KR20200134976A - 배터리 시스템 및 이의 릴레이 제어 장치 - Google Patents

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이재희
김선용
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에스케이이노베이션 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따르면, 릴레이 제어 장치가 공개된다. 본 발명의 실시예에 따른 릴레이 제어 장치는 릴레이 스위치를 클로즈 상태로 변경시키는 인에이블 신호와, 상기 릴레이 스위치를 오픈 상태로 변경시키는 디스에이블 신호를 출력하되, 비정상 상태로 판단되면 비정상 상태로 판단된 시점부터 전력 유지 시간이 경과한 시점에서 상기 디스에이블 신호를 출력하는 제어부, 및 상기 인에이블 신호와 상기 디스에이블 신호에 응답하여 상기 제어 전력을 공급하는 제어 전력 공급부를 포함한다.

Description

배터리 시스템 및 이의 릴레이 제어 장치{Battery system and relay control device thereof}
본 출원은 배터리로부터 공급된 전력을 전달하는 릴레이 스위치를 포함하는 배터리 시스템 및 이의 릴레이 제어 장치에 관한 것이다.
전기 자동차 등 다양한 분야에서 배터리로부터 공급된 전력을 이용하여 필요한 동작을 수행하고 있다. 배터리로부터 공급된 전력은 전력 전달 장치를 통해 필요한 동작을 수행하는 부하로 전달된다. 그런데, 전력 전달 장치를 구성하는 복수개의 구성요소들 중 일부가 고장 등의 이유로 정상적으로 동작하지 못할 경우, 전력 전달 장치를 포함하는 기기 전체가 오동작을 하거나 이로 인해 심각한 사고가 발생할 위험이 있다.
대한민국 공개특허공보 제2008-0009478호
본 발명의 실시예에 따르면, 배터리 시스템에서, 배터리로부터 공급된 전력을 부하로 전달하는 릴레이 스위치를 제어하는 릴레이 제어 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 릴레이 제어 장치를 포함하는 배터리 시스템이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 릴레이 제어 장치는 릴레이 스위치를 클로즈 상태로 변경시키는 인에이블 신호와, 상기 릴레이 스위치를 오픈 상태로 변경시키는 디스에이블 신호를 출력하되, 비정상 상태로 판단되면 비정상 상태로 판단된 시점부터 전력 유지 시간이 경과한 시점에서 상기 디스에이블 신호를 출력하는 제어부, 및 상기 인에이블 신호와 상기 디스에이블 신호에 응답하여 상기 제어 전력을 공급하는 제어 전력 공급부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 상기 제어 전력 공급부는 상기 인에이블 신호가 인가된 시점부터 상기 릴레이 스위치를 클로즈 상태로 변경시키는 상기 제어 전력을 출력하고, 상기 디스에이블 신호가 인가된 시점부터 상기 릴레이 스위치를 오픈 상태로 변경시키는 상기 제어 전력을 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 상기 제어부는 상기 인에이블 신호 및 상기 디스에이블 신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러, 및 상기 마이크로 컨트롤러가 비정상 상태라고 판단된 시점부터 상기 전력 유지 시간이 경과한 시점에 상기 디스에이블 신호를 출력하는 워치독을 포함할 수 있다. 또는, 본 발명의 실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 상기 제어부는 상기 인에이블 신호 및 오픈 명령어를 출력하는 마이크로 컨트롤러, 및 상기 오픈 명령어에 응답하여 상기 디스에이블 신호를 출력하되, 상기 마이크로 컨트롤러가 비정상 상태라고 판단된 시점부터 상기 전력 유지 시간이 경과한 시점에 상기 디스에이블 신호를 출력하는 워치독을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 워치독으로 주기적으로 통신 신호를 출력하고, 상기 워치독은 상기 통신 신호가 입력되지 않는 시점부터 상기 전력 유지 시간이 경과한 시점에 상기 디스에이블 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 상기 릴레이 스위치는 상기 제어 전력을 공급받는 코일, 및 상기 코일에 흐르는 전류의 크기에 따라 온/오프되는 전력 전달 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 상기 제어 전력 공급부는 상기 인에이블 신호 및 상기 디스에이블 신호에 응답하여 제어 신호를 출력하는 제어 신호 생성부, 및 상기 코일과 직렬로 연결되며, 상기 제어 신호에 응답하여 온오프되는 