KR102668602B1 - 전원 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 전원 시스템은, 서로 전기적으로 연결되는 복수의 배터리셀을 포함하는 배터리팩, 상기 배터리팩과 병렬 연결되는 부하, 상기 배터리팩과 상기 부하를 연결하는 고전압 선로에 설치되는 메인 릴레이, 상기 복수의 배터리셀, 상기 배터리팩의 양극단자, 상기 배터리팩의 음극단자 및 상기 부하와 연결되며 상기 배터리셀의 전압 밸린싱 및 상기 부하의 프리차지를 수행하는 전력 전달부 및 상기 배터리셀 각각의 전압 및 상기 부하의 전압을 모니터링하여, 상기 메인 릴레이 및 상기 전력 전달부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

전원 시스템{POWER SYSTEM}
본 발명은 복수의 배터리셀로부터 전압 밸런싱(balancing)을 위해 방전되는 전류를 이용하여 부하를 프리차지(precharge)시키는 전원 시스템에 관한 것이다.
고전압 배터리를 사용하는 전기 차량(EV)이나 하이브리드 차량(HEV)에 있어서, 차량 초기 동작시 메인 릴레이를 바로 부하측으로 연결하는 경우, 고전압에 의해 일시적으로 매우 큰 전류가 흐를 수 있다. 이러한 전류를 돌입전류라 하는데, 돌입전류가 흐르는 경우 부하측의 인버터를 손상시키거나 메인 릴레이의 융착을 유발할 수 있어 문제가 된다.
따라서 종래 돌입전류를 방지하기 위한 회로로서, 프리차지 저항 및 프리차지 저항과 직렬로 연결된 프리차지 릴레이를 구비하고 이를 메인 릴레이와 병렬로 연결한 회로구조가 알려져 있다.
그러나 종래의 프리차지 회로는, 프리차지 저항이 차량의 초기 구동시 외에는 쓰임새가 없음에도 불구하고 큰 부피를 차지한다는 점과, 프리차지 저항을 통해 배터리의 에너지가 소비되므로 차량 배터리의 에너지 효율이 떨어진다는 점에서 문제가 있다.
일본 등록 특허공보 제4735000호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 프리차지 저항을 사용하지 않고도 돌입전류를 방지하는 것이 가능한 전원 시스템을 제공하여, 전원 시스템을 소형화 및 경량화하는 것에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 배터리셀의 전압 밸런싱과 동시에 배터리셀로부터 전압 밸런싱을 위해 방전되는 전류를 통해 부하를 프리차지시킬 수 있는, 전압 밸런싱 및 프리차지 일체형 전원 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 에너지 효율을 높은 전원 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전원 시스템은, 서로 전기적으로 연결되는 복수의 배터리셀을 포함하는 배터리팩; 상기 배터리팩과 병렬 연결되는 부하; 상기 배터리팩과 상기 부하를 연결하는 도선에 설치되는 메인 릴레이; 상기 배터리팩의 양극단자, 상기 배터리팩의 음극단자, 상기 복수의 배터리셀 및 상기 부하에 연결되며, 상기 배터리셀의 전압 밸런싱 및 상기 부하의 프리차지를 수행하는 전력 전달부; 및 상기 배터리셀 각각의 전압 및 상기 부하의 전압을 모니터링하여, 상기 메인 릴레이 및 상기 전력 전달부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 전력 전달부는 상기 메인 릴레이가 오프로 동작하는 상태에서는 상기 부하의 프리차지를 수행하고, 상기 메인 릴레이가 온으로 동작하는 상태에서는 상기 배터리셀의 전압 밸런싱을 수행할 수 있다.
상기 전력 전달부는 상기 복수의 배터리셀 각각과 병렬 연결되는 복수의 1차 권선; 일단이 상기 배터리팩의 양극단자와 연결되고, 타단이 상기 배터리팩의 음극단자와 연결되는 2차 권선; 온오프 동작에 의해 상기 배터리셀로부터 상기 1차 권선으로의 전류 흐름을 연결 또는 차단하는 밸런싱 스위치부; 및 상기 메인 릴레이에 병렬로 연결되며, 온오프 동작에 의해 상기 2차 권선으로부터 상기 부하로의 전류 흐름을 연결 또는 차단하는 프리차지 릴레이를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 메인 릴레이 및 상기 프리차지 릴레이가 모두 오프인 상태에서, 상기 프리차지 릴레이를 온으로 동작시켜 상기 배터리팩의 전압이 상기 부하에 직접 인가되지 않도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 부하의 전압을 모니터링하여 상기 배터리팩의 전압과 상기 부하의 전압 간 차이값이 기 설정된 값 이하인 것으로 판단하면, 상기 메인 릴레이를 온으로 동작시켜 상기 배터리팩과 상기 부하가 직접 연결되도록 제어할 수 있다.
