JP2021516529A - バッテリーモジュールバランシング装置及び方法 - Google Patents

バッテリーモジュールバランシング装置及び方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、バッテリーパックに備えられた複数のバッテリーモジュールをバランシングする過程で効果的にバッテリーモジュール間の電荷を均等化できるバッテリーモジュールバランシング装置及び方法に関する。本発明によれば、バッテリーモジュール間の電荷均等化のため充放電が必要なバッテリーモジュールを個別的に選択する構成において、コネクタを単純化し、配線束の体積を低減できるため、バッテリーパックの製造が容易であって、大きさを容易に減少させることができる。

Description

本発明は、バッテリーモジュールバランシング装置及び方法に関し、より詳しくは、バッテリーパックに備えられた複数のバッテリーモジュールをバランシングする過程で効果的にバッテリーモジュール間の電荷を均等化することができるバッテリーモジュールバランシング装置及び方法に関する。
本出願は、２０１８年１０月１６日出願の韓国特許出願第１０−２０１８−０１２３４１２号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
近年、ノートパソコン、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急激に伸び、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれて、繰り返して充放電可能な高性能二次電池に対する研究が活発に行われている。
現在、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などの二次電池が商用化しているが、中でもリチウム二次電池はニッケル系列の二次電池に比べてメモリ効果が殆ど起きず充放電が自在であり、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
バッテリーは多様な分野で用いられているが、電気駆動車両またはスマートグリッドシステムのように近年バッテリーが多く活用される分野では、大きい容量を必要とする場合が多い。バッテリーパックの容量を増加させるためには二次電池、すなわちバッテリーセル自体の容量を増やす方法があり得るが、この場合は容量増大の効果が大きくなく、二次電池の大きさの拡張に物理的な制限があり、管理が不便であるという短所を有する。したがって、通常、多数のバッテリーモジュールが直列及び並列で連結されたバッテリーパックが広く用いられる。
バッテリーパックを構成する多数のバッテリーモジュールは、使用時間の経過による本質的な特性または製造環境の差異、システム適用の多元性などによって電池間の容量性能の差が生じ、これは充放電による該当モジュール端子電圧の差またはＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）の差を引き起こすことになる。
このように相対的な電気的特性の差を有する多数のバッテリーモジュールが一つのバッテリーパックとして駆動すると、性能が低下した特定のバッテリーモジュールによってバッテリーパック全体の充電または放電能力が制限され、バッテリーパックが老化し、過電圧などの問題が生じ得る。
バッテリーモジュール間の端子電圧を均等に調節することをモジュールバランシングまたはモジュール間電荷均等化とも称する。しかし、従来のモジュール間電荷均等化技術においては、多数のバッテリーモジュールのうちモジュールバランシングが必要な特定のバッテリーモジュール間でバランシングを個別的に行うことが困難であった。特に、特定のバッテリーモジュールを個別的に選択する電荷均等化回路を具現するため回路の構造が複雑になり、配線束の個数や体積が増加するなどの問題があった。したがって、このような問題によって、モジュール均等化装置を製造し難く、製造時間が長くなり、不良率も高くなるおそれがある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリーパックに備えられた複数のバッテリーモジュールをバランシングする過程で効果的にバッテリーモジュール間の電荷を均等化できる改善されたバッテリーモジュールバランシング装置及び方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
上記の課題を達成するため、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置は、それぞれ少なくとも一つの二次電池を備えて互いに電気的に直列で接続されたセルアセンブリを含む複数のバッテリーモジュールをバランシングする装置であって、それぞれのバッテリーモジュールに備えられて各セルアセンブリの電圧、温度及び電流のうち少なくとも一つをモニタリングするように構成されたモニタリング部と、それぞれのバッテリーモジュールに備えられ、各セルアセンブリの両端と電気的に接続されて閉回路を形成し、経路上に充放電電流が流れるように構成されたインダクタ、及び経路を開閉するように構成された第１放電ＭＯＳＦＥＴを含む自己循環経路と、それぞれのバッテリーモジュールに備えられ、複数の連結端子を備えるように構成されたコネクタと、それぞれのバッテリーモジュールに備えられ、インダクタの両端と複数の連結端子との間を電気的に接続し、複数の連結端子を通じて隣接したバッテリーモジュール同士を電気的に接続し、経路を開閉するように経路上に構成された第２放電ＭＯＳＦＥＴを含む連結経路と、モニタリング部から各セルアセンブリの状態を受信し、受信した各セルアセンブリの状態に基づいて第１放電ＭＯＳＦＥＴ及び第２放電ＭＯＳＦＥＴの開閉動作を制御して複数のバッテリーモジュールをバランシングするように構成されたプロセッサと、を含む。
また、プロセッサは、第１放電ＭＯＳＦＥＴまたは第２放電ＭＯＳＦＥＴを繰り返してターンオン及びターンオフさせて、自己循環経路及び連結経路を通じて隣接したセルアセンブリ間の電荷を均等化するように構成され得る。
また、プロセッサは、第１放電ＭＯＳＦＥＴを繰り返してターンオン及びターンオフさせて自己循環経路に流れるセルアセンブリの放電電流を通じてインダクタに対して誘導起電力を発生させ、発生した誘導起電力を、連結経路を通じて隣接したバッテリーモジュールに伝達するように構成され得る。
また、プロセッサは、第２放電ＭＯＳＦＥＴを繰り返してターンオン及びターンオフさせて連結経路に流れるセルアセンブリの放電電流を通じてインダクタの誘導起電力を発生させ、発生した誘導起電力を、自己循環経路を通じて隣接したバッテリーモジュールに伝達するように構成され得る。
