KR100666817B1 - 배터리의 밸런싱 장치 및 방법 - Google Patents

배터리의 밸런싱 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100666817B1
KR100666817B1 KR1020050003852A KR20050003852A KR100666817B1 KR 100666817 B1 KR100666817 B1 KR 100666817B1 KR 1020050003852 A KR1020050003852 A KR 1020050003852A KR 20050003852 A KR20050003852 A KR 20050003852A KR 100666817 B1 KR100666817 B1 KR 100666817B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
batteries
voltage
balancing
selection circuit
Prior art date
Application number
KR1020050003852A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060083343A (ko
Inventor
박정민
정도양
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020050003852A priority Critical patent/KR100666817B1/ko
Publication of KR20060083343A publication Critical patent/KR20060083343A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100666817B1 publication Critical patent/KR100666817B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

본 발명에 의한 배터리 밸런싱 장치는, 다수의 배터리가 구비된 배터리 팩의 배터리 밸런싱 장치에 있어서, 다수의 배터리 사이에 각각 설치되어 각 배터리를 연결하는 스위칭부와, 다수의 배터리 중 상기 스위칭부의 구동에 의해 선택된 두 배터리를 병렬 연결하는 선택회로부와, 상기 다수의 배터리의 각각에 대해 전압을 검출하여 평균값을 산출하고 평균값을 기준치로 하여 밸런싱 대상 배터리들을 체크한 후 밸런싱 대상 배터리들이 존재하면 이들 중 최고 전압 배터리 및 최저 전압 배터리를 선택하여 서로 병렬 연결되도록 상기 선택회로부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다
그리고, 본 발명의 배터리 밸런싱 방법은, 주기적으로 다수의 배터리의 전압을 검출하여 소정 개수의 밸런싱 대상 배터리가 존재하면 이들 중 최고 전압의 배터리와 최저 전압의 배터리를 선택하여 서로 병렬 연결하고 이에 따라 별도의 외부 전원 없이도 전압 평균값을 초과하는 최고 전압의 배터리는 방전되고 전압 평균값에 미치지 못하는 최저 전압의 배터리는 충전되면서 밸런싱이 완료되는 것을 특징으로 한다.
전기자동차, 하이브리드 자동차, 배터리

