KR20170052095A - 배터리 제어 시스템 및 릴레이 융착 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 제어 시스템 및 릴레이 융착 검출 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 배터리 제어 시스템은, 메인 배터리 및 보조 배터리, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리 사이에서 상기 메인 배터리로부터 출력된 고전압을 저전압으로 변환하여 상기 보조 배터리 또는 전장 부하로 공급하는 직류 변환기, 상기 보조 배터리의 전압을 단속하는 릴레이, 및 상기 직류 변환기가 상시 온 동작하는 상태에서 상기 릴레이를 오프 제어한 후, 상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합을 비교하여 그 결과에 따라 상기 릴레이의 융착 상태를 검출하는 배터리 제어부를 포함한다.

Description

배터리 제어 시스템 및 릴레이 융착 검출 방법{Battery control system and method for detecting fusion of relay}
본 발명은 차량에 대한 배터리 제어 시스템 및 릴레이 융착 검출 방법에 관한 것이다.
전기자동차나 하이브리드 자동차와 같은 친환경 자동차에는, 차량 구동원인 전기모터의 구동전력을 공급하기 위한 배터리와 배터리의 상태를 감시하는 BMS(Battery Management System)가 탑재된다.
친환경 자동차는 모터와 같은 차량의 구동 유닛으로 구동 전압을 공급하는 메인 배터리 및 차량 운행 중 충전되어, 차량의 시동 시에 차량의 전장 부품에 전압을 공급하거나, 메인 배터리의 메인 릴레이를 작동시키는데 필요한 전압을 공급하는 보조 배터리가 구비된다.
보조 배터리는 릴레이에 의해 전류가 단속되는데, 보조 배터리 충전 시 차량의 부하에 따라 릴레이에 과전류가 흐르게 되면 릴레이가 융착되는 현상이 발생할 수 있다. 이와 같이, 릴레이가 융착되는 경우 보조 배터리가 과방전될 수 있으며, 이 경우 보조 배터리가 과방전된 상태로 방치되어 더 이상 사용하지 못하게 될 수 있다.
본 발명의 목적은, 차량의 시동 온 또는 오프 시 직류 변환기의 출력 전압과 12V 리튬 배터리의 셀 전압의 합을 비교하는 것으로써 릴레이의 융착을 검출할 수 있도록 한 릴레이 융착 검출 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 제어 시스템은, 메인 배터리 및 보조 배터리, 상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리 사이에서 상기 메인 배터리로부터 출력된 고전압을 저전압으로 변환하여 상기 보조 배터리 또는 전장 부하로 공급하는 직류 변환기, 상기 보조 배터리의 전압을 단속하는 릴레이, 및 상기 직류 변환기가 상시 온 동작하는 상태에서 상기 릴레이를 오프 제어한 후, 상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합을 비교하여 그 결과에 따라 상기 릴레이의 융착 상태를 검출하는 배터리 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 릴레이 융착 검출 방법은, 보조 배터리 또는 전장 부하로 전압을 공급하는 직류 변환기가 상시 온 동작하는 상태에서 상기 보조 배터리의 전압을 단속하는 릴레이를 오프 제어하는 단계, 상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합을 비교하는 단계, 및 상기 비교 결과에 따라 상기 릴레이의 융착 상태를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 차량의 시동 온 또는 오프 시 직류 변환기의 출력 전압과 12V 리튬 배터리의 셀 전압의 합을 비교하는 것으로써 릴레이의 융착을 용이하게 검출할 수 있으며, 릴레이의 융착으로 인해 고가의 12V 리튬배터리가 과방전되어 교체하는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 릴레이 융착 검출 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 릴레이 융착 검출 장치의 릴레이 융착 검출 동작에 대한 실시예를 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 릴레이 융착 검출 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
이에, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 제어 시스템은 메인 배터리(10), 직류 변환기(DC-DC Converter)(20), 보조 배터리(30), 릴레이 및 배터리 제어부(Battery Management System, BMS)(50)를 포함할 수 있다. 또한, 릴레이(40)로 인가되는 전류를 검출하는 전류센서(60)를 더 포함할 수 있다.