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 상기 제어 전력 공급부의 상기 제어 신호 생성부는 상기 인에이블 신호에 응답하여 상기 제어 신호를 활성화시키고, 상기 디스에이블 신호에 응답하여 상기 제어 신호를 비활성화 시키는 래치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 상기 제어 전력 공급부의 상기 제어 신호 생성부는 상기 인에이블 신호에 응답하여 제1값을 가지는 제어 전압을 출력하고, 상기 디스에이블 신호에 응답하여 제2값을 가지는 상기 제어 전압을 출력하는 제어 전압 발생부, 및 상기 제어 전압에 대응하는 듀티비를 가지는 상기 제어 신호를 출력하는 PWM 신호 생성기를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 시스템은 전력을 공급하는 배터리, 및 상기 배터리로부터 공급된 전력을 부하로 전달하되, 비정상 상태로 판단되면 비정상 상태로 판단된 시점부터 전력 유지 시간 동안 전력을 상기 부하로 공급한 후, 상기 부하로의 전력 공급을 중단하는 전력 전달 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 시스템의 상기 부하는 전기 자동차의 전기 모터를 제어하기 위해 사용되는 인버터일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 시스템의 상기 전력 전달 장치는 제어 전력에 따라 상태가 가변되며, 상기 배터리와 상기 부하 사이에 연결되어 상기 배터리로부터 공급된 전력을 전달하는 릴레이 스위치, 및 상기 제어 전력을 출력하는 릴레이 제어 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 시스템의 상기 릴레이 제어 장치는 상기 릴레이 스위치를 클로즈 상태로 변경시키는 인에이블 신호와, 상기 릴레이 스위치를 오픈 상태로 변경시키는 디스에이블 신호를 출력하되, 비정상 상태로 판단되면 비정상 상태로 판단된 시점부터 전력 유지 시간이 경과한 시점에서 상기 디스에이블 신호를 출력하는 제어부, 및 상기 인에이블 신호와 상기 디스에이블 신호에 응답하여 상기 제어 전력을 공급하는 제어 전력 공급부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 시스템의 상기 릴레이 제어 장치의 상기 제어 전력 공급부는 상기 인에이블 신호가 인가된 시점부터 상기 릴레이 스위치를 클로즈 상태로 변경시키는 상기 제어 전력을 출력하고, 상기 디스에이블 신호가 인가된 시점부터 상기 릴레이 스위치를 오픈 상태로 변경시키는 상기 제어 전력을 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 시스템의 상기 릴레이 제어 장치의 상기 제어부는 상기 인에이블 신호 및 상기 디스에이블 신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러, 및 상기 마이크로 컨트롤러가 비정상 상태라고 판단된 시점부터 상기 전력 유지 시간이 경과한 시점에 상기 디스에이블 신호를 출력하는 워치독을 포함할 수 있다. 또는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 시스템의 상기 릴레이 제어 장치의 상기 제어부는 상기 인에이블 신호 및 오픈 명령어를 출력하는 마이크로 컨트롤러, 및 상기 오픈 명령어에 응답하여 상기 디스에이블 신호를 출력하되, 상기 마이크로 컨트롤러가 비정상 상태라고 판단된 시점부터 상기 전력 유지 시간이 경과한 시점에 상기 디스에이블 신호를 출력하는 워치독을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 시스템의 상기 릴레이 제어 장치의 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 워치독으로 주기적으로 통신 신호를 출력하고, 상기 워치독은 상기 통신 신호가 입력되지 않는 시점부터 상기 전력 유지 시간이 경과한 시점에 상기 디스에이블 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 시스템의 상기 릴레이 제어 장치의 상기 제어 전력 공급부는 상기 인에이블 신호에 응답하여 제어 신호를 활성화시키고, 상기 디스에이블 신호에 응답하여 상기 제어 신호를 비활성화 시키는 래치, 및 상기 릴레이 스위치의 코일과 직렬로 연결되며, 상기 제어 신호에 응답하여 온오프되는 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 시스템의 상기 릴레이 제어 장치의 상기 제어 전력 공급부는 상기 인에이블 신호에 응답하여 제1값을 가지는 제어 전압을 출력하고, 상기 디스에이블 신호에 응답하여 제2값을 가지는 상기 제어 전압을 출력하는 제어 전압 발생부, 상기 제어 전압에 대응하는 듀티비를 가지는 제어 신호를 