Description

배터리의 밸런싱 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR BALANCING BATTERY}
도 1은 본 발명의 배터리 밸런싱 방법의 기본 원리를 설명하기 위한 개념도.
도 2는 본 발명에 의한 배터리 밸런싱 장치의 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 배터리 밸런싱 방법의 흐름도.
본 발명은 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 배터리 관리 시스템(Battery Management System)에 관한 것으로서, 특히 배터리의 밸런싱 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 휴대폰, 캠코더와 같은 전자제품의 발달로 인하여 금 반세기 동안 배터리 소모량이 비약적으로 늘어남에 따라 배터리 제작 기술도 성능면에서 높은 발전을 이루었다.
이와같이 배터리의 제작기술이 발전함에 따라, 배터리의 크기 및 무게는 격감되고 용량 및 에너지 밀도는 높은 고성능의 배터리가 상용화되기에 이르렀으나, 상기한 고성능의 성능을 유지하기 위해서는 특별한 배터리 관리 시스템이 필요하였 다.
상기한 배터리 관리 시스템은 휴대폰에 들어가는 아주 작은 배터리 관리 시스템, 전기 자동차에 들어가는 중형크기 정도의 배터리 관리 시스템, 안정도가 무척이나 중요한 원자력 발전소용 무정전 전력공급장치에 쓰이는 배터리 관리 시스템 등 사용 목적에 따라 규모 및 구성이 다양하다.
이하, 상기 배터리 관리 시스템 중 전기 자동차 또는 하이브리드(Hybrid) 자동차에 채용되는 배터리 관리 시스템에 대해 설명한다.
일반적으로 전기 자동차는 구동연료로서 충전 가능한 2차 전지인 배터리를 사용하고 있으며, 상기 배터리에서 출력되는 전원으로 동력발생장치를 구동시키고, 이를 동력전달장치를 통해 구동 휠로 전달하여 구동 휠을 회전시킴으로써 전기 자동차를 구동시킨다.
상기 전기 자동차에는 차량구성에 따라 다수의 배터리로 구성되며, 상기 배터리 관리 시스템은 상기 배터리 팩의 배터리들을 충전 또는 방전하면서 각 배터리가 적절한 전압을 가질 수 있게 한다.
상기한 바와 같이 전기 자동차는 다수의 배터리를 사용하는데, 상기 다수의 배터리의 평형상태는 내부 임피던스의 변화 등을 이유로 안정적으로 유지되기가 어려워, 각 배터리의 수명과 안정성을 보장할 수가 없었다. 이에 따라 종래 배터리 관리 시스템에는 다수의 배터리의 충전상태를 평형화시킬 수 있는 밸런싱 기능이 부가되었다.
종래 밸런싱 기능을 간략히 설명하면, 상기 배터리 관리 시스템은 다수의 배 터리의 평균전압을 검출하고, 상기 평균전압을 초과하는 배터리에 대해서는 방전저항을 통해 방전시키고 상기 평균전압에 미치지 못하는 배터리에 대해서는 외부전원을 이용하여 충전한다. 이로서 모든 배터리의 전압 또는 SOC(State Of Charge)가 평형하게 된다.
상기한 바와 같이 방전저항을 이용하여 배터리를 방전하거나, 외부전원을 이용하여 배터리를 충전하여 평형상태를 유지시키는 종래 방법은, 충전된 에너지를 방전저항을 통해 열로 발산시키는 점이나, 외부전원을 이용한다는 점에서 에너지 효율면에서 바람직하지 못한 단점이 있었다.
더욱이 상기 방전저항의 발열은 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 구비되는 전자 시스템의 열관리를 복잡하게 하는 원인이 되었으며 배터리 팩의 성능에도 악영향을 주게 되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 구비되는 다수의 배터리를 밸런싱하는데 별도의 외부 에너지의 손실없이 다수의 배터리의 평형상태를 유지시킬 수 있는 배터리의 밸런싱 장치 및 방법을 제공함에 있다.
그리고 본 발명의 다른 목적은 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 구비되는 배터리 관리 시스템의 발열을 최소화할 수 있는 배터리의 밸런싱 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리 밸런싱 장치는, 다수의 배터 리가 구비된 배터리 팩의 배터리 밸런싱 장치에 있어서, 다수의 배터리 사이에 각각 설치되어 각 배터리를 직렬 연결하거나 그 연결상태를 차단시키는 스위칭부와,
다수의 배터리 중 상기 스위칭부의 구동에 의해 선택된 두 배터리를 병렬 연결하는 선택회로부와, 상기 다수의 배터리의 각각에 대해 전압을 검출하여 평균값을 산출하고 평균값을 기준치로 하여 밸런싱 대상 배터리들을 체크한 후 밸런싱 대상 배터리들이 존재하면 이들 중 최고 전압 배터리 및 최저 전압 배터리를 선택하여 서로 병렬 연결되도록 상기 선택회로부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 선택회로부는, 다수의 배터리의 양단과 연결되어, 선택된 어느