메인 배터리(10)는 모터와 같은 차량의 구동 유닛으로 구동 전압을 공급하는 고전압 배터리이다. 메인 배터리(10)는 차량의 회생 에너지 및/또는 엔진 동작에 의해 충전될 수 있다.
메인 배터리(10)는 직류 변환기(20)와 연결되어 직류 변환기(20)로 고전압을 출력한다. 물론, 메인 배터리(10)와 직류 변환기(20) 사이에는 메인 릴레이가 추가로 구비될 수 있으나, 도 1에서는 생략하였다.
직류 변환기(20)는 메인 배터리(10)에 의해 출력된 직류 전압을 정류하여 저전압, 예를 들어, 12V 전압으로 변환한다. 이때, 직류 변환기(20)는 변환된 저전압을 보조 배터리(30)의 충전 전압으로 공급하거나, 전장 부하(1)에 공급하도록 한다. 여기서, 직류 변환기(20)는 메인 배터리(10)와 보조 배터리(30) 사이에 직렬로 연결될 수 잇다.
보조 배터리(30)는 복수 개의 셀을 포함하는 12V 리튬 배터리일 수 있다. 이때, 보조 배터리(30)의 충전 전압이 일정 이하가 되면, 보조 배터리(30)는 직류 변환기(20)에 의해 출력된 저전압을 공급받아 복수 개의 셀 전압을 충전하도록 한다. 여기서, 보조 배터리(30)는 차량의 시동 시에 차량의 전장 부품에 충전된 직류 전압을 공급하도록 한다. 또한, 보조 배터리(30)는 메인 배터리(10)의 메인 릴레이를 작동시키는데 필요한 전압을 공급할 수도 있다.
보조 배터리(30)와 직류 변환기(20) 사이에는 보조 배터리(30)의 과방전을 방지하기 위한 릴레이(40)가 배치될 수 있다.
릴레이(40)는 직류 변환기(20)에 의해 출력된 충전 전압을 보조 배터리(30)로 공급하는 경우 또는 보조 배터리(30)에 의해 출력된 전압을 전장 부하(1)로 공급하는 경우에 온 상태가 될 수 있다. 다만, 그 외의 경우에 릴레이(40)는 오프 상태가 될 수 있다.
릴레이(40)는 배터리 제어부(BMS)(50)에 의해 제어될 수 있다. 배터리 제어부(BMS)(50)는 배터리의 온도, 전압, 전류, SOC(State Of Charge) 등을 검출하여 배터리의 상태를 관리한다. 또한, 배터리 제어부(BMS)(50)는 배터리의 상태에 따라 릴레이(40)의 온/오프를 제어할 수 있다.
릴레이(40)에 과전류가 인가되는 경우, 릴레이(40)에는 융착 현상이 발생할 수 있다. 이 경우, 배터리 제어부(BMS)(50)가 릴레이(40)를 오프 제어하더라도, 릴레이(40)는 온 상태를 유지하게 되어 보조 배터리(30)의 충전 전압이 방전될 수 있다. 릴레이(40)가 융착되는 경우에 대한 실시예는 도 2 및 도 3을 참조하도록 한다.
도 2에서와 같이, 릴레이(40)가 정상 동작하는 경우 릴레이(40)가 오프 제어되면, 직류 변환기(20)의 출력단과 보조 배터리(30)의 입력단은 전기적으로 분리된 상태가 된다. 따라서, 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)과 보조 배터리(30)의 각 셀 전압의 합(Vsum)은 차이가 발생하게 된다.
한편, 도 3에서와 같이, 릴레이(40)가 융착된 경우 릴레이(40)가 오프 제어되더라도 직류 변환기(20)의 출력단과 보조 배터리(30)의 입력단은 전기적으로 연결된 상태가 된다. 따라서, 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)과 보조 배터리(30)의 각 셀 전압의 합(Vsum)은 동일한 전압을 갖게 된다.