출력하는 PWM 신호 생성기, 및 상기 릴레이 스위치의 코일과 직렬로 연결되며, 상기 제어 신호에 응답하여 온오프되는 스위치를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 시스템 및 이의 릴레이 제어 장치는 릴레이 제어 장치를 구성하는 복수개의 구성요소들 중 일부가 고장 등의 이유로 정상적으로 동작하지 못할 경우에 발생할 수 있는 사고 등을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 제어 장치를 포함하는 전력 전달 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 제어부의 일실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 제어 전력 공급부 및 릴레이 스위치의 일실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 2에 나타낸 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 제어 전력 공급부 및 릴레이 스위치의 다른 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 시스템을 포함하는 기기를 개략적으로 나타낸 블록도로서, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 시스템은 전력 전달 장치(1) 및 배터리(2)를 포함할 수 있다. 본 발명의 배터리 시스템은 부하(3)로 전력을 공급하며, 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 시스템을 포함하는 기기는 전기 자동차일 수 있다.
전력 전달 장치(1)는 배터리(2)로부터 공급되는 전력을 부하(3)로 전달하되, 전력 전달 장치(1)가 비정상 상태가 되면, 비정상 상태로 판단된 시점부터 일정한 전력 유지 시간 동안 전력을 부하로 공급한 후, 부하로의 전력 공급을 중단할 수 있다. 전력 전달 장치(1)는 복수개의 구성 요소들을 포함할 수 있으며, 복수개의 구성 요소들 중 적어도 일부에 대해 그 상태를 감시하고, 복수개의 구성 요소들 중 적어도 일부가 비정상 상태로 판단된 시점부터 전력 유지 시간 동안 전력을 부하로 공급할 수 있다.
배터리(2)는 전력을 저장하고, 저장된 전력을 공급할 수 있다.
부하(3)는 전력 전달 장치(1)를 통해 공급된 전력을 이용하여 정해진 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 부하(3)는 전기 자동차의 전기 모터를 제어하기 위해 사용되는 인버터일 수 있다.
전력 전달 장치(1)는 배터리(2)와 부하(3) 사이에 연결된 릴레이 스위치 등을 포함할 수 있다.
전력 전달 장치(1)가 비정상 상태가 되면, 릴레이 스위치로 과전류가 흘러 릴레이 스위치가 고장나거나, 릴레이 스위치로 전류가 공급되지 않아 릴레이 스위치가 바로 오프될 수 있다. 이 경우, 전력 전달 장치(1)를 포함하는 기기에 심각한 문제가 발생될 수 있다. 예를 들면, 전력 전달 장치(1)를 포함하는 기기가 전기 자동차일 때, 릴레이 스위치로 과전류가 흐름으로 인해 릴레이 스위치가 고장나서 계속 클로즈(close) 상태를 유지하는 경우, 배터리(2)로부터 부하(3)로 과전류가 흐르거나 또는 배터리(2)가 과방전되어 배터리(2) 및/또는 부하(3)가 손상될 수 있다. 또한, 릴레이 스위치가 클로즈(close) 상태를 유지하는 경우, 과충전으로 인해 화재가 발생될 수도 있다. 또는, 전력 전달 장치(1)를 포함하는 기기가 전기 자동차일 때, 릴레이 스위치가 갑자기 오프되면, 배터리(2)에서 부하(3)로의 전류 공급이 즉시 중단됨으로써 배터리(2) 및/또는 부하(3)가 손상될 수도 있고, 전기 자동차의 운행중에 이러한 일이 발생된다면 급제동 또는 이에 따른 2차 사고로 이어질 가능성이 매우 높아진다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 전력 전달 장치(1)가 비정상 상태가 되면, 비정상 상태로 판단된 시점부터 일정한 전력 유지 시간 동안 전력을 부하로 공급한 후, 부하로의 전력 공급을 중단할 수 있다. 따라서, 상술한 문제점들을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 제어 장치를 포함하는 전력 전달 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도로서, 본 발명의 일실시예에 따른 전력 전달 장치(1)는 제어부(10), 제어 전원 공급부(20), 및 릴레이 스위치(30)를 포함할 수 있다. 도 2에서, 제어부(10) 및 제어 전원 공급부(20)가 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 제어 장치를 구현할 수 있다.
