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WO2010110589A2 - 배터리 전압의 영향을 받지 않는 절연저항 측정회로 - Google Patents

배터리 전압의 영향을 받지 않는 절연저항 측정회로 Download PDF

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WO2010110589A2
WO2010110589A2 PCT/KR2010/001790 KR2010001790W WO2010110589A2 WO 2010110589 A2 WO2010110589 A2 WO 2010110589A2 KR 2010001790 W KR2010001790 W KR 2010001790W WO 2010110589 A2 WO2010110589 A2 WO 2010110589A2
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WO
WIPO (PCT)
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voltage
battery
insulation resistance
source resistor
output
Prior art date
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PCT/KR2010/001790
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English (en)
French (fr)
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WO2010110589A3 (ko
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양정환
최기석
임재환
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Energy Co Ltd
Original Assignee
SK Energy Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP2012501935A priority patent/JP5464389B2/ja
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Priority to EP10756344.7A priority patent/EP2413148B1/en
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    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/08—Measuring resistance by measuring both voltage and current
    • G—PHYSICS
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    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery

Definitions

  • the present invention relates to an insulation resistance measuring circuit, and more particularly, to sensing through one or more operational amplifiers during the positive and negative dielectric breakdown of a battery through at least one operational amplifier (Op Amp).
  • Op Amp operational amplifier
  • the present invention relates to a circuit for measuring insulation resistance.
  • Hybrid vehicles using high voltage batteries have a system that automatically shuts down the main high voltage battery in the event of an emergency.
  • the emergency refers to excessive leakage, insulation breakdown, etc., caused by a short circuit generated due to excessive leakage, insulation breakdown, etc. due to aging of related parts, and external shocks.
  • the power is interrupted by issuing a command to shut down the main power from the upper part that controls high voltage components such as BMS (BATTERY MANAGEMENT SYSTEM) or HCU (HYBRID CONTROL UNIT).
  • the high voltage-related components monitor the voltage and current of the line connecting the power through a series of programs or sensors to detect voltages, currents outside the normal range, leakage currents above the allowable value, and breakdown of insulation resistance above the allowable value. If present, the main power is shut off via CAN communication or signal transmission.
  • the method of measuring leakage current between a high voltage battery and a hybrid vehicle is to destroy the insulation and force a DC current to flow. This method has the disadvantage that the insulation is destroyed while measuring the insulation resistance.
  • the present invention has been made to improve the prior art as described above, the sensing through the one or more operational amplifiers at the time of the positive and negative dielectric breakdown of the battery through at least one operational amplifier (Op Amp: Operational Amplifier) ( It is an object of the present invention to provide an insulation resistance measuring circuit which can measure insulation resistance more simply without information on battery voltage by determining the voltage to be sensed as a reference of the battery voltage.
  • an object of the present invention is to provide an insulation resistance measuring circuit capable of measuring the insulation resistance more precisely by amplifying the voltage and subtracting the selected reference voltage.
  • the insulation resistance measuring circuit configured to measure insulation resistance of the battery by dividing the difference between the first voltage and the second voltage by the sum of the first voltage and the second voltage.
  • the insulation resistance measuring circuit according to an embodiment of the present invention, the first source resistor connected to the positive terminal and the second source (source) of the battery, the negative terminal of the battery and the first source resistor is connected A source resistor unit including the second source resistor; A first operational amplifier connected to the first source resistor through a non-inverting terminal and an inverting terminal, and configured to sense a first source voltage applied to the first source resistor as the first voltage and output the same through an output terminal.
  • Operational Amplifier A second operational amplifier connected to the second source resistor through a non-inverting terminal and an inverting terminal, and sensing a second source voltage applied to the second source resistor as the second voltage and outputting the second voltage through an output terminal; An analog terminal connected to an output terminal of the first operational amplifier and an output terminal of the second operational amplifier, respectively, and converting the first voltage and the second voltage into digital signals to output a first voltage signal and a second voltage signal, respectively; A digital converter; And a difference obtained by dividing a difference between a first voltage of the first voltage signal and a second voltage of the second voltage signal by a sum between the first voltage of the first voltage signal and the second voltage of the second voltage signal. It includes a microcontroller for measuring the insulation resistance of the battery through.
  • the insulation resistance measurement circuit of the present invention the voltage sensed by the at least one operational amplifier during the positive and negative dielectric breakdown of the battery through at least one operational amplifier (Op Amp: Operational Amplifier) By judging by the reference of the voltage, it is possible to obtain the effect that the insulation resistance can be measured more simply without information on the battery voltage.
  • an effect of measuring the insulation resistance more precisely can be obtained by amplifying the voltage and subtracting the selected reference voltage.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an insulation resistance measuring circuit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of an insulation resistance measuring circuit according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of an insulation resistance measuring circuit according to an embodiment of the present invention.
  • the insulation resistance measurement analog circuit may include a battery 101, an insulation resistance 102, a source resistance unit 103 and 104, a voltage sensing unit 110, and Insulation resistance measurement unit 120 is included.
  • the source resistor unit includes a first source resistor 103 and a second source resistor 104.
  • the voltage sensing unit 110 includes a first circuit unit 111 and a second circuit unit 112.
  • the insulation resistance measuring unit 120 includes a first subtractor 121, an adder 122, an absolute value circuit 123, a divider 124, a voltage source 125, a second subtractor 126, and an amplifier ( 127, a reference voltage output 128, and a third subtractor 129.
  • the source resistor unit includes a first source resistor 103 connected to a positive terminal of the battery 101 and a second source resistor 104, a negative terminal of the battery 101, and a first source resistor 103. And a second source resistor 104 connected thereto. That is, as shown in FIG. 1, the first source resistor R s 103 is connected to the positive terminal of the battery 101 through the resistor R, and the second source resistor R s 104 is connected to the resistor R. It may be connected to the negative terminal of the battery 101 through.
  • the first source resistor R s 103 and the second source resistor R s 104 may be connected through ground.
  • the voltage sensing unit 110 senses the voltage of the first source resistor 103 as the first voltage and the voltage of the second source resistor 104 as the second voltage. As described above, the voltage sensing unit 110 includes a first circuit unit 111 and a second circuit unit 112.
  • the first circuit unit 111 includes a first operational amplifier (Op Amp).
  • the non-inverting terminal and the inverting terminal of the first operational amplifier may be connected to both ends of the first source resistor 103, respectively.
  • the first circuit unit 111 may sense the first source voltage applied to the first source resistor 103 as the first voltage through the first operational amplifier and output the first source voltage through the output terminal.