상기 프리차지 릴레이는 일단이 상기 2차 권선의 일단에 연결되고, 타단이 상기 부하에 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 전원 시스템은, 상기 2차 권선과 상기 배터리팩의 양극단자가 연결되는 경로에 2차 권선 다이오드를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전원 시스템은, 상기 프리차지 릴레이에 직렬로 연결되는 프리차지 릴레이 다이오드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전원 시스템에 의하면, 프리차지 저항이 사용되지 않으므로, 전원 시스템의 소형화 및 경량화가 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 시스템에 의하면, 배터리셀로부터 전압 밸런싱을 위해 방전되는 전류를 통해 부하를 프리차지시키므로, 전압 밸런싱 및 프리차지 일체형 전원 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 프리차지 저항이 사용되지 않아 프리차지 저항에서 소모되는 전력이 없으므로 배터리팩의 에너지 효율을 높일 수 있게 된다.
도 1은 종래의 프리차지 회로의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 시스템에 있어서 차량의 초기 구동 시 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 시스템에 있어서 차량이 구동 중인 경우의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전원 시스템에 대해 상세하게 설명한다. 첨부한 도면들은 통상의 기술자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 어디까지나 예시적으로 제공되는 것으로서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들로 한정되지 않고 다른 형태로 얼마든지 구체화될 수 있다.
도 1은 종래의 프리차지 회로의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 배터리팩(10)의 양극단자와 부하(20) 사이에 메인 릴레이(30)가 연결되어 있다. 차량의 초기 구동 시, 메인 릴레이(30)가 오프(off)인 상태에서, 먼저 프리차지 저항(Rp)에 직렬로 연결된 프리차지 릴레이(40)를 온(on)으로 동작시킨다. 이 때, 배터리팩(10)의 고전압은 프리차지 저항(Rp)을 통해 부하(20)에 서서히 프리차지되므로, 부하(20) 측으로 돌입전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 일정 시간이 경과하여 배터리팩(10)의 전압과 부하(20)의 전압 간 차이값이 기 설정된 값 이하가 되면, 상기 메인 릴레이(30)를 온으로 동작시키고 상기 프리차지 릴레이(40)를 오프로 동작시켜 프리차지 회로의 동작을 종료한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 시스템은 배터리팩(100), 부하(200), 메인 릴레이(300), 전력 전달부(400) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다.
배터리팩(100)은 서로 전기적으로 연결된 복수의 배터리셀을 포함한다. 이 때, 전기적 연결은 직렬 연결, 병렬 연결 또는 직렬 연결 및 병렬 연결이 조합된 전기적 연결일 수 있다. 배터리팩(100)은 메인 릴레이(300)를 통해 부하(200)에 병렬로 연결된다.
부하(200)는 커패시터를 포함할 수 있고, 배터리팩(100)과의 관계에서 전압이 충전 또는 방전될 수 있다.
메인 릴레이(300)는 배터리팩(100)과 부하(200)를 연결하는 도선에 설치되어, 온오프 동작에 의해 배터리팩(100)과 부하(200)를 직접 연결 또는 차단하는 기능을 수행한다.
전력 전달부(400)는 트랜스포머, 밸런싱 스위치부(430) 및 프리차지 릴레이(440)를 포함할 수 있다. 여기서, 전력 전달부(400)는 상기 배터리셀로부터 전압 밸런싱을 위해 방전되는 전류를 이용하여 부하(200)를 프리차지할 수 있다.
또한, 전력 전달부(400)는 메인 릴레이(300)가 오프로 동작하는 상태에서는 부하(200)의 프리차지를 수행하고, 메인 릴레이(300)가 온으로 동작하는 상태에서는 배터리셀의 전압 밸런싱을 수행할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 시스템은 전력 전달부(400)를 통해 배터리셀의 전압 밸런싱 및 부하(200)의 프리차지를 모두 수행하는 전압 밸런싱 및 프리차지 일체형 전원 시스템이다.