제어부(10)는 릴레이 스위치의 상태를 가변시키기 위한 인에이블(enable) 신호(en)와 디스에이블(disable) 신호(dis)를 출력할 수 있다. 제어부(10)는 자신의 상태를 모니터링하고, 제어부(10)가 비정상 상태라고 감지된 시점부터 일정한 전력 유지 시간이 경과한 이후에 디스에이블 신호(dis)를 출력할 수 있다. 인에이블 신호(en)와 디스에이블 신호(dis)는 펄스 신호 형태일 수 있다.
제어 전력 공급부(20)는 인에이블 신호(en) 및 디스에이블 신호(dis)에 응답하여 릴레이 스위치(30)로 제어 전력을 공급하거나 제어 전력 공급을 중단할 수 있다. 예를 들면, 제어 전력 공급부(20)는 인에이블 신호(en)가 인가된 시점부터 제어 전력을 공급하고, 디스에이블 신호(dis)가 인가된 시점부터 제어 전력의 공급을 중단할 수 있다.
릴레이 스위치(30)는 제어 전력에 응답하여 상태가 변경될 수 있다. 예를 들면, 릴레이 스위치(30)는 제어 전력이 공급되면 클로즈(close) 상태가 되고, 제어 전력이 공급되지 않으면 오픈(open) 상태가 될 수 있다. 릴레이 스위치(30)가 클로즈(close) 상태가 되면 릴레이 스위치(30)의 일단으로 인가되는 전력이 릴레이 스위치(30)의 타단으로 전달될 수 있고, 릴레이 스위치(30)가 오픈(close) 상태가 되면 릴레이 스위치(30)의 일단과 릴레이 스위치(30)의 타단은 전기적으로 절연 상태가 될 수 있다.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 제어부의 일실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도로서, 제어부(10)는 마이크로 컨트롤러(110) 및 워치독(120)을 포함할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(110)는 릴레이 스위치(30)를 클로즈(close) 상태로 변화시키기 위한 인에이블 신호(en) 및 릴레이 스위치(30)를 오픈(open) 상태로 변화시키기 위한 디스에이블 신호를 출력할 수 있다. 또한, 마이크로 컨트롤러(110)는 워치독(120)으로 주기적으로 통신 신호를 송신할 수 있다. 다만, 마이크로 컨트롤러(110)가 고장이 나거나, 또는 리셋되는 경우에는 통신 신호가 송신되지 않을 수 있다. 또한, 마이크로 컨트롤러(110)는 배터리(도 1의 2)의 상태를 감시하고, 배터리의 상태에 대한 정보를 기기의 다른 구성요소(예를 들면, 전기 자동차의 모터 제어 기기 등)로 제공할 수도 있다.
워치독(120)은 마이크로 컨트롤러(110)가 비정상 상태라고 판단되면, 비정상 상태라고 판단된 시점부터 일정한 전력 유지 시간이 경과한 이후에 디스에이블 신호(dis)를 출력할 수 있다. 워치독(120)은 마이크로 컨트롤러(110)로부터 통신 신호가 인가되지 않으면 마이크로 컨트롤러(110)가 비정상 상태라고 판단할 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 마이크로 컨트롤러가 고장이 나거나, 리셋되는 등의 이유로 비정상 상태가 되었을 때, 일정한 전력 유지 시간 동안 배터리로부터 부하로 전력이 공급된 후, 전력 공급이 차단될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급 장치가 전기 자동차에 적용될 경우, 마이크로 컨트롤로의 고장 등이 발생했을 때 전기 자동차의 인버터가 모터의 출력을 서서히 줄이도록 제어함으로써, 운행중인 전기 자동차가 안전하게 정차할 수 있는 시간이 확보될 수 있다. 이로 인해 전기 자동차의 주행 중 마이크로 컨트롤러의 고장 등으로 인한 사고(예를 들면, 급제동으로 인한 사고 등)를 방지할 수 있다. 나아가, 모터 또는 인버터의 손상도 방지할 수 있다. 또한, 일정한 전력 유지 시간이 경과한 이후에는 릴레이 스위치를 오픈(open) 상태로 만들어 줌으로써, 배터리의 과충전, 과방전 등에 의한 배터리 또는 인버터 등의 손상을 방지할 수 있다.