  • the second circuit unit 112 includes a second operational amplifier (Op Amp).
  • the non-inverting terminal and the inverting terminal of the second operational amplifier may be connected to both ends of the second source resistor 104, respectively.
  • the second circuit unit 112 may sense the second source voltage applied to the second source resistor 104 through the second operational amplifier as the second voltage and output the second source voltage through the output terminal.
  • the insulation resistance measuring unit 120 measures the insulation resistance 102 of the battery 101 by dividing the difference between the first voltage and the second voltage by the sum of the first voltage and the second voltage.
  • the insulation resistance measuring unit 120 includes a first subtractor 121, an adder 122, an absolute value circuit 123, a divider 124, a voltage source 125, and a second subtractor 126.
  • An amplifier 127, a reference voltage output 128, and a third subtractor 129 is an amplifier 129.
  • the first subtractor 121 may be connected to an output terminal of the first operational amplifier and an output terminal of the second operational amplifier, respectively.
  • the first subtractor 121 receives the first voltage output from the output terminal of the first operational amplifier and the second voltage output from the output terminal of the second operational amplifier, and converts the first voltage to the first voltage.
  • the third voltage is output by subtracting the voltage from 2.
  • the adder 122 may be connected to an output terminal of the first operational amplifier and an output terminal of the second operational amplifier, respectively.
  • the adder 122 receives the first voltage output from the output terminal of the first operational amplifier and the second voltage output from the output terminal of the second operational amplifier, and the second voltage is input to the first voltage. Add to output the fourth voltage.
  • the absolute value circuit 123 may be connected to the output terminal of the adder 122, receives the fourth voltage from the output terminal of the adder 122, and outputs the absolute value of the fourth voltage value as the fifth voltage. .
  • the divider 124 may be connected to an output terminal of the first subtractor 121 and an output terminal of the second operational amplifier, respectively.
  • the divider 124 receives the third voltage output from the first subtractor 121 and the fifth voltage output from the absolute value circuit 123, and divides the third voltage by the fifth voltage to obtain a third voltage. 6 Output the voltage.
  • the second subtractor 126 may be connected to an output terminal of the divider 124 and an output terminal of the voltage source 125, respectively.
  • the second subtractor 126 receives the sixth voltage output from the divider 124 and the seventh voltage output from the voltage source 125, and subtracts the seventh voltage from the sixth voltage to generate the eighth voltage. Output voltage.
  • the insulation resistance measuring unit 120 may further include any one or more of the amplifier 127, the reference voltage outputter 128, and the third subtractor 129 to more accurately measure the insulation resistance 102.
  • the amplifier 127 may be connected to the output terminal of the second subtractor 124, and receives the eighth voltage from the output terminal of the second subtractor 124 to obtain the eighth voltage and the voltage gain of the amplifier 127. By multiplying G), the eighth voltage is amplified to output a ninth voltage.
  • the third subtractor 129 may be connected to the output terminal of the amplifier 127 and the output terminal of the reference voltage output 128, respectively.
  • the third subtractor 129 receives the ninth voltage output from the amplifier 127 and the tenth voltage output from the reference voltage output unit 128, and subtracts the tenth voltage from the ninth voltage to generate the eleventh voltage. Output voltage.
  • the insulation resistance measuring unit 120 may measure the insulation resistance 102 of the battery 101 by dividing the difference between the first voltage and the second voltage by the sum of the first voltage and the second voltage. have. This will be described in more detail with reference to the following examples.
  • the voltage of the battery 101 is V
  • the insulation resistance 102 of the battery 101 is R iso
  • the resistance values of the first source resistor 103 and the second source resistor 104 are measured.
  • the third voltage is V 3
  • the fourth voltage output from the adder 122 is referred to as V 4 .
  • Equation 1 The first voltage measured at the time of the anode breakdown of the battery 101 is expressed by Equation 1 below.
  • Equation 2 The second voltage measured at the time of the anode breakdown of the battery 101 is expressed by Equation 2 below.
  • Equation 3 The third voltage measured at the time of the anode breakdown of the battery 101 is expressed by Equation 3 below.
  • Equation 4 The fourth voltage measured at the time of the anode breakdown of the battery 101 is expressed by Equation 4.
  • Equation 5 The first voltage measured when the negative electrode dielectric breakdown of the battery 101 is expressed by Equation 5 below.
  • Equation 6 The second voltage measured at the negative electrode dielectric breakdown of the battery 101 is expressed by Equation 6 below.
  • Equation 7 The third voltage measured at the negative electrode dielectric breakdown of the battery 101 is expressed by Equation 7 below.
  • Equation 8 The fourth voltage measured at the breakdown of the negative electrode of the battery 101 is expressed by Equation 8.
  • the fifth voltage is Wherein the sixth voltage is Can be measured.
  • Equation (9) The eighth voltage measured at the time of the anode breakdown or the cathode breakdown of the battery 101 is expressed by Equation (9).
  • the insulation resistance of the battery 101 may be measured through the eighth voltage of Equation 9. That is, in the eighth voltage, since R s and R are fixed resistance values, the eighth voltage changes in proportion to the value of R iso , which is the insulation resistance 102 of the battery 101. Therefore, the insulation resistance 102 of the battery 101 can be measured by measuring the eighth voltage.
  • the ninth voltage may be calculated by multiplying the eighth voltage by the voltage gain G of the amplifier 127, and the ninth voltage is expressed by Equation 10.
  • a reference voltage may be input from a user, and the eleventh voltage may be calculated by subtracting the reference voltage from the ninth voltage. same.
  • the insulation resistance 102 of the battery 101 may be measured through the eleventh voltage of Equation 11. That is, can be varied proportionally in Equation 11, the R s, R, G, and V10 is the value R iso is a fixed value, the voltage value of the insulation resistance 11 (102). Therefore, the insulation resistance 102 of the battery 101 may be measured by measuring the eleventh voltage.
  • the insulation resistance measuring circuit according to an embodiment of the present invention described with reference to FIG. 1 may be implemented as a one chip (ONE-CHIP). That is, the source resistors 103 and 104, the voltage sensing unit 110, and the insulation resistance measuring unit 120 are implemented as various kinds of one-chips (ONE-CHIP), that is, one semiconductor chip widely used in the art. Can be.
  • ONE-CHIP one-chips
  • Insulation resistance measurement circuit according to an embodiment of the present invention may be implemented as an analog circuit in which the insulation resistance measurement unit 120 includes a subtractor, a divider, and the like.
  • the insulation resistance measuring unit 120 implemented as the analog circuit may be implemented as a digital circuit including a microcontroller. This will be described with reference to FIG. 2.
  • FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of an insulation resistance measuring circuit according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the insulation resistance measuring circuit according to another embodiment of the present invention may be implemented as a digital circuit including a microcontroller.
  • the insulation resistance measurement digital circuit includes a battery 101, an insulation resistance 102, a source resistor unit 103 and 104, a first operational amplifier 111, The second operational amplifier 112, an analog-digital converter 130, and a microcontroller 140 are included.
  • the source resistor unit includes a first source resistor 103 and a second source resistor 104.
  • the source resistor unit includes a first source resistor 103 connected to a positive terminal of the battery 101 and a second source resistor 104, a negative terminal of the battery 101, and a first source resistor 103. And a second source resistor 104 connected thereto. That is, as shown in FIG. 1, the first source resistor R s 103 is connected to the positive terminal of the battery 101 through the resistor R, and the second source resistor R s 104 is connected to the resistor R. It may be connected to the negative terminal of the battery 101 through.
  • the first source resistor R s 103 and the second source resistor R s 104 may be connected through ground.
  • the non-inverting terminal and the inverting terminal of the first operational amplifier 111 may be connected to both ends of the first source resistor 103, respectively.
  • the first operational amplifier 111 may sense the first source voltage applied to the first source resistor 103 as the first voltage and output the first source voltage through the output terminal.
  • the non-inverting terminal and the inverting terminal of the second operational amplifier 112 may be connected to both ends of the second source resistor 104, respectively.
  • the second operational amplifier 112 may sense the second source voltage applied to the second source resistor 104 as the second voltage and output the second source voltage through the output terminal.
  • the analog-to-digital converter 130 receives the first voltage output from the first operational amplifier 111 and the second voltage output from the second operational amplifier 112, and receives the first voltage and the second voltage. Each of the voltages may be converted into a digital signal to output a first voltage signal and a second voltage signal.
  • the microcontroller 140 determines the difference between the first voltage of the first voltage signal and the second voltage of the second voltage signal, and the second voltage of the first voltage and the second voltage signal of the first voltage signal.
  • the insulation resistance 102 of the battery 101 may be measured by dividing by the sum of the two values.
  • the microcontroller 140 receives the first voltage of the first voltage signal and the second voltage of the second voltage signal from the analog-digital converter 130, respectively, and the first voltage of the first voltage signal.
  • the third voltage obtained by subtracting the second voltage of the second voltage signal, a fourth voltage obtained by adding the second voltage to the first voltage, a fifth voltage having an absolute value of the fourth voltage, and the third voltage
  • the sixth voltage divided by the fifth voltage, the seventh voltage having the voltage of 1V, and the eighth voltage obtained by subtracting the seventh voltage from the sixth voltage are performed, and the battery 101 is stored through the eighth voltage. Insulation resistance 102 of) can be measured.
  • the microcontroller 140 may further include a ninth voltage amplified to the predetermined value to a predetermined value, a tenth voltage having a predetermined reference voltage value, and the tenth voltage to measure the insulation resistance 102 more precisely.
  • An operation of the eleventh voltage obtained by subtracting the tenth voltage from the ninth voltage may be performed, and the insulation resistance 102 of the battery 101 may be measured using the eleventh voltage. This will be described in more detail with reference to the following examples.
  • Equation 12 the first voltage measured at the time of the anode breakdown of the battery 101 is represented by Equation 12.
  • Equation 13 The second voltage measured at the time of the anode breakdown of the battery 101 is expressed by Equation 13.
  • Equation 14 The third voltage measured at the time of the anode breakdown of the battery 101 is expressed by Equation 14.
  • Equation 15 The fourth voltage measured at the time of the anode breakdown of the battery 101 is expressed by Equation 15 below.
  • Equation 16 The first voltage measured at the breakdown of the negative electrode of the battery 101 is expressed by Equation 16 below.
  • Equation 17 The second voltage measured at the breakdown of the negative electrode of the battery 101 is expressed by Equation 17.
  • Equation 18 The third voltage measured at the negative electrode dielectric breakdown of the battery 101 is expressed by Equation 18.
  • Equation 19 The fourth voltage measured at the time of the negative electrode dielectric breakdown of the battery 101 is expressed by Equation 19.
  • the fifth voltage is Wherein the sixth voltage is Can be measured.
  • Equation 20 The eighth voltage measured at the time of the positive electrode breakdown or the negative electrode breakdown of the battery 101 is expressed by Equation 20.
  • the microcontroller 140 may calculate a ninth voltage obtained by amplifying the eighth voltage to a predetermined value. same.
  • the microcontroller 140 performs an operation on a tenth voltage having a predetermined reference voltage value and an eleventh voltage obtained by subtracting the tenth voltage from the ninth voltage.
  • the eleventh voltage may be represented by Equation 22.
  • the insulation resistance R iso 102 of the battery 101 may be measured through the insulation resistance measurement unit 120 or the microcontroller 140. That is, the insulation resistance 102 of the battery 101, which can be implemented as a high-voltage battery of a hybrid vehicle, is determined as a single signal, and the insulation resistance 102 is measured to insulate more precisely by a simpler method. The resistance 102 can be measured.
  • the insulation resistance measuring circuit according to another embodiment of the present invention described with reference to FIG. 2 may be implemented as a one chip (ONE-CHIP). That is, the source resistors 103 and 104, the first operational amplifier 111, the second operational amplifier 112, the analog-to-digital converter 130, and the microcontroller 140 are various types widely used in the art.
  • One chip (ONE-CHIP) that is, may be implemented as one semiconductor chip.

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 절연저항 측정회로는, 배터리의 플러스 단자 및 제2 소스(source)저항과 연결되는 제1 소스저항과, 상기 배터리의 마이너스 단자 및 상기 제1 소스저항과 연결되는 상기 제2 소스저항을 포함하는 소스저항부; 상기 제1 소스저항의 전압을 제1 전압으로 센싱하고, 상기 제2 소스저항의 전압을 제2 전압으로 센싱하는 전압 센싱부; 및 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 간의 차를 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 간의 합으로 나눈 값을 통해 상기 배터리의 절연저항을 측정하는 절연저항 측정부를 포함한다.

Description

배터리 전압의 영향을 받지 않는 절연저항 측정회로
본 발명은 절연저항 측정회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나 이상의 단전원 연산증폭기(Op Amp: Operational Amplifier)를 통해 배터리의 양극 절연파괴 및 음극 절연파괴 시 상기 하나 이상의 연산증폭기를 통해 센싱(sensing)되는 전압을 배터리 전압의 기준으로 판단함으로써, 배터리 전압에 관한 정보 없이 보다 간단하게 절연저항을 측정할 수 있고, 전압을 증폭하고 선정된 기준전압을 감산함으로써, 보다 정밀하게 절연저항을 측정할 수 있는 절연저항 측정회로에 관한 것이다.
