JP6764673B2 - Battery control device, battery module, battery pack, and battery control method - Google Patents

Battery control device, battery module, battery pack, and battery control method Download PDF

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Description

本発明の説明は、バッテリセル又はバッテリモジュールの制御に関する。 The description of the present invention relates to the control of a battery cell or battery module.

バッテリを構成する複数のセルにおいて充放電が繰り返して行われる場合、複数のセルのそれぞれの化学的な差又は老化(エージング又は経年劣化)の差などが発生する可能性があり、また化学的な差又は老化の差などによって複数のセルの間に電圧偏差又は容量偏差が発生する可能性がある。そのため、特定のセルが過充電したり、又は過放電し得る。その結果、バッテリの容量が減少し、バッテリが劣化してバッテリの寿命が減少し得る。 When charging and discharging are repeatedly performed in a plurality of cells constituting a battery, there is a possibility that a chemical difference or an aging (aging or aging) difference between the cells may occur, and the chemical difference may occur. A voltage deviation or a capacitance deviation may occur between a plurality of cells due to a difference or a difference in aging. Therefore, a particular cell may be overcharged or overdischarged. As a result, the capacity of the battery can be reduced, the battery can be degraded and the battery life can be reduced.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、バッテリ制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a battery control device.

本発明の一実施形態に係るバッテリ制御装置は、複数のバッテリ部のそれぞれの状態情報に基づいて前記複数のバッテリ部の各自対応するコンバータの出力値のそれぞれを定義するプロセシング部と、前記出力値と対応する電力が負荷に供給するために前記複数のコンバータを制御する制御信号を生成する信号生成部とを含む。 The battery control device according to the embodiment of the present invention includes a processing unit that defines each of the output values of the converters corresponding to the plurality of battery units based on the state information of each of the plurality of battery units, and the output value. Includes a signal generator that generates a control signal that controls the plurality of converters so that the corresponding power supplies the load.

前記プロセシング部は、前記状態情報を用いて前記複数のバッテリ部のそれぞれの状態差情報を算出して、前記状態差情報が予め一定の範囲に属するか否かを決定してもよい。 The processing unit may calculate the state difference information of each of the plurality of battery units using the state information, and determine in advance whether or not the state difference information belongs to a certain range.

前記プロセシング部は、前記決定した結果に基づいて、前記状態差情報及び前記負荷の必要電力のうちいずれか1つ又は両方を用いて前記複数のコンバータの出力値を定義してもよい。 Based on the determined result, the processing unit may define the output value of the plurality of converters by using any one or both of the state difference information and the required power of the load.

前記プロセシング部は、前記状態差情報が前記予め一定の範囲に属さない場合、前記状態差情報が負数値を有するか否かを決定し、前記信号生成部は、前記状態差情報が負数値を有する場合、前記負数値を有する状態差情報を有するバッテリ部を充電するために前記バッテリ部と対応するコンバータを制御する制御信号を生成してもよい。 When the state difference information does not belong to a certain range in advance, the processing unit determines whether or not the state difference information has a negative value, and the signal generation unit determines whether the state difference information has a negative value. If so, a control signal for controlling the converter corresponding to the battery unit may be generated in order to charge the battery unit having the state difference information having the negative value.

前記出力値のそれぞれは、前記複数のバッテリ部のそれぞれの状態差情報の関数であり、前記状態差情報は、前記状態情報に基づいて算出されてもよい。 Each of the output values is a function of the state difference information of each of the plurality of battery units, and the state difference information may be calculated based on the state information.

バッテリ制御装置は、前記制御信号を前記複数のバッテリ部に送信する通信部をさらに含んでもよい。 The battery control device may further include a communication unit that transmits the control signal to the plurality of battery units.

前記出力値と対応する電力は、低電圧負荷及び高電圧負荷のうち低電圧負荷に供給されてもよい。 The electric power corresponding to the output value may be supplied to the low voltage load among the low voltage load and the high voltage load.

本発明の一実施形態に係るバッテリモジュールは、バッテリセルと、前記バッテリセルと接続されたコンバータと、前記バッテリモジュール及び他のバッテリモジュールの状態情報に基づいて定義された前記コンバータの出力値を外部コントローラから受信して、前記出力値と対応する電力を負荷に供給するために前記コンバータを制御するコントローラとを含む。 The battery module according to the embodiment of the present invention externally defines the output value of the battery cell, the converter connected to the battery cell, and the converter defined based on the state information of the battery module and other battery modules. It includes a controller that receives from the controller and controls the converter to supply power corresponding to the output value to the load.

前記出力値は、前記状態情報が予め決定した範囲外にある場合、前記バッテリモジュールの状態差情報に基づいて定義され、前記状態差情報は、前記バッテリモジュール及び前記他のバッテリモジュールの状態情報に基づいて算出されてもよい。 The output value is defined based on the state difference information of the battery module when the state information is out of the predetermined range, and the state difference information is the state information of the battery module and the other battery modules. It may be calculated based on.

前記出力値は、前記バッテリモジュールの状態差情報の関数であり、前記状態差情報は、前記バッテリモジュール及び前記他のバッテリモジュールの状態情報に基づいて算出されてもよい。 The output value is a function of the state difference information of the battery module, and the state difference information may be calculated based on the state information of the battery module and the other battery modules.

前記コンバータは、前記出力値に基づいて前記バッテリセルを制御してもよい。 The converter may control the battery cell based on the output value.

前記コンバータの出力値と対応する電力は、低電圧負荷及び高電圧負荷のうち低電圧負荷に供給されてもよい。 The electric power corresponding to the output value of the converter may be supplied to the low voltage load among the low voltage load and the high voltage load.

前記バッテリモジュールは、前記他のバッテリモジュールと直列に接続されてもよい。 The battery module may be connected in series with the other battery module.

前記バッテリモジュールは、前記コンバータの出力端と接続する低電圧ポートを含む第1コネクタと、前記他のバッテリモジュールと接続する第2コネクタとを含んでもよい。 The battery module may include a first connector including a low voltage port connecting to the output end of the converter and a second connector connecting to the other battery module.

本発明の一実施形態に係るバッテリパックは、複数のバッテリモジュールと、前記複数のバッテリモジュールに各自対応する複数のコンバータと、前記複数のバッテリモジュールの状態情報に基づいて前記コンバータの出力値を定義して、前記出力値と対応する電力が負荷に供給するために前記コンバータのそれぞれを制御する制御信号を生成するメインコントローラとを含む。 The battery pack according to the embodiment of the present invention defines an output value of the converter based on a plurality of battery modules, a plurality of converters corresponding to the plurality of battery modules, and state information of the plurality of battery modules. It includes a main controller that generates control signals that control each of the converters so that the power corresponding to the output value is supplied to the load.

前記メインコントローラは、前記複数のバッテリモジュールの状態情報を用いて前記複数のバッテリモジュールのそれぞれの状態差情報を算出して、前記複数のバッテリモジュールのそれぞれの状態差情報が予め一定の範囲に属するか否かを決定してもよい。 The main controller calculates the state difference information of each of the plurality of battery modules using the state information of the plurality of battery modules, and the state difference information of each of the plurality of battery modules belongs to a certain range in advance. You may decide whether or not.

前記メインコントローラは、前記決定した結果に基づいて、前記状態差情報及び負荷の必要電力のうち少なくとも1つを用いて前記複数のコンバータのそれぞれの出力値を定義してもよい。 Based on the determined result, the main controller may define the output value of each of the plurality of converters by using at least one of the state difference information and the required power of the load.

前記複数のバッテリモジュールのそれぞれは、前記出力値のそれぞれに対応する電力を負荷に供給するために前記コンバータを制御するサブコントローラを含んでもよい。 Each of the plurality of battery modules may include a sub-controller that controls the converter to supply power corresponding to each of the output values to the load.

前記出力値のそれぞれは、前記複数のバッテリモジュールのそれぞれの状態差情報の関数であり、前記状態差情報は、前記複数のバッテリモジュールのそれぞれの状態情報に基づいて算出してもよい。 Each of the output values is a function of the state difference information of each of the plurality of battery modules, and the state difference information may be calculated based on the state information of each of the plurality of battery modules.

前記複数のバッテリモジュールから出力された高電圧電力を高電圧負荷に供給する第1バスと、前記複数のバッテリモジュールから出力された低電圧電力を低電圧負荷に供給する第2バスとをさらに含み、前記高電圧電力は、前記コンバータが変換しなかった電力であり、前記低電圧電力は、前記出力値に基づいて前記コンバータによって変換した電力であってもよい。 It further includes a first bus that supplies high-voltage power output from the plurality of battery modules to a high-voltage load, and a second bus that supplies low-voltage power output from the plurality of battery modules to a low-voltage load. The high voltage power may be power not converted by the converter, and the low voltage power may be power converted by the converter based on the output value.

前記コンバータのそれぞれは、互いに並列に接続されてもよい。 Each of the converters may be connected in parallel with each other.

前記複数のバッテリモジュールは、直列に接続されてもよい。 The plurality of battery modules may be connected in series.

本発明の一実施形態に係るバッテリ制御方法は、複数のバッテリ部の状態情報に基づいて前記複数のバッテリ部に各自対応する複数のコンバータの出力値のそれぞれを定義するステップと、前記出力値と対応する電力を負荷に供給するために前記複数のコンバータを制御する制御信号を生成するステップとを含む。 The battery control method according to the embodiment of the present invention includes a step of defining each of the output values of a plurality of converters corresponding to the plurality of battery units based on the state information of the plurality of battery units, and the output values. It includes generating a control signal that controls the plurality of converters to supply the corresponding power to the load.

前記出力値のそれぞれを定義するステップは、前記状態情報を用いて前記複数のバッテリ部のそれぞれの状態差情報を算出するステップと、前記状態差情報が予め一定の範囲に属するか否かを決定するステップとを含んでもよい。 The steps for defining each of the output values are a step of calculating the state difference information of each of the plurality of battery units using the state information and determining whether or not the state difference information belongs to a certain range in advance. It may include a step to do.

前記出力値のそれぞれを定義するステップは、前記決定した結果に基づいて、前記状態差情報及び前記負荷の必要電力のうちいずれか1つ又は両方を用いて前記複数のコンバータの出力値を定義するステップを含んでもよい。 The step of defining each of the output values defines the output values of the plurality of converters using either one or both of the state difference information and the required power of the load based on the determined result. It may include steps.