한 배터리의 양단을 출력 단자들과 연결하는 제1선택회로와, 상기 다수의 배터리의 양단과 연결되어, 선택된 어느 한 배터리의 양단을 출력 단자들과 연결하며, 상기 출력 단자들은 상기 제1선택회로의 출력 단자들과 연결되는 제2선택회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 배터리 평형화 방법은, 다수의 배터리가 구비된 배터리 팩의 배터리 평형화 방법에 있어서, 다수의 배터리의 각각에 대해 전압을 검출하는 단계와, 상기 검출된 다수의 배터리 전압의 평균값을 산출하는 단계와, 상기 산출된 전압 평균값을 기준치로 하여 밸런싱 목표범위를 설정하는 단계와, 상기 검출된 배터리의 전압이 밸런싱 목표범위에 속하는 밸런싱 대상 배터리의 존재여부를 판단하는 단계와, 밸런싱 대상 배터리가 존재한다고 판단되면 밸런싱 대상 배터리들 중 최고 전압의 배터리와 최저 전압의 배터리를 선택하는 단계와, 선택된 최고 전압의 배터리와 최저 전압의 배터리를 서로 병렬 연결하여 다같이 전압 평균값에 도달될 때까지 최고 전압의 배터리가 방전되고 이에 상응하여 최저 전압의 배터리가 충전되는 밸런싱 단계를 포함하는 것을 특징한다.
본 발명은 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 구비되는 다수의 배터리의 전압을 검출하여 소정 개수의 밸런싱 대상 배터리가 존재하면 이들 중 최고 전압의 배터리와 최저 전압의 배터리를 선택하여 서로 병렬 연결시킴으로써 별도의 외부 전원 없이도 전압 평균값을 초과하는 최고 전압의 배터리는 방전되고 전압 평균값에 미치지 못하는 최저 전압의 배터리는 충전되면서 밸런싱이 이루어지는데 그 기술적 특징이 있다.
이러한 본 발명의 기본적인 원리를 도 1을 참조하여 간략하게 설명한다.
전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 구비되는 다수의 배터리들은 배터리 팩의 수명과 안전성을 보장하기 위해 배터리들 사이의 전위차를 최소화하여 밸런싱을 유지시킬 필요가 있는데 본 발명에서 밸런싱이 필요한 두 개의 배터리를 놓고 예를 들어보면 도 1과 같이 전압 평균값을 초과하는 에너지가 충전되어 있는 배터리(b1)와 전압 평균값에 미치지 못하는 에너지가 충전되어 있는 배터리(b2)를 병렬 연결한다.
이 경우 두 배터리 사이에는 소정의 전위차가 발생하게 되며 본 발명은 이러한 전위차를 이용하여 배터리의 밸런싱을 수행하게 된다.
즉, 밸런싱을 통해 상대적으로 높은 전압을 갖는 배터리(b1)가 방전되고 이 에 비례하여 상대적으로 낮은 전압을 갖는 배터리(b2)가 두 배터리간의 전압 차이만큼 충전된다.
이때, 상기 두 배터리(b1,b2)의 손상을 방지하지 위하여 전류제한 저항(r)이 연결되는데 이 경우 배터리(b1)의 전압이 배터리(b2)의 전압보다 상대적으로 높기 때문에 상기 전류제한 저항을 통해 전류가 전압의 차이만큼 흐르게 된다.
상기 두 배터리(b1,b2)가 병렬 연결됨에 따라, 두 배터리(b1,b2)는 서로 충방전되면서 평형화된다.
이제 상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 밸런싱 장치 및 방법을 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 이하, 설명의 편이상 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 구비되는 배터리는 4개로 한정한다.
전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 구비되는 제1 내지 제4배터리(B1~B4)는 직렬 연결되며, 상기 직렬 연결된 제1 내지 제4배터리(B1~B4)의 양종단(A,B)에서 전원이 출력된다. 여기서, 상기 제1 내지 제4배터리(B1~B4)의 양종단을 편이상 a,b,c,d,e,f,g,h라 칭한다.
상기 제1 내지 제4배터리(B1~B4)의 연결부분마다 제1 내지 제3릴레이부(R1~R3)가 각각 설치된다. 즉, 제1릴레이부(R1)는 b,c 사이에 연결되고, 제2릴레이부(R2)는 d,e 사이에 연결되고, 제3릴레이부(R3)는 f,g 사이에 연결된다. 상기 제1 내지 제3릴레이부(R1~R3)는 평시에는 온되어 상기 제1 내지 제4배터리(B1~B 4)를 직렬연결하고, 제어부(CON)의 구동신호(S1)에 따라 오프되어 상기 제1 내지 제4배터리(B1~B4)를 모두 분리시킨다.
상기 제1 내지 제4배터리(B1~B4)의 양종단인 a,b,c,d,e,f,g,h는 제1 및 제2선택회로(SA,SB)의 a,b,c,d,e,f,g,h 단자에 각각 연결된다. 상기 제1 및 제2선택회로(SA,SB)는 제어부(CON)의 선택신호(S2,S3)에 따라 입력단자 중 두 입력단자를 선택하여 두 출력단자(i,j)로 출력한다.
상기 제1선택회로(SA)의 출력단자(i)와 제2선택회로(SB)의 출력단자(i)사이에는 전류제한 저항(R)이 연결되고, 상기 제1선택회로(SA)의 출력단자(j)와 제2선택회로(SB)의 출력단자(j)는 직접 연결된다.