상기에서는 마이크로 컨트롤러(110)가 정상 상태인 경우에는, 마이크로 컨트롤러(110)가 디스에이블 신호(dis)를 출력하는 경우를 예시하였으나, 디스에이블 신호(dis)는 워치독을 통해서만 출력되도록 구현될 수도 있다. 예를 들어, 마이크로 컨트롤러(110)는 릴레이 스위치(30)를 클로즈(close) 상태로 변화시키기 위해, 오픈 명령어를 워치독(120)으로 출력하고, 워치독(120)은 마이크로 컨트롤러(110)로부터 입력된 오픈 명령어에 응답하여 즉시 디스에이블 신호(dis)를 출력할 수 있다.
상기 오픈 명령어는 상기 통신 신호에 포함되어 워치독(120)으로 송신될 수 있다.
도 4는 도 2에 나타낸 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 제어 전력 공급부 및 릴레이 스위치의 일실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도로서, 제어 전력 공급부(21)는 래치(211) 및 스위치(221)를 포함할 수 있다.
래치(211)는 인에이블 신호(en) 및 디스에이블 신호(dis)에 응답하여 제어 신호(con)를 출력할 수 있다. 예를 들면, 래치(211)는 인에이블 신호(en)에 응답하여 제어 신호(con)를 활성화시키고, 디스에이블 신호(dis)에 응답하여 제어 신호(con)를 비활성화시킬 수 있다.
스위치(221)는 릴레이 스위치(30)의 코일과 직렬로 연결될 수 있으며, 제어 신호(con)에 응답하여 동작할 수 있다. 예를 들면, 스위치(221)는 릴레이 스위치(30)의 코일의 일단과 보조 전원(Aux+)이 인가되는 단자 사이에 연결될 수 있다. 이 경우, 릴레이 스위치(30)의 코일의 타단은 접지 단자와 연결될 수 있다. 또한, 스위치(221)는 활성화된 제어 신호(con)에 응답하여 온 되고, 비활성화된 제어 신호(con)에 응답하여 오프될 수 있다.
릴레이 스위치(30)는 코일 및 전력 전달 스위치를 포함할 수 있고, 코일에 일정한 크기 이상의 전류가 흐르면 릴레이 스위치(30)의 전력 전달 스위치는 온되고, 그렇지 않은 경우에는 릴레이 스위치(30)의 전력 전달 스위치는 오프될 수 있다.
도 5는 도 2에 나타낸 본 발명의 일실시예에 따른 릴레이 제어 장치의 제어 전력 공급부 및 릴레이 스위치의 다른 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도로서, 제어 전력 공급부(22)는 제어 전압 발생부(212), 스위치(222), 및 PWM 신호 생성기(232)를 포함할 수 있다.
제어 전압 발생부(212)는 인에이블 신호(en) 및 디스에이블 신호(dis)에 응답하여 제어 전압(set)를 출력할 수 있다. 예를 들면, 제어 전압 발생부(212)는 인에이블 신호(en)에 응답하여 제어 전압(set)을 제1 전압으로 변경하고, 디스에이블 신호(dis)에 응답하여 제어 전압(set)을 제2 전압으로 변경할 수 있다. 이때, 제1 전압은 제2 전압보다 클 수 있다. 제어 전압 발생부(212)는 래치 등으로 구현될 수 있다.