また、連結経路は、第１内部連結経路及び第２内部連結経路を含み、複数の連結端子は、第１連結端子及び第２連結端子を含み、第１内部連結経路は、各セルアセンブリの正極端子とインダクタの一端との間のノードと、第１連結端子との間を電気的に直接接続するように構成され、第２内部連結経路は、インダクタの他端と第１放電ＭＯＳＦＥＴとの間のノードと、第２連結端子との間を電気的に直接接続するように構成され得る。
また、第２放電ＭＯＳＦＥＴは、第２内部連結経路上に備えられるように構成され得る。
また、連結経路は、それぞれのバッテリーモジュールの第１連結端子及び第２連結端子と隣接したバッテリーモジュールの第２連結端子及び第１連結端子との間をそれぞれ電気的に直接接続するように構成された外部連結経路をさらに含み得る。
また、上記の課題を達成するため、本発明の他の一実施形態によるＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）は、本発明によるバッテリーモジュールバランシング装置を含む。
また、上記の課題を達成するため、本発明のさらに他の一実施形態によるバッテリーパックは、本発明によるバッテリーモジュールバランシング装置を含む。
また、上記の課題を達成するため、本発明のさらに他の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング方法は、それぞれ少なくとも一つの二次電池を備えて互いに電気的に直列で接続されたセルアセンブリを含む複数のバッテリーモジュールをバランシングする方法であって、各セルアセンブリの電圧、温度及び電流のうち少なくとも一つをモニタリングする段階と、モニタリングする段階によってモニタリングされた各セルアセンブリの状態を受信し、受信した各セルアセンブリの状態に基づいて、各セルアセンブリの両端と電気的に接続されて閉回路を形成し、経路上に充放電電流が流れるように構成されたインダクタを備える自己循環経路を開閉するように構成された第１放電ＭＯＳＦＥＴ、及びインダクタの両端と複数の連結端子との間を電気的に接続し、複数の連結端子を通じて隣接したバッテリーモジュール同士を電気的に接続するように構成された連結経路を開閉するように構成された第２放電ＭＯＳＦＥＴの開閉動作を制御して複数のバッテリーモジュールをバランシングする段階とを含む。
本発明の一実施形態によれば、バッテリーモジュール間の電荷均等化のため充放電が必要なバッテリーモジュールを個別的に選択する構成において、コネクタを単純化し、配線束（ｗｉｒｅ ｈａｒｎｅｓｓ）の体積を低減できるため、バッテリーパックの製造が容易であって、大きさを容易に減少させることができる。
また、バッテリーモジュールを個別的に選択する構成において、バッテリーモジュールに連結される配線の構造が簡単になり、バッテリーモジュール間の電荷均等化速度が速くなる長所がある。
また、本発明によるバッテリーモジュール均等化装置の場合、外部電源の連結がなくても、バッテリーモジュールの間でエネルギーを容易に伝達することで、電荷均等化回路を単純化することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、インダクタの誘導起電力を用いてスイッチ及び抵抗の個数を減らし、抵抗によって消耗される電力の損失を減らすことができ、効果的にバッテリーモジュール間のバランシングを行うことができる。
外にも本発明は他の多様な効果を有し得、このような本発明の他の効果は後述する詳細な説明によって理解でき、本発明の実施形態からより明らかに分かるであろう。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置の一部構成を概略的に示した図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置がバッテリーモジュールをバランシングする経路を示した図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置がバッテリーモジュールをバランシングする経路を示した図である。 本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置がバッテリーモジュールをバランシングする経路を示した図である。 本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置がバッテリーモジュールをバランシングする経路を示した図である。 本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング方法を概略的に示したフロー図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
また、本発明の説明において、関連公知構成または機能についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にし得ると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に言及されない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書に記載された「プロセッサ」のような用語は、少なくとも一つの機能または動作を処理する単位を意味し、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せとして具現され得る。
さらに、明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結（接続）」されるとするとき、これは「直接的な連結（接続）」だけではなく、他の素子を介在した「間接的な連結（接続）」も含む。
本明細書において、二次電池は、負極端子及び正極端子を備え、物理的に分離可能な一つの独立したセルを意味する。一例として、一つのパウチ型リチウムポリマーセルを二次電池として見なし得る。
本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置は、バッテリーパックに備えられた複数のバッテリーモジュール１００、２００をバランシングする装置である。より具体的には、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置は、それぞれ少なくとも一つの二次電池を備えて互いに電気的に直列で接続されたセルアセンブリ１０、２０を含む複数のバッテリーモジュール１００、２００間の電荷を均等化する装置であり得る。