그리고 상기 제1 내지 제4배터리(B1~B4)의 양종단인 a,b,c,d,e,f,g,h는 제어부(CON)와 연결되어, 상기 제어부(CON)가 상기 제1 내지 제4배터리(B1~B4)의 전압을 검출 가능하게 한다.
상기 제어부(CON)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 평형화 동작을 수행하기 위해 제1 내지 제3릴레이부(R1~R3)에 구동신호(S1)를 제공하고, 제1 및 제2선택회로(SA,SB)에 선택신호(S2,S3)에 제공한다.
그럼, 이제부터 상기 제어부(CON)의 처리 동작을 도 3을 참조하여 설명한다.
전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 구비되는 배터리의 평형화 시점이 되면 상기 제어부(CON)는 먼저, 제1 내지 제3릴레이(R1~R3)에 구동신호(S1)를 제공하여 제1 내지 제4배터리(B1~B4)를 연결상태를 차단하고, 각 제1 내지 제4배터리(B1~B4)의 전압을 검출한다(S100단계).
상기 제어부(CON)는 제1 내지 제4배터리(B1~B4)의 전압이 검출되면 이에 대한 평균값을 산출한다(S310단계).
상기 전압 평균값이 산출되면, 상기 제어부(CON)는 산출된 전압 평균값을 기준치로 하여 밸런싱 목표범위를 설정하게 된다(S320). 예컨데, 밸런싱은 산출된 전압 평균값을 기준으로 10mV 범위 밖으로 벗어났을 때 수행하게 되며 이와 같이 밸런싱이 수행되는 범위를 밸런싱 목표범위라고 한다.
상기와 같이 밸런싱 목표범위가 설정되면 계속해서 상기 제어부(CON)는 전압 측정된 다수의 배터리들 중에 밸런싱 목표범위에 속하는 배터리 즉 다시말해 산출된 전압 평균값을 기준으로 10mV 범위 밖으로 벗어난 전압 값을 가진 배터리의 존재여부를 체크한다(S330).
상기 제어부(CON)에 의해 전압 평균값을 기준으로 10mV 범위 밖의 전압값을 가진 배터리가 없다고 판단되면 모든 배터리의 밸런싱이 이루어진 것으로 판단하고 밸런싱을 종료한다.
이와 달리 밸런싱 목표범위인 전압 평균값을 기준으로 10mV 범위 밖의 전압값을 가진 배터리들이 2개 이상 존재한다고 판단되면, 상기 제어부(CON)는 밸런싱 대상 배터리들 중에 최고 전압의 배터리와 최저 전압의 배터리를 선택한다(S340).
이때, 전압 평균값을 초과하는 최고 전압의 배터리를 방전대상 배터리로 정하고, 전압 평균값에 미달되는 최저 전압의 배터리를 충전대상 배터리로 정한다.
그런데, 상기 제어부(CON)는 밸런싱 대상 배터리가 한 개 존재한다고 판단되면 전압 평균값에 근사하여 밸런싱 목표범위에 속하지 않는 배터리들 중에서 상대적으로 최고 전압값 또는 최저 전압값을 갖는 배터리를 선택하여 밸런싱하면 된다.
구체적인 예를 들어, 최저 전압의 배터리를 B1, 최고 전압의 배터리를 B4라고 가정하여 충전대상 배터리 및 방전대상 배터리가 정해지면, 상기 제어부(CON)는 충전대상 배터리(B1)의 양단과 연결된 두 입력단자(a,b)가 두 출력단자(i,j)와 연결되도록 제1선택회로(SA)에 선택신호(S2)를 제공하고, 방전대상 배터리(B4)의 양단과 연결된 두 입력단자(g,h)가 두 출력단자(i,j)와 연결되도록 제2선택회로(SB)에 선택신호(S3)를 제공한다.
상기 선택신호(S1,S2)에 의해 상기 제1선택회로(SA)는 충전대상 배터리(B1)의 양단(a,b)과 두 출력단자(i,j)를 연결하고, 상기 제2선택회로(SB)는 방전대상 배터리(B4)의 양단(g,h)과 두 출력단자(i,j)를 연결한다. 이에 따라 충전대상 배터리(B1)와 방전대상 배터리(B4)가 병렬 연결되며, 그 결과 상대적으로 전위가 높은 방전대상 배터리(B4)로부터 전류가 일정 시간동안 흘러 충전대상 배터리(B1)가 충전되게 된다. 이와 같은 밸런싱은 두 배터리의 전압이 전압 평균값에 도달하여 평형화될 때까지 계속된다(S360).
이때, 상기 제1선택회로(SA)의 출력단자(i,j)와 상기 제2선택회로(SB)의 출
력단자(i,j) 사이에는 전류제한 저항(R)이 연결되어, 과전류가 흘러 배터리가 파괴되는 것을 방지한다.
밸런싱이 완료되면 상기 제어부(CON)는 이를 판단한 후(S370) 다시 다수의 배터리의 전압을 검출하고 이어서 상술한 바와 같은 처리과정을 거쳐 밸런싱 대상 배터리가 한 개도 존재하지 않을 때까지 반복해서 처리하게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명은 전기 자동차에 구비되는 다수의 배터리 자체적으로 충방전을 수행하여 평형화를 이룸으로써, 충전된 에너지의 손실없이 다수의 배터리의 평형상태를 유지시킬 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은 방전저항을 사용하지 않음에 따라 배터리 관리 시스템의 발열을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 다수의 배터리가 구비된 배터리 팩의 배터리 밸런싱 장치에 있어서,