이를 이용하여, 배터리 제어부(BMS)(50)는 시동 온 또는 오프 상태에서 릴레이(40)의 융착을 검출하는 프로세스를 수행할 수 있다. 이때, 배터리 제어부(BMS)(50)는 보조 배터리(30)의 셀 전압을 검출하여 각 셀 전압의 합(Vsum)과 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)을 비교함으로써 릴레이(40)의 융착 여부를 판단할 수 있다.
일 예로, 차량이 주행 중인 상태에서 릴레이(40)의 융착을 검출하는 프로세스를 수행하는 경우, 배터리 제어부(BMS)(50)는 CAN 통신을 통해 직류 변환기(20)와 제어 신호를 송수신할 수 있다. 이때, 배터리 제어부(BMS)(50)는 직류 변환기(20)로 협조 제어를 요청하여 릴레이(40)의 융착을 검출하는 프로세스를 수행하는 동안 직류 변환기(20)가 버스트 모드로 진입하는 것을 차단할 수 있다. 이때, 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)이 전장 부하(1)로 공급될 수 있다.
직류 변환기(20)가 상시 온 상태로 동작하는 동안, 배터리 제어부(BMS)(50)는 릴레이(40)를 오프 제어한다. 릴레이(40) 오프 상태에서, 배터리 제어부(BMS)(50)는 보조 배터리(30)의 각 셀 전압의 합(Vsum)과 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)을 비교한다.
이때, 각 셀 전압의 합(Vsum)과 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)이 동일하면, 배터리 제어부(BMS)(50)는 릴레이(40)에 융착이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
한편, 각 셀 전압의 합(Vsum)과 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)이 동일하지 않으면, 배터리 제어부(BMS)(50)는 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)을 2차 출력 전압(Vldc2)으로 제어한 후에 다시 보조 배터리(30)의 각 셀 전압의 합(Vsum2)과 직류 변환기(20)의 2차 출력 전압(Vldc2)을 2차 비교하도록 한다. 여기서, 배터리 제어부(BMS)(50)는 직류 변환기(20)의 2차 출력 전압(Vldc2)이 초기 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)보다 큰 전압을 가지도록 제어할 수 있다.
만일, 2차 비교 결과, 각 셀 전압의 합(Vsum2)과 직류 변환기(20)의 2차 출력 전압(Vldc2)이 동일하지 않으면, 배터리 제어부(BMS)(50)는 릴레이(40)가 정상인 것으로 판단할 수 있다. 반면, 2차 비교 결과, 각 셀 전압의 합(Vsum2)과 직류 변환기(20)의 2차 출력 전압(Vldc2)이 동일하면, 배터리 제어부(BMS)(50)는 릴레이(40)에 융착이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
릴레이(40)의 융착을 검출하는 프로세스 종료 시, 릴레이(40)가 정상인 것으로 확인되면, 배터리 제어부(BMS)(50)는 릴레이(40)를 온 제어하고, CAN 통신을 통해 직류 변환기(20)로 제어 신호를 송신하여 협조 제어를 해제하도록 한다.
한편, 릴레이(40)의 융착을 검출하는 프로세스 종료 시, 릴레이(40)에 융착이 발생한 것으로 확인되면, 배터리 제어부(BMS)(50)는 차량 주행 중 보조 배터리(30)의 SOC가 HIGH 상태가 되도록 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)을 제어할 수 있다. 또한, 배터리 제어부(BMS)(50)는 차량 주행 완료 후 시동 오프 진입 시, 차량에 구비된 출력수단을 통해 경고 메시지를 출력하여 운전자가 릴레이(40) 융착 상태를 인지하도록 하고, 릴레이(40)를 온 제어할 수 있다.
다른 예로, 차량의 시동 오프 진입 단계에서 릴레이(40)의 융착을 검출하는 프로세스를 수행하는 경우, 배터리 제어부(BMS)(50)는 CAN 통신을 통해 직류 변환기(20)와 제어 신호를 송수신할 수 있다. 이때, 배터리 제어부(BMS)(50)는 직류 변환기(20)로 협조 제어를 요청하여 릴레이(40)의 융착을 검출하는 프로세스를 수행하는 동안 직류 변환기(20)가 버스트 모드로 진입하는 것을 차단할 수 있다. 여기서, 배터리 제어부(BMS)(50)는 메인 배터리(10)와 연결된 메인 릴레이(이하에서는 '제1 릴레이'라 칭한다.) 또한 해당 프로세스 종료 시까지 온 상태를 유지하도록 한다. 이때, 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)이 전장 부하(1)로 공급될 수 있다.
