KR100697528B1

KR100697528B1 - 하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로

Info

Publication number: KR100697528B1
Application number: KR1020040117718A
Authority: KR
Inventors: 박현석
Original assignee: 주식회사 케피코
Priority date: 2004-12-31
Filing date: 2004-12-31
Publication date: 2007-03-20
Anticipated expiration: 2024-12-31
Also published as: KR20060079505A

Abstract

본 발명의 하이브리드 자동차용 배터리 관리 시스템(BMS : Battery Management System)의 전압 검출부 보호회로는 마이컴과 릴레이부 전단 사이에 적용한 3-TO-8 디코더로부터 1개의 출력된 선택신호에 의해 동작하기 때문에 종래의 마이컴에 연결된 홀수열 릴레이와 짝수열 릴레이들이 동시에 온되면서 발생하는 과전류로부터 보호될 수 있고, 배터리 전원계통 및 시스템을 보호할 수 있으며, 자동차의 배터리 고장여부를 안정적으로 검출할 수 있고, 마이컴의 포트수가 줄어들어 원가를 절감할 수 있다.

자동차, 배터리, 릴레이, 디코더, 전압변환부, 마이컴

Description

하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로{Circuit to protect a voltage detector of battery to be used hybrid car}

도 1은 본 발명에 의한 하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로의 구성을 나타내는 블록도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명

10 - 배터리

20 - 릴레이부

30 - 디코더

40 - 배터리 전압변환부

50 - 마이컴

본 발명은 하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이컴과 릴레이 사이에 하나의 신호만을 출력하는 3-TO-8 디코더를 채용함에 따라 마이컴의 오동작으로 인한 짝수열과 짝수열의 릴레이 또는 홀수열과 홀수열의 릴레이가 동시에 온이 되는 경우를 방지할 수 있으므로 검출부 회로가 파괴되는 것을 막을 수 있으며 배터리의 입력신호의 단선 및 단락등 고장여부를 진단하는 기능을 안정적으로 행하는 하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 배터리 관리 시스템(BMS : Battery Management System)은 하이브리드 자동차의 구동장치인 전동기의 동력원으로 사용되는 배터리의 수명을 더 연장하고 전동기의 성능과 효율을 개선하기 위해 배터리의 SOC(State Of Charge) 상태를 모니터링 및 제어하는 시스템이다.

이러한 하이브리드 자동차용 배터리 관리 시스템(BMS)에서 사용하고 있는 종래의 배터리 전압 검출부는 마이컴이 선택하고자 하는 릴레이에 직접적으로 구동신호를 출력하여 릴레이를 구동시키므로 마이컴의 내부 프로그램등의 오동작으로 홀수열의 첫 번째 릴레이와 홀수열의 마지막째 릴레이가 온 되는 경우 또는 짝수열의 첫 번째 릴레이와 짝수열의 마지막째 릴레이가 동시에 온되는 현상이 발생하게 됨에 따라서 매우 큰 전압이 회로에 인가되어 과도한 전류가 흐르게 되고 검출부 회로가 파괴되는 현상을 초래하는 문제가 있다.

결국 종래기술에 의하면, 차량용 배터리에 각각 연결된 홀수열 릴레이와 짝수열 릴레이들은 마이컴의 내부프로그램으로 온/오프시키키 때문에 마이컴 내부프로그램 지연 및 처리오류로 인하여 홀수열 및 짝수열의 릴레이가 동시에 온이 됨에 따라 과전류 발생 및 배터리 검출 회로의 파손 및 시스템 파괴 등을 야기시키는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서 그 목적은 마이컴과 릴레이 사이에 오직 한 개의 출력만을 발생하는 3-TO-8 디코더를 삽입한 회로를 채용함에 따라 마이컴의 오동작으로 인하여 출력된 신호를 가지고 릴레이를 구동시키더라도 검출부의 회로가 파손되지 않을 뿐 아니라 검출부의 단선이나 단락등을 감지할 수 있는 고장 진단 기능을 가진 하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차량용 배터리 전압 검출부 회로를 보호하며 고장 여부를 진단할 수 있는 하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로에 있어서,

배터리에 연결되어 배터리의 직류전압을 전압변환부의 입력으로 전달시켜 주는 릴레이부와;

상기 릴레이부의 출력으로부터 입력된 전압값을 마이컴의 입력으로 변환시키주는 배터리 전압변환부와;

상기 전압변환부의 변환된 전압값을 입력으로 받아 전압값을 검출하고 원하는 배터리를 선택하기 위한 릴레이를 구동시키는 출력신호를 디코더에 출력하는 마이컴과;

상기 마이컴의 릴레이 선택신호를 조합하여 한 개의 릴레이를 선택하는 신호를 출력하는 디코더; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로의 구성을 설명한다.