前記出力値のそれぞれ定義するステップは、前記状態差情報が予め一定の範囲に属さない場合、前記状態差情報が負数値を有するかを決定するステップを含み、前記制御信号を生成するステップは、前記状態差情報が負数値を有する場合、前記負数値を有する状態差情報を有するバッテリ部を充電するために前記バッテリ部と対応するコンバータを制御する制御信号を生成するステップを含んでもよい。 Each of the steps defining the output values includes a step of determining whether the state difference information has a negative value when the state difference information does not belong to a certain range in advance, and a step of generating the control signal includes a step of generating the control signal. When the state difference information has a negative value, a step of generating a control signal for controlling a converter corresponding to the battery part in order to charge the battery unit having the state difference information having the negative value may be included.

前記出力値のそれぞれは、前記複数のバッテリ部のそれぞれの状態差情報の関数であり、前記状態差情報は、前記複数のバッテリの状態情報に基づいて算出されてもよい。 Each of the output values is a function of the state difference information of each of the plurality of battery units, and the state difference information may be calculated based on the state information of the plurality of batteries.

前記制御信号を前記複数のバッテリ部に送信するステップをさらに含んでもよい。 The step of transmitting the control signal to the plurality of battery units may be further included.

前記出力値と対応する電力は、低電圧負荷及び高電圧負荷のうち低電圧負荷に供給されてもよい。 The electric power corresponding to the output value may be supplied to the low voltage load among the low voltage load and the high voltage load.

本発明の一実施形態の装置は、複数のバッテリモジュール及び前記複数のバッテリモジュールに各自電気的に接続された複数のコンバータを含むバッテリパックと、前記複数のコンバータを介して前記バッテリパックに電気的に接続された低電力負荷と、前記複数のコンバータをバイパスして前記バッテリパックに電気的に接続された高電力負荷とを含む。 The apparatus of one embodiment of the present invention includes a battery pack including a plurality of battery modules and a plurality of converters electrically connected to the plurality of battery modules, and the battery pack is electrically connected to the battery pack via the plurality of converters. Includes a low power load connected to the battery pack and a high power load electrically connected to the battery pack by bypassing the plurality of converters.

前記複数のバッテリモジュールの状態情報を用いて前記複数のバッテリモジュールのそれぞれの状態差情報を取得し、前記状態差情報が予め一定の範囲に属するか否かを決定して、前記決定した結果に基づいて、前記状態差情報及び前記低電力負荷の必要電力のうち少なくとも1つを用いて前記複数のコンバータの出力値を定義するメインコントローラをさらに含んでもよい。 The state difference information of each of the plurality of battery modules is acquired by using the state information of the plurality of battery modules, and it is determined in advance whether or not the state difference information belongs to a certain range, and the determined result is obtained. Based on this, it may further include a main controller that defines the output values of the plurality of converters using at least one of the state difference information and the required power of the low power load.

前記メインコントローラは、前記出力値を前記複数のバッテリモジュールに送信し、前記複数のバッテリモジュールのそれぞれは、前記出力値のぞれぞれに対応する電力を前記低電力負荷に供給するために前記コンバータを制御するサブコントローラを含んでもよい。 The main controller transmits the output value to the plurality of battery modules, and each of the plurality of battery modules supplies power corresponding to each of the output values to the low power load. It may include a sub-controller that controls the converter.

本発明の一実施形態に係るバッテリ制御装置は、複数のバッテリと、複数のコンバータ(前記複数のコンバータのそれぞれは、前記複数のバッテリのそれぞれに接続され、前記複数のバッテリのそれぞれから負荷に電力を供給する)と、前記複数のバッテリのそれぞれの充電状態を均等化する前記複数のコンバータの出力電力のそれぞれを定義するプロセッサ(前記出力電力のそれぞれは、前記複数のバッテリのそれぞれの充電状態に基づいて定義する)と、負荷に前記出力電力のそれぞれを供給するために前記複数のコンバータを制御するための制御信号のそれぞれを生成する信号生成部とを含む。 The battery control device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of batteries and a plurality of converters (each of the plurality of converters is connected to each of the plurality of batteries, and power is supplied to the load from each of the plurality of batteries. (Supply) and a processor that defines each of the output powers of the plurality of converters that equalize the charge states of the plurality of batteries (each of the output powers is in the respective charge states of the plurality of batteries. (Defined based on) and a signal generator that generates each of the control signals for controlling the plurality of converters to supply each of the output powers to the load.

前記プロセッサ及び前記信号生成部を含むメインコントローラと、複数のバッテリモジュールと、をさらに含み、前記複数のバッテリモジュールは、前記複数のバッテリのうち1つと、前記1つと接続されるコンバータと、サブコントローラと、をさらに含み、前記メインコントローラは、前記複数のバッテリモジュールに前記制御信号を送信し、前記サブコントローラは、前記メインコントローラから前記制御信号のうち1つを受信し、前記負荷に前記出力電力のうち1つを供給するために前記コンバータを制御してもよい。 A main controller including the processor and the signal generation unit, and a plurality of battery modules are further included, and the plurality of battery modules include one of the plurality of batteries, a converter connected to the one, and a sub controller. The main controller further includes, the main controller transmits the control signal to the plurality of battery modules, the sub controller receives one of the control signals from the main controller, and the output power to the load. The converter may be controlled to supply one of them.

前記複数のバッテリモジュールは、前記複数のバッテリが互いに直列に接続され、前記複数のコンバータが互いに並列に接続されるように互いに接続されてもよい。 The plurality of battery modules may be connected to each other so that the plurality of batteries are connected in series with each other and the plurality of converters are connected in parallel with each other.

前記プロセッサは、前記負荷の必要電力及び前記複数のバッテリのそれぞれの充電状態に基づいて前記複数のコンバータのそれぞれの出力電力を定義してもよい。 The processor may define the output power of each of the plurality of converters based on the required power of the load and the charge state of each of the plurality of batteries.

前記プロセッサは、前記負荷の必要電力を前記複数のバッテリの数に分けて平均電力を算出し、前記複数のバッテリの充電状態を平均化して平均充電状態を算出して、前記平均電力及び前記平均充電状態に基づいて前記複数のコンバータのそれぞれの出力電力を定義してもよい。 The processor divides the required power of the load into the number of the plurality of batteries to calculate the average power, averages the charge states of the plurality of batteries to calculate the average charge state, and calculates the average power and the average. The output power of each of the plurality of converters may be defined based on the state of charge.

前記プロセッサは、前記平均充電状態から前記複数のバッテリのそれぞれの充電状態を減算して前記複数のバッテリのそれぞれの充電状態差情報を算出し、前記それぞれの充電状態差情報か予め一定の範囲内にあるか決定し、前記充電状態差情報が予め一定の範囲内にある場合、前記平均電力になるように前記複数のコンバータのそれぞれの出力電力を定義し、前記充電状態差情報のうち1つか予め一定の範囲外にある場合、前記平均電力と前記充電状態差情報を乗じた結果及び前記平均電力の合計になるように前記複数のコンバータのそれぞれの出力電力を定義してもよい。 The processor subtracts the charging states of the plurality of batteries from the average charging state to calculate the charging status difference information of each of the plurality of batteries, and the charging status difference information of the plurality of batteries is within a certain range in advance. If the charge state difference information is within a certain range in advance, the output power of each of the plurality of converters is defined so as to be the average power, and one of the charge state difference information is used. If it is out of a certain range in advance, the output power of each of the plurality of converters may be defined so as to be the sum of the average power multiplied by the charge state difference information and the average power.

本発明の一実施形態は、複数のバッテリに発生する充電状態の不均等又は不均衡を補償することができる。 One embodiment of the present invention can compensate for the unevenness or imbalance of charging states that occurs in a plurality of batteries.

本発明の一実施形態に係るバッテリ制御装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the battery control device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバッテリ制御装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the battery control device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバッテリモジュールを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the battery module which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバッテリモジュールの一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the battery module which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバッテリモジュールの他の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating another example of the battery module which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバッテリパックを説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the battery pack which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバッテリパックを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the battery pack which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る電力供給を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the power supply which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバッテリパックに含まれるコンバータパッケージを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the converter package included in the battery pack which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバッテリ制御方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the battery control method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバッテリ状態情報を提供するためのユーザインターフェースを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the user interface for providing the battery state information which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

下記の特定の構造的ないし機能的説明は、単に実施形態を説明するための目的で例示されたものであって、本出願の範囲が本文に説明された内容に限定されると解釈されてはならない。 The specific structural or functional description below is exemplified solely for the purpose of explaining embodiments and should not be construed as limiting the scope of this application to what is described in the text. It doesn't become.

本発明の実施形態において用いる用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられたものとして、実施形態を限定しようとする意図はない。単数の表現は文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらを組合せたものが存在することを指定しようとするものであって、1つ又はそれ以上の他の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれらを組合せたものが存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解されなければならない。 The terms used in the embodiments of the present invention are not intended to limit the embodiments as they are merely used to describe a particular embodiment. A singular expression includes multiple expressions unless they have distinctly different meanings in the context. In the present specification, terms such as "including" or "having" are intended to specify the existence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification. It must be understood that one or more other features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof do not preclude the possibility of existence or addition. It doesn't become.

相違に定義されない限り、技術的であるか科学的な用語を含み、ここで用いられる全ての用語は、実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義されているような用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈するべきであって、本出願で明白に定義しない限り、理想的であるか過度に形式的な意味と解釈されることはない。 Unless defined as a difference, all terms used herein, including technical or scientific terms, are the same as those commonly understood by those with ordinary knowledge in the technical field to which the embodiment belongs. It has meaning. Commonly used, pre-defined terms should be construed as having a meaning consistent with that in the context of the relevant technology and are ideal unless expressly defined in this application. It cannot be interpreted as having or overly formal meaning.

また、添付図面を参照して説明するにおいて、図面符号に関係なく同一の構成要素は同一の参照符号を付与し、それに対する重複説明は省略することにする。実施形態を説明において関連の公知技術に対する具体的な説明が実施形態の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。 Further, in the description with reference to the attached drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the drawing reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted. When it is determined in the description of the embodiment that the specific description of the related known art unnecessarily obscures the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

図1Aと図1Bは、本発明の一実施形態に係るバッテリ制御装置を説明するための図である。 1A and 1B are diagrams for explaining a battery control device according to an embodiment of the present invention.