    다수의 배터리 사이에 각각 설치되어 각 배터리를 직렬 연결하거나 그 연결상태를 차단시키는 스위칭부와,
    다수의 배터리 중 상기 스위칭부의 구동에 의해 선택된 두 배터리를 병렬 연결하는 선택회로부와,
    상기 다수의 배터리의 각각에 대해 전압을 검출하여 평균값을 산출하고 평균값을 기준치로 하여 밸런싱 대상 배터리들을 체크한 후 밸런싱 대상 배터리들이 존재하면 이들 중 최고 전압 배터리 및 최저 전압 배터리를 선택하여 서로 병렬 연결되도록 상기 선택회로부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 밸런싱 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위칭부는 다수의 릴레이로 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리의 밸런싱 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 선택회로부는,
    다수의 배터리의 양단과 연결되어, 선택된 어느 한 배터리의 양단을 출력 단
    자들과 연결하는 제1선택회로와,
    상기 다수의 배터리의 양단과 연결되어, 선택된 어느 한 배터리의 양단을 출력 단자들과 연결하며, 상기 출력 단자들은 상기 제1선택회로의 출력 단자들과 연결되는 제2선택회로를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 스위칭부에 구동신호를 제공하여 각 배터리의 전압을 검출할 수 있도록 다수의 배터리의 연결상태를 차단시키고,
    다수의 배터리의 각각에 대해 전압을 검출하여 평균값을 산출하고 평균값을 기준치로 밸런싱 대상 배터리들을 체크한 후 밸런싱 대상 배터리들이 존재하면 이들 중 최고 전압의 배터리 및 최저 전압의 배터리를 선택하여 서로 병렬 연결되도록 상기 제1 및 제2선택회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리의 밸런싱 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 선택회로부는
    상기 제1선택회로의 출력단자와 상기 제2선택회로의 출력단자 사이에 연결되어, 과전류가 흐르는 것을 방지하는 전류제한 저항이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 밸런싱 장치.
  5. 다수의 배터리가 구비된 배터리 팩의 배터리 평형화 방법에 있어서,
    다수의 배터리의 각각에 대해 전압을 검출하는 단계와,
    상기 검출된 다수의 배터리 전압의 평균값을 산출하는 단계와,
    상기 산출된 전압 평균값을 기준치로 하여 밸런싱 목표범위를 설정하는 단계 와,
    상기 검출된 배터리의 전압이 밸런싱 목표범위에 속하는 밸런싱 대상 배터리의 존재여부를 판단하는 단계와,
    밸런싱 대상 배터리가 존재한다고 판단되면 밸런싱 대상 배터리들 중 최고 전압의 배터리와 최저 전압의 배터리를 선택하는 단계와,
    선택된 최고 전압의 배터리와 최저 전압의 배터리를 서로 병렬 연결하여 다같이 전압 평균값에 도달될 때까지 최고 전압의 배터리가 방전되고 이에 상응하여 최저 전압의 배터리가 충전되는 밸런싱 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 밸런싱 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 배터리 밸런싱 방법은,
    밸런싱 대상 배터리가 한 개 존재한다고 판단되는 경우 해당 배터리의 전압이 전체 배터리의 평균 전압값보다 낮은지(제1케이스) 또는 높은지(제2케이스)에 따라 상기 밸런싱 목표범위에 속하지 않는 배터리들 중에서 최고 전압값(제1케이스인 경우) 또는 최저 전압값(제2케이스의 경우)을 갖는 배터리를 선택하여 상기 밸런싱 대상 배터리와 밸런싱하는 것을 특징으로 하는 배터리 밸런싱 방법.
KR1020050003852A 2005-01-14 2005-01-14 배터리의 밸런싱 장치 및 방법 KR100666817B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050003852A KR100666817B1 (ko) 2005-01-14 2005-01-14 배터리의 밸런싱 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050003852A KR100666817B1 (ko) 2005-01-14 2005-01-14 배터리의 밸런싱 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060083343A KR20060083343A (ko) 2006-07-20
KR100666817B1 true KR100666817B1 (ko) 2007-01-09