PWM 신호 생성기(232)는 제어 전압(set)의 크기에 대응하는 듀티를 가지는 제어 신호(con)를 출력할 수 있다. 제어 신호(con)의 주파수는 사전에 설정될 수 있다.
스위치(222)는 릴레이 스위치(30)의 코일과 직렬로 연결될 수 있으며, 제어 신호(con)에 응답하여 동작할 수 있다. 예를 들면, 스위치(222)는 릴레이 스위치(30)의 코일의 일단과 접지 단자 사이에 연결될 수 있다. 이 경우, 릴레이 스위치(30)의 코일의 타단은 보조 전원(Aux+)이 인가되는 단자와 연결될 수 있다.
릴레이 스위치(30)는 코일 및 스위치를 포함할 수 있고, 코일에 일정한 크기 이상의 전류가 흐르면 릴레이 스위치(30)의 스위치는 온되고, 그렇지 않은 경우에는 릴레이 스위치(30)의 스위치는 오프될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1 : 전력 전달 장치 2 : 배터리
3 : 부하 10 : 제어부
20, 21, 22 : 제어전력 공급부 30 : 릴레이 스위치
110 : 마이크로 컨트롤러 120 : 워치독
211 : 래치 221, 222 : 스위치
212 : 제어전압 발생부 232 : PWM 신호 생성기

Claims (19)

  1. 릴레이 스위치를 클로즈 상태로 변경시키는 인에이블(enable) 신호와, 상기 릴레이 스위치를 오픈 상태로 변경시키는 디스에이블(disable) 신호를 출력하되, 비정상 상태로 판단되면 비정상 상태로 판단된 시점부터 전력 유지 시간이 경과한 시점에서 상기 디스에이블 신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 인에이블 신호와 상기 디스에이블 신호에 응답하여 상기 제어 전력을 공급하는 제어 전력 공급부를 포함하는 릴레이 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 전력 공급부는
    상기 인에이블 신호가 인가된 시점부터 상기 릴레이 스위치를 클로즈 상태로 변경시키는 상기 제어 전력을 출력하고, 상기 디스에이블 신호가 인가된 시점부터 상기 릴레이 스위치를 오픈 상태로 변경시키는 상기 제어 전력을 출력하는 릴레이 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 인에이블 신호 및 상기 디스에이블 신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러; 및
    상기 마이크로 컨트롤러가 비정상 상태라고 판단된 시점부터 상기 전력 유지 시간이 경과한 시점에 상기 디스에이블 신호를 출력하는 워치독을 포함하는 릴레이 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 인에이블 신호 및 오픈 명령어를 출력하는 마이크로 컨트롤러; 및
    상기 오픈 명령어에 응답하여 상기 디스에이블 신호를 출력하되, 상기 마이크로 컨트롤러가 비정상 상태라고 판단된 시점부터 상기 전력 유지 시간이 경과한 시점에 상기 디스에이블 신호를 출력하는 워치독을 포함하는 릴레이 제어 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는 상기 워치독으로 주기적으로 통신 신호를 출력하고,
    상기 워치독은 상기 통신 신호가 입력되지 않는 시점부터 상기 전력 유지 시간이 경과한 시점에 상기 디스에이블 신호를 출력하는 릴레이 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 릴레이 스위치는
    상기 제어 전력을 공급받는 코일; 및
    상기 코일에 흐르는 전류의 크기에 따라 온/오프되는 전력 전달 스위치를 포함하는 릴레이 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어 전력 공급부는
    상기 인에이블 신호 및 상기 디스에이블 신호에 응답하여 제어 신호를 출력하는 제어 신호 생성부; 및
    상기 코일과 직렬로 연결되며, 상기 제어 신호에 응답하여 온오프되는 스위치를 포함하는 릴레이 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어 신호 생성부는
    상기 인에이블 신호에 응답하여 상기 제어 신호를 활성화시키고, 상기 디스에이블 신호에 응답하여 상기 제어 신호를 비활성화 시키는 래치를 포함하는 릴레이 제어 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제어 신호 생성부는
    상기 인에이블 신호에 응답하여 제1값을 가지는 제어 전압을 출력하고, 상기 디스에이블 신호에 응답하여 제2값을 가지는 상기 제어 전압을 출력하는 제어 전압 발생부; 및
    상기 제어 전압에 대응하는 듀티비를 가지는 상기 제어 신호를 출력하는 PWM 신호 생성기를 포함하는 릴레이 제어 장치.