図1Aを参照すると、一実施形態に係るバッテリ制御装置100は、プロセシング部110及び信号生成部120を含む。 Referring to FIG. 1A, the battery control device 100 according to one embodiment includes a processing unit 110 and a signal generation unit 120.

プロセシング部110は、複数のバッテリ部の検出データを取得する。複数のバッテリ部のそれぞれは、バッテリモジュール又はバッテリセルを示してもよい。複数のバッテリ部のそれぞれがバッテリモジュールの場合、それぞれのバッテリモジュールは1つ又は複数のバッテリセルを含んでもよい。バッテリモジュールに含まれた複数のバッテリセルは互いに直列に接続されてもよい。 The processing unit 110 acquires detection data of a plurality of battery units. Each of the plurality of battery units may indicate a battery module or a battery cell. When each of the plurality of battery units is a battery module, each battery module may include one or a plurality of battery cells. A plurality of battery cells included in a battery module may be connected in series with each other.

バッテリ制御装置100は、複数のバッテリ部のそれぞれから検出データを受信する。検出データは、例えば、バッテリ部の電圧データ、電流データ、温度データ、及びインピーダンスデータのうちいずれか1つ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。本発明の一実施形態において、複数のバッテリ部のそれぞれはコントローラを含んでもよい。コントローラは、バッテリ部の電圧、電流、温度、及びインピーダンスのうちいずれか1つ又はこれらの組み合わせを検出するための制御信号を生成する。コントローラの制御信号に基づいてバッテリ部の検出データが生成されてもよく、コントローラは、検出データをバッテリ制御装置100に送信してもよい。 The battery control device 100 receives detection data from each of the plurality of battery units. The detection data may include, for example, any one of the voltage data, the current data, the temperature data, and the impedance data of the battery unit, or a combination thereof. In one embodiment of the present invention, each of the plurality of battery units may include a controller. The controller generates a control signal for detecting any one or a combination of the voltage, current, temperature, and impedance of the battery unit. The detection data of the battery unit may be generated based on the control signal of the controller, and the controller may transmit the detection data to the battery control device 100.

バッテリ制御装置100と複数のバッテリ部のそれぞれに含まれたコントローラはマスタースレーブ関係であってもよい。バッテリ制御装置100は、マスターとして複数のバッテリ部のそれぞれに含まれたコントローラに命令を伝達する。コントローラは、バッテリ制御装置100から命令が伝達されてスレーブとして動作することができる。 The controller included in each of the battery control device 100 and the plurality of battery units may be in a master-slave relationship. The battery control device 100 transmits a command to a controller included in each of the plurality of battery units as a master. The controller can operate as a slave by transmitting an instruction from the battery control device 100.

プロセシング部110は、複数のバッテリ部のそれぞれの検出データに基づいて複数のバッテリ部のそれぞれの状態情報を取得する。状態情報は、例えば、充電状態(State of Charge:SoC)、劣化状態(State of Health:SoH)、及び容量のうちいずれか1つ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。プロセシング部110は、複数のバッテリ部のそれぞれの状態情報及び/又は検出データをメモリに格納してもよい。 The processing unit 110 acquires the state information of each of the plurality of battery units based on the detection data of each of the plurality of battery units. The state information may include, for example, one or a combination of a charged state (State of Charge: SoC), a deteriorated state (State of Health: SoH), and a capacity. The processing unit 110 may store the state information and / or the detection data of each of the plurality of battery units in the memory.

プロセシング部110は、複数のバッテリ部の状態情報に基づいて複数のバッテリ部のそれぞれに対応するコンバータの出力値を定義する。コンバータは、DC/DCコンバータであって、絶縁コンバータであってもよい。また、コンバータは、一方向性コンバータ又は双方向性コンバータであってもよい。前述したコンバータの種類は、本発明の一実施形態に係る例示的な事項に過ぎず、コンバータの種類は前述した事項に限定されない。 The processing unit 110 defines the output value of the converter corresponding to each of the plurality of battery units based on the state information of the plurality of battery units. The converter may be a DC / DC converter and may be an isolated converter. Further, the converter may be a unidirectional converter or a bidirectional converter. The type of converter described above is merely an exemplary item according to an embodiment of the present invention, and the type of converter is not limited to the items described above.

プロセシング部110は、複数のバッテリ部のそれぞれの状態情報を用いて複数のバッテリ部のそれぞれの状態差情報を取得する。一例として、プロセシング部110は、複数のバッテリ部のそれぞれのSoCに基づいて平均SoC(SoCaverage)を算出することができ、複数のバッテリ部のそれぞれのSoCとSoCaverageとの間の差を示す△SoCを算出することができる。例えば、プロセシング部110は、インデックスnを有するバッテリ部の△SoCを算出してもよい。 The processing unit 110 acquires the state difference information of each of the plurality of battery units by using the state information of each of the plurality of battery units. As an example, the processing unit 110 can calculate an average SoC (SoC average ) based on the respective SoCs of the plurality of battery units, and shows the difference between each SoC and the SoC average of the plurality of battery units. ΔSoC can be calculated. For example, the processing unit 110 may calculate ΔSoC n of the battery unit having the index n.

プロセシング部110は、低電圧負荷の必要電力(PLDC)を取得する。また、プロセシング部110は、低電圧負荷の平均必要電力(PLDC_average)を算出してもよい。 The processing unit 110 acquires the required power ( PLDC ) of the low voltage load. Further, the processing unit 110 may calculate the average required power ( PLDC_avage ) of the low voltage load.

プロセシング部110は、状態差情報が第1範囲に属するか否かを決定する。また、プロセシング部110は、決定した結果に基づいて、状態差情報及び/又は低電圧負荷の必要電力を用いてコンバータのそれぞれの出力値(PTarget_n)を定義する。そのため、コンバータのそれぞれの出力値が互いに異なるように定義され得るため、電力が相対的に多く格納されたバッテリ部は、より多くの電力を低電力負荷に供給することができ、電力が相対的に少なく格納されたバッテリ部は、より少ない電力を低電力負荷に供給することができる。そのため、複数のバッテリ部の状態が均等になり得る。 The processing unit 110 determines whether or not the state difference information belongs to the first range. Further, the processing unit 110 defines each output value (P Target_n ) of the converter using the state difference information and / or the required power of the low voltage load based on the determined result. Therefore, since the output values of the converters can be defined to be different from each other, the battery unit in which a relatively large amount of power is stored can supply more power to a low power load, and the power is relative. The less stored battery unit can supply less power to the low power load. Therefore, the states of the plurality of battery units can be equal.

本発明の一実施形態において、状態差情報が0.01以下の場合、プロセシング部110は、PLDC_averageに基づいてPTarget_nを決定してもよい。状態差情報が0.01を超過する場合、プロセシング部110は、PTarget_nをPLDC_average+PLDC_average △SoCと定義することができる。状態差情報△SOCが0.01以下の絶対値を有する場合、PTarget_nはPLDC_averageと同一であり、状態差情報△SOCが0.01超過する絶対値を有する場合、PTarget_nはPLDC_averageと△SOCの関数である。図1Bを参照して具体的に説明する。しかし、前述の0.01は、例示的な事項に過ぎず、他の値が用いられてもよい。 In one embodiment of the present invention, if the state difference information is 0.01 or less, the processing unit 110 may determine the P Target_n based on P LDC_average. When the state difference information exceeds 0.01, the processing unit 110 can define P Target_n as PLDC_avage + P LDC_avage * ΔSoC n . When the state difference information ΔSOC n has an absolute value of 0.01 or less, P Target_n is the same as PLDC_avage , and when the state difference information ΔSOC n has an absolute value exceeding 0.01, P Target_n is P. It is a function of LDC_avage and ΔSOC n . A specific description will be given with reference to FIG. 1B. However, the above-mentioned 0.01 is only an exemplary matter, and other values may be used.

図1Bを参照すると、コンバータのそれぞれの出力値が示されている。 With reference to FIG. 1B, the respective output values of the converter are shown.

複数のバッテリ部のSoCが実質的に同一の場合、コンバータのそれぞれの出力値は、実質的に同一であり得る。PLDC=30Wと仮定する。図1Bに示された例において、コンバータの数は3である。PLDC_average=30/3=10Wである。図1Bの左側に示した例のように、△SoCの絶対値が0.01以下の場合、コンバータのそれぞれの出力値は、PLDC_averageと定義され得る。複数のコンバータのそれぞれは、10Wを低電圧負荷に供給することができる。 When the SoCs of the plurality of battery units are substantially the same, the output values of the converters can be substantially the same. It is assumed that PLDC = 30W. In the example shown in FIG. 1B, the number of converters is three. PLDC_avage = 30/3 = 10W. As in the example shown on the left side of FIG. 1B, △ when the absolute value of the SoC n is 0.01 or less, each of the output values of the converter, it may be defined as P LDC_average. Each of the plurality of converters can supply 10 W to a low voltage load.

時間が経過するにつれ、SoC、SoC、及びSoCの間の差が発生し得る。この場合、コンバータのそれぞれの出力値が実質的に同一に定義されれば、複数のバッテリ部のSoCの不均等が継続する可能性がある。そのため、特定のバッテリ部は、過放電し、また損傷し得る。また、複数のバッテリ部のSoCの不均等が保持された状態において複数のバッテリ部が充電される場合、特定のバッテリ部は、緩衝され得ず、複数のバッテリ部のエネルギー利用率が低下し得る。言い換えると、複数のバッテリ部のSoCの不均等が保持された状態において複数のバッテリ部が充電及び放電される場合、複数のバッテリ部が損傷する可能性があり、寿命が短くなり得、エネルギー利用率が低下し得る。 Over time, differences between SoC 1 , SoC 2 , and SoC 3 can occur. In this case, if the output values of the converters are defined to be substantially the same, the SoC unevenness of the plurality of battery units may continue. Therefore, a particular battery unit can be over-discharged and damaged. Further, when a plurality of battery units are charged while the SoC unevenness of the plurality of battery units is maintained, the specific battery unit cannot be buffered, and the energy utilization rate of the plurality of battery units may decrease. .. In other words, if a plurality of battery units are charged and discharged while the SoC unevenness of the plurality of battery units is maintained, the plurality of battery units may be damaged, the life may be shortened, and energy utilization may be performed. The rate can decrease.