전압 밸런싱이란, 다른 배터리셀에 비해 기준값 이상으로 전압이 큰 배터리셀을 강제로 방전시켜 배터리셀간의 전압 불균형을 해소하고 모든 배터리셀의 전압을 균일하게 만드는 것이다.
배터리셀의 충전 전압이 불균형하게 되면 상대적으로 다른 배터리셀에 비해 전압이 낮은 배터리셀에 의해 전력 공급이 제한되므로 전체 배터리팩의 전력 공급 능력이 감소하는 문제가 생기게 된다. 따라서 배터리를 동력원으로 사용하는 자동차의 BMS(Battery Management System)에는 일반적으로 전압 밸런싱 기능을 하는 장치가 포함된다. 이러한 전압 밸런싱을 구현하는 방식에는, 저항을 이용하여 전압이 높은 배터리셀의 전압을 방전시켜 충전 에너지를 소비시키는 방식인 패시브(Passive) 방식과, 전압이 높은 배터리셀의 전압을 전압이 낮은 배터리셀로 이동시키는 방식인 액티브(Active) 방식이 있다.
전력 전달부(400)에는 액티브 방식의 전압 밸런싱을 구현하기 위해 트랜스포머가 포함될 수 있다.
트랜스포머는 복수의 배터리셀 각각과 병렬 연결되는 복수의 1차 권선(411, 412, 413), 및 일단이 배터리팩(100)의 양극단자와 연결되고, 타단이 배터리팩(100)의 음극단자와 연결되는 2차 권선(420)을 포함한다.
밸런싱 스위치부(430)는 온오프 동작에 의해 배터리셀로부터 1차 권선(411, 412, 413)으로의 전류 흐름을 연결 또는 차단한다.
또한, 밸런싱 스위치부(430)는 복수의 밸런싱 스위치(431, 432, 433)를 포함하고, 여기서 밸런싱 스위치(431, 432, 433)는 복수의 1차 권선(411, 412, 413) 각각과 직렬로 연결된다. 도 2에서는 밸런싱 스위치(431, 432, 433)와 1차 권선(411, 412, 413)이 각각 3개만 도시되었으나, 밸런싱 스위치와 1차 권선의 개수는 배터리셀의 개수에 따라 증감될 수 있다.
밸런싱 스위치(431, 432, 433)는 복수의 배터리셀 각각에 개별적으로 연결되므로, 온오프 동작에 의해 전압 밸런싱이 필요한 배터리셀만을 선택하여 방전 시킬 수 있다. 이 때, 밸런싱 스위치(431, 432, 433)로는 BJT(Bipolar Junction Transistor), FET(Field Effect Transistor) 등의 반도체 소자가 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 시스템은 밸런싱 스위치(431, 432, 433)에 직렬로 연결되는 1차 권선 다이오드(450)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 1차 권선 다이오드(450)의 애노드는 밸런싱 스위치(431, 432, 433)의 일단에, 캐소드는 1차 권선(411, 412, 413) 일단에 연결될 수 있다. 1차 권선 다이오드(450)에 의해 1차 권선(411, 412, 413)으로부터 배터리셀측으로 역방향 전류가 흐르지 않는다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 시스템은 2차 권선(420)과 배터리팩(100)의 양극단자가 연결되는 경로에 2차 권선 다이오드(460)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 2차 권선 다이오드(460)의 애노드(anode)는 2차 권선(420)의 일단에, 캐소드(cathode)는 배터리팩(100)의 양극단자에 연결될 수 있다. 2차 권선 다이오드(460)에 의해 배터리팩(100)의 양극단자로부터 2차 권선(420)측으로 역방향 전류가 흐르지 않는다.
프리차지 릴레이(440)는 일단이 2차 권선(420)의 일단에 연결되고, 타단이 부하(200)에 연결되어, 온오프 동작에 의해 2차 권선(420)으로부터 부하(200)로의 전류 흐름을 연결 또는 차단한다. 또한, 프리차지 릴레이(440)는 트랜스포머의 2차 권선(420)과 연결되어 배터리팩(100)과 부하(200)가 물리적으로 절연될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 시스템은 프리차지 릴레이(440)에 직렬로 연결되는 프리차지 릴레이 다이오드(470)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 프리차지 릴레이 다이오드(470)의 애노드는 2차 권선(420)의 일단에, 캐소드는 프리차지 릴레이(440)의 일단에 연결될 수 있다. 프리차지 릴레이 다이오드(470)에 의해 부하(200)로부터 2차 권선(420)측으로 역방향 전류가 흐르지 않는다.