제1 릴레이 및 직류 변환기(20)가 상시 온 상태로 동작하는 동안, 배터리 제어부(BMS)(50)는 릴레이(이하에서는 '제2 릴레이'라 칭한다.)(20)를 오프 제어한다. 제2 릴레이(40) 오프 상태에서, 배터리 제어부(BMS)(50)는 보조 배터리(30)의 각 셀 전압의 합(Vsum)과 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)을 비교한다.
이때, 각 셀 전압의 합(Vsum)과 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)이 동일하면, 배터리 제어부(BMS)(50)는 제2 릴레이(40)에 융착이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 한편, 각 셀 전압의 합(Vsum)과 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)이 동일하지 않으면, 배터리 제어부(BMS)(50)는 제2 릴레이(40)가 정상인 것으로 판단할 수 있다.
릴레이(40)의 융착을 검출하는 프로세스 종료 시, 제2 릴레이(40)가 정상인 것으로 확인되면, 배터리 제어부(BMS)(50)는 제2 릴레이(40)를 온 제어하도록 한다. 또한, 배터리 제어부(BMS)(50)는 CAN 통신을 통해 직류 변환기(20)로 제어 신호를 송신하여 협조 제어를 해제하도록 하고, 제1 릴레이 또한 오프 제어하도록 한다.
한편, 릴레이(40)의 융착을 검출하는 프로세스 종료 시, 제2 릴레이(40)에 융착이 발생한 것으로 확인되면, 배터리 제어부(BMS)(50)는 차량 주행 중 보조 배터리(30)의 SOC가 HIGH 상태가 되도록 직류 변환기(20)의 출력 전압(Vldc)을 제어할 수 있다. 또한, 배터리 제어부(BMS)(50)는 차량에 구비된 출력수단을 통해 경고 메시지를 출력하여 운전자가 제2 릴레이(40)의 융착 상태를 인지하도록 한 후에, 직류 변환기(20)의 협조 제어를 해제하고 직류 변환기(20) 및 제1 릴레이가 오프되도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 릴레이 융착 검출 장치는 해당 장치의 동작 상태 및 결과 등을 출력하는 출력부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 출력부는 디스플레이를 포함할 수 있으며, 스피커와 같은 음성출력수단을 포함할 수도 있다.
물론, 릴레이 융착 검출 장치의 동작 상태 및 결과 등은 차량 네트워크 통신을 수행하는 통신부(미도시)를 통해 차량에 구비된 디스플레이, 인스트루먼트패널, 계기판 및/또는 스피커 등으로 송신되어 출력될 수도 있다.
통신부는 릴레이 융착 검출 장치는 차량에 구비된 전장품 및/또는 제어유닛들과의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 일 예로서, 통신모듈은 차량의 시동 상태를 관리하는 유닛과 통신 연결되어 시동 상태를 수신할 수 있다. 또한, 통신모듈은 LDC와 연결되어 릴레이 융착 검출 시 LDC와의 협조 제어를 위한 신호를 송수신할 수 있다.
여기서, 통신부(140)는 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등의 차량 네트워크 통신을 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다.
또한, 릴레이 융착 검출 장치는 해당 장치가 동작하는데 필요한 데이터 및 알고리즘이 저장되는 저장부(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 저장부는 배터리 제어부(BMS)(50)에서 릴레이 융착을 판단하기 위한 조건 정보 및 릴레이 융착 판단을 위해 각 유닛들을 제어하기 위한 명령이 저장될 수 있다 또한, 저장부는 입력된 데이터를 통해 릴레이 융착을 판단하는 알고리즘이 저장될 수도 있다.