図１は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置の一部構成を概略的に示した図である。
図１を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置は、モニタリング部１１０、２１０、自己循環経路Ｌ１、コネクタ１２０、２２０、連結経路Ｌ２、Ｌ３及びプロセッサ１３０、２３０を含む。
モニタリング部１１０、２１０は、それぞれのバッテリーモジュール１００、２００に備えられ得る。例えば、図１に示されたように、モニタリング部１１０、２１０は、それぞれのバッテリーモジュール１００、２００に備えられ、セルアセンブリ１０、２０と電気的にそれぞれ接続され得る。また、モニタリング部１１０、２１０は、セルアセンブリ１０、２０の両端と電気的にそれぞれ接続され得る。また、モニタリング部１１０、２１０は、充放電経路に備えられた電流センサの両端と電気的にそれぞれ接続され得る。
また、モニタリング部１１０、２１０は、各セルアセンブリ１０、２０の電圧、温度及び電流のうち少なくとも一つをモニタリングするように構成され得る。例えば、モニタリング部１１０、２１０は、各セルアセンブリ１０、２０に備えられた二次電池の電圧、温度及び電流のうち少なくとも一つを測定するように構成され得る。例えば、モニタリング部１１０、２１０は、二次電池の電圧を測定するように構成され得る。例えば、図１に示されたように、モニタリング部１１０、２１０は、セルアセンブリ１０、２０の両端と電気的に接続され得る。また、モニタリング部１１０、２１０は、電気的信号を送受信できるようにプロセッサ１３０、２３０と電気的に接続され得る。また、モニタリング部１１０、２１０は、電気的信号を送受信できるようにプロセッサ１３０、２３０と電気的に接続され得る。また、モニタリング部１１０、２１０は、プロセッサ１３０、２３０の統制の下、時間間隔を置いてセルアセンブリ１０、２０の両端電圧を測定し、測定された電圧の大きさを示す信号をプロセッサ１３０、２３０に出力し得る。このとき、プロセッサ１３０、２３０は、モニタリング部１１０、２１０から出力される信号からセルアセンブリ１０、２０の電圧を決定し得る。例えば、モニタリング部１１０、２１０は、当業界で一般に使用される電圧測定回路を用いて具現され得る。
また、モニタリング部１１０、２１０は、セルアセンブリ１０、２０を流れる電流を測定するように構成され得る。例えば、図１に示されたように、モニタリング部１１０、２１０は、セルアセンブリ１０、２０の充放電経路上に備えられた電流センサの両端と電気的に接続され得る。また、モニタリング部１１０、２１０は、電気的信号を送受信できるようにプロセッサ１３０、２３０と電気的に接続され得る。また、モニタリング部１１０、２１０は、プロセッサ１３０、２３０の統制の下、時間間隔を置いてセルアセンブリ１０、２０の充電電流または放電電流の大きさを繰り返して測定し、測定された電流の大きさを示す信号をプロセッサ１３０、２３０に出力し得る。このとき、プロセッサ１３０、２３０は、モニタリング部１１０、２１０から出力される信号から電流の大きさを決定し得る。例えば、電流センサは、当業界で一般に使用されるホールセンサまたはセンス抵抗を用いて具現され得る。
また、モニタリング部１１０、２１０は、セルアセンブリ１０、２０の温度を測定するように構成され得る。例えば、図１に示されたように、モニタリング部１１０、２１０は、セルアセンブリ１０、２０と接続され、セルアセンブリ１０、２０に備えられた二次電池の温度を測定し得る。また、モニタリング部１１０、２１０は、電気的信号を送受信できるようにプロセッサ１３０、２３０と電気的に接続され得る。また、モニタリング部１１０、２１０は、時間間隔を置いてセルアセンブリ１０、２０の温度を繰り返して測定し、測定された温度の大きさを示す信号をプロセッサ１３０、２３０に出力し得る。このとき、プロセッサ１３０、２３０は、モニタリング部１１０、２１０から出力される信号から二次電池の温度を決定し得る。例えば、モニタリング部１１０、２１０は、当業界で一般に使用される熱電対（ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ）を用いて具現され得る。
自己循環経路Ｌ１は、それぞれのバッテリーモジュール１００、２００に備えられ得る。また、自己循環経路Ｌ１は、各セルアセンブリ１０、２０の両端と電気的に接続されて閉回路をそれぞれ形成し得る。例えば、図１に示されたように、自己循環経路Ｌ１は、それぞれのバッテリーモジュール１００、２００に備えられ、セルアセンブリ１０、２０の両端と電気的にそれぞれ接続され得る。また、自己循環経路Ｌ１は、セルアセンブリ１０、２０の正極端子からセルアセンブリ１０、２０の負極端子までつながる電気的閉回路を形成し得る。
また、自己循環経路Ｌ１は、自己循環経路Ｌ１上にインダクタ１５１、２５１及び第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２を含むことができる。
インダクタ１５１、２５１は、経路上に充放電電流が流れるように構成され得る。例えば、図１に示されたように、インダクタ１５１、２５１は、自己循環経路Ｌ１上に備えられ得る。例えば、インダクタ１５１、２５１は、セルアセンブリ１０、２０の正極端子と直接連結される自己循環経路Ｌ１上に備えられ得る。また、インダクタ１５１、２５１は、自己循環経路Ｌ１に流れる充放電電流が流れるように構成され得る。例えば、インダクタ１５１、２５１は、ファラデーの法則（Ｆａｒａｄａｙ'ｓ ｌａｗ）によってインダクタンスＬ［Ｈ］成分を有するコイルから具現され得る。
第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２は、経路を開閉するように構成され得る。例えば、図１に示されたように、第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２は、自己循環経路Ｌ１上に備えられて自己循環経路Ｌ１を開閉するように構成され得る。例えば、第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２は、インダクタ１５１、２５１とセルアセンブリ１０、２０の負極端子との間に直接連結され得る。また、第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２は、電気的信号を送受信できるようにプロセッサ１３０、２３０と電気的に接続され、プロセッサ１３０、２３０の制御によってターンオフまたはターンオンされ得る。
