절연파괴 뿐만 아니라 수분유입에 의한 회로단락으로 포지티브 절연저항(3)의 크기가 줄어드는 상황 또한 포지티브 절연저항(3)의 크기가 절연파괴범위로 측정된다. 수분유입에 의한 회로단락으로 절연파괴범위로 측정되어 절연파괴가 검출되더라도 수분이 증발되면 회로가 정상화되므로 메인전원의 차단이 필요하지 않다.

제1 프로세스의 S13 및 S14에서는 복수개의 포지티브 스위치(23)가 온(ON)되어 제2 포지티브 모듈(20)이 포지티브 절연저항(3)의 크기의 보정값을 측정한다. 제2 포지티브 모듈(20)은 제1 저저항(21), 제2 포지티브 측정저항(22) 및 복수개의 포지티브 스위치(23)를 포함한다.

제2 포지티브 모듈(20)에 포함된 복수개의 포지티브 스위치(23)는 전부 상시 오프(OFF)되어 있다. 배터리 관리 시스템(1)의 제어로 복수개의 포지티브 스위치 (23)가 온(ON)되는 경우, 제2 포지티브 모듈(20)은 제1 저저항(21) 및 제2 포지티브 측정저항(22)을 이용하여 포지티브 절연저항(3)의 크기의 보정값을 측정한다. 제2 포지티브 모듈(20)은 측정된 포지티브 절연저항(3)의 크기의 보정값을 배터리 관리 시스템(1)에 전달한 후, 복수개의 포지티브 스위치(23)를 오프(OFF)시킨다.

제1 저저항(21)은 크기가 낮은 저항을 사용할수록 포지티브 절연저항(3)의 크기 측정이 정밀해진다. 포지티브 절연저항(3)의 크기를 정밀하게 측정하여 절연파괴 또는 수분유입에 의한 회로단락의 판별이 가능한 반면에 시스템에 주는 영향이 증가하여 회로의 오작동을 유발시킬 수 있으므로 상시 측정이 불가능하다.

제1 프로세스의 S15 및 S16에서 배터리 관리 시스템(1)은 제1 포지티브 모듈(10)에서 전달된 포지티브 절연저항(3)의 크기와 제2 포지티브 모듈(20)에서 전달된 포지티브 절연저항(3)의 크기의 보정값을 이용하여 포지티브 절연저항(3)의 크기를 보정한다. 배터리 관리 시스템(1)은 보정된 포지티브 절연저항(3)의 크기가 절연파괴범위일 경우, 메인전원을 차단한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 절연저항측정 방법 중 제2 프로세스의 S21에서는 제1 네거티브 모듈(30)이 네거티브 절연저항(4)의 크기를 상시 측정한다. 제1 네거티브 모듈(30)은 제2 고저항(31) 및 제1 네거티브 측정저항(32)을 포함한다.

제1 네거티브 모듈(30)은 제2 고저항(31) 및 제1 네거티브 측정저항(32)을 이용하여 네거티브 절연저항(4)의 크기를 상시 측정한다. 측정된 네거티브 절연저항(4)의 크기는 배터리 관리 시스템(1)에 전달된다.

제2 고저항(31)은 크기가 높은 저항을 사용할수록 시스템에 영향을 주지 않으므로 네거티브 절연저항(4)의 상시 측정이 가능한 반면에 네거티브 절연저항(4)의 크기 측정시에 오차가 증가한다. 제2 고저항(31)의 크기가 1MΩ 내외일 경우 제1 네거티브 모듈(30)에서 측정되는 네거티브 절연저항(4)의 크기는 10% 이상의 오차를 갖는다.

제2 프로세스의 S22에서 배터리 관리 시스템(1)은 전달된 네거티브 절연저항(4)의 크기가 절연파괴범위일 경우, 네거티브 절연저항(4)의 절연파괴를 검출하고, 제2 네거티브 모듈(40)에 포함된 복수개의 네거티브 스위치(43)를 제어하여 전부 온(ON)시킨다.

절연파괴범위는 네거티브 절연저항(4)의 크기가 충분히 작아 고전압을 형성하는 배터리(2)를 회로로부터 절연시키지 못하는 크기의 범위에 해당된다. 수분유입에 의한 회로단락시에 측정되는 네거티브 절연저항(4)의 크기는 절연파괴범위에 해당된다.

상술한 오차에 의해 절연파괴 뿐만 아니라 수분유입에 의한 회로단락으로 네거티브 절연저항(4)의 크기가 줄어드는 상황 또한 네거티브 절연저항(4)의 크기가 절연파괴범위로 측정된다. 수분유입에 의한 회로단락으로 절연파괴범위로 측정되어 절연파괴가 검출되더라도 수분이 증발되면 회로가 정상화되므로 메인전원의 차단이 필요하지 않다.