제어부(500)는 메인 릴레이(300) 및 전력 전달부(400)의 동작을 제어한다.
예를 들어, 제어부(500)는 메인 릴레이(300) 및 프리차지 릴레이(440)가 모두 오프인 상태에서, 프리차지 릴레이(440)를 온으로 동작시켜 배터리팩(100)의 전압이 부하(200)에 직접적으로 인가되지 않도록 제어할 수 있다. 부하(200)가 프리차지 릴레이(440)를 통해 트랜스포머의 2차 권선(420)과 연결되어 있고 2차 권선 다이오드(460)에 의해 배터리팩(100)의 양극단자로부터 2차 권선(420)측으로 전류가 흐르지 않으므로, 배터리팩(100)과 부하(200)가 물리적으로 절연된다. 따라서 배터리팩(100)의 전압이 부하(200)에 인가되지 않고 제어부(500)에 의해 밸런싱 스위치(431, 432, 433)의 제어가 있기 전까지 부하(200)측으로 전류가 흐르지 않는다.
또한, 제어부(500)는 복수의 배터리셀 각각의 전압을 모니터링하여 전압 밸런싱이 필요한 배터리셀을 선별하고, 상기 선별된 배터리셀에 연결된 밸런싱 스위치(431, 432, 433)에 PWM(Pulse width modulation)신호를 인가할 수 있다. 이 때, 배터리셀로부터 전압 밸런싱을 위해 방전되는 전류에 의해 부하(200) 전압이 서서히 프리차지된다.
다시 말해, 메인 릴레이(300)는 오프로, 프리차지 릴레이(440)는 온으로 동작하는 상태에서 배터리팩(100)의 전압이 부하(200)에 직접 인가되지 않고, 배터리셀로부터 전압 밸런싱을 위해 방전되는 전류에 의해 부하(200) 전압이 서서히 프리차지되므로 부하(200)측으로 돌입전류가 흐르는 것이 방지된다.
종래의 프리차지 회로에서는, 돌입전류 방지를 위해 사용되는 프리차지 저항에서 배터리팩의 에너지가 소비되어 버리는 문제가 있었으나, 본 발명의 전원 시스템에 따르면 프리차지 저항을 사용하지 않고도 돌입전류가 흐르는 것을 방지할 수 있으므로 전원 시스템의 에너지 효율을 높일 수 있게 된다.
또한, 프리차지 저항을 사용하지 않음으로써 전원 시스템을 소형화, 경량화할 수 있고, 기존의 전압 밸런싱 장치를 이용하여 전압 밸런싱 동작과 프리차지 동작을 동시에 수행할 수 있으므로 프리차지 저항을 대신할 별도의 장치를 추가할 필요가 없어 비용을 절감할 수 있다.
또한, 제어부(500)는 부하(200)의 전압을 모니터링하여 배터리팩(100)의 전압과 부하(200)의 전압 간 차이값이 기 설정된 값 이하가 된 것으로 판단하면, 메인 릴레이(300)를 온으로 동작시켜 배터리팩(100)과 부하(200)가 직접 연결되도록 제어할 수 있다.
이 때, 기 설정된 값은 제어부(500)에 미리 저장되어 있는 배터리팩(100)의전압과 부하(200)의 전압 간 차이값을 말한다. 상기 차이값은 부하(200) 측으로 돌입전류가 흐르지 않도록 적절한 값을 선택하여 설정하여야 하고, 바람직하게는 배터리팩(100)의 전압과 부하(200)의 전압 간 차이값이 0일 때 메인 릴레이(300)를 온으로 동작시키는 것이 바람직하다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 시스템에 있어서 차량의 초기 구동 시 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 초기 구동 시, 메인 릴레이(300) 및 프리차지 릴레이(440)는 오프인 상태이다.
도 3a를 참조하면, 제어부(500)는 배터리팩(100)의 고전압이 직접 부하(200)에 인가되지 않도록, 메인 릴레이(300)가 오프인 상태에서 프리차지 릴레이(440)를 먼저 온으로 동작시킨다.
이후, 제어부(500)는 복수의 배터리셀 각각의 전압을 모니터링하여 전압 밸런싱이 필요한 배터리셀을 선별하고, 선별된 배터리셀에 연결된 밸런싱 스위치(431)에 PWM(Pulse width modulation)신호를 인가한다.