コネクタ１２０、２２０は、それぞれのバッテリーモジュール１００、２００にそれぞれ備えられ得る。例えば、図１に示されたように、コネクタ１２０、２２０は、それぞれのバッテリーモジュール１００、２００の一側に備えられ得る。また、コネクタ１２０、２２０は、複数の連結端子を備え得る。例えば、図１に示されたように、コネクタ１２０、２２０は、二つの連結端子を備え得る。また、コネクタ１２０、２２０は、連結端子を通じてそれぞれのバッテリーモジュール１００、２００の間を直接電気的に接続し得る。
連結経路Ｌ２、Ｌ３は、それぞれのバッテリーモジュール１００、２００に備えられ得る。また、連結経路Ｌ２、Ｌ３は、インダクタ１５１、２５１の両端と複数の連結端子１２１、１２２、２２１、２２２との間を電気的にそれぞれ接続し得る。また、連結経路Ｌ２、Ｌ３は、複数の連結端子１２１、１２２、２２１、２２２を通じて隣接したバッテリーモジュール１００、２００同士を電気的に接続し得る。例えば、図１に示されたように、連結経路Ｌ２、Ｌ３は、それぞれのバッテリーモジュール１００、２００に備えられ、インダクタ１５１、２５１の両端と連結端子１２１、１２２、２２１、２２２との間を直接電気的に接続し得る。また、連結経路Ｌ２、Ｌ３は、それぞれのバッテリーモジュール１００、２００に備えられた連結端子１２１、１２２、２２１、２２２の間を電気的に接続し、隣接したバッテリーモジュール１００、２００同士を電気的に接続し得る。
また、連結経路Ｌ２、Ｌ３は、第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１を含むことができる。また、第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１は、経路を開閉するように経路上に構成され得る。例えば、図１に示されたように、第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１は、連結経路Ｌ２、Ｌ３上に備えられ、連結経路Ｌ２、Ｌ３を開閉するように構成され得る。例えば、第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１は、インダクタ１５１、２５１と連結端子１２１、１２２、２２１、２２２との間に備えられ得る。また、第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１は、電気的信号を送受信できるようにプロセッサ１３０、２３０と電気的に接続され、プロセッサ１３０、２３０の制御によってターンオフまたはターンオンされ得る。
望ましくは、本発明の一実施形態による第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２及び第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１は、ゲート端子、ドレーン端子及びソース端子を備えるＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子であって、ゲート端子とソース端子との間に印加された電圧によるチャネル形成如何によってターンオン又はターンオフされ得る。一例として、ＦＥＴ素子は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり得る。
また、第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２及び第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１には、それぞれＦＥＴ本体及び寄生ダイオードが備えられ得る。ここで、寄生ダイオードは、ＦＥＴ本体と並列で連結されたダイオードであって、一方向に電流を導通させる整流作用をする。
例えば、図１に示されたように、本発明の一実施形態による第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２は、ドレーン端子がインダクタ１５１、２５１の一端と直接連結され、ソース端子がセルアセンブリ１０、２０の負極端子と直接連結され得る。また、第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２は、寄生ダイオードがソース端子からドレーン端子の方向に電流を導通させ得る。すなわち、第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２の寄生ダイオードは、セルアセンブリ１０、２０の負極端子からインダクタ１５１、２５１への方向を正方向にし得る。
例えば、図１に示されたように、本発明の一実施形態による第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１は、ドレーン端子が連結端子１２１、２２１と直接連結され、ソース端子がインダクタ１５１、２５１の一端と直接連結され得る。また、第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１は、寄生ダイオードがソース端子からドレーン端子の方向に電流を導通させ得る。すなわち、第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１の寄生ダイオードは、インダクタ１５１、２５１から連結端子１２１、２２１への方向を正方向にし得る。
また、プロセッサ１３０、２３０は、第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２及び第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１のターンオン及びターンオフ動作を制御できる。例えば、図１に示されたように、プロセッサ１３０、２３０は、電気的信号を送受信できるように、第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２及び第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１のゲート端子と電気的に接続され得る。また、プロセッサ１３０、２３０は、第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２及び第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１のゲート端子に印加された電圧を制御することで、第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２及び第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１のターンオン及びターンオフ動作を制御することができる。