本発明の一実施形態によれば、複数のバッテリ部のSoCの不均等を補償するために、△SoCの絶対値が0.01以上の場合、コンバータのそれぞれの出力値は、PLDC_average+PLDC_average ΔSoCnと定義され得る。図1Bの右側に示された例の場合、コンバータのそれぞれの出力値は互いに異なるように定義され得る。 According to an embodiment of the present invention, in order to compensate for unequal of the plurality of battery of SoC, △ when the absolute value of the SoC n is more than 0.01, the respective output values of the converter, P LDC_average + P It can be defined as LDC_battery * ΔSoCn. In the case of the example shown on the right side of FIG. 1B, the output values of the converters may be defined to be different from each other.

例えば、SoC=0.53、SoC=0.75、及びSoC=0.46と仮定しよう。 For example, suppose SoC 1 = 0.53, SoC 2 = 0.75, and SoC 3 = 0.46.

SoCaverage=(0.53+0.75+0.46)/3=0.58である。 SoC average = (0.53 + 0.75 + 0.46) / 3 = 0.58.

△SoC=−0.05、△SoC=0.17、及び△SoC=−0.12になり、△SoCの絶対値は0.01以上である。この場合、プロセシング部110は、PTarget_1〜PTarget_3を下記のように定義することができる。 ΔSoC 1 = −0.05, ΔSoC 2 = 0.17, and ΔSoC 3 = −0.12, and the absolute value of ΔSoC n is 0.01 or more. In this case, the processing unit 110 may define a P Target_1 to P Target_3 as follows.

Target_1=10+10(−0.05)=9.5W P Target_1 = 10 + 10 * (-0.05) = 9.5W

Target_2=10+10(0.17)=11.7W P Target_2 = 10 + 10 * (0.17) = 11.7W

Target_3=10+10(−0.12)=8.8W P Target_3 = 10 + 10 * (-0.12) = 8.8W

SoCに対応するバッテリ部_2は、平均必要電力以上を低電圧負荷に供給することができ、SoCに対応するバッテリ部_1及びSoCに対応するバッテリ部_3は、平均必要電力以下を低電圧負荷に供給することができる。そのため、SoC、SoC、及びSoCの不均等が補償され得る。したがって、複数のバッテリ部の充電及び放電サイクルが増加しても特定のバッテリ部が過放電されない場合がある。また、複数のバッテリ部のエネルギー利用率が増加し、複数のバッテリ部が長く用いられ得る。 The battery unit _2 corresponding to SoC 2 can supply more than the average required power to the low voltage load, and the battery unit _1 corresponding to SoC 1 and the battery unit _3 corresponding to SoC 3 have lower average required power or less. It can be supplied to a voltage load. Therefore, the unequalities of SoC 1 , SoC 2 , and SoC 3 can be compensated. Therefore, even if the charging and discharging cycles of the plurality of battery units increase, the specific battery unit may not be over-discharged. In addition, the energy utilization rate of the plurality of battery units increases, and the plurality of battery units can be used for a long time.

Target_1〜PTarget_3のそれぞれが互いに異なる値を有するように定義されてもPTarget_1〜PTarget_3の合計は30Wである。言い換えると、プロセシング部110は、PTarget_1〜PTarget_3のそれぞれを互いに異なるように定義されるが、負荷の必要電力に満たされるようにPTarget_1〜PTarget_3のそれぞれを定義することができる。PTarget_1〜PTarget_3のそれぞれが互いに異なる値を有するように定義されても一定の電力が低電圧負荷に供給される。 Even if each of P Target_1 to P Target_3 is defined to have a different value from each other, the total of P Target_1 to P Target_3 is 30 W. In other words, the processing unit 110 is defined so that each of P Target_1 to P Target_3 is different from each other, but each of P Target_1 to P Target_3 can be defined so as to satisfy the required power of the load. Even if each of P Target_1 to P Target_3 is defined to have different values, a constant amount of power is supplied to the low voltage load.

△SoC、△SoC、及び△SoCのうち1つ又は2つの絶対値が0.01を超過しても、複数のコンバータのそれぞれの出力値は、PLDC_average+PLDC_average △SoCと定義することができる。また、複数の△SoCのうち少なくとも1つの絶対値が予め決定された値(例えば、0.01)を超過する場合、複数のコンバータのそれぞれの出力値は、PLDC_average+PLDC_average △SoCと定義することができる。 △ SoC 1, △ also SoC 2, and △ 1 or 2 of the absolute value of the SoC 3 is in excess of 0.01, respective output values of the plurality of converters, a P LDC_average + P LDC_average * △ SoC n Can be defined. Further, at least one absolute value predetermined value among the plurality of △ SoC n (e.g., 0.01) if it exceeds, respective output values of the plurality of converters, P LDC_average + P LDC_average * △ SoC n Can be defined as.

本発明の一実施形態において、プロセシング部110は、状態差情報が第1範囲に属さない場合、状態差情報が負数値を有するか否かを決定する。上述において説明した例において、△SoC(−0.05)及び△SoC(−0.12)は負数値を有する。プロセシング部110は、負数値を有する状態差情報を0に設定することができる。言い換えると、△SoC<0の場合、プロセシング部110は、△SoCを0に設定してもよく、設定に基づいてPTarget_nを決定してもよい。上述にて説明した例において、PTarget_1及びPTarget_3は、9.5W及び8.8Wではない10Wと定義されてもよく、PTarget_2は、11.7Wであってもよい。この場合、PTarget_nの合計は、31.7Wであって、30WのPLDCを超過し得る。PTarget_nの合計がPLDCを超過する場合、超過する電力は、補助電力格納部に供給されて補助電力格納部が充電され得る。 In one embodiment of the present invention, the processing unit 110 determines whether or not the state difference information has a negative value when the state difference information does not belong to the first range. In the examples described above, ΔSoC 1 (−0.05) and ΔSoC 3 (−0.12) have negative values. The processing unit 110 can set the state difference information having a negative value to 0. In other words, when ΔSoC n <0, the processing unit 110 may set ΔSoC n to 0, or may determine PTarget_n based on the setting. In the examples described above, P Target_1 and P Target_3 may be defined as 10W rather than 9.5W and 8.8W, and P Target_2 may be 11.7W. In this case, the sum of P Target_n is a 31.7W, may exceed the P LDC of 30 W. If the sum of P Target_n exceeds P LDC, power to be exceeded, the auxiliary power storage unit is supplied to the auxiliary power storage unit can be charged.

また、プロセシング部110は、状態差情報が負数値を有する場合、負数値を有する状態差情報を0に設定せずに、負数値を有する状態差情報を有するバッテリ部を充電するためにバッテリ部と対応するコンバータを制御する制御信号を生成してもよい。△SoCが負数値を有する場合、バッテリ部_nに格納された電力が他のバッテリ部に格納された電力より小さい可能性が高いという意味であるため、プロセシング部110は、バッテリ部_nを充電するための制御信号を生成してもよい。したがって、バッテリ部_nは、充電され得、複数のバッテリ部のSoCの不均等が補償され得る。 Further, when the state difference information has a negative value, the processing unit 110 does not set the state difference information having a negative value to 0, but charges the battery unit having the state difference information having a negative value. And may generate a control signal to control the corresponding converter. When ΔSoC n has a negative value, it means that the power stored in the battery unit _n is likely to be smaller than the power stored in the other battery unit, so that the processing unit 110 charges the battery unit _n. You may generate a control signal to do so. Therefore, the battery unit_n can be charged, and the SoC unevenness of the plurality of battery units can be compensated.

再度図1Aを参照すると、信号生成部120は、複数のバッテリ部のそれぞれに対応するコンバータの出力値と対応する電力が低電力負荷に供給されるようにコンバータのそれぞれを制御する制御信号を生成する。一例として、信号生成部120は、PTarget_nに基づいて制御信号を生成してもよい。言い換えると、バッテリ制御装置100は、コンバータのそれぞれの出力値を互いに異なるように定義してセルバランスを行うことができる。 Referring to FIG. 1A again, the signal generation unit 120 generates a control signal for controlling each of the converters so that the output value of the converter corresponding to each of the plurality of battery units and the corresponding power are supplied to the low power load. To do. As an example, the signal generation unit 120 may generate a control signal based on P Target_n . In other words, the battery control device 100 can perform cell balancing by defining the output values of the converters so as to be different from each other.

バッテリ制御装置100は、通信部(図示せず)をさらに含んでもよい。通信部は、信号生成部120が生成した制御信号を複数のバッテリ部のそれぞれに送信する。一例として、通信部は、CAN(Controller Area Network)方式、1wire方式、又は2wire方式を介して制御信号を送信してもよい。前述した通信部の通信方式は例示的な事項に過ぎず、通信部の通信方式は上述した説明に制限されない。 The battery control device 100 may further include a communication unit (not shown). The communication unit transmits the control signal generated by the signal generation unit 120 to each of the plurality of battery units. As an example, the communication unit may transmit a control signal via a CAN (Control Area Network) system, a 1-wire system, or a 2-wire system. The communication method of the communication unit described above is merely an example, and the communication method of the communication unit is not limited to the above description.

図2は、本発明の一実施形態に係るバッテリモジュールを説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining a battery module according to an embodiment of the present invention.

図2を参照すると、一実施形態に係るバッテリモジュール200、1つ又は複数のバッテリセル210、コンバータ220、コントローラ230、第1コネクタ240、及び第2コネクタ(250及び251)を含む。 Referring to FIG. 2, the battery module 200, one or more battery cells 210, a converter 220, a controller 230, a first connector 240, and a second connector (250 and 251) according to an embodiment are included.

バッテリセル210は電力を格納する。バッテリセル210が複数の場合、バッテリセル210は直列に接続され得る。 The battery cell 210 stores power. When there are a plurality of battery cells 210, the battery cells 210 may be connected in series.

コンバータ220はバッテリセル210と電気的に接続される。コンバータ220は、バッテリセル210の出力電流、出力電圧、及び出力電力のうちいずれか1つ又はこれらの組み合わせを制御することができる。 The converter 220 is electrically connected to the battery cell 210. The converter 220 can control any one or a combination of the output current, the output voltage, and the output power of the battery cell 210.

コンバータ220は、双方向コンバータであってもよい。この場合、バッテリモジュール200は図3に示された構造を有する。図3に示された構造において、バッテリセル310は、双方向コンバータ320の動作によって充電される。 The converter 220 may be a bidirectional converter. In this case, the battery module 200 has the structure shown in FIG. In the structure shown in FIG. 3, the battery cell 310 is charged by the operation of the bidirectional converter 320.