여기서, 저장부(150)는 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)과 같은 하나 이상의 저장매체를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 릴레이 융착 검출 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
먼저, 도 4 및 도 5는 차량이 주행 중인 상태에서 릴레이의 융착을 검출하는 동작을 나타낸 것이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 배터리 제어 시스템은 차량 주행 시(S100), 릴레이의 융착 검출을 위해 직류 변환기가 상시 온 동작하도록 협조 제어를 요청한다(S110).
이후, 배터리 제어 시스템은 보조 배터리와 연결된 릴레이를 오프(OFF) 제어하고(S120), 직류 변환기(20)의 출력 전압값(Vldc) 및 보조 배터리의 각 셀 전압의 합(Vsum)을 비교한다(S130).
배터리 제어 시스템은 'S130' 과정에서 Vldc 값과 Vsum 값이 동일하지 않으면(S140), 저전력 전력변환기의 출력 전압을 제어하고(S150), 제어된 후의 Vldc 및 Vsum을 다시 비교하도록 한다(S160). 만일, 'S160' 과정의 비교 결과, Vldc 및 Vsum이 동일하지 않으면(S170), 배터리 제어 시스템은 해당 릴레이가 정상인 것으로 최종 판단하고(S180), 릴레이를 온 제어하도록 한다(S190).
한편, 배터리 제어 시스템은 'S140' 또는 'S170' 과정에서 Vldc 값과 Vsum 값이 동일하면, 도 5의 (A) 이후 과정을 수행하도록 한다. 배터리 제어 시스템은 Vldc 값과 Vsum 값이 동일한 경우, 릴레이에 융착이 발생한 것으로 판단하여(S200), 보조 배터리가 'HIGH' 충전 상태를 유지하도록 제어한다(S210). 이 경우, 차량의 시동 오프 시 보조 배터리가 방치되는 시간을 줄일 수 있다.
이후, 배터리 제어 시스템은 차량이 시동 오프 단계로 진입하면(S220), 운전자가 릴레이의 융착 상태를 인지하도록 경고 메시지를 출력한 후(S230), 도 4의 'S190' 과정을 수행하도록 한다.
도 6 및 도 7은 차량이 시동 오프 단계로 진입하는 상태에서 릴레이의 융착을 검출하는 동작을 나타낸 것이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 배터리 제어 시스템은 차량의 시동 오프 진입 시(S300), 차량 제어유닛들의 동작 종료를 위한 파워래치(powerlatch) 구간에 진입하면(S310), 릴레이의 융착 검출하는 동안 전장 부하로 공급되는 전원이 유지되도록 메인 배터리와 연결된 제1 릴레이를 온 제어하고(S320), 직류 변환기가 상시 온 동작하도록 협조 제어를 요청한다(S330).
이후, 배터리 제어 시스템은 보조 배터리와 연결된 제 릴레이를 오프(OFF) 제어하고(S340), 직류 변환기의 출력 전압값(Vldc) 및 보조 배터리의 각 셀 전압의 합(Vsum)을 비교한다(S350).
배터리 제어 시스템은 'S350' 과정에서 Vldc 값과 Vsum 값이 동일하지 않으면(S360), 제2 릴레이가 정상인 것으로 판단하고(S370), 제2 릴레이를 온 제어하도록 한다(S380). 이후, 배터리 제어 시스템은 저전력 직류변환기의 협조 제어를 종료하고(S390), 차량의 시동 오프를 위해 제1 릴레이 및 직류 변환기가 오프되도록 한다(S400). 여기서, 직류 변환기가 오프되면, 보조 배터리에 의해 전장 부하로 전원이 공급될 수 있다.
한편, 배터리 제어 시스템은 'S350' 과정에서 Vldc 값과 Vsum 값이 동일하면, 도 7의 (B) 이후 과정을 수행하도록 한다. 배터리 제어 시스템은 Vldc 값과 Vsum 값이 동일한 경우, 릴레이에 융착이 발생한 것으로 판단하여(S410), 운전자가 릴레이의 융착 상태를 인지하도록 경고 메시지를 출력한다(S420). 이후, 배터리 제어 시스템은 차량의 시동 오프 시 보조 배터리가 방치되는 시간을 최소화하기 위해 보조 배터리의 충전을 수행하고, HIGH 충전 상태가 되면 충전을 종료하도록 제어한다(S430).