고전압 배터리를 사용하는 하이브리드 차량은 비상사태 발생시 자동적으로 메인 고전압 배터리의 전원을 차단하는 시스템을 갖추고 있다. 상기 비상사태라 함은 관련부품의 노후화에 의한 과도한 누전, 절연파괴 등과 외부적인 충격에 의한 부품파괴로 생겨나는 쇼트에 의해 발생하는 과도한 누전, 절연파괴 등을 말한다.
차량에 비상사태가 발생되면 BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)나 HCU(HYBRID CONTROL UNIT)등 고전압 부품을 제어하는 상위의 부품에서 메인 전원을 차단하도록 하는 명령을 내려 전원을 단속하게 된다. 상기 고전압 관련 부품은 전원을 연결해 주는 선로의 전압과 전류를 일련의 프로그램 또는 센서를 통해 모니터링하여 정상범위를 벗어난 전압, 전류가 검출되거나 허용치 이상의 누설전류가 있는 경우, 그리고 허용치 이상의 절연저항 파괴 등이 있는 경우에 CAN 통신 또는 시그날 전송을 통하여 메인 전원을 차단하게 된다.
이와 같이, 고전압 배터리를 사용하는 하이브리드 차량에 있어서 절연저항의 측정은 매우 중요하다. 고전압 배터리와 하이브리드 차량 간의 누설전류를 측정하는 방법으로 절연을 파괴하고 강제로 직류전류를 흐르게 하는 방법이 있는데, 이러한 방법은 절연저항을 측정하는 동안 절연이 파괴된다는 단점이 있다.
이를 해결하기 위하여 고전압 배터리와 하이브리드 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 따른다는 단점이 있다.
이에, 하이브리드 차량의 샷시 그라운드와 고전압 배터리 간의 절연 저항 측정에 있어서, 보다 간단하면서도 정확하게 절연저항을 측정할 수 있는 소형화, 경량화, 및 저가화된 절연저항 측정회로의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 하나 이상의 단전원 연산증폭기(Op Amp: Operational Amplifier)를 통해 배터리의 양극 절연파괴 및 음극 절연파괴 시 상기 하나 이상의 연산증폭기를 통해 센싱(sensing)되는 전압을 배터리 전압의 기준으로 판단함으로써, 배터리 전압에 관한 정보 없이 보다 간단하게 절연저항을 측정할 수 있는 절연저항 측정회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전압을 증폭하고, 선정된 기준전압을 감산함으로써, 보다 정밀하게 절연저항을 측정할 수 있는 절연저항 측정회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 절연저항 측정회로는, 배터리의 플러스 단자 및 제2 소스(source)저항과 연결되는 제1 소스저항과, 상기 배터리의 마이너스 단자 및 상기 제1 소스저항과 연결되는 상기 제2 소스저항을 포함하는 소스저항부; 상기 제1 소스저항의 전압을 제1 전압으로 센싱하고, 상기 제2 소스저항의 전압을 제2 전압으로 센싱하는 전압 센싱부; 및 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 간의 차를 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 간의 합으로 나눈 값을 통해 상기 배터리의 절연저항을 측정하는 절연저항 측정부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 절연저항 측정회로는, 배터리의 플러스 단자 및 제2 소스(source)저항과 연결되는 제1 소스저항과, 상기 배터리의 마이너스 단자 및 상기 제1 소스저항과 연결되는 상기 제2 소스저항을 포함하는 소스저항부; 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 제1 소스저항과 연결되고, 상기 제1 소스저항에 인가되는 제1 소스전압을 상기 제1 전압으로 센싱하여 출력단자를 통해 출력하는 제1 연산증폭기(Op Amp: Operational Amplifier); 비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 제2 소스저항과 연결되고, 상기 제2 소스저항에 인가되는 제2 소스전압을 상기 제2 전압으로 센싱하여 출력단자를 통해 출력하는 제2 연산증폭기; 상기 제1 연산증폭기의 출력단자 및 상기 제2 연산증폭기의 출력단자와 각각 연결되고, 상기 제1 전압 및 제2 전압을 각각 디지털 신호로 변환하여 제1 전압신호 및 제2 전압신호를 출력하는 아날로그 디지털 변환부; 및 상기 제1 전압신호의 제1 전압 및 상기 제2 전압신호의 제2 전압 간의 차를, 상기 제1 전압신호의 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압신호의 상기 제2 전압 간의 합으로 나눈 값을 통해 상기 배터리의 절연저항을 측정하는 마이크로 컨트롤러를 포함한다.
본 발명의 절연저항 측정회로에 따르면, 하나 이상의 단전원 연산증폭기(Op Amp: Operational Amplifier)를 통해 배터리의 양극 절연파괴 및 음극 절연파괴 시 상기 하나 이상의 연산증폭기를 통해 센싱(sensing)되는 전압을 배터리 전압의 기준으로 판단함으로써, 배터리 전압에 관한 정보 없이 보다 간단하게 절연저항을 측정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 절연저항 측정회로에 따르면, 전압을 증폭하고, 선정된 기준전압을 감산함으로써, 보다 정밀하게 절연저항을 측정할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 절연저항 측정 회로의 구성을 도시한 회로도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연저항 측정 회로의 구성을 도시한 회로도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 절연저항 측정회로의 구성을 도시한 회로도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 절연저항 측정 아날로그 회로는, 배터리(101), 절연저항(102), 소스저항부(103, 104), 전압 센싱부(110), 및 절연저항 측정부(120)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 소스저항부는 제1 소스저항(103) 및 제2 소스저항(104)을 포함한다. 또한, 전압 센싱부(110)는 제1 회로유닛(111) 및 제2 회로유닛(112)을 포함한다. 또한, 절연저항 측정부(120)는 제1 감산기(121), 가산기(122), 절대값 회로(123), 제산기(124), 전압 소스(125), 제2 감산기(126), 증폭기(127), 기준전압 출력기(128), 제3 감산기(129)를 포함한다.
상기 소스저항부는 배터리(101)의 플러스 단자 및 제2 소스(source)저항(104)과 연결되는 제1 소스저항(103)과, 배터리(101)의 마이너스 단자 및 제1 소스저항(103)과 연결되는 제2 소스저항(104)을 포함한다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 소스저항(Rs)(103)은 저항 R을 통해 배터리(101)의 플러스 단자와 연결되고, 제2 소스저항(Rs)(104)은 저항 R을 통해 배터리(101)의 마이너스 단자와 연결될 수 있다. 제1 소스저항(Rs)(103)및 제2 소스저항(Rs)(104)은 접지를 통해 연결될 수 있다.