제2 프로세스의 S23 및 S24에서는 복수개의 네거티브 스위치(43)가 온(ON)되어 제2 네거티브 모듈(40)이 네거티브 절연저항(4)의 크기의 보정값을 측정한다. 제2 네거티브 모듈(40)은 제2 저저항(41), 제2 네거티브 측정저항(42) 및 복수개의 네거티브 스위치(43)를 포함한다.

제2 네거티브 모듈(40)에 포함된 복수개의 네거티브 스위치(43)는 전부 상시 오프(OFF)되어 있다. 배터리 관리 시스템(1)의 제어로 복수개의 네거티브 스위치(43)가 온(ON)되는 경우, 제2 네거티브 모듈(40)은 제2 저저항(41) 및 제2 네거티브 측정저항(42)을 이용하여 네거티브 절연저항(4)의 크기의 보정값을 측정한다. 제2 네거티브 모듈(40)은 측정된 네거티브 절연저항(4)의 크기의 보정값을 배터리 관리 시스템(1)에 전달한 후, 복수개의 네거티브 스위치(43)를 오프(OFF)시킨다.

제2 저저항(41)은 크기가 낮은 저항을 사용할수록 네거티브 절연저항(4)의 크기 측정이 정밀해진다. 네거티브 절연저항(4)의 크기를 정밀하게 측정하여 절연파괴 또는 수분유입에 의한 회로단락의 판별이 가능한 반면에 시스템에 주는 영향이 증가하여 회로의 오작동을 유발시킬 수 있으므로 상시 측정이 불가능하다.

제2 프로세스의 S25 및 S26에서 배터리 관리 시스템(1)은 제1 네거티브 모듈(30)에서 전달된 네거티브 절연저항(4)의 크기와 제2 네거티브 모듈(40)에서 전달된 네거티브 절연저항(4)의 크기의 보정값을 이용하여 네거티브 절연저항(4)의 크기를 보정한다. 배터리 관리 시스템(1)은 보정된 네거티브 절연저항(4)의 크기가 절연파괴범위일 경우, 메인전원을 차단한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 절연저항측정 방법에서 상술한 제1 프로세스와 제2 프로세스는 서로 독립적으로 작동된다. 배터리 관리 시스템(1)은 제1 및 제2 프로세스 중 어느 하나의 프로세스에서 보정된 포지티브 또는 네거티브 절연저항(3, 4)의 크기가 절연파괴범위에 해당될 경우 다른 하나의 프로세스에서 포지티브 또는 네거티브 절연저항(3, 4)의 크기가 절연파괴범위에 해당되지 아니하더라도 메인전원을 차단시킨다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 배터리 관리 시스템 2 : 배터리
3 : 포지티브 절연저항 4 : 네거티브 절연저항
5 : 제1 접지 6 : 제2 접지
10 : 제1 포지티브 모듈 11 : 제1 고저항
12 : 제1 포지티브 측정저항 20 : 제2 포지티브 모듈
21 : 제1 저저항 22 : 제2 포지티브 측정저항
23 : 포지티브 스위치 30 : 제1 네거티브 모듈
31 : 제2 고저항 32 : 제1 네거티브 측정저항
40 : 제2 네거티브 모듈 41 : 제2 저저항
42 : 제2 네거티브 측정저항 43 : 네거티브 스위치