Family

ID=37173724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050003852A KR100666817B1 (ko) 2005-01-14 2005-01-14 배터리의 밸런싱 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100666817B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010120843A2 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Valence Technology, Inc. Battery systems and operational methods
KR100993110B1 (ko) * 2007-07-26 2010-11-08 주식회사 엘지화학 배터리 셀의 충전량 밸런싱 장치 및 방법
US8963499B2 (en) 2010-10-12 2015-02-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack, method of controlling the same, and energy storage system including the battery pack
KR20190026485A (ko) 2017-09-05 2019-03-13 에스케이이노베이션 주식회사 전지 밸런싱 장치 및 방법

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100680901B1 (ko) * 2006-02-28 2007-02-09 김금수 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법
KR100908716B1 (ko) 2007-03-02 2009-07-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
KR100964316B1 (ko) * 2007-04-30 2010-06-16 조현찬 배터리 셀 밸런싱 시스템, 그 방법 및 이를 기록한기록매체
KR101220339B1 (ko) * 2007-10-16 2013-01-09 한국과학기술원 직렬연결 배터리 스트링을 위한 자동 전하 균일 방법 및장치
KR101107999B1 (ko) 2007-10-16 2012-01-25 한국과학기술원 전압 센서와 전하 균일 장치가 결합된 배터리 운용 시스템
KR101164629B1 (ko) 2007-10-16 2012-07-11 한국과학기술원 직렬 연결 배터리 스트링을 위한 2단 전하 균일 방법 및장치
KR100950588B1 (ko) * 2007-11-13 2010-04-01 코칩 주식회사 전기이중층캐패시터 모듈의 충전 장치
KR101156977B1 (ko) 2007-12-31 2012-06-20 에스케이이노베이션 주식회사 고전압 배터리 팩의 셀 밸런싱 방법
KR101182336B1 (ko) * 2009-09-14 2012-10-09 이정용 배터리 관리 시스템의 복수의 셀 전압 밸런싱을 위한 제어방법
US8436582B2 (en) * 2010-07-09 2013-05-07 Freescale Semiconductor, Inc. Battery cell equalizer system
KR101249972B1 (ko) * 2010-08-17 2013-04-03 정윤이 배터리 팩 그리고 배터리 팩의 액티브 셀 밸런싱 방법
WO2012023707A2 (ko) * 2010-08-17 2012-02-23 Jung Eun-Ey 배터리 팩 그리고 배터리 팩의 액티브 셀 밸런싱 방법
KR101241532B1 (ko) * 2011-09-05 2013-03-11 에스케이씨앤씨 주식회사 충전 전압을 적응적으로 가변시키는 배터리 충전 장치 및 그의 배터리 충전 제어방법
KR101497602B1 (ko) * 2012-05-02 2015-03-03 주식회사 엘지화학 배터리 밸런싱 시스템 및 이를 이용한 배터리 밸런싱 방법
US9318910B2 (en) 2012-09-06 2016-04-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Cell balancing circuit and cell balancing method using the same
KR101461895B1 (ko) 2013-05-03 2014-11-13 현대자동차 주식회사 배터리 팩의 셀 밸런싱 시스템 및 셀 밸런싱 방법
KR101729820B1 (ko) * 2014-12-08 2017-04-24 주식회사 엘지화학 배터리 랙 릴레이 컨트롤 장치 및 방법
KR101755582B1 (ko) * 2015-07-09 2017-07-10 (주)위너텍코리아 전기 에너지 저장장치의 셀 밸런싱 장치 및 방법
KR102035674B1 (ko) * 2015-11-02 2019-10-23 주식회사 엘지화학 배터리 모듈들의 전압 균일화 장치 및 방법
KR102286008B1 (ko) * 2016-10-24 2021-08-04 한화디펜스 주식회사 배터리 시스템 및 배터리 팩의 충방전 제어 방법
KR101988027B1 (ko) * 2018-09-21 2019-06-11 주식회사 다음코리아 배터리의 밸런싱 장치 및 방법
KR20220046205A (ko) * 2020-10-07 2022-04-14 삼성전자주식회사 로봇 및 그 제어 방법