전압 센싱부(110)는 제1 소스저항(103)의 전압을 제1 전압으로 센싱하고, 제2 소스저항(104)의 전압을 제2 전압으로 센싱한다. 상술한 바와 같이, 전압 센싱부(110)는 제1 회로유닛(111) 및 제2 회로유닛(112)을 포함한다.
제1 회로유닛(111)은 제1 연산증폭기(Op Amp: Operational Amplifier)를 포함한다. 상기 제1 연산증폭기의 비반전 단자 및 반전 단자는 각각 제1 소스저항(103)의 양단과 연결될 수 있다. 제1 회로유닛(111)은 상기 제1 연산증폭기를 통해 제1 소스저항(103)에 인가되는 제1 소스전압을 상기 제1 전압으로 센싱하여 출력단자를 통해 출력할 수 있다.
제2 회로유닛(112)은 제2 연산증폭기(Op Amp: Operational Amplifier)를 포함한다. 상기 제2 연산증폭기의 비반전 단자 및 반전 단자는 각각 제2 소스저항(104)의 양단과 연결될 수 있다. 제2 회로유닛(112)은 상기 제2 연산증폭기를 통해 제2 소스저항(104)에 인가되는 제2 소스전압을 상기 제2 전압으로 센싱하여 출력단자를 통해 출력할 수 있다.
절연저항 측정부(120)는 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 간의 차를 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 간의 합으로 나눈 값을 통해 배터리(101)의 절연저항(102)을 측정한다. 상술한 바와 같이, 절연저항 측정부(120)는 제1 감산기(121), 가산기(122), 절대값 회로(123), 제산기(124), 전압 소스(125), 제2 감산기(126), 증폭기(127), 기준전압 출력기(128), 제3 감산기(129)를 포함한다.
제1 감산기(121)는 상기 제1 연산증폭기의 출력단자 및 상기 제2 연산증폭기의 출력단자와 각각 연결될 수 있다. 제1 감산기(121)는 상기 제1 연산증폭기의 출력단자로부터 출력되는 상기 제1 전압과, 상기 제2 연산증폭기의 출력단자로부터 출력되는 상기 제2 전압을 입력받아, 상기 제1 전압을 상기 제2 전압으로 감하여 제3 전압을 출력한다.
가산기(122)는 상기 제1 연산증폭기의 출력단자 및 상기 제2 연산증폭기의 출력단자와 각각 연결될 수 있다. 가산기(122)는 상기 제1 연산증폭기의 출력단자로부터 출력되는 상기 제1 전압과, 상기 제2 연산증폭기의 출력단자로부터 출력되는 상기 제2 전압을 입력받아, 상기 제1 전압에 상기 제2 전압을 더하여 제4 전압을 출력한다.
절대값 회로(123)는 가산기(122)의 출력단자와 연결될 수 있고, 가산기(122)의 출력단자로부터 상기 제4 전압을 입력받아, 상기 제4 전압값의 절대값을 제5 전압으로 출력한다.
제산기(124)는 제1 감산기(121)의 출력단자 및 상기 제2 연산증폭기의 출력단자와 각각 연결될 수 있다. 제산기(124)는 제1 감산기(121)로부터 출력되는 상기 제3 전압과, 절대값 회로(123)로부터 출력되는 상기 제5 전압을 입력받아, 상기 제3 전압을 상기 제5 전압으로 나누어 제6 전압을 출력한다.
제2 감산기(126)는 제산기(124)의 출력단자 및 전압 소스(125)의 출력단자와 각각 연결될 수 있다. 제2 감산기(126)는 제산기(124)로부터 출력되는 상기 제6 전압과, 전압 소스(125)로부터 출력되는 상기 제7 전압을 입력받아, 상기 제6 전압에서 상기 제7 전압을 감하여 제8 전압을 출력한다.
절연저항 측정부(120)는 절연저항(102)을 보다 정밀하게 측정하기 위하여 증폭기(127), 기준전압 출력기(128) 및 제3 감산기(129) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
증폭기(127)는 제2 감산기(124)의 출력단자와 연결될 수 있고, 제2 감산기(124)의 출력단자로부터 상기 제8 전압을 입력받아, 상기 제8 전압과 증폭기(127)의 전압이득(G)을 곱하여 상기 제8 전압을 증폭하여 제9 전압을 출력한다.
제3 감산기(129)는 증폭기(127)의 출력단자 및 기준전압 출력기(128)의 출력단자와 각각 연결될 수 있다. 제3 감산기(129)는 증폭기(127)로부터 출력되는 상기 제9 전압과, 기준전압 출력기(128)로부터 출력되는 상기 제10 전압을 입력받아, 상기 제9 전압에서 상기 제10 전압을 감하여 제11 전압을 출력한다.
절연저항 측정부(120)는 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 간의 차를 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 간의 합으로 나눈 값을 통해 배터리(101)의 절연저항(102)을 측정할 수 있다. 이에 대해서는 아래의 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 배터리(101)의 전압을 V, 배터리(101)의 절연저항(102)을 Riso,제1 소스저항(103) 및 제2 소스저항(104)의 저항값을 각각 Rs,제1 회로유닛(111)으로부터 출력되는 상기 제1 전압을 V1,제2 회로유닛(112)으로부터 출력되는 상기 제2 전압을 V2,제1 감산기(121)로부터 출력되는 상기 제3 전압을 V3,가산기(122)로부터 출력되는 상기 제4 전압을 V4라 한다.
배터리(101)의 양극 절연파괴 시 측정되는 상기 제1 전압은 수학식 1과 같다.
수학식 1
Figure PCTKR2010001790-appb-M000001
배터리(101)의 양극 절연파괴 시 측정되는 상기 제2 전압은 수학식 2와 같다.
수학식 2
Figure PCTKR2010001790-appb-M000002
배터리(101)의 양극 절연파괴 시 측정되는 상기 제3 전압은 수학식 3과 같다.
수학식 3
Figure PCTKR2010001790-appb-M000003
배터리(101)의 양극 절연파괴 시 측정되는 상기 제4 전압은 수학식 4와 같다.
수학식 4
Figure PCTKR2010001790-appb-M000004
배터리(101)의 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제1 전압은 수학식 5와 같다.
수학식 5
Figure PCTKR2010001790-appb-M000005
배터리(101)의 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제2 전압은 수학식 6과 같다.