  10. 전력을 공급하는 배터리; 및
    상기 배터리로부터 공급된 전력을 부하로 전달하되, 비정상 상태로 판단되면 비정상 상태로 판단된 시점부터 전력 유지 시간 동안 전력을 상기 부하로 공급한 후, 상기 부하로의 전력 공급을 중단하는 전력 전달 장치를 포함하는 배터리 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 부하는
    전기 자동차의 전기 모터를 제어하기 위해 사용되는 인버터인 배터리 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 전력 전달 장치는
    제어 전력에 따라 상태가 가변되며, 상기 배터리와 상기 부하 사이에 연결되어 상기 배터리로부터 공급된 전력을 전달하는 릴레이 스위치; 및
    상기 제어 전력을 출력하는 릴레이 제어 장치를 포함하는 배터리 시스템
  13. 제12항에 있어서, 상기 릴레이 제어 장치는
    상기 릴레이 스위치를 클로즈 상태로 변경시키는 인에이블(enable) 신호와, 상기 릴레이 스위치를 오픈 상태로 변경시키는 디스에이블(disable) 신호를 출력하되, 비정상 상태로 판단되면 비정상 상태로 판단된 시점부터 전력 유지 시간이 경과한 시점에서 상기 디스에이블 신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 인에이블 신호와 상기 디스에이블 신호에 응답하여 상기 제어 전력을 공급하는 제어 전력 공급부를 포함하는 배터리 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어 전력 공급부는
    상기 인에이블 신호가 인가된 시점부터 상기 릴레이 스위치를 클로즈 상태로 변경시키는 상기 제어 전력을 출력하고, 상기 디스에이블 신호가 인가된 시점부터 상기 릴레이 스위치를 오픈 상태로 변경시키는 상기 제어 전력을 출력하는 배터리 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 인에이블 신호 및 상기 디스에이블 신호를 출력하는 마이크로 컨트롤러; 및
    상기 마이크로 컨트롤러가 비정상 상태라고 판단된 시점부터 상기 전력 유지 시간이 경과한 시점에 상기 디스에이블 신호를 출력하는 워치독을 포함하는 배터리 시스템.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 인에이블 신호 및 오픈 명령어를 출력하는 마이크로 컨트롤러; 및
    상기 오픈 명령어에 응답하여 상기 디스에이블 신호를 출력하되, 상기 마이크로 컨트롤러가 비정상 상태라고 판단된 시점부터 상기 전력 유지 시간이 경과한 시점에 상기 디스에이블 신호를 출력하는 워치독을 포함하는 배터리 시스템.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는 상기 워치독으로 주기적으로 통신 신호를 출력하고,
    상기 워치독은 상기 통신 신호가 입력되지 않는 시점부터 상기 전력 유지 시간이 경과한 시점에 상기 디스에이블 신호를 출력하는 배터리 시스템.
  18. 제13항에 있어서, 상기 제어 전력 공급부는
    상기 인에이블 신호에 응답하여 제어 신호를 활성화시키고, 상기 디스에이블 신호에 응답하여 상기 제어 신호를 비활성화 시키는 래치; 및
    상기 릴레이 스위치의 코일과 직렬로 연결되며, 상기 제어 신호에 응답하여 온오프되는 스위치를 포함하는 배터리 시스템.
  19. 제13항에 있어서, 상기 제어 전력 공급부는
    상기 인에이블 신호에 응답하여 제1값을 가지는 제어 전압을 출력하고, 상기 디스에이블 신호에 응답하여 제2값을 가지는 상기 제어 전압을 출력하는 제어 전압 발생부;
    상기 제어 전압에 대응하는 듀티비를 가지는 제어 신호를 출력하는 PWM 신호 생성기; 및
    상기 릴레이 스위치의 코일과 직렬로 연결되며, 상기 제어 신호에 응답하여 온오프되는 스위치를 포함하는 배터리 시스템.
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