また、コンバータ220は絶縁コンバータであってもよい。絶縁コンバータは、例えば、フォワードコンバータを含んでもよい。フォワードコンバータを含むバッテリモジュールの構造は図4に示されている。図3のバッテリセルと違って、バッテリセル310は、フォワードコンバータ420の動作によって充電されない。図4を参照すると、コントローラ410は、外部コントローラから受信された制御信号に基づいてゲート駆動信号を生成することができ、コンバータ420にゲート駆動信号を伝達することができる。コンバータ420に含まれたスイッチは、ゲート駆動信号に基づいて動作することができる。ゲート駆動信号がスイッチに印加される場合、スイッチはオン状態になり、コンバータ420の1次巻線に電流が流れる。1次巻線に電流が流れれば、相互誘導によって2次巻線に誘導電流が流れる。2次巻線に流れる誘導電流に基づいてコンバータ420の出力値と対応する出力電流が出力され得る。 Further, the converter 220 may be an isolated converter. The insulation converter may include, for example, a forward converter. The structure of the battery module including the forward converter is shown in FIG. Unlike the battery cell of FIG. 3, the battery cell 310 is not charged by the operation of the forward converter 420. Referring to FIG. 4, the controller 410 can generate a gate drive signal based on the control signal received from the external controller and can transmit the gate drive signal to the converter 420. The switch included in the converter 420 can operate on the basis of a gate drive signal. When a gate drive signal is applied to the switch, the switch is turned on and current flows through the primary winding of the converter 420. If a current flows through the primary winding, an induced current flows through the secondary winding by mutual induction. An output current corresponding to the output value of the converter 420 can be output based on the induced current flowing through the secondary winding.

コントローラ230は、コンバータ220を制御して、第1コネクタ240に含まれた受信ポート242及び送信ポート243を介して外部コントローラと通信する。また、コントローラ230は、バッテリセル210の検出データを外部コントローラに送信することができる。 The controller 230 controls the converter 220 to communicate with the external controller via the receive port 242 and the transmit port 243 included in the first connector 240. In addition, the controller 230 can transmit the detection data of the battery cell 210 to the external controller.

外部コントローラは、図1において記述したバッテリ制御装置と対応するため、外部コントローラの詳しい説明を省略する。 Since the external controller corresponds to the battery control device described in FIG. 1, detailed description of the external controller will be omitted.

コントローラ230は、バッテリモジュール200及び他のバッテリモジュールの状態情報に基づいて定義されたコンバータ220の出力値を外部コントローラから受信される。また、コントローラ230は、コンバータ220の出力値と対応する電力が負荷に供給されるようにコンバータ220を制御する。コントローラ230は、制御信号に基づいてコンバータ220を制御することができ、コンバータ220は、出力値と対応する電力が低電圧負荷に供給されるようにバッテリセル210を制御することができる。 The controller 230 receives the output value of the converter 220 defined based on the state information of the battery module 200 and other battery modules from the external controller. Further, the controller 230 controls the converter 220 so that the electric power corresponding to the output value of the converter 220 is supplied to the load. The controller 230 can control the converter 220 based on the control signal, and the converter 220 can control the battery cell 210 so that the power corresponding to the output value is supplied to the low voltage load.

コンバータ220の出力端は、第1コネクタ240に含まれた低電圧ポート(12VDCポート)241及びグラウンドポート244と接続される。コンバータ220から出力された電力は低電圧負荷に供給されてもよい。低電圧負荷は、例えば、前記移動体の温度制御システム又は姿勢制御システムなど低電圧12Vで動作できるシステムを含んでもよい。また、低電圧負荷は、補助電力格納部を含んでもよく、コンバータ220から出力された電力は、補助電力格納部に格納されてもよい。 The output end of the converter 220 is connected to the low voltage port (12V DC port) 241 and the ground port 244 included in the first connector 240. The power output from the converter 220 may be supplied to a low voltage load. The low voltage load may include, for example, a system capable of operating at a low voltage of 12 V, such as the temperature control system or attitude control system of the moving body. Further, the low voltage load may include an auxiliary power storage unit, and the power output from the converter 220 may be stored in the auxiliary power storage unit.

バッテリモジュール200の第2コネクタ(250及び251)は、他のバッテリモジュールの第2コネクタと接続される。バッテリモジュール200及び他のバッテリモジュールは、直列に接続され得、外部コントローラの制御に基づいて高電圧負荷に電力を供給することができる。高電圧負荷は、例えば、前記移動体のモータ、インバータ、及び車載充電器のうちいずれか1つ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。 The second connectors (250 and 251) of the battery module 200 are connected to the second connectors of other battery modules. The battery module 200 and other battery modules can be connected in series and can power high voltage loads under the control of an external controller. The high voltage load may include, for example, any one or a combination of the mobile motor, the inverter, and the vehicle-mounted charger.

図5は、本発明の一実施形態に係るバッテリパックを説明するためのブロック図である。図5を参照すると、本発明の一実施形態に係るバッテリパック500は、複数のバッテリモジュール(510〜530)及びメインコントローラ540を含む。また、バッテリパック500は、複数のバッテリモジュールのそれぞれと対応するコンバータ(図2を参照)を含む。 FIG. 5 is a block diagram for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the battery pack 500 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery modules (510 to 530) and a main controller 540. The battery pack 500 also includes a converter (see FIG. 2) corresponding to each of the plurality of battery modules.

複数のバッテリモジュール(510〜530)のそれぞれは、1つ又は複数のバッテリセル及びサブコントローラを含んでもよい。 Each of the plurality of battery modules (510 to 530) may include one or more battery cells and subcontrollers.

複数のバッテリモジュール(510〜530)のそれぞれと対応するコンバータは、DC/DCコンバータであって、絶縁コンバータであってもよい。コンバータは、バッテリセルに格納された電力を低電圧負荷の動作電圧(例えば、12V)に合うように変換する。コンバータは、バッテリモジュールの内部に位置したり、又はバッテリモジュールの外部に位置してもよい。 The converter corresponding to each of the plurality of battery modules (510 to 530) may be a DC / DC converter or an isolated converter. The converter converts the power stored in the battery cell to match the operating voltage of the low voltage load (eg 12V). The converter may be located inside the battery module or outside the battery module.

サブコントローラは、バッテリモジュールの検出データをメインコントローラ540に送信する。メインコントローラ540は、複数のバッテリモジュールの状態情報に基づいて複数のバッテリモジュールのそれぞれに対応するコンバータの出力値を定義する。上述において、状態差情報が第1範囲に属するか否かを確認してコンバータの出力値を定義することを説明したので、詳しい説明を省略する。以下においては、メインコントローラ540が他の情報を確認してコンバータの出力値を定義することを説明する。 The sub controller transmits the detection data of the battery module to the main controller 540. The main controller 540 defines the output value of the converter corresponding to each of the plurality of battery modules based on the status information of the plurality of battery modules. Since it has been described above that the output value of the converter is defined by confirming whether or not the state difference information belongs to the first range, detailed description thereof will be omitted. In the following, it will be described that the main controller 540 confirms other information and defines the output value of the converter.

メインコントローラ540は、SoCが第2範囲以内にあるか決定してコンバータの出力値を定義してもよい。第2範囲は、SoCaverage (1−a)以上及びSoCaverage (1+a)以下であってもよい。ここで、aは任意の定数であって、例えば、0.01であってもよい。図1Bにおいて説明した例において、第2範囲は、0.57(=0.580.99)≦SoC≦0.59(=0.581.01)であり得る。また、メインコントローラ540は、SoC〜SoCの中から最大値及び最小値を決定してもよく、最大値と最小値との間の差が予め決定した範囲以上であるか決定してコンバータの出力値を定義してもよい。SoCが第2範囲に属さなかったり、又は最大値と最小値との間の差が予め決定した範囲以上である場合、メインコントローラ540は、PTarget_nをPLDC_average+PLDC_average △SoCと定義して複数のバッテリモジュール(510〜530)の状態情報の不均等を補償することができる。 The main controller 540 may define the output value of the converter by determining whether the SoC n is within the second range. The second range may be SoC average * (1-a) or more and SoC average * (1 + a) or less. Here, a is an arbitrary constant, and may be, for example, 0.01. In the example described in FIG. 1B, the second range may be 0.57 (= 0.58 * 0.99) ≤ SoC n ≤ 0.59 (= 0.58 * 1.01). Further, the main controller 540 may determine the maximum value and the minimum value from SoC 1 to SoC N , and determine whether the difference between the maximum value and the minimum value is equal to or more than a predetermined range and convert the converter. The output value of may be defined. If the SoC n does not belong to the second range, or if the difference between the maximum value and the minimum value is greater than or equal to a predetermined range, the main controller 540 defines P Module_n as P LDC_avage + P LDC_avage * △ SoC n. Therefore, it is possible to compensate for the unevenness of the state information of the plurality of battery modules (510 to 530).

バッテリモジュールのSoCの代わりにバッテリモジュールの容量に基づいてコンバータの出力値が定義されてもよい。例えば、メインコントローラ540は、Capacity−Capacityaverage=△Capacityを用いてもよく、△Capacityが0.01より大きい場合、PLDC_average △Capacityに基づいてPTarget_nを定義してもよい。また、メインコントローラ540は、△SoC及び△Capacityを基にPTarget_nを定義してもよい。上述したコンバータの出力値の定義は、例示的な事項に過ぎず、コンバータの出力値の定義は、上述した説明に制限されない。 The output value of the converter may be defined based on the capacity of the battery module instead of the SoC of the battery module. For example, the main controller 540, Capacity n -Capacity average = △ Capacity n may be used, △ Capacity when n is greater than 0.01, may be defined P Target_n based on P LDC_average * △ Capacity n .. Further, the main controller 540, △ based on SoC n and △ Capacity n may define P Target_n. The definition of the output value of the converter described above is merely an example, and the definition of the output value of the converter is not limited to the above description.