望ましくは、本発明の一実施形態による連結経路Ｌ２、Ｌ３は、第１内部連結経路Ｌ２及び第２内部連結経路Ｌ２を含むことができる。また、複数の連結端子１２１、１２２、２２１、２２２は、第１連結端子１２２、２２２及び第２連結端子１２１、２２１を含むことができる。
第１内部連結経路Ｌ２は、図１に示されたように、各セルアセンブリ１０、２０の正極端子とインダクタ１５１、２５１の一端と間のノードと、第１連結端子１２２、２２２との間を電気的に直接接続するように構成され得る。
第２内部連結経路Ｌ２は、図１に示されたように、インダクタ１５１、２５１の他端と第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２との間のノードと、第２連結端子１２１、２２１との間を電気的に直接接続するように構成され得る。
望ましくは、本発明の一実施形態による第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１は、第２内部連結経路Ｌ２上に備えられ得る。例えば、図１に示されたように、第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１は、インダクタ１５１、２５１の他端と第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２との間のノードと、第２連結端子１２１、２２１との間を直接連結する第２内部連結経路Ｌ２上に備えられ得る。
望ましくは、本発明の一実施形態による連結経路Ｌ２、Ｌ３は、外部連結経路Ｌ３をさらに含むことができる。
外部連結経路Ｌ３は、それぞれのバッテリーモジュール１００、２００の第１連結端子１２２、２２２及び第２連結端子１２１、２２１と隣接したバッテリーモジュール１００、２００の第２連結端子１２１、２２１及び第１連結端子１２２、２２２との間をそれぞれ電気的に直接接続するように構成され得る。例えば、図１に示されたように、外部連結経路Ｌ３は、第２バッテリーモジュール２００の第２連結端子２２１と第１バッテリーモジュール１００の第１連結端子１２２との間を電気的に直接接続し得る。また、望ましくは、本発明の一実施形態による外部連結経路Ｌ３は、デイジー・チェーン（ｄａｉｓｙ ｃｈａｉｎ）方式でそれぞれのバッテリーモジュール１００、２００の間を連結し得る。
プロセッサ１３０、２３０は、電気的信号を送受信できるようにモニタリング部１１０、２１０と電気的に接続され、モニタリング部１１０、２１０からセルアセンブリ１０、２０の状態を受信できる。例えば、セルアセンブリ１０、２０の状態は、二次電池のＳＯＣまたはＳＯＨなどを含み得る。例えば、プロセッサ１３０、２３０は、モニタリング部１１０、２１０から二次電池の電圧、温度及び電流のうち少なくとも一つを受信し得る。また、プロセッサ１３０、２３０は、二次電池の電圧、電流及び温度のうち少なくとも一つに基づいて二次電池のＳＯＣを推定することができる。
また、プロセッサ１３０、２３０は、モニタリング部１１０、２１０からセルアセンブリ１０、２０の状態情報を受信できる。ここで、セルアセンブリ１０、２０の状態情報は、二次電池の電圧値、二次電池の電流値及び二次電池の温度値を含み得る。より具体的には、セルアセンブリ１０、２０の状態情報は、セルアセンブリ１０、２０の両端電圧値、セルアセンブリ１０、２０に流れる電流値及びセルアセンブリ１０、２０の温度値を含み得る。
また、プロセッサ１３０、２３０は、モニタリング部１１０、２１０から受信したセルアセンブリ１０、２０に対する電圧測定値、電流測定値及び温度測定値のうち少なくとも一つを用いて、二次電池の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を計算して二次電池の残存量を推定することができる。また、プロセッサ１３０、２３０は、推定された二次電池の残存量を用いて推定ＳＯＣを算出することができる。ここで、推定ＳＯＣは、０％〜１００％の範囲で二次電池の残存量と対応する数値として算出され得る。
本発明の実施形態において、プロセッサ１３０、２３０は、二次電池の充電電流及び放電電流を積算して二次電池の充電状態を推定し得る。ここで、二次電池の充電または放電が始まるとき、充電状態の初期値は充電または放電が始まる前に測定した二次電池の開放電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）を用いて決定され得る。そのため、プロセッサ１３０、２３０は、開放電圧毎に充電状態を定義した開放電圧−充電状態ルックアップテーブルを含み、ルックアップテーブルから二次電池の開放電圧に対応する充電状態をマッピングし得る。
本発明の他の実施形態において、プロセッサ１３０、２３０は、拡張カルマンフィルターを用いて二次電池の充電状態を算出し得る。拡張カルマンフィルターは、二次電池の電圧、電流及び温度を用いて二次電池の充電状態を適応的に推定する数学的アルゴリズムである。ここで、拡張カルマンフィルターを用いた充電状態の推定は、一例としてＧｒｅｇｏｒｙ Ｌ． Ｐｌｅｔｔの論文「Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｋａｌｍａｎ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｆｏｒ ｂａｔｔｅｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ ＬｉＰＢ−ｂａｓｅｄ ＨＥＶ ｂａｔｔｅｒｙ ｐａｃｋｓ Ｐａｒｔｓ １， ２ ａｎｄ ３」（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅ １３４， ２００４， ｐ． ２５２−２６１）を参照できる。二次電池の充電状態は、上述した電流積算法または拡張カルマンフィルターの外にも、二次電池の電圧、電流及び温度を選択的に活用して充電状態を推定可能な他の公知の方法によっても決定され得る。
より望ましくは、本発明の一実施形態によるプロセッサ１３０、２３０は、モニタリング部１１０、２１０から二次電池の電圧、電流及び温度のうち少なくとも一つを受信し、二次電池の電圧、電流及び温度のうち少なくとも一つに基づいて二次電池のＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を推定することができる。ここで、二次電池のＳＯＨは退化率を意味する。二次電池の退化率は、上述した二次電池の電圧、電流及び温度を用いる方法の外にも、二次電池のＳＯＣ及び二次電池の内部抵抗を選択的に活用して退化率を推定可能な他の公知の方法によっても決定され得る。