수학식 6
Figure PCTKR2010001790-appb-M000006
배터리(101)의 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제3 전압은 수학식 7과 같다.
수학식 7
Figure PCTKR2010001790-appb-M000007
배터리(101)의 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제4 전압은 수학식 8과 같다.
수학식 8
Figure PCTKR2010001790-appb-M000008
수학식 1 내지 수학식 8을 참조하면, 배터리(101)의 양극 절연파괴 시 또는 음극 절연파괴 시 모두 상기 제5 전압은
Figure PCTKR2010001790-appb-I000001
이고, 상기 제6 전압은
Figure PCTKR2010001790-appb-I000002
으로 측정될 수 있다.
배터리(101)의 양극 절연파괴 시 또는 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제8 전압은 수학식 9와 같다.
수학식 9
Figure PCTKR2010001790-appb-M000009
수학식 9의 제8 전압을 통해 배터리(101)의 절연저항을 측정할 수 있다. 즉, 제8 전압에 있어, Rs,및 R은 고정된 저항값이므로, 상기 제8 전압은 배터리(101)의 절연저항(102)인 Riso의 값과 비례하여 변화한다. 따라서, 상기 제8 전압의 측정을 통해 배터리(101)의 절연저항(102)을 측정할 수 있다.
보다 정밀하게 절연저항(102)을 측정하기 위해 상기 제8 전압과 증폭기(127)의 전압이득(G)을 곱하여 상기 제9 전압을 산출할 수 있고, 상기 제9 전압은 수학식 10과 같다.
수학식 10
Figure PCTKR2010001790-appb-M000010
보다 더 정밀하게 절연저항(102)를 측정하기 위해 사용자로부터 기준전압을 입력받고, 상기 제9 전압에서 상기 기준전압을 감하여 상기 제11 전압을 산출할 수 있고, 상기 제11 전압은 수학식 11과 같다.
수학식 11
Figure PCTKR2010001790-appb-M000011
이와 같이, 수학식 11의 제11 전압을 통해 배터리(101)의 절연저항(102)을 측정할 수 있다. 즉, 수학식 11에서, Rs,R,G,및 V10은 고정된 값이므로, 제11 전압값은 절연저항(102) 값인 Riso에 비례하여 변화될 수 있다. 따라서, 상기 제11 전압의 측정을 통해 배터리(101)의 절연저항(102)을 측정할 수 있다.
도 1을 통해 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 절연저항 측정회로는 원칩(ONE-CHIP)으로 구현될 수 있다. 즉, 소스저항부(103, 104), 전압 센싱부(110), 및 절연저항 측정부(120)는 당업계에서 널리 사용되는 다양한 종류의 원칩(ONE-CHIP), 즉 하나의 반도체칩으로 구현될 수 있다.
지금까지 도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 절연저항 측정회로의 구성 및 동작을 설명하였다. 본 발명의 일실시예에 따른 절연저항 측정회로는 절연저항 측정부(120)가 감산기나 제산기 등을 포함하는 아날로그 회로로 구현될 수 있다. 반면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 아날로그 회로로 구현되는 절연저항 측정부(120) 대신 마이크로 컨트롤러를 포함하는 디지털 회로로 구현될 수 있다. 이는 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연저항 측정 회로의 구성을 도시한 회로도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 절연저항 측정회로는 마이크로 컨트롤러를 포함하는 디지털 회로로 구현될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 절연저항 측정 디지털 회로는, 배터리(101), 절연저항(102), 소스저항부(103, 104), 제1 연산증폭기(111), 제2 연산증폭기(112), 아날로그 디지털 변환부(130), 및 마이크로 컨트롤러(140)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 소스저항부는 제1 소스저항(103) 및 제2 소스저항(104)을 포함한다.
상기 소스저항부는 배터리(101)의 플러스 단자 및 제2 소스(source)저항(104)과 연결되는 제1 소스저항(103)과, 배터리(101)의 마이너스 단자 및 제1 소스저항(103)과 연결되는 제2 소스저항(104)을 포함한다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 소스저항(Rs)(103)은 저항 R을 통해 배터리(101)의 플러스 단자와 연결되고, 제2 소스저항(Rs)(104)은 저항 R을 통해 배터리(101)의 마이너스 단자와 연결될 수 있다. 제1 소스저항(Rs)(103)및 제2 소스저항(Rs)(104)은 접지를 통해 연결될 수 있다.
제1 연산증폭기(111)의 비반전 단자 및 반전 단자는 각각 제1 소스저항(103)의 양단과 연결될 수 있다. 제1 연산증폭기(111)는 제1 소스저항(103)에 인가되는 제1 소스전압을 상기 제1 전압으로 센싱하여 출력단자를 통해 출력할 수 있다.
제2 연산증폭기(112)의 비반전 단자 및 반전 단자는 각각 제2 소스저항(104)의 양단과 연결될 수 있다. 제2 연산증폭기(112)는 제2 소스저항(104)에 인가되는 제2 소스전압을 상기 제2 전압으로 센싱하여 출력단자를 통해 출력할 수 있다
아날로그 디지털 변환부(130)는 제1 연산증폭기(111)로부터 출력되는 상기 제1 전압과, 제2 연산증폭기(112)로부터 출력되는 상기 제2 전압을 입력받아, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압을 각각 디지털 신호로 변환하여 제1 전압신호 및 제2 전압신호를 출력할 수 있다.
마이크로컨트롤러(140)는 상기 제1 전압신호의 제1 전압 및 상기 제2 전압신호의 제2 전압 간의 차를, 상기 제1 전압신호의 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압신호의 상기 제2 전압 간의 합으로 나눈 값을 통해 배터리(101)의 절연저항(102)을 측정할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(140)는 아날로그 디지털 변환부(130)로부터 상기 제1 전압신호의 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압신호의 상기 제2 전압을 각각 입력받고, 상기 제1 전압신호의 상기 제1 전압에서 상기 제2 전압신호의 상기 제2 전압을 감한 제3 전압, 상기 제1 전압에 상기 제2 전압을 더한 제4 전압, 상기 제4 전압의 절대값을 갖는 제5 전압, 상기 제3 전압을 상기 제5 전압으로 나눈 제6 전압, 1V의 전압을 갖는 제7 전압, 및 상기 제6 전압에서 상기 제7 전압을 감한 제8 전압에 대한 연산을 수행하고, 상기 제8 전압을 통해 배터리(101)의 절연저항(102)을 측정할 수 있다.