メインコントローラ540は、出力値と対応する電力が負荷に供給されるようにコンバータのそれぞれを制御する制御信号を生成する。また、メインコントローラ540は、制御信号のそれぞれを複数のバッテリモジュール(510〜530)に送信することができる。複数のバッテリモジュール(510〜530)のそれぞれに含まれたサブコントローラは、制御信号に基づいてコンバータを制御することができる。サブコントローラは、定義された出力値に対応する電力が負荷に供給されるようにコンバータを制御することができる。 The main controller 540 generates control signals that control each of the converters so that the power corresponding to the output value is supplied to the load. In addition, the main controller 540 can transmit each of the control signals to a plurality of battery modules (510 to 530). The sub-controller included in each of the plurality of battery modules (510 to 530) can control the converter based on the control signal. The sub-controller can control the converter so that the load is powered according to the defined output value.

バッテリパック500において、低電圧負荷570に電力を供給するバス560と高電圧負荷580に電力を供給するバス550が区分される。図5において、バス550は太い実線で表現し、バス560は点線で表現する。直列に接続された複数のバッテリモジュール(510〜530)は、バス550に接続される。複数のバッテリモジュール(510〜530)は、複数のバッテリモジュール(510〜530)のそれぞれに含まれたバッテリセルに格納された電力を変換(conversion)せずに、高電圧負荷580に電力を供給することができる。また、複数のバッテリモジュール(510〜530)は、対応するコンバータを介してバッテリセルに格納された電力を高電圧から低電圧にステップダウンすることができ、ステップダウンした電力を低電圧負荷570に供給することができる。 In the battery pack 500, the bus 560 that supplies power to the low voltage load 570 and the bus 550 that supplies power to the high voltage load 580 are classified. In FIG. 5, the bus 550 is represented by a thick solid line, and the bus 560 is represented by a dotted line. A plurality of battery modules (510 to 530) connected in series are connected to the bus 550. The plurality of battery modules (510 to 530) supply power to the high voltage load 580 without converting the power stored in the battery cells contained in each of the plurality of battery modules (510 to 530). can do. In addition, the plurality of battery modules (510 to 530) can step down the power stored in the battery cell from high voltage to low voltage via the corresponding converter, and the stepped down power is transferred to the low voltage load 570. Can be supplied.

図1〜図4において記述された事項は、図5において記述された事項に適用することができるため、詳細な説明は省略する。図5において記述された事項は、図1〜図4において記述された事項に適用されてもよい。 Since the matters described in FIGS. 1 to 4 can be applied to the matters described in FIG. 5, detailed description thereof will be omitted. The matters described in FIG. 5 may be applied to the matters described in FIGS. 1 to 4.

図6は、本発明の一実施形態に係るバッテリパックを説明するための図である。図6を参照すると、本発明の一実施形態に係るバッテリパック600は、複数のバッテリモジュール(610〜630)及びメインコントローラ640を含む。 FIG. 6 is a diagram for explaining a battery pack according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the battery pack 600 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery modules (610 to 630) and a main controller 640.

複数のバッテリモジュール(610〜630)のそれぞれは、コンバータ(611、621、又は631)及びサブBMS(Battery Management System)/コントローラを含んでもよい。サブBMS/コントローラのそれぞれは、複数のバッテリモジュール(610〜630)のそれぞれの電圧、電流、温度、及びインピーダンスのうちいずれか1つ又はこれらの組み合わせを管理することができる。コンバータ611、コンバータ621、及びコンバータ631は並列に接続され得る。 Each of the plurality of battery modules (610-630) may include a converter (611, 621, or 631) and a sub-BMS (Battery Management System) / controller. Each of the sub-BMS / controllers can manage any one or a combination of the voltage, current, temperature, and impedance of each of the plurality of battery modules (610 to 630). The converter 611, converter 621, and converter 631 can be connected in parallel.

複数のバッテリモジュール(610〜630)のそれぞれは、図2において記述されたバッテリモジュールであってもよい。また、複数のバッテリモジュール(610〜630)のそれぞれは、図3又は図4において記述されたバッテリモジュールであってもよい。 Each of the plurality of battery modules (610 to 630) may be the battery module described in FIG. Further, each of the plurality of battery modules (610 to 630) may be the battery module described in FIG. 3 or FIG.

前記メインコントローラ640は、メインBMS641を含んでもよく、前記メインBMS641は、SPI(Serial Peripheral Interface)を含んでもよく、前記メインBMS641SPIを介してネットワークと接続されて複数のバッテリモジュール(610〜630)のそれぞれに含まれたサブBMS/サブコントローラと通信することができる。メインBMS641は、通信を介してコンバータ(611、621、及び631)を制御する制御信号を複数のバッテリモジュール(610〜630)のそれぞれに含まれたサブBMS/コントローラに送信してもよい。それぞれのサブBMS/コントローラは、制御信号に基づいてコンバータ(611、621、及び631)のそれぞれを制御してもよい。 The main controller 640 may include a main BMS 641, the main BMS 641 may include an SPI (Serial Peripheral Interface), and may be connected to a network via the main BMS 641 SPI to form a plurality of battery modules (610 to 630). It is possible to communicate with the sub BMS / sub controller included in each. The main BMS641 may transmit a control signal for controlling the converters (611, 621, and 631) via communication to the sub BMS / controller included in each of the plurality of battery modules (610 to 630). Each sub-BMS / controller may control each of the converters (611, 621, and 631) based on the control signal.

メインコントローラ640は、ジャンクションボックス650と接続される。ジャンクションボックス650は、複数のバッテリモジュール(610〜630)のそれぞれが出力した低電圧電力及び高電圧電力をリレーすることができる。ジャンクションボックス650に含まれたリレー651は、低電圧電力を補助電力格納部及び低電圧負荷のうちいずれか1つ又は両方に伝達することができ、ジャンクションボックス650に含まれたヒューズボックス/リレー652は、メインリレー/電流センサ642から伝達された高電圧電力を高電圧負荷に伝達することができる。 The main controller 640 is connected to the junction box 650. The junction box 650 can relay the low voltage power and the high voltage power output by each of the plurality of battery modules (610 to 630). The relay 651 included in the junction box 650 can transmit low voltage power to either one or both of the auxiliary power storage and the low voltage load, and the fuse box / relay 652 included in the junction box 650. Can transmit the high voltage power transmitted from the main relay / current sensor 642 to the high voltage load.

図1〜図5において記述された事項は、図6に適用することができるため、詳細な説明は省略する。 Since the matters described in FIGS. 1 to 5 can be applied to FIG. 6, detailed description thereof will be omitted.

図7は、本発明の一実施形態に係る電力供給を説明するための図である。図7を参照すると、PTarget_1はコンバータ711の出力電力を示し、PTarget_2はコンバータ721の出力電力を示し、PTarget_3はコンバータ731の出力電力を示す。 FIG. 7 is a diagram for explaining power supply according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, P Target_1 indicates the output power of the converter 711, P Target_2 indicates the output power of the converter 721, and P Target_3 indicates the output power of the converter 731.

複数のコンバータ(711、721、及び731)の出力値が互いに異なるように定義されてもよい。そのため、複数のコンバータ(711、721、及び731)から互いに異なる電力が出力され得る。この場合、複数のコンバータによって出力された電力の合計は、PLDCと同一ではない場合がある。複数のコンバータによって出力された電力の合計がPLDCより大きい場合、PLDCを超過する電力は補助電力格納部を充電するのに用いられてもよい。複数のコンバータによって出力された電力の合計がPLDCより小さい場合、複数のコンバータによって出力された電力の合計とPLDCの間の差を補償するために、補助電力格納部が低電力負荷に電力を供給してもよい。 The output values of the plurality of converters (711, 721, and 731) may be defined to be different from each other. Therefore, different powers can be output from the plurality of converters (711, 721, and 731). In this case, the total power output by the plurality of converters may not be the same as the PLDC . If the total power output by the plurality of converters is greater than P LDC, power in excess of P LDC may be used to charge the auxiliary power storage unit. If the total power output by the plurality of converters is less than P LDC, power to compensate for the difference between the sum P LDC power output by the plurality of converters, auxiliary power storage unit is in the low power loads May be supplied.

図8は、本発明の一実施形態に係るバッテリパックに含まれるコンバータパッケージを説明するための図である。 FIG. 8 is a diagram for explaining a converter package included in the battery pack according to the embodiment of the present invention.

図6に示された例の場合、個別バッテリモジュールは、コンバータ及びサブBMS/サブコントローラを含む。図6に示された例とは違って、コンバータ及びサブBMS/サブコントローラがバッテリモジュールに含まれい場合がある。複数のコンバータ(810〜830)及び複数のサブBMS/サブコントローラは、単一パッケージで実現されてもよい。ここで、単一パッケージは、物理的装置であってもよい。単一パッケージの一例として、図8に示されたコンバータパッケージ800がある。コントローラ840は、図6に示された複数のサブBMS/サブコントローラを1つの物理的装置で実現したものである。 In the case of the example shown in FIG. 6, the individual battery module includes a converter and a sub BMS / sub controller. Unlike the example shown in FIG. 6, the converter and the sub BMS / sub controller may be included in the battery module. The plurality of converters (810-830) and the plurality of sub-BMS / sub-controllers may be realized in a single package. Here, the single package may be a physical device. An example of a single package is the converter package 800 shown in FIG. The controller 840 is a plurality of sub-BMS / sub-controllers shown in FIG. 6 realized by one physical device.

コンバータパッケージ800は、バッテリパック内において複数のバッテリモジュールと物理的に離れた場所に位置してもよい。 The converter package 800 may be located in the battery pack at a location physically separated from the plurality of battery modules.

複数のコンバータ(810〜830)のそれぞれは、対応するバッテリモジュール又はバッテリセルと接続される。第1バッテリモジュールの出力端は入力(Input)を介してコンバータ810と接続され、第2バッテリモジュールの出力端は入力(Input)を介してコンバータ820と接続され、第Nバッテリモジュールの出力端は入力(Input)を介してコンバータ830と接続される。 Each of the plurality of converters (810-830) is connected to a corresponding battery module or battery cell. The output end of the first battery module is connected to the converter 810 via input 1 (Input 1 ), the output end of the second battery module is connected to the converter 820 via input 2 (Input 2 ), and the Nth battery module The output end of is connected to the converter 830 via an input N (Input N ).

複数のコンバータ(810〜830)のそれぞれは、並列に接続され得、低電圧ポートを介して補助電力格納部850及び/又は低電圧負荷に電力を供給することができる。バッテリモジュールのグラウンド端、入力グラウンド端子(Gnd)を介してコンバータ830と接続される。 Each of the plurality of converters (810-830) can be connected in parallel and can power the auxiliary power storage unit 850 and / or the low voltage load via the low voltage port. It is connected to the converter 830 via the ground end of the battery module and the input ground terminal (Gnd 1 ).