また、プロセッサ１３０、２３０は、受信した各セルアセンブリ１０、２０の状態に基づいて第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２及び第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１の開閉動作を制御して複数のバッテリーモジュール１００、２００をバランシングすることができる。
望ましくは、本発明の一実施形態によるプロセッサ１３０、２３０は、第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２または第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１を繰り返してターンオン及びターンオフさせることで、自己循環経路Ｌ１及び連結経路Ｌ２、Ｌ３を通じて隣接したセルアセンブリ１０、２０間の電荷を均等化することができる。
望ましくは、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置は、図１に示されたように、通信部１４０、２４０をさらに含むことができる。
通信部１４０、２４０は、電気的信号を送受信できるように、プロセッサ１３０、２３０と電気的に接続され得る。また、プロセッサ１３０、２３０は、通信部１４０、２４０を通じて隣接したバッテリーモジュール１００、２００の充電状態を受信し得る。また、プロセッサ１３０、２３０は、受信したバッテリーモジュール１００、２００の充電状態に基づいて複数のバッテリーモジュール１００、２００をバランシングできる。
望ましくは、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置は、メモリデバイスをさらに含むことができる。
メモリデバイスは、電気的信号を送受信できるように、プロセッサ１３０、２３０と電気的に接続され得る。また、メモリデバイスは、第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２、２５２及び第２放電ＭＯＳＦＥＴ１６１、２６１を制御するために必要な情報を予め保存し得る。
一方、プロセッサ１３０、２３０は、上述したような動作を実行するため、当業界に知られたプロセッサ１３０、２３０、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路、レジスタ、通信モデム及び／またはデータ処理装置などを選択的に含む形態で具現され得る。
一方、メモリデバイスは、情報を記録し消去可能な保存媒体であれば、その種類に特に制限がない。例えば、メモリデバイスは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、光記録媒体または磁気記録媒体であり得る。また、メモリデバイスは、プロセッサ１３０、２３０によってそれぞれアクセスできるように、例えばデータバスなどを介してプロセッサ１３０、２３０とそれぞれ電気的に接続され得る。また、メモリデバイスは、プロセッサ１３０、２３０がそれぞれ実行する各種の制御ロジックを含むプログラム及び／または制御ロジックの実行時に発生するデータを、保存及び／または更新及び／または消去及び／または伝送し得る。
図２及び図３は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置がバッテリーモジュールをバランシングする経路を示した図である。
図２及び図３を参照すると、本発明の一実施形態によるプロセッサ２３０は、第１放電ＭＯＳＦＥＴ２５２を繰り返してターンオン及びターンオフさせて自己循環経路Ｌ１に流れるセルアセンブリの放電電流を通じてインダクタ２５１に対して誘導起電力を発生させ、発生した誘導起電力を連結経路Ｌ２、Ｌ３を通じて隣接したバッテリーモジュールに伝達するように構成できる。
例えば、図２に示されたように、プロセッサ２３０は、第２バッテリーモジュール２００に備えられた自己循環経路Ｌ１に放電電流を流すことができる。より具体的には、プロセッサ２３０は、第２バッテリーモジュール２００に備えられた第２セルアセンブリ２０を放電させ、第１バッテリーモジュール１００に備えられた第１セルアセンブリ１０を充電させようとする場合、第２バッテリーモジュール２００に備えられた自己循環経路Ｌ１に放電電流を流すことができる。例えば、プロセッサ２３０は、第２バッテリーモジュール２００に備えられた第１放電ＭＯＳＦＥＴ２５２をターンオンさせ、放電電流を第２セルアセンブリ２０、インダクタ２５１及び第１放電ＭＯＳＦＥＴ２５２に順次に流し得る。
また、図３に示されたように、プロセッサ２３０は、第２バッテリーモジュール２００に備えられた第１放電ＭＯＳＦＥＴ２５２をターンオフさせて、インダクタ２５１に対して誘導起電力を発生させることができる。例えば、インダクタ２５１には、第１放電ＭＯＳＦＥＴ２５２がターンオン状態からターンオフ状態に変更される場合、下記数式１のファラデー法則によって誘導起電力が発生し得る。すなわち、インダクタ２５１には、図２の電流の方向を維持させるための誘導起電力が発生し得る。
Figure 2021516529
 … 数式１
ここで、ｖ（ｔ）は誘導起電力であり、Ｌはインダクタンスであり、ｔは時間であり、ｉ（ｔ）はインダクタに流れる電流である。
また、図３に示されたように、プロセッサ２３０は、インダクタ２５１に誘導起電力が発生する場合、インダクタ２５１、第２放電ＭＯＳＦＥＴ２６１、第２バッテリーモジュール２００のコネクタ２２０、第１バッテリーモジュール１００のコネクタ１２０及び第１セルアセンブリ１０を順次に連結する連結経路Ｌ２、Ｌ３及び自己循環経路Ｌ１を通じて第１セルアセンブリ１０を充電させることができる。
このような構成を通じて、プロセッサ２３０は、第１放電ＭＯＳＦＥＴ２５２を繰り返してターンオン及びターンオフさせて第２セルアセンブリ２０を放電させ、第１セルアセンブリ１０を充電させることができる。
このような構成によれば、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置は、インダクタの誘導起電力を用いてスイッチ及び抵抗の個数を減らし、抵抗によって消耗される電力の損失を減らすことができ、効果的にバッテリーモジュール間のバランシングを行うことができる。
図４及び図５は、本発明の他の実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置がバッテリーモジュールをバランシングする経路を示した図である。
