KR100749476B1 - 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법 - Google Patents
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Abstract
복수의 전지 셀이 하나의 팩으로 구성되고, 적어도 하나 이상의 팩을 포함하는 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템은 센싱부 및 메인 제어부를 포함한다. 센싱부는 배터리 팩의 팩전류, 팩전압 및 셀온도를 측정하고 출력한다. 메인 제어부는 센싱부로부터 입력되는 팩전류를 이용하여 방전 누적량을 산출하고, 팩전류에 따라 충전 또는 방전을 결정하여 그에 따라, 셀온도, 팩전류 및 방전 누적량에 대응하는 리셋 팩전압값과 팩전압을 비교하여 SOC를 리셋한다.
BMS, 팩전류, 전류센서, 전류 오프셋
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리, BMS 및 BMS의 주변장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MCU를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 구동 방법에 관한 순서도이다.
본 발명은 배터리 관리 시스템(Battery Management System)에 관한 것으로, 특히, 전기 에너지를 이용하는 자동차에 사용될 수 있는 배터리 관리 시스템 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
가솔린이나 중유를 주연료로 사용하는 내연 엔진을 이용하는 자동차는 대기오염 등 공해발생에 심각한 영향을 주고 있다. 따라서 최근에는 공해발생을 줄이기 위하여, 전기 자동차 또는 하이브리드(Hybrid) 자동차의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.
전기 자동차는 배터리(battery)에서 출력되는 전기에너지에 의해 동작하는 배터리 엔진을 이용하는 자동차이다. 이러한 전기 자동차는 충방전이 가능한 다수의 2차 전지(cell)가 하나의 팩(pack)으로 형성된 배터리를 주동력원으로 이용하기 때문에 배기가스가 전혀 없으며 소음이 아주 작은 장점이 있다.
한편, 하이브리드 자동차라 함은 내연 엔진을 이용하는 자동차와 전기 자동차의 중간 단계의 자동차로서, 두 가지 이상의 동력원, 예컨대 내연 엔진 및 배터리 엔진을 사용하는 자동차이다. 현재에는, 내연 엔진과 수소와 산소를 연속적으로 공급하면서 화학반응을 일으켜 직접 전기 에너지를 얻는 연료 전지를 이용하거나, 배터리와 연료 전지를 이용하는 등 혼합된 형태의 하이브리드 자동차가 개발되고 있다.
이와 같이 전기 에너지를 이용하는 자동차는 배터리의 성능이 자동차의 성능에 직접적인 영향을 미치므로, 각 전지 셀의 성능이 뛰어나야 할 뿐만 아니라 각 전지 셀의 전압, 전체 배터리의 전압 및 전류 등을 측정하여 각 전지 셀의 충방전을 효율적으로 관리할 수 있는 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 BMS)이 절실히 요구되는 실정이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 보다 정밀하고 정확한 SOC를 산출할 수 있는 배터리 관리 시스템 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 특징에 따른 복수의 전지 셀이 하나의 팩으로 구성되고, 적어도 하나 이상의 팩을 포함하는 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템은, 상기 배터리 팩의 팩전류, 팩전압 및 셀온도를 측정하고 출력하는 센싱부 그리고 상기 센싱부로부터 입력되는 팩전류를 이용하여 방전 누적량을 산출하고, 상기 팩전류에 따라 충전 또는 방전을 결정하여 그에 따라, 상기 셀온도, 팩전류 및 상기 방전 누적량에 대응하는 리셋 팩전압값과 상기 팩전압을 비교하여 SOC를 리셋하는 메인 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 복수의 전지 셀이 하나의 팩으로 구성되고, 적어도 하나 이상의 팩을 포함하는 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템의 구동방법은, a) 팩전류, 팩전압 및 셀온도를 측정하는 단계 b) 상기 측정된 팩전류를 이용하여 팩의 SOC를 산출하는 단계 c) 상기 팩전류를 이용하여 방전 누적량을 산출하는 단계 그리고 d) 상기 팩전압과 상기 팩전류, 리셋 팩전압, 셀온도 및 방전 누적량에 따라 리셋 SOC를 기록한 데이터 테이블에서 대응되는 리셋 팩전압과 비교하여, 비교 결과에 따라 SOC 리셋을 수행하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리, BMS 및 BMS의 주변장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 자동차 시스템은, BMS(1), 배터리(2), 전류센서(3), 냉각팬(4), 퓨즈(5), 메인 스위치(6), ECU(engine controller unit, 7), 인버터(8) 및 모터제너레이터(9)를 포함한다.