Claims

고전압 배터리의 포지티브 절연저항 및 네거티브 절연저항을 상시 측정하고 측정오차를 보정하는 절연저항측정 시스템에 있어서,
상기 고전압 배터리의 포지티브 단자와 연결되고, 제1 고저항과 제1 포지티브 측정저항을 구비하는 제1 포지티브 모듈;
상기 제1 포지티브 모듈과 연결되고, 제1 저저항, 제2 포지티브 측정저항 및 복수개의 포지티브 스위치가 구비된 제2 포지티브 모듈;
상기 고전압 배터리의 네거티브 단자와 연결되고, 제2 고저항과 제1 네거티브 측정저항을 구비하는 제1 네거티브 모듈; 및
상기 제1 네거티브 모듈과 연결되고, 제2 저저항, 제2 네거티브 측정저항 및 복수개의 네거티브 스위치가 구비된 제2 네거티브 모듈;을 포함하고,
상기 제1 포지티브 모듈은 상기 제1 고저항과 상기 제1 포지티브 측정저항을 이용하여 상기 포지티브 절연저항의 크기를 상시 측정하고,
상기 제1 네거티브 모듈은 상기 제2 고저항과 상기 제1 네거티브 측정저항을 이용하여 상기 네거티브 절연저항의 크기를 상시 측정하고,
상기 제1 포지티브 모듈에서 측정된 상기 포지티브 절연저항의 크기가 절연파괴범위일 경우 상기 복수개의 포지티브 스위치를 온(ON)시키고,
상기 제1 네거티브 모듈에서 측정된 상기 네거티브 절연저항의 크기가 절연파괴범위일 경우 상기 복수개의 네거티브 스위치를 온(ON)시키는 것을 특징으로 하는 절연저항측정 시스템.
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청구항 1에 있어서,
상기 제2 포지티브 모듈은 상기 복수개의 포지티브 스위치가 온(ON)되는 경우 상기 제1 저저항과 상기 제2 포지티브 측정저항을 이용하여 상기 포지티브 절연저항의 크기 보정값을 측정하고,
상기 제2 네거티브 모듈은 상기 복수개의 네거티브 스위치가 온(ON)되는 경우 상기 제2 저저항과 상기 제2 네거티브 측정저항을 이용하여 상기 네거티브 절연저항의 크기 보정값을 측정하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 포지티브 모듈에서 측정된 상기 포지티브 절연저항의 크기를 상기 제2 포지티브 모듈에서 측정된 상기 포지티브 절연저항의 크기 보정값으로 보정하고,
상기 제1 네거티브 모듈에서 측정된 상기 네거티브 절연저항의 크기를 상기 제2 네거티브 모듈에서 측정된 상기 네거티브 절연저항의 크기 보정값으로 보정하고,
상기 보정된 포지티브 절연저항의 크기 및 상기 보정된 네거티브 절연저항의 크기 중 하나 이상이 절연파괴범위일 경우 메인전원이 차단되는 것을 특징으로 하는 절연저항측정 시스템.
제1 포지티브 모듈, 제2 포지티브 모듈, 제1 네거티브 모듈, 제2 네거티브 모듈을 포함하는 시스템에서 고전압 배터리의 포지티브 절연저항 및 네거티브 절연저항을 상시 측정하는 절연저항측정 방법에 있어서,
상기 제1 포지티브 모듈에서 측정되는 상기 포지티브 절연저항의 크기를 상기 제2 포지티브 모듈에서 측정되는 상기 포지티브 절연저항의 보정값을 이용하여 보정하고, 상기 보정된 포지티브 절연저항이 절연파괴범위인 경우 메인전원을 차단하는 제1 프로세스;
상기 제1 네거티브 모듈에서 측정되는 상기 네거티브 절연저항의 크기를 상기 제2 네거티브 모듈에서 측정되는 상기 네거티브 절연저항의 보정값을 이용하여 보정하고, 상기 보정된 네거티브 절연저항이 절연파괴범위인 경우 메인전원을 차단하는 제2 프로세스;를 포함하고,
상기 제1 프로세스 및 상기 제2 프로세스는 서로 독립적으로 작동하고,
상기 제1 프로세스는,
상기 제1 포지티브 모듈에서 상기 포지티브 절연저항의 크기를 상시 측정하는 S11단계;
상기 S11단계에서 측정된 상기 포지티브 절연저항의 크기를 이용하여 절연파괴를 판별하는 S12단계;
상기 S12단계에서 절연파괴로 판별되는 경우 상기 제2 포지티브 모듈에 구비된 복수개의 포지티브 스위치를 온(ON)시키는 S13단계;
상기 S13단계에서 상기 복수개의 포지티브 스위치가 온(ON)되는 경우 상기 제2 포지티브 모듈에서 상기 포지티브 절연저항의 크기 보정값을 측정하고, 상기 복수개의 포지티브 스위치를 오프(OFF)시키는 S14단계;
상기 S11단계에서 측정된 상기 포지티브 절연저항의 크기를 상기 S14단계에서 측정된 상기 포지티브 절연저항의 크기 보정값으로 보정하여 절연파괴를 판별하는 S15단계;
상기 S15단계에서 절연파괴로 판별되는 경우 메인전원을 차단하는 S16단계;를 포함하고,
상기 제2 프로세스는,
상기 제1 네거티브 모듈에서 상기 네거티브 절연저항의 크기를 상시 측정하는 S21단계;
상기 S21단계에서 측정된 상기 네거티브 절연저항의 크기를 이용하여 절연파괴를 판별하는 S22단계;
상기 S22단계에서 절연파괴로 판별되는 경우 상기 제2 네거티브 모듈에 구비된 복수개의 네거티브 스위치를 온(ON)시키는 S23단계;
상기 S23단계에서 상기 복수개의 네거티브 스위치가 온(ON)되는 경우 상기 제2 네거티브 모듈에서 상기 네거티브 절연저항의 크기 보정값을 측정하고, 상기 복수개의 네거티브 스위치를 오프(OFF)시키는 S24단계;
상기 S21단계에서 측정된 상기 네거티브 절연저항의 크기를 상기 S24단계에서 측정된 상기 네거티브 절연저항의 크기 보정값으로 보정하여 절연파괴를 판별하는 S25단계;
상기 S25단계에서 절연파괴로 판별되는 경우 메인전원을 차단하는 S26단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항측정 방법.
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