도 3a와 같이, PWM 신호에 따라 밸런싱 스위치(431)가 온으로 동작하면, 선별된 배터리셀에서 전류가 방전되고, 이 방전 전류는 상기 선별된 배터리셀에 연결된 1차 권선(411)으로 흐르게 되며 이에 따라 트랜스포머의 코어가 자화되어 에너지가 축적된다. 이 때, 2차 권선 다이오드(460)에 의해 배터리팩(100)의 양극단자로부터 2차 권선(420)측으로 역방향 전류가 흐르지 않는다.
도 3b와 같이, PWM 신호에 따라 밸런싱 스위치(431)가 오프로 동작하면, 상기 축적된 에너지는 2차 권선(420), 프리차지 릴레이(440) 및 부하(200)로 연결되는 전류 경로를 통해, 부하(200)로 전달되어 부하(200)를 프리차지시킨다.
제어부(500)는 부하(200)의 전압을 모니터링하여, 배터리팩(100)의 전압과 부하(200)의 전압 간 차이값이 기 설정된 값 이하가 된 것으로 판단하면, 메인 릴레이(300)를 온으로 동작시켜 배터리팩(100)과 부하(200)가 직접적으로 연결되도록 제어한다. 이와 같이 배터리팩(100)과 부하(200)가 직접 연결되면 부하(200)의 프리차지가 종료된다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 시스템에 있어서 차량이 구동 중인 경우의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
차량이 구동 중인 경우에도 제어부(500)는 복수의 배터리셀 각각의 전압을 모니터링하여 전압 밸런싱이 필요한 배터리셀을 선별하고, 상기 선별된 배터리셀에 연결된 밸런싱 스위치(431)에 PWM 신호를 인가할 수 있다. 이 때는 프리차지 동작이 종료되어 메인 릴레이(300)는 온으로, 프리차지 릴레이(440)는 오프로 동작하고 있는 상태이다.
도 4a와 같이, PWM 신호에 따라 밸런싱 스위치(431)가 온으로 동작하면, 선별된 배터리셀에서 전류가 방전되고, 이 방전 전류는 상기 선별된 배터리셀에 연결된 1차 권선(411)으로 흐르게 된다. 이 때 트랜스포머의 코어가 자화되어 에너지가 축적된다.
도 4b와 같이, PWM 신호에 따라 밸런싱 스위치(431)가 오프로 동작하면, 상기 축적된 에너지는 전하로 변환되어 2차 권선(420), 배터리팩(100)의 양극단자, 배터리팩(100) 및 배터리팩(100)의 음극단자로 연결되는 경로를 통하여 흐르면서, 상대적으로 전압이 낮은 배터리셀의 전압을 충전시킨다. 이로 인해 전압이 높은 배터리셀의 전압을 상대적으로 전압이 낮은 배터리셀로 이동시켜 복수의 배터리셀간의 전압을 균일화하는 액티브 방식의 전압 밸런싱이 이루어지게 된다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전원 시스템은, 프리차지 저항을 사용하지 않고도 부하측으로 돌입전류가 흐르는 것을 방지할 수 있으므로 전원 시스템의 소형화 및 경량화가 가능하다.