배터리 제어 시스템은 보조 배터리가 HIGH 충전 상태가 되면, 도 6의 'S390' 과정을 수행하도록 한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 부하 10: 메인 배터리
20: 직류 변환기 30: 보조 배터리
40: 릴레이 50: 배터리 제어부(BMS)
60: 전류 센서

Claims (16)

  1. 메인 배터리 및 보조 배터리;
    상기 메인 배터리 및 상기 보조 배터리 사이에서 상기 메인 배터리로부터 출력된 고전압을 저전압으로 변환하여 상기 보조 배터리 또는 전장 부하로 공급하는 직류 변환기;
    상기 보조 배터리의 전압을 단속하는 릴레이; 및
    상기 직류 변환기가 상시 온 동작하는 상태에서 상기 릴레이를 오프 제어한 후, 상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합을 비교하여 그 결과에 따라 상기 릴레이의 융착 상태를 검출하는 배터리 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 제어부는,
    차량 주행 시 또는 시동 오프 시, 상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합이 동일하면 상기 릴레이에 융착이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 제어부는,
    차량 주행 시, 상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합이 동일하지 않으면 상기 직류 변환기의 출력 전압을 상향 제어하고 상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합을 2차 비교하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 배터리 제어부는,
    2차 비교 결과, 상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합이 동일하면 상기 릴레이에 융착이 발생한 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 상기 릴레이가 정상 동작하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 제어부는,
    차량의 시동 오프 시, 상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합이 동일하지 않으면 상기 릴레이가 정상 동작하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 제어부는,
    차량의 시동 오프 시, 상기 저전압 전력변화기의 출력 전압을 상향 제어한 후에 상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합을 비교하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 제어부는,
    차량의 시동 오프 시, 상기 메인 배터리와 연결된 메인 릴레이를 온 제어한 후에 상기 릴레이의 융착 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 제어부는,
    상기 릴레이의 융착이 검출되면, 상기 보조 배터리의 충전 전압이 일정레벨 이상이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 제어부는,
    상기 릴레이의 융착이 검출되면, 차량의 시동 오프가 완료되기 이전에 릴레이의 융착 상태를 안내하는 경고 메시지가 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 배터리는, 고전압 배터리이고,
    상기 보조 배터리는, 12V 리튬 배터리인 것을 특징으로 하는 배터리 제어 시스템.
  11. 보조 배터리 또는 전장 부하로 전압을 공급하는 직류 변환기가 상시 온 동작하는 상태에서 상기 보조 배터리의 전압을 단속하는 릴레이를 오프 제어하는 단계;
    상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합을 비교하는 단계; 및
    상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합이 동일하면 상기 릴레이에 융착이 발생한 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 융착 검출 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    차량 주행 시, 상기 비교하는 단계의 비교 결과 상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합이 동일하지 않으면 상기 직류 변환기의 출력 전압을 상향 제어하는 단계; 및
    상기 직류 변환기의 출력 전압 및 상기 보조 배터리의 셀 전압의 합을 2차 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 융착 검출 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    차량의 시동 오프 시, 상기 릴레이를 오프 제어하는 단계에서 상기 릴레이를 오프 제어하기 이전에 메인 배터리와 연결된 메인 릴레이를 온 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 융착 검출 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    차량의 시동 오프 시, 상기 릴레이 오프 상태에서 상기 비교하는 단계 이전에 상기 저전압 전력변화기의 출력 전압을 상향 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 융착 검출 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 릴레이에 융착이 발생한 것으로 판단하는 단계 이후에, 상기 보조 배터리의 충전 전압이 일정레벨 이상이 되도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 융착 검출 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 릴레이에 융착이 발생한 것으로 판단하는 단계 이후에 상기 릴레이의 융착 상태를 안내하는 경고 메시지를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 융착 검출 방법.
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