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100993110B1 (ko) * 2007-07-26 2010-11-08 주식회사 엘지화학 배터리 셀의 충전량 밸런싱 장치 및 방법
US8054044B2 (en) 2007-07-26 2011-11-08 Lg Chem, Ltd. Apparatus and method for balancing of battery cell'S charge capacity
US8773070B2 (en) 2007-07-26 2014-07-08 Lg Chem, Ltd. Apparatus and method for balancing charge capacity of battery cell
WO2010120843A2 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Valence Technology, Inc. Battery systems and operational methods
WO2010120843A3 (en) * 2009-04-16 2011-01-20 Valence Technology, Inc. Battery systems and operational methods
KR20120006999A (ko) * 2009-04-16 2012-01-19 발렌스 테크놀로지, 인코포레이티드 배터리 시스템 및 동작 방법
CN102396129A (zh) * 2009-04-16 2012-03-28 威伦斯技术公司 电池系统及其运行方法
KR101702151B1 (ko) * 2009-04-16 2017-02-03 발렌스 테크놀로지, 인코포레이티드 배터리 시스템 및 동작 방법
US8963499B2 (en) 2010-10-12 2015-02-24 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack, method of controlling the same, and energy storage system including the battery pack
KR20190026485A (ko) 2017-09-05 2019-03-13 에스케이이노베이션 주식회사 전지 밸런싱 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060083343A (ko) 2006-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100666817B1 (ko) 배터리의 밸런싱 장치 및 방법
US7928691B2 (en) Method and system for cell equalization with isolated charging sources
JP3961950B2 (ja) ハイブリッド電源装置
US20060097700A1 (en) Method and system for cell equalization with charging sources and shunt regulators
US8928174B2 (en) Battery control apparatus, battery control method, and vehicle
WO2012102128A1 (ja) 電池パック及び電力消費機器
CN101714649B (zh) 电池部件以及使用了该电池部件的电池系统
JP5687016B2 (ja) 複数の電池セル間のエネルギー均衡を用いる電池管理システム
JP4841402B2 (ja) 過充電・過放電検出回路を備える電源装置
JP2009286292A (ja) 車両用の電源装置
WO2010038347A1 (ja) 電池均等化回路、及び電池電源装置
JP2010127722A (ja) バッテリシステム
US20120001640A1 (en) Power supply device capable of detecting disconnection of ground line
JP2010032412A (ja) 車両用の電源装置
JP2007300701A (ja) 車両用の電源装置
JP2005151720A (ja) セルバランス補正装置、二次電池、セルバランス補正方法及びセルバランス補正プログラム
JP2008043009A (ja) 電池パックおよび制御方法
US8441234B2 (en) Detecting module for a battery equalizer and method for detecting a battery equalizer
JP2008011657A (ja) 電源装置
JP5314626B2 (ja) 電源システム、放電制御方法および放電制御プログラム
CN112384405B (zh) 控制车辆中的电池系统的方法
KR20180035080A (ko) 배터리 셀 밸런싱 회로
JP2010011631A (ja) 電源装置
JP2004031192A (ja) 並列接続電池の容量劣化異常検出装置
KR101988027B1 (ko) 배터리의 밸런싱 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130102

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140102

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141231

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151229

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180102

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190102

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 14