또한, 배터리셀로부터 전압 밸런싱을 위해 방전되는 전류를 통해 부하를 프리차지시키므로, 전압 밸런싱 및 프리차지 일체형 전원 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 프리차지 저항에 의한 전력 소모가 없으므로, 전원 시스템의 에너지 효율이 높아질 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 배터리팩
200: 부하
300: 메인 릴레이
400: 전력 전달부
411, 412, 413: 1차 권선
420: 2차 권선
430: 밸런싱 스위치부
431, 432, 433: 밸런싱 스위치
440: 프리차지 릴레이
450: 1차 권선 다이오드
460: 2차 권선 다이오드
470: 프리차지 릴레이 다이오드
500: 제어부

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 서로 전기적으로 연결되는 복수의 배터리셀을 포함하는 배터리팩;
    상기 배터리팩과 병렬 연결되는 부하;
    상기 배터리팩과 상기 부하를 연결하는 도선에 설치되는 메인 릴레이;
    상기 배터리팩의 양극단자, 상기 배터리팩의 음극단자, 상기 복수의 배터리셀 및 상기 부하에 연결되며, 상기 배터리셀의 전압 밸런싱 및 상기 부하의 프리차지를 수행하는 전력 전달부; 및
    상기 배터리셀 각각의 전압 및 상기 부하의 전압을 모니터링하여, 상기 메인 릴레이 및 상기 전력 전달부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 전력 전달부는,
    상기 메인 릴레이가 오프로 동작하는 상태에서는 상기 부하의 프리차지를 수행하고, 상기 메인 릴레이가 온으로 동작하는 상태에서는 상기 배터리셀의 전압 밸런싱을 수행하고,
    상기 전력 전달부는,
    상기 복수의 배터리셀 각각과 병렬 연결되는 복수의 1차 권선;
    일단이 상기 배터리팩의 양극단자와 연결되고, 타단이 상기 배터리팩의 음극단자와 연결되는 2차 권선;
    온오프 동작에 의해 상기 배터리셀로부터 상기 1차 권선으로의 전류 흐름을 연결 또는 차단하는 밸런싱 스위치부; 및
    상기 메인 릴레이에 병렬로 연결되며, 온오프 동작에 의해 상기 2차 권선으로부터 상기 부하로의 전류 흐름을 연결 또는 차단하는 프리차지 릴레이;를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 메인 릴레이 및 상기 프리차지 릴레이가 모두 오프인 상태에서,
    상기 프리차지 릴레이를 온으로 동작시켜 상기 배터리팩의 전압이 상기 부하에 직접 인가되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 시스템.
  5. 서로 전기적으로 연결되는 복수의 배터리셀을 포함하는 배터리팩;
    상기 배터리팩과 병렬 연결되는 부하;
    상기 배터리팩과 상기 부하를 연결하는 도선에 설치되는 메인 릴레이;
    상기 배터리팩의 양극단자, 상기 배터리팩의 음극단자, 상기 복수의 배터리셀 및 상기 부하에 연결되며, 상기 배터리셀의 전압 밸런싱 및 상기 부하의 프리차지를 수행하는 전력 전달부; 및
    상기 배터리셀 각각의 전압 및 상기 부하의 전압을 모니터링하여, 상기 메인 릴레이 및 상기 전력 전달부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 전력 전달부는,
    상기 메인 릴레이가 오프로 동작하는 상태에서는 상기 부하의 프리차지를 수행하고, 상기 메인 릴레이가 온으로 동작하는 상태에서는 상기 배터리셀의 전압 밸런싱을 수행하고,
    상기 전력 전달부는,
    상기 복수의 배터리셀 각각과 병렬 연결되는 복수의 1차 권선;
    일단이 상기 배터리팩의 양극단자와 연결되고, 타단이 상기 배터리팩의 음극단자와 연결되는 2차 권선;
    온오프 동작에 의해 상기 배터리셀로부터 상기 1차 권선으로의 전류 흐름을 연결 또는 차단하는 밸런싱 스위치부; 및
    상기 메인 릴레이에 병렬로 연결되며, 온오프 동작에 의해 상기 2차 권선으로부터 상기 부하로의 전류 흐름을 연결 또는 차단하는 프리차지 릴레이;를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 부하의 전압을 모니터링하여 상기 배터리팩의 전압과 상기 부하의 전압 간 차이값이 기 설정된 값 이하인 것으로 판단하면,
    상기 메인 릴레이를 온으로 동작시켜 상기 배터리팩과 상기 부하가 직접 연결되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 시스템.
  6. 서로 전기적으로 연결되는 복수의 배터리셀을 포함하는 배터리팩;
    상기 배터리팩과 병렬 연결되는 부하;
    상기 배터리팩과 상기 부하를 연결하는 도선에 설치되는 메인 릴레이;
    상기 배터리팩의 양극단자, 상기 배터리팩의 음극단자, 상기 복수의 배터리셀 및 상기 부하에 연결되며, 상기 배터리셀의 전압 밸런싱 및 상기 부하의 프리차지를 수행하는 전력 전달부; 및
    상기 배터리셀 각각의 전압 및 상기 부하의 전압을 모니터링하여, 상기 메인 릴레이 및 상기 전력 전달부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 전력 전달부는,
    상기 메인 릴레이가 오프로 동작하는 상태에서는 상기 부하의 프리차지를 수행하고, 상기 메인 릴레이가 온으로 동작하는 상태에서는 상기 배터리셀의 전압 밸런싱을 수행하고,
    상기 전력 전달부는,
    상기 복수의 배터리셀 각각과 병렬 연결되는 복수의 1차 권선;
    일단이 상기 배터리팩의 양극단자와 연결되고, 타단이 상기 배터리팩의 음극단자와 연결되는 2차 권선;
    온오프 동작에 의해 상기 배터리셀로부터 상기 1차 권선으로의 전류 흐름을 연결 또는 차단하는 밸런싱 스위치부; 및
    상기 메인 릴레이에 병렬로 연결되며, 온오프 동작에 의해 상기 2차 권선으로부터 상기 부하로의 전류 흐름을 연결 또는 차단하는 프리차지 릴레이;를 포함하며,
    상기 프리차지 릴레이는 일단이 상기 2차 권선의 일단에 연결되고, 타단이 상기 부하에 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 시스템.