마이크로 컨트롤러(140)는 절연저항(102)을 보다 정밀하게 측정하기 위하여 상기 제8 전압을 선정된(predetermined) 값으로 증폭한 제9 전압, 선정된 기준전압 값을 갖는 제10 전압, 및 상기 제9 전압에서 상기 제10 전압을 감한 제11 전압에 대한 연산을 수행하고, 상기 제11 전압을 통해 배터리(101)의 절연저항(102)을 측정할 수 있다. 이에 대해서는 아래의 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 배터리(101)의 양극 절연파괴 시 측정되는 상기 제1 전압은 수학식 12과 같다.
수학식 12
Figure PCTKR2010001790-appb-M000012
배터리(101)의 양극 절연파괴 시 측정되는 상기 제2 전압은 수학식 13과 같다.
수학식 13
Figure PCTKR2010001790-appb-M000013
배터리(101)의 양극 절연파괴 시 측정되는 상기 제3 전압은 수학식 14와 같다.
수학식 14
Figure PCTKR2010001790-appb-M000014
배터리(101)의 양극 절연파괴 시 측정되는 상기 제4 전압은 수학식 15와 같다.
수학식 15
Figure PCTKR2010001790-appb-M000015
배터리(101)의 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제1 전압은 수학식 16과 같다.
수학식 16
Figure PCTKR2010001790-appb-M000016
배터리(101)의 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제2 전압은 수학식 17과 같다.
수학식 17
Figure PCTKR2010001790-appb-M000017
배터리(101)의 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제3 전압은 수학식 18과 같다.
수학식 18
Figure PCTKR2010001790-appb-M000018
배터리(101)의 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제4 전압은 수학식 19와 같다.
수학식 19
수학식 12 내지 수학식 19을 참조하면, 배터리(101)의 양극 절연파괴 시 또는 음극 절연파괴 시 모두 상기 제5 전압은
Figure PCTKR2010001790-appb-I000003
이고, 상기 제6 전압은
Figure PCTKR2010001790-appb-I000004
으로 측정될 수 있다.
배터리(101)의 양극 절연파괴 시 또는 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제8 전압은 수학식 20와 같다.
수학식 20
Figure PCTKR2010001790-appb-M000020
보다 정밀하게 절연저항(102)을 측정하기 위해 마이크로 컨트롤러(140)는 상기 제8 전압을 선정된(predetermined) 값으로 증폭한 제9 전압을 산출할 수 있고, 상기 제 9 전압은 수학식 21과 같다.
수학식 21
Figure PCTKR2010001790-appb-M000021
보다 더 정밀하게 절연저항(102)를 측정하기 위해 마이크로 컨트롤러(140)는 선정된 기준전압 값을 갖는 제10 전압, 및 상기 제9 전압에서 상기 제10 전압을 감한 제11 전압에 대한 연산을 수행할 수 있고, 상기 제11 전압은 수학식 22과 같다.
수학식 22
Figure PCTKR2010001790-appb-M000022
따라서, 절연저항 측정부(120) 또는 마이크로 컨트롤러(140)를 통해 배터리(101)의 절연저항(Riso)(102)를 측정할 수 있다. 즉, 하이브리드(hybrid) 차량의 고전압 배터리로 구현될 수 있는 배터리(101)의 양극과 음극의 절연파괴를 하나의 신호로 판단하여 절연저항(102)을 측정함으로써, 보다 간단한 방법으로 보다 정밀하게 절연저항(102)을 측정할 수 있다.
도 2를 통해 설명한 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연저항 측정회로는 원칩(ONE-CHIP)으로 구현될 수 있다. 즉, 소스저항부(103, 104), 제1 연산증폭기(111), 제2 연산증폭기(112), 아날로그 디지털 변환부(130), 및 마이크로 컨트롤러(140)는 당업계에서 널리 사용되는 다양한 종류의 원칩(ONE-CHIP), 즉 하나의 반도체칩으로 구현될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (16)

  1. 배터리의 플러스 단자 및 제2 소스(source)저항과 연결되는 제1 소스저항과, 상기 배터리의 마이너스 단자 및 상기 제1 소스저항과 연결되는 상기 제2 소스저항을 포함하는 소스저항부;
    상기 제1 소스저항의 전압을 제1 전압으로 센싱하고, 상기 제2 소스저항의 전압을 제2 전압으로 센싱하는 전압 센싱부; 및
    상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 간의 차를 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압 간의 합으로 나눈 값을 통해 상기 배터리의 절연저항을 측정하는 절연저항 측정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전압 센싱부는,
    비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 제1 소스저항과 연결되고, 상기 제1 소스저항에 인가되는 제1 소스전압을 상기 제1 전압으로 센싱하여 출력단자를 통해 출력하는 제1 연산증폭기(Op Amp: Operational Amplifier); 및
    비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 제2 소스저항과 연결되고, 상기 제2 소스저항에 인가되는 제2 소스전압을 상기 제2 전압으로 센싱하여 출력단자를 통해 출력하는 제2 연산증폭기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 절연저항 측정부는,
    상기 제1 연산증폭기의 출력단자 및 상기 제2 연산증폭기의 출력단자와 각각 연결되고, 상기 제1 연산증폭기로부터 출력되는 상기 제1 전압을 상기 제2 연산증폭기로부터 출력되는 상기 제2 전압으로 감하여 제3 전압을 출력하는 제1 감산기;
    상기 제1 연산증폭기의 출력단자 및 상기 제2 연산증폭기의 출력단자와 각각 연결되고, 상기 제1 연산증폭기로부터 출력되는 상기 제1 전압에 상기 제2 연산증폭기로부터 출력되는 상기 제2 전압을 더하여 제4 전압을 출력하는 가산기;
    상기 가산기의 출력단자와 연결되어 상기 제4 전압값의 절대값을 갖는 제5 전압을 출력하는 절대값 회로;
    상기 감산기 및 상기 절대값 회로와 각각 연결되고, 상기 감산기로부터 출력되는 상기 제3 전압을 상기 절대값 회로로부터 출력되는 상기 제5 전압으로 나누어 제6 전압을 출력하는 제산기;
    1V 전압을 갖는 제7 전압을 출력하는 전압 소스; 및
    상기 제산기 및 상기 전압 소스와 각각 연결되고, 상기 제산기로부터 출력되는 상기 제6 전압에서 상기 전압 소스로부터 출력되는 상기 제7 전압을 감하여 제8 전압을 출력하는 제2 감산기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 절연저항 측정부는,
    상기 제2 감산기와 연결되고, 상기 제2 감산기로부터 출력되는 상기 제8 전압을 선정된(predetermined) 값으로 증폭하여 제9 전압을 출력하는 증폭기;
    선정된 기준전압 값을 갖는 제10 전압을 출력하는 기준전압 출력기; 및