본 발명에 따른 하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로는 배터리(10), 릴레이부(20), 디코더(30), 배터리 전압변환부(40), 마이컴(50)로 구성되어 있다.

상술한 구성의 하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로의 상세 구성을 도 1을 참조하면, 도면부호 10은 자체로부터 직류전원을 공급하는 배터리이고, 20은 상기 배터리의 측정하고자 하는 전압을 선택하는 회로를 구성하며 디코더의 신호에 의해 동작하는 릴레이부이며, 30은 마이컴에서 출력된 3개의 신호를 조합하여 8개의 출력중 1개의 릴레이를 구동하는 신호를 출력하는 디코더이고, 40은 릴레이의 출력에서 검출된 전압값을 마이컴이 읽을 수 있는 값으로 변환하는 배터리 전압변환부이며, 50은 상기 전압변환부의 변환된 전압값을 입력으로 받아 전압값을 검출하고 원하는 배터리를 선택하기 위한 릴레이를 구동시키는 출력신호를 디코더에 출력하는 마이컴이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.

배터리부(10)의 배터리1의 값을 검출한다고 한다면, 배터리1의 전압값을 검출하기 위해 마이컴(50)은 홀수열 릴레이를 선택하는 신호를 디코더(30A)와 짝수열 릴레이를 선택하는 신호를 디코더(30B)에 출력하게 된다. 3-TO-8 디코더(30A)는 입력신호를 조합하여 8가지 출력중 0A를 출력하여 홀수열의 첫 번째 릴레이를 구동하게 되고, 3-TO-8 디코더(30B)는 0B를 출력하여 짝수열의 첫 번째 릴레이를 구동하게 된다. 이렇게 홀수열과 짝수열의 첫 번째 선택된 각각의 릴레이는 커패시터(C1)에 배터리의 값을 위쪽이 +가 되게 충전시킨다. 충전이 다 되면 릴레이0A, 0B를 오프시킨다.

그리고 충전된 전압값은 다시 마이컴(50)의 제어에 의해 커패시터의 후단의 릴레이3A, 3A'를 동시에 구동시키는 신호를 디코더(30)에 출력하게 되고 디코더(30)는 그 신호를 조합하여 선택된 릴레이를 구동시키게 된다. 이때 릴레이3A의 출력은 커패시터의 +값을 전압변환부(40)에 입력하게 되고 릴레이3A'의 출력은 GND가 되어 GND를 기준으로 +전압값이 전압변환부(40)의 입력값이 된다. 전압변환부(40)는 입력된 값을 마이컴(50)이 읽을 수 있는 값으로 변환하여 마이컴(50)에게 출력하게 된다. 마이컴(50)은 이 값을 읽어 배터리(10)의 배터리1 값을 검출하게 된다.

배터리(10)의 배터리2 값을 검출 하는 방법은 짝수열의 릴레이0B와 홀수열의 릴레이1A를 선택하는 신호를 마이컴(50)이 디코더(30A,30B)에 출력하게 되고, 디코더(30A,30B)는 이 릴레이를 구동시키게 되어 배터리2의 전압값이 커패시터에 충전하게 되는데 배터리1의 충전방향과 반대가 된다. 즉 아래쪽릴레이4A가 +값으로 충전하게 되고, 릴레이4A'는 GND가 되어 GND를 기준으로 +값이 전압변환부(40)의 입력값이 된다. 전압변환부(40)의 입력단은 항상 +전압값만을 입력받게 되고, 입력된 값은 마이컴(50)이 읽을 수 있는 값으로 변환하여 마이컴(50)에 출력한다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자라면 누구 나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로는 마이컴과 릴레이부 전단 사이에 적용한 3-TO-8 디코더로부터 출력되는 하나의 선택신호에 의해 동작하기 때문에 종래의 마이컴에 연결된 홀수열 릴레이와 짝수열 릴레이들이 동시에 온되면서 발생하는 과전류로부터 배터리 전압 검출부 회로 및 시스템을 보호할 수 있고, 자동차의 배터리 고장여부를 안정적으로 검출할 수 있으며, 마이컴의 포트수가 줄어들어 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

차량용 배터리 전압 검출부 회로를 보호하며 고장 여부를 진단할 수 있는 하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로에 있어서,

배터리에 연결되어 배터리의 직류전압을 전압변환부의 입력으로 전달시켜 주는 릴레이부와

상기 릴레이부의 출력으로부터 입력된 전압값을 마이컴의 입력으로 변환시키주는 배터리 전압변환부와

상기 전압변환부의 변환된 전압값을 입력으로 받아 전압값을 검출하고 원하는 배터리를 선택하기 위한 릴레이를 구동시키는 출력신호를 디코더에 출력하는 마이컴과

상기 마이컴의 릴레이 선택신호를 조합하여 한 개의 릴레이를 선택하는 신호를 출력하는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차용 배터리 전압 검출부 보호회로