図４及び図５を参照すると、本発明の一実施形態によるプロセッサ２３０は、第２放電ＭＯＳＦＥＴ２６１を繰り返してターンオン及びターンオフさせて連結経路Ｌ２、Ｌ３を流れるセルアセンブリの放電電流を通じてインダクタ２５１の誘導起電力を発生させ、発生した誘導起電力を、自己循環経路Ｌ１を通じて隣接したバッテリーモジュールに伝達するように構成できる。
例えば、図４に示されたように、プロセッサ２３０は、第１バッテリーモジュール１００及び第２バッテリーモジュール２００に備えられた自己循環経路Ｌ１及び連結経路Ｌ２、Ｌ３に放電電流を流すことができる。より具体的には、プロセッサ２３０は、第１バッテリーモジュール１００に備えられた第１セルアセンブリ１０を放電させ、第２バッテリーモジュール２００に備えられた第２セルアセンブリ２０を充電させようとする場合、第１バッテリーモジュール１００に備えられた自己循環経路Ｌ１及び連結経路Ｌ２、Ｌ３に放電電流を流すことができる。例えば、プロセッサ１３０、２３０は、第１バッテリーモジュール１００に備えられた第１放電ＭＯＳＦＥＴ１５２をターンオフさせ、第２バッテリーモジュール２００に備えられた第２放電ＭＯＳＦＥＴ２６１をターンオンさせ、放電電流を第１セルアセンブリ１０、第１バッテリーモジュール１００のコネクタ１２０、第２バッテリーモジュール２００のコネクタ２２０、第２放電ＭＯＳＦＥＴ２６１及びインダクタ２５１に順次に流し得る。
また、図５に示されたように、プロセッサ２３０は、第２バッテリーモジュール２００に備えられた第２放電ＭＯＳＦＥＴ２６１をターンオフさせて、インダクタ２５１に対して誘導起電力を発生させることができる。例えば、インダクタ２５１には、第２放電ＭＯＳＦＥＴ２６１がターンオン状態からターンオフ状態に変更される場合、上記の数式１のファラデー法則によって誘導起電力が発生し得る。すなわち、インダクタ２５１には、図４の電流の方向を維持させるための誘導起電力が発生し得る。
また、図５に示されたように、プロセッサ２３０は、インダクタ２５１に誘導起電力が発生する場合、インダクタ２５１、第２セルアセンブリ２０及び第１放電ＭＯＳＦＥＴ２５２を順次に連結する自己循環経路Ｌ１を通じて第２セルアセンブリ２０を充電させることができる。
このような構成を通じて、プロセッサ２３０は、第２放電ＭＯＳＦＥＴ２６１を繰り返してターンオン及びターンオフさせて第１セルアセンブリ１０を放電させ、第２セルアセンブリ２０を充電させることができる。
このような構成によれば、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング装置は、バランシング回路の線路を簡単に構成し、簡易なスイッチ操作を通じて複数のバッテリーモジュール間のバランシングを効率的に行うことができる。
本発明によるバッテリーモジュールバランシング装置は、ＢＭＳに適用できる。すなわち、本発明によるＢＭＳは、上述した本発明によるバッテリーモジュールバランシング装置を含むことができる。このような構成において、本発明によるバッテリーモジュールバランシング装置の各構成要素のうち少なくとも一部は、従来ＢＭＳに含まれた構成の機能を補完又は追加することで具現され得る。例えば、本発明によるバッテリーモジュールバランシング装置のプロセッサ及びメモリデバイスは、ＢＭＳの構成要素として具現され得る。
また、本発明によるバッテリーモジュールバランシング装置は、バッテリーパックに備えることができる。すなわち、本発明によるバッテリーパックは、上述した本発明によるバッテリーモジュールバランシング装置を含むことができる。ここで、バッテリーパックは、一つ以上の二次電池、バッテリーモジュールバランシング装置、電装品（ＢＭＳやリレー、ヒューズなどを備える）及びケースなどを含むことができる。
図６は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュールバランシング方法を概略的に示したフロー図である。図６において、各段階の実行主体は、上述した本発明によるバッテリーモジュールバランシング装置の各構成要素であると言える。
図６に示されたように、本発明によるバッテリーモジュールバランシング方法は、モニタリング段階Ｓ１００及びバランシング段階Ｓ１１０を含む。
まず、モニタリング段階Ｓ１００では、各セルアセンブリの電圧、温度及び電流のうち少なくとも一つをモニタリングすることができる。次いで、バランシング段階Ｓ１１０では、モニタリング段階によってモニタリングされた各セルアセンブリの状態を受信し、受信した各セルアセンブリの状態に基づいて、各セルアセンブリの両端と電気的に接続されて閉回路を形成し、経路上に充放電電流が流れるように構成されたインダクタを備える自己循環経路を開閉するように構成された第１放電ＭＯＳＦＥＴ、及びインダクタの両端と複数の連結端子との間を電気的に接続し、複数の連結端子を通じて隣接したバッテリーモジュール同士を電気的に接続するように構成された連結経路を開閉するように構成された第２放電ＭＯＳＦＥＴの開閉動作を制御して複数のバッテリーモジュールをバランシングすることができる。
望ましくは、本発明の一実施形態によるバランシング段階Ｓ１１０では、第１放電ＭＯＳＦＥＴまたは第２放電ＭＯＳＦＥＴを繰り返してターンオン及びターンオフさせることで、自己循環経路及び連結経路を通じて隣接したセルアセンブリ間の電荷を均等化することができる。
望ましくは、本発明の一実施形態によるバランシング段階Ｓ１１０では、第１放電ＭＯＳＦＥＴを繰り返してターンオン及びターンオフさせて自己循環経路に流れるセルアセンブリの放電電流を通じてインダクタに対して誘導起電力を発生させ、発生した誘導起電力を、連結経路を通じて隣接したバッテリーモジュールに伝達することができる。
望ましくは、本発明の一実施形態によるバランシング段階Ｓ１１０では、第２放電ＭＯＳＦＥＴを繰り返してターンオン及びターンオフさせて連結経路に流れるセルアセンブリの放電電流を通じてインダクタの誘導起電力を発生させ、発生した誘導起電力を、自己循環経路を通じて隣接したバッテリーモジュールに伝達することができる。
また、制御ロジックがソフトウェアとして具現されるとき、プロセッサは、プログラムモジュールの集合として具現され得る。このとき、プログラムモジュールはメモリ装置に保存され、プロセッサによって実行され得る。