  7. 서로 전기적으로 연결되는 복수의 배터리셀을 포함하는 배터리팩;
    상기 배터리팩과 병렬 연결되는 부하;
    상기 배터리팩과 상기 부하를 연결하는 도선에 설치되는 메인 릴레이;
    상기 배터리팩의 양극단자, 상기 배터리팩의 음극단자, 상기 복수의 배터리셀 및 상기 부하에 연결되며, 상기 배터리셀의 전압 밸런싱 및 상기 부하의 프리차지를 수행하는 전력 전달부; 및
    상기 배터리셀 각각의 전압 및 상기 부하의 전압을 모니터링하여, 상기 메인 릴레이 및 상기 전력 전달부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 전력 전달부는,
    상기 메인 릴레이가 오프로 동작하는 상태에서는 상기 부하의 프리차지를 수행하고, 상기 메인 릴레이가 온으로 동작하는 상태에서는 상기 배터리셀의 전압 밸런싱을 수행하고,
    상기 전력 전달부는,
    상기 복수의 배터리셀 각각과 병렬 연결되는 복수의 1차 권선;
    일단이 상기 배터리팩의 양극단자와 연결되고, 타단이 상기 배터리팩의 음극단자와 연결되는 2차 권선;
    온오프 동작에 의해 상기 배터리셀로부터 상기 1차 권선으로의 전류 흐름을 연결 또는 차단하는 밸런싱 스위치부; 및
    상기 메인 릴레이에 병렬로 연결되며, 온오프 동작에 의해 상기 2차 권선으로부터 상기 부하로의 전류 흐름을 연결 또는 차단하는 프리차지 릴레이;를 포함하며,
    상기 2차 권선과 상기 배터리팩의 양극단자가 연결되는 경로에 2차 권선 다이오드를 더 포함하는 전원 시스템.
  8. 서로 전기적으로 연결되는 복수의 배터리셀을 포함하는 배터리팩;
    상기 배터리팩과 병렬 연결되는 부하;
    상기 배터리팩과 상기 부하를 연결하는 도선에 설치되는 메인 릴레이;
    상기 배터리팩의 양극단자, 상기 배터리팩의 음극단자, 상기 복수의 배터리셀 및 상기 부하에 연결되며, 상기 배터리셀의 전압 밸런싱 및 상기 부하의 프리차지를 수행하는 전력 전달부; 및
    상기 배터리셀 각각의 전압 및 상기 부하의 전압을 모니터링하여, 상기 메인 릴레이 및 상기 전력 전달부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 전력 전달부는,
    상기 메인 릴레이가 오프로 동작하는 상태에서는 상기 부하의 프리차지를 수행하고, 상기 메인 릴레이가 온으로 동작하는 상태에서는 상기 배터리셀의 전압 밸런싱을 수행하고,
    상기 전력 전달부는,
    상기 복수의 배터리셀 각각과 병렬 연결되는 복수의 1차 권선;
    일단이 상기 배터리팩의 양극단자와 연결되고, 타단이 상기 배터리팩의 음극단자와 연결되는 2차 권선;
    온오프 동작에 의해 상기 배터리셀로부터 상기 1차 권선으로의 전류 흐름을 연결 또는 차단하는 밸런싱 스위치부; 및
    상기 메인 릴레이에 병렬로 연결되며, 온오프 동작에 의해 상기 2차 권선으로부터 상기 부하로의 전류 흐름을 연결 또는 차단하는 프리차지 릴레이;를 포함하며,
    상기 프리차지 릴레이에 직렬로 연결되는 프리차지 릴레이 다이오드를 더 포함하는 전원 시스템.
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