図1〜図7において記述された事項は、図8において記述された事項に適用することができるため、詳細な説明は省略する。 Since the matters described in FIGS. 1 to 7 can be applied to the matters described in FIG. 8, detailed description thereof will be omitted.

図9は、本発明の一実施形態に係るバッテリ制御方法を説明するためのフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart for explaining a battery control method according to an embodiment of the present invention.

本発明の一実施形態に係るバッテリ制御方法は、バッテリ制御装置によって行うことができる。 The battery control method according to the embodiment of the present invention can be performed by a battery control device.

図9を参照すると、バッテリ制御装置は、複数のバッテリ部の状態情報に基づいて複数のバッテリ部に各自対応する複数のコンバータの出力値のそれぞれを定義する(S910)。 Referring to FIG. 9, the battery control device defines each of the output values of the plurality of converters corresponding to the plurality of battery units based on the state information of the plurality of battery units (S910).

バッテリ制御装置は、定義された出力値に対応する電力を供給するために複数のコンバータを制御する制御信号を生成する(S920)。 The battery control device generates a control signal that controls a plurality of converters to supply power corresponding to the defined output value (S920).

バッテリ制御装置は、制御信号を複数のコンバータに送信する(S930)。例えば、バッテリ制御装置は、複数のバッテリ部のそれぞれに含まれたコントローラに制御信号を送信してもよい。 The battery control device transmits a control signal to a plurality of converters (S930). For example, the battery control device may transmit a control signal to a controller included in each of the plurality of battery units.

図1〜図8において記述された事項は、図9において記述された事項に適用することができるため、詳細な説明は省略する。 Since the matters described in FIGS. 1 to 8 can be applied to the matters described in FIG. 9, detailed description thereof will be omitted.

図10は、本発明の一実施形態に係るバッテリ状態情報を提供するためのユーザインターフェースを説明するための図である。図10を参照すると、電気移動体1010は、バッテリシステム1020を含む。 FIG. 10 is a diagram for explaining a user interface for providing battery status information according to an embodiment of the present invention. With reference to FIG. 10, the electric mobile body 1010 includes a battery system 1020.

バッテリシステム1020は、複数のバッテリ部1030及びバッテリ制御装置1040を含む。 The battery system 1020 includes a plurality of battery units 1030 and a battery control device 1040.

複数のバッテリ部1030は、バッテリモジュール又はバッテリセルを含んでもよい。 The plurality of battery units 1030 may include a battery module or a battery cell.

複数のバッテリ部1030の間の性能偏差(例えば、電圧差又は容量差など)があるバッテリパックの充電/放電サイクルが繰り返されれば、過充電及び過放電が発生し得、過充電及び過放電によって複数のバッテリ部1030が劣化して、複数のバッテリ部1030の寿命が短くなり得る。 If the charge / discharge cycle of a battery pack having a performance deviation (for example, voltage difference or capacity difference) between a plurality of battery units 1030 is repeated, overcharge and overdischarge may occur. The life of the plurality of battery units 1030 may be shortened due to deterioration of the plurality of battery units 1030.

バッテリ制御装置1040は、複数のバッテリ部1030の電圧、電流、及び/又は温度などの情報に基づいて複数のバッテリ部1030が最適の状態において動作するようにすることができる。例えば、バッテリ制御装置1040は、複数のバッテリ部1030が最適温度で動作するようにしたり、又は複数のバッテリ部1030のSoCを適切なレベルで保持するようにすることができる。 The battery control device 1040 can enable the plurality of battery units 1030 to operate in an optimum state based on information such as voltage, current, and / or temperature of the plurality of battery units 1030. For example, the battery control device 1040 can allow the plurality of battery units 1030 to operate at an optimum temperature, or can maintain the SoCs of the plurality of battery units 1030 at an appropriate level.

本発明一実施形態において、バッテリ制御装置1040は、複数のバッテリ部1030の状態情報が均等であるかを決定することができる。また、バッテリ制御装置1040は、複数のバッテリ部1030の状態情報が不均等である場合、不均等によって発生する状態差情報に対応する電力が生成されるようにすることができ、生成された電力が低電圧負荷の電力源として用いられるようにすることができる。不均等によって発生する状態差情報を用いることによって、複数のバッテリ部1030のバランスが効果的に行われ得、これによって、複数のバッテリ部1030の寿命が増える。 In one embodiment of the present invention, the battery control device 1040 can determine whether the state information of the plurality of battery units 1030 is equal. Further, when the state information of the plurality of battery units 1030 is uneven, the battery control device 1040 can make it possible to generate electric power corresponding to the state difference information generated by the unevenness, and the generated electric power. Can be used as a power source for low voltage loads. By using the state difference information generated by the unevenness, the balance of the plurality of battery units 1030 can be effectively performed, which increases the life of the plurality of battery units 1030.

また、バッテリ制御装置1040は、バッテリシステム1020の安全運用のための情報を生成することができ、安全運用のための情報を端末に送信することができる。例えば、バッテリ制御装置1040は、複数のバッテリ部1030の劣化状態、性能情報、及び/又は交換時期などを端末1050に送信してもよい。 Further, the battery control device 1040 can generate information for safe operation of the battery system 1020, and can transmit the information for safe operation to the terminal. For example, the battery control device 1040 may transmit the deterioration state, performance information, and / or replacement time of the plurality of battery units 1030 to the terminal 1050.

本発明の一実施形態において、バッテリ制御装置1040は、無線インターフェースを介して端末1050からトリガー信号を受信することができ、トリガー信号に基づいてバッテリ部1030の状態情報(例えば、劣化状態)を推定することができる。バッテリ制御装置1040は、状態情報を無線インターフェースを用いて端末1050に送信することができる。端末1050は、ユーザインターフェース1060を用いてバッテリ部1010の状態情報を表示してもよい。 In one embodiment of the present invention, the battery control device 1040 can receive a trigger signal from the terminal 1050 via a wireless interface, and estimates the state information (for example, a deteriorated state) of the battery unit 1030 based on the trigger signal. can do. The battery control device 1040 can transmit the status information to the terminal 1050 using the wireless interface. The terminal 1050 may display the status information of the battery unit 1010 using the user interface 1060.

図1〜図9において記述された事項は、図10において記述された事項に適用することができるため、詳細な説明は省略する。 Since the matters described in FIGS. 1 to 9 can be applied to the matters described in FIG. 10, detailed description thereof will be omitted.

本発明の一実施形態に係るバッテリ制御装置を介して電気移動体(例えば、電気自動車)又はエネルギー格納システムに含まれた補助バッテリを充電するのに必要なLDC(Low−voltage DC/DC Converter)が代替されてもよい。また、本発明の一実施形態に係るバッテリ制御装置を介して電気移動体などに含まれた12VDC電圧が必要な機器又はサブシステムに電力を供給するのに必要なLDCが代替されてもよい。 LDC (Low-voltage DC / DC Converter) required to charge an auxiliary battery included in an electric mobile body (for example, an electric vehicle) or an energy storage system via a battery control device according to an embodiment of the present invention. May be substituted. Further, the LDC required to supply power to a device or subsystem containing a 12 VDC voltage included in an electric mobile body or the like via a battery control device according to an embodiment of the present invention may be substituted. ..

図1A〜図10に関連する動作を行う図1Aのバッテリ制御装置100、プロセシング部110、及び信号生成部120、図2のコントローラ230、図3のコントローラ330、図4のコントローラ410、図5のメインコントローラ540、図6のメインBMS641及びサブBMS/サブコントローラ、図8のコントローラ840、図10のバッテリ制御装置1040、端末1050、及びユーザインターフェース1060は、ハードウェア構成機器によって具現されてもよい。 1A to 10A, the battery control device 100, the processing unit 110, the signal generation unit 120, the controller 230 in FIG. 2, the controller 330 in FIG. 3, the controller 410 in FIG. 4, and FIG. The main controller 540, the main BMS 641 and the sub BMS / sub controller of FIG. 6, the controller 840 of FIG. 8, the battery control device 1040 of FIG. 10, the terminal 1050, and the user interface 1060 may be embodied by hardware components.

また、本発明の一実施形態に係るバッテリ制御装置は、バッテリモジュールの間の容量及び/又はSoCの差に対応する電力を制御することができ、バッテリ制御装置を含むバッテリパック又はバッテリモジュールは、小型化又は軽量化されてもよい。 Further, the battery control device according to the embodiment of the present invention can control the electric power corresponding to the difference in capacity and / or SoC between the battery modules, and the battery pack or the battery module including the battery control device can be used. It may be made smaller or lighter.

本実施形態による方法は、多様なコンピュータ手段を介して実施されるプログラム命令の形態で具現され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独又は組合せて含む。記録媒体及びプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計して構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、CD−ROM、DVDのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気−光媒体、及びROM、RAM、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含む。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行される高級言語コードを含む。ハードウェア装置は、本発明の動作を実行するために1つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成してもよく、その逆も同様である。 The method according to this embodiment is embodied in the form of program instructions implemented via various computer means and recorded on a computer-readable recording medium. The recording medium includes program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The recording medium and program instructions may be specially designed and configured for the purposes of the present invention, or may be known and usable by those skilled in the art of computer software. .. Examples of computer-readable recording media include hard disks, magnetic media such as floppy (registered trademark) disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic-optical such as floppy disks. Includes media and hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language code generated by a compiler, but also high-level language code executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention and vice versa.

上述したように、実施形態が限定された図面によって説明されたが、当技術分野における通常の知識を有する者であれば、前記の記載に基づいて様々な技術的修正及び変形が適用可能である。一例として、説明された技術が説明された方法と異なる順序で行われたり、及び/又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合又は組み合わせたり、他の構成要素又は均等物によって代替、置換されても適切な結果が達成され得る。 As described above, although the embodiments have been described by the limited drawings, various technical modifications and modifications can be applied based on the above description by anyone having ordinary knowledge in the art. .. As an example, the techniques described may be performed in a different order than the methods described, and / or components such as the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different manner than the methods described. Appropriate results can be achieved even if substituted or replaced by other components or equivalents.

したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されて定められるものではなく、特許請求の範囲及び特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。 Therefore, the scope of the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but is defined by the scope of claims and the equivalent of the scope of claims.