また、プロセッサの多様な制御ロジックは少なくとも一つ以上が組み合わせられ、組み合わせられた制御ロジックは、コンピュータ可読のコード体系で作成されてコンピュータによってアクセス可能なものであれば、その種類に特に制限がない。一例として、記録媒体は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、ハードディスク、フロッピーディスク及び光データ記録装置を含む群から選択された少なくとも一つ以上を含む。また、コード体系は、ネットワークで接続されたコンピュータに分散して保存されて実行され得る。また、組み合わせられた制御ロジックを具現するための機能的なプログラム、コード及びセグメントは、本発明が属する技術分野のプログラマによって容易に推論可能である。
以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
１０：第１セルアセンブリ
２０：第２セルアセンブリ
１００：第１バッテリーモジュール
１１０：モニタリング部
１２０：コネクタ
１２１：第２連結端子
１２２：第１連結端子
１３０：プロセッサ
１４０：通信部
１５１：インダクタ
１５２：第１放電ＭＯＳＦＥＴ
１６１：第２放電ＭＯＳＦＥＴ
２００：第２バッテリーモジュール
２１０：モニタリング部
２２０：コネクタ
２２１：第２連結端子
２２２：第１連結端子
２３０：プロセッサ
２４０：通信部
２５１：インダクタ
２５２：第１放電ＭＯＳＦＥＴ
２６１：第２放電ＭＯＳＦＥＴ
Ｌ１：自己循環経路
Ｌ２：内部連結経路
Ｌ３：外部連結経路

Claims (10)

  1. それぞれ少なくとも一つの二次電池を備えて互いに電気的に直列で接続されたセルアセンブリを含む複数のバッテリーモジュールをバランシングするバッテリーモジュールバランシング装置であって、
    それぞれのバッテリーモジュールに備えられて各セルアセンブリの電圧、温度及び電流のうち少なくとも一つをモニタリングするように構成されたモニタリング部と、
    それぞれのバッテリーモジュールに備えられ、各セルアセンブリの両端と電気的に接続されて閉回路を形成し、経路上に充放電電流が流れるように構成されたインダクタ、及び経路を開閉するように構成された第１放電ＭＯＳＦＥＴを含む自己循環経路と、
    それぞれのバッテリーモジュールに備えられ、複数の連結端子を備えるように構成されたコネクタと、
    それぞれのバッテリーモジュールに備えられ、前記インダクタの両端と前記複数の連結端子との間を電気的に接続し、前記複数の連結端子を通じて隣接したバッテリーモジュール同士を電気的に接続し、経路を開閉するように経路上に構成された第２放電ＭＯＳＦＥＴを含む連結経路と、
    前記モニタリング部から各セルアセンブリの状態を受信し、受信した各セルアセンブリの状態に基づいて前記第１放電ＭＯＳＦＥＴ及び前記第２放電ＭＯＳＦＥＴの開閉動作を制御して複数のバッテリーモジュールをバランシングするように構成されたプロセッサと、を含む、バッテリーモジュールバランシング装置。
  2. 前記プロセッサは、前記第１放電ＭＯＳＦＥＴまたは前記第２放電ＭＯＳＦＥＴを繰り返してターンオン及びターンオフさせて、前記自己循環経路及び前記連結経路を通じて隣接したセルアセンブリ間の電荷を均等化するように構成された、請求項１に記載のバッテリーモジュールバランシング装置。
  3. 前記プロセッサは、前記第１放電ＭＯＳＦＥＴを繰り返してターンオン及びターンオフさせて前記自己循環経路に流れる前記セルアセンブリの放電電流を通じて前記インダクタに対して誘導起電力を発生させ、発生した前記誘導起電力を、前記連結経路を通じて隣接したバッテリーモジュールに伝達するように構成された、請求項１または２に記載のバッテリーモジュールバランシング装置。
  4. 前記プロセッサは、前記第２放電ＭＯＳＦＥＴを繰り返してターンオン及びターンオフさせて前記連結経路に流れる前記セルアセンブリの放電電流を通じて前記インダクタの誘導起電力を発生させ、発生した前記誘導起電力を、前記自己循環経路を通じて隣接したバッテリーモジュールに伝達するように構成された、請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールバランシング装置。
  5. 前記連結経路は、第１内部連結経路及び第２内部連結経路を含み、
    前記複数の連結端子は、第１連結端子及び第２連結端子を含み、
    前記第１内部連結経路は、各セルアセンブリの正極端子と前記インダクタの一端との間のノードと、前記第１連結端子との間を電気的に直接接続するように構成され、
    前記第２内部連結経路は、前記インダクタの他端と前記第１放電ＭＯＳＦＥＴとの間のノードと、前記第２連結端子との間を電気的に直接接続するように構成された、請求項１から４のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールバランシング装置。
  6. 前記第２放電ＭＯＳＦＥＴは、前記第２内部連結経路上に備えられるように構成された、請求項５に記載のバッテリーモジュールバランシング装置。
  7. 前記連結経路は、それぞれのバッテリーモジュールの前記第１連結端子及び前記第２連結端子と隣接したバッテリーモジュールの前記第２連結端子及び前記第１連結端子との間をそれぞれ電気的に直接接続するように構成された外部連結経路をさらに含む、請求項５または６に記載のバッテリーモジュールバランシング装置。
  8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールバランシング装置を含むＢＭＳ。
  9. 請求項１から７のいずれか一項に記載のバッテリーモジュールバランシング装置を含むバッテリーパック。
  10. それぞれ少なくとも一つの二次電池を備えて互いに電気的に直列で接続されたセルアセンブリを含む複数のバッテリーモジュールをバランシングするバッテリーモジュールバランシング方法であって、
    各セルアセンブリの電圧、温度及び電流のうち少なくとも一つをモニタリングする段階と、
    前記モニタリングする段階によってモニタリングされた前記セルアセンブリの状態を受信し、受信した前記セルアセンブリの状態に基づいて、前記セルアセンブリの両端と電気的に接続されて閉回路を形成し、経路上に充放電電流が流れるように構成されたインダクタを備える自己循環経路を開閉するように構成された第１放電ＭＯＳＦＥＴ、及び前記インダクタの両端と複数の連結端子との間を電気的に接続し、前記複数の連結端子を通じて隣接したバッテリーモジュール同士を電気的に接続するように構成された連結経路を開閉するように構成された第２放電ＭＯＳＦＥＴの開閉動作を制御して複数のバッテリーモジュールをバランシングする段階と、を含む、バッテリーモジュールバランシング方法。
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