    상기 증폭기 및 상기 기준전압 출력기와 각각 연결되고, 상기 증폭기로부터 출력되는 상기 제9 전압에서 상기 기준전압 출력기로부터 출력되는 상기 제10 전압을 감하여 제11 전압을 출력하는 제3 감산기
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 배터리의 전압을 V, 상기 배터리의 절연저항을 Riso,상기 제1 소스저항 및 상기 제2 소스저항을 각각 Rs,상기 제1 전압을 V1,상기 제2 전압을 V2,상기 제3 전압을 V3,상기 제4 전압을 V4라 하는 경우, 상기 배터리의 양극 절연파괴 시 측정되는 상기 제1 전압 내지 상기 제4 전압은,
    Figure PCTKR2010001790-appb-I000005
    인 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 배터리의 전압을 V, 상기 배터리의 절연저항을 Riso,상기 제1 소스저항 및 상기 제2 소스저항을 각각 Rs,상기 제1 전압을 V1,상기 제2 전압을 V2,상기 제3 전압을 V3,상기 제4 전압을 V4라 하는 경우, 상기 배터리의 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제1 전압 내지 상기 제4 전압은,
    Figure PCTKR2010001790-appb-I000006
    인 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 배터리의 전압을 V, 상기 배터리의 절연저항을 Riso,상기 제1 소스저항 및 상기 제2 소스저항을 각각 Rs,상기 제1 전압을 V1,상기 제2 전압을 V2,상기 제3 전압을 V3,상기 제4 전압을 V4,상기 제5 전압을 V5,상기 제6 전압을 V6,상기 제7 전압을 V7,상기 제8 전압을 V8,상기 제9 전압을 V9,상기 제10 전압을 V10,상기 제11 전압을 V11라 하는 경우, 상기 배터리의 양극 절연파괴 시 또는 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제5 전압 내지 상기 제11 전압은,
    Figure PCTKR2010001790-appb-I000007
    인 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 소스저항부, 상기 전압 센싱부, 및 상기 절연저항 측정부는 원칩(One-Chip)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  9. 배터리의 플러스 단자 및 제2 소스(source)저항과 연결되는 제1 소스저항과, 상기 배터리의 마이너스 단자 및 상기 제1 소스저항과 연결되는 상기 제2 소스저항을 포함하는 소스저항부;
    비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 제1 소스저항과 연결되고, 상기 제1 소스저항에 인가되는 제1 소스전압을 상기 제1 전압으로 센싱하여 출력단자를 통해 출력하는 제1 연산증폭기(Op Amp: Operational Amplifier);
    비반전 단자 및 반전 단자를 통해 상기 제2 소스저항과 연결되고, 상기 제2 소스저항에 인가되는 제2 소스전압을 상기 제2 전압으로 센싱하여 출력단자를 통해 출력하는 제2 연산증폭기;
    상기 제1 연산증폭기의 출력단자 및 상기 제2 연산증폭기의 출력단자와 각각 연결되고, 상기 제1 전압 및 제2 전압을 각각 디지털 신호로 변환하여 제1 전압신호 및 제2 전압신호를 출력하는 아날로그 디지털 변환부; 및
    상기 제1 전압신호의 제1 전압 및 상기 제2 전압신호의 제2 전압 간의 차를, 상기 제1 전압신호의 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압신호의 상기 제2 전압 간의 합으로 나눈 값을 통해 상기 배터리의 절연저항을 측정하는 마이크로 컨트롤러
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는 상기 아날로그 디지털 변환부로부터 상기 제1 전압신호의 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압신호의 상기 제2 전압을 각각 입력받고, 상기 제1 전압신호의 상기 제1 전압에서 상기 제2 전압신호의 상기 제2 전압을 감한 제3 전압, 상기 제1 전압에 상기 제2 전압을 더한 제4 전압, 상기 제4 전압의 절대값을 갖는 제5 전압, 상기 제3 전압을 상기 제5 전압으로 나눈 제6 전압, 1V의 전압을 갖는 제7 전압, 및 상기 제6 전압에서 상기 제7 전압을 감한 제8 전압에 대한 연산을 수행하고, 상기 제8 전압을 통해 상기 배터리의 절연저항을 측정하는 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는 상기 제8 전압을 선정된(predetermined) 값으로 증폭한 제9 전압, 선정된 기준전압 값을 갖는 제10 전압, 및 상기 제9 전압에서 상기 제10 전압을 감한 제11 전압에 대한 연산을 수행하고, 상기 제11 전압을 통해 상기 배터리의 절연저항을 측정하는 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 배터리의 전압을 V, 상기 배터리의 절연저항을 Riso,상기 제1 소스저항 및 상기 제2 소스저항을 각각 Rs,상기 제1 전압을 V1,상기 제2 전압을 V2,상기 제3 전압을 V3,상기 제4 전압을 V4라 하는 경우, 상기 배터리의 양극 절연파괴 시 측정되는 상기 제1 전압 내지 상기 제4 전압은,
    Figure PCTKR2010001790-appb-I000008
    인 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 배터리의 전압을 V, 상기 배터리의 절연저항을 Riso,상기 제1 소스저항 및 상기 제2 소스저항을 각각 Rs,상기 제1 전압을 V1,상기 제2 전압을 V2,상기 제3 전압을 V3,상기 제4 전압을 V4라 하는 경우, 상기 배터리의 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제1 전압 내지 상기 제4 전압은,
    Figure PCTKR2010001790-appb-I000009
    인 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 배터리의 전압을 V, 상기 배터리의 절연저항을 Riso,상기 제1 소스저항 및 상기 제2 소스저항을 각각 Rs,상기 제1 전압을 V1,상기 제2 전압을 V2,상기 제3 전압을 V3,상기 제4 전압을 V4,상기 제5 전압을 V5,상기 제6 전압을 V6,상기 제7 전압을 V7,상기 제8 전압을 V8,상기 제9 전압을 V9,상기 제10 전압을 V10,상기 제11 전압을 V11라 하는 경우, 상기 배터리의 양극 절연파괴 시 또는 음극 절연파괴 시 측정되는 상기 제5 전압 내지 상기 제11 전압은,
    Figure PCTKR2010001790-appb-I000010
    인 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 배터리는 하이브리드(hybrid) 자동차용 고전압 배터리인 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 소스저항부, 상기 제1 연산증폭기, 상기 제2 연산증폭기, 상기 아날로그 디지털 변환부, 및 상기 마이크로 컨트롤러는 원칩(One-Chip)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 절연저항 측정회로.
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