100、1040:バッテリ制御装置
110:プロセシング部
120:信号生成部
200、510〜530、610〜630:バッテリモジュール
210、310:バッテリセル
220、320、420、611、621、631、711、721、731、810〜830:コンバータ
230、330、410、840:コントローラ
240:第1コネクタ
241:低電圧ポート
242:受信ポート
243:送信ポート
244:グラウンドポート
250、251:第2コネクタ
500、600:バッテリパック
540、640メインコントローラ
550、560:ライン
570:低電圧負荷
580:高電圧負荷
641:メインBMS
642:メインリレー/電流センサ
650:ジャンクションボックス
651:リレー
652:ヒューズボックス/リレー
800:コンバータパッケージ
850:補助電力格納部
1010:電気移動体
1020:バッテリシステム
1030:バッテリ部
1040:バッテリ制御装置
1050:端末
1060:ユーザインターフェース
100, 1040: Battery control device 110: Processing unit 120: Signal generation unit 200, 510-530, 610-630: Battery module 210, 310: Battery cell 220, 320, 420, 611, 621, 631, 711, 721, 731, 810-830: Converter 230, 330, 410, 840: Controller 240: First connector 241: Low voltage port 242: Receive port 243: Transmission port 244: Ground port 250, 251: Second connector 500, 600: Battery Pack 540, 640 Main controller 550, 560: Line 570: Low voltage load 580: High voltage load 641: Main BMS
642: Main relay / current sensor 650: Junction box 651: Relay 652: Fuse box / relay 800: Converter package 850: Auxiliary power storage unit 1010: Electric mobile body 1020: Battery system 1030: Battery unit 1040: Battery control device 1050: Terminal 1060: User interface

Claims (16)

バッテリ制御装置であって、
直列に接続されたバッテリそれぞれの状態情報を前記バッテリそれぞれの検出データに基づいて決定し、前記状態情報が不均等状態に該当するか否かを決定し、前記状態情報が前記不均等状態に該当する場合、前記バッテリのうち少なくとも1つに対して均等化の手続を行うプロセッサを含み、
前記均等化の手続で前記プロセッサは、前記不均等状態にある第1及び第2バッテリが放電する間に、前記第1及び第2バッテリが異なる電力を負荷に供給するように制御し、前記第1及び第2バッテリが充電される間に前記第1及び第2バッテリが異なる電力を供給されるように制御する、
バッテリ制御装置。
It is a battery control device
The state information of each of the batteries connected in series is determined based on the detection data of each of the batteries, it is determined whether or not the state information corresponds to the uneven state, and the state information corresponds to the uneven state. If so, it includes a processor that performs equalization procedures on at least one of the batteries.
In the equalization procedure, the processor controls the first and second batteries to supply different powers to the load while the first and second batteries in the non-uniform state are discharged, and the first. Control the first and second batteries to be supplied with different powers while the first and second batteries are being charged.
Battery control device.
前記プロセッサは、前記第1バッテリの充電状態が基準から遠く、前記第2バッテリの充電状態が前記基準に近く、前記第1バッテリのSOCが前記第2バッテリのSOCよりも大きい場合、前記第1及び第2バッテリが放電する間に、前記第1バッテリが前記第2バッテリよりも多い電力を前記負荷に供給するように制御する、請求項1に記載のバッテリ制御装置。 In the processor, when the charge state of the first battery is far from the reference, the charge state of the second battery is close to the reference, and the SOC of the first battery is larger than the SOC of the second battery, the first. The battery control device according to claim 1 , wherein the first battery controls to supply more power to the load than the second battery while the second battery is discharged . 前記基準は、前記バッテリそれぞれの充電状態の平均に基づいて決定される、請求項2に記載のバッテリ制御装置。 The battery control device according to claim 2, wherein the reference is determined based on the average of the charging states of the batteries. 前記プロセッサは、前記第1バッテリの充電状態が基準から遠く、前記第2バッテリの充電状態が前記基準に近く、前記第1バッテリのSOCが前記第2バッテリのSOCよりも小さい場合、前記第1及び第2バッテリが放電する間に、前記第2バッテリが前記第1バッテリよりも多い電力を前記負荷に供給するように制御する、請求項に記載のバッテリ制御装置。 In the processor, when the charge state of the first battery is far from the reference, the charge state of the second battery is close to the reference, and the SOC of the first battery is smaller than the SOC of the second battery, the first. and between the second battery is discharged, the second battery is controlled to provide more power than the first battery to the load, the battery control device according to claim 1. 前記プロセッサは、前記第1バッテリの状態差情報及び前記負荷の必要電力に基づいて前記第1バッテリによって供給される電力量を決定する、請求項1に記載バッテリ制御装置。 The battery control device according to claim 1 , wherein the processor determines the amount of power supplied by the first battery based on the state difference information of the first battery and the required power of the load . 前記プロセッサは、前記バッテリそれぞれの状態情報の平均と前記第1バッテリの状態情報に基づいて前記第1バッテリの状態差情報を決定する、請求項に記載バッテリ制御装置。 The battery control device according to claim 5 , wherein the processor determines the state difference information of the first battery based on the average of the state information of each of the batteries and the state information of the first battery . 前記プロセッサは、前記第2バッテリの状態差情報及び前記負荷の必要電力に基づいて前記第2バッテリによって供給される電力量を決定する、請求項に記載バッテリ制御装置。 Wherein the processor determines the amount of power supplied by the second battery based on the second battery state difference information and required power of the load, wherein the battery control device according to claim 1. 前記プロセッサは、前記バッテリそれぞれの状態情報の平均と前記第2バッテリの状態情報に基づいて前記第2バッテリの状態差情報を決定する、請求項に記載のバッテリ制御装置。 The battery control device according to claim 7 , wherein the processor determines the state difference information of the second battery based on the average of the state information of each of the batteries and the state information of the second battery . バッテリ制御方法であって、 It ’s a battery control method.
直列に接続されたバッテリそれぞれの状態情報を前記バッテリそれぞれの検出データに基づいて決定するステップと、 A step of determining the status information of each of the batteries connected in series based on the detection data of each of the batteries, and
前記状態情報が不均等状態に該当するか否かを決定するステップと、 The step of determining whether or not the state information corresponds to an uneven state, and
前記状態情報が前記不均等状態に該当する場合、前記バッテリのうち少なくとも1つに対して均等化の手続を行うステップと、 When the state information corresponds to the uneven state, a step of performing an equalization procedure for at least one of the batteries, and
を含み、 Including
前記均等化の手続を行うステップは、 The step of performing the equalization procedure is
前記不均等状態にある第1及び第2バッテリが放電する間に、前記第1及び第2バッテリが異なる電力を負荷に供給するように制御するステップと、 A step of controlling the first and second batteries to supply different powers to the load while the first and second batteries in the uneven state are discharged.
前記第1及び第2バッテリが充電される間に、前記第1及び第2バッテリが異なる電力を供給されるように制御するステップと、 A step of controlling the first and second batteries to be supplied with different powers while the first and second batteries are being charged.
を含む、バッテリ制御方法。 Battery control methods, including.
前記第1及び第2バッテリが放電する間に、前記第1及び第2バッテリが異なる電力を負荷に供給するように制御するステップは、前記第1バッテリの充電状態が基準から遠く、前記第2バッテリの充電状態が前記基準に近く、前記第1バッテリのSOCが前記第2バッテリのSOCよりも大きい場合、前記第1及び第2バッテリが放電する間に、前記第1バッテリが前記第2バッテリよりも多い電力を前記負荷に供給するように制御するステップを含む、請求項9に記載のバッテリ制御方法。 In the step of controlling the first and second batteries to supply different powers to the load while the first and second batteries are discharged, the state of charge of the first battery is far from the reference, and the second. When the state of charge of the battery is close to the reference and the SOC of the first battery is larger than the SOC of the second battery, the first battery is the second battery while the first and second batteries are discharged. The battery control method according to claim 9, further comprising a step of controlling to supply more power to the load. 前記基準は、前記バッテリそれぞれの充電状態の平均に基づいて決定される、請求項10に記載のバッテリ制御方法。 The battery control method according to claim 10, wherein the reference is determined based on an average of the charging states of each of the batteries. 前記第1及び第2バッテリが放電する間に、前記第1及び第2バッテリが異なる電力を負荷に供給するように制御するステップは、前記第1バッテリの充電状態が基準から遠く、前記第2バッテリの充電状態が前記基準に近く、前記第1バッテリのSOCが前記第2バッテリのSOCよりも小さい場合、前記第1及び第2バッテリが放電する間に、前記第2バッテリが前記第1バッテリよりも多い電力を前記負荷に供給するように制御するステップを含む、請求項9に記載のバッテリ制御方法。 In the step of controlling the first and second batteries to supply different powers to the load while the first and second batteries are discharged, the state of charge of the first battery is far from the reference, and the second. When the state of charge of the battery is close to the reference and the SOC of the first battery is smaller than the SOC of the second battery, the second battery is the first battery while the first and second batteries are discharged. The battery control method according to claim 9, further comprising a step of controlling to supply more power to the load. 前記第1バッテリの状態差情報及び前記負荷の必要電力に基づいて、前記第1バッテリによって供給される電力量を決定するステップをさらに含む、請求項9に記載のバッテリ制御方法。 The battery control method according to claim 9, further comprising a step of determining the amount of electric power supplied by the first battery based on the state difference information of the first battery and the required power of the load. 前記バッテリそれぞれの状態情報の平均と前記第1バッテリの状態情報に基づいて、前記第1バッテリの状態差情報を決定するステップをさらに含む、請求項13に記載のバッテリ制御方法。 The battery control method according to claim 13, further comprising a step of determining the state difference information of the first battery based on the average of the state information of each of the batteries and the state information of the first battery. 前記第2バッテリの状態差情報及び前記負荷の必要電力に基づいて、前記第2バッテリによって供給される電力量を決定するステップをさらに含む、請求項9に記載のバッテリ制御方法。 The battery control method according to claim 9, further comprising a step of determining the amount of power supplied by the second battery based on the state difference information of the second battery and the required power of the load. 前記バッテリそれぞれの状態情報の平均と前記第2バッテリの状態情報に基づいて、前記第2バッテリの状態差情報を決定するステップをさらに含む、請求項15に記載バッテリ制御方法。 The battery control method according to claim 15, further comprising a step of determining the state difference information of the second battery based on the average of the state information of each of the batteries and the state information of the second battery.
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