먼저, 배터리(2)는 복수의 전지 셀이 서로 직렬로 연결된 복수의 서브팩(2a ~ 2h), 줄력단자(2_OUT1), 출력단자(2_OUT2) 및 서브팩(2d)과 서브팩(2e) 사이에 마련되는 안전스위치(2_SW)를 포함한다. 여기서 서브팩(2a ~ 2h)은 예시적으로 8개로 표시되고 서브팩은 복수의 전지 셀을 하나의 그룹으로 표시한 것에 불과한 것이고, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 안전 스위치(2_SW)는 서브팩(2d)과 서브팩(2e) 사이에 마련되는 스위치로서 배터리를 교체하거나 배터리에 대한 작업을 수행할 때 작업자의 안전을 위하여 수동적으로 온 오프할 수 있는 스위치이다. 본 실시예에서는 서브팩(2d)과 서브팩(2e) 사이에 안전 스위치(2_SW)가 마련되나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 출력단자(2_OUT1) 및 출력단자(2_OUT2)는 인버터(8)와 연결된다.
전류센서(3)는 배터리(2)의 출력전류 량을 측정하여 BMS(1)의 센싱부(10)로 출력한다. 구체적으로 전류센서(3)는 홀(Hall) 소자를 이용하여 전류를 측정하고 측정된 전류에 대응되는 아날로그 전류 신호로 출력하는Hall CT(Hall current transformer)일 수 있다.
냉각팬(4)은 BMS(1)의 제어신호에 기초하여 배터리(2)의 충방전에 의해 발생할 수 있는 열을 냉각하여 온도 상승으로 인한 배터리(2)의 열화 및 충방전 효율의 저하를 방지한다.
퓨즈(5)는 배터리(2)의 단선 또는 단락에 의해 과전류가 배터리(2)에 전달되는 것을 방지한다. 즉 과전류가 발생하면 퓨즈(5)는 단선되어 과전류가 배터리(2)에 전달되는 것을 차단한다.
메인 스위치(6)는 과전압, 과전류, 고온 등 이상 현상이 발생하면BMS(1) 또는 자동차의ECU(7)의 제어신호에 기초하여 배터리(2)를 온오프 한다.
BMS(1)는 센싱부(10), MCU(Main control unit, 20), 내부전원 공급부(30), 셀밸런싱부(40), 저장부(50), 통신부(60), 보호회로부(70), 파워온 리셋부(80) 및 외부인터페이스(90)를 포함한다.
센싱부(10)는 배터리 전체 팩전류, 배터리 전체 팩전압, 각 전지 셀전압, 셀온도 및 주변온도를 측정하여 MCU(20)에 전달한다.
MCU(20)는 센싱부(10)로부터 전달받은 배터리 전체 팩전류, 배터리 전체 팩전압, 각 전지 셀의 팩전압, 셀온도 및 주변온도에 대응되는 디지털 데이터에 기초하여 배터리(2)의 충전상태(state of charging, 이하 SOC), 건강상태(state of health, 이하 SOH) 등을 추정하여 배터리(2)의 충방전을 제어한다. 또한, MCU(20) 는 배터리(2)의 상태를 알려주는 정보를 생성하고 자동차의 ECU(7)에 전달한다. 따라서 자동차의 ECU는 MCU(20)로부터 전달된 SOC 및 SOH에 기초하여 배터리(2)의 충전 또는 방전을 수행한다. 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 MCU(20)는 충전상태(SOC)를 정확히 추정하기 위해 건강상태(SOH)를 고려한다. MCU(20)는 방전 누적량을 산출하고, 센싱부(10)로부터 입력된 셀온도, 팩전류 및 방전 누적량과 저장된 데이터 테이블을 비교하고, 비교 결과 현재 배터리 셀온도, 팩전류 및 방전 누적량에 해당되는 테이블 영역의 팩전압과 현재 배터리 팩전압을 비교하여 SOC 리셋 여부를 결정한다. 데이터 테이블은 방전 누적량에 따라, 실험적으로 측정한 팩전류, 팩전압 및 셀온도를 나타낸 테이블을 사용할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서 데이터 테이블에 기록된 팩전압을 리셋 팩전압으로 정의한다.
내부전원 공급부(30)는 일반적으로 보조 배터리를 이용하여 BMS(1)에 전원을 공급하는 장치이다.
셀밸런싱부(40)는 각 셀의 충전상태의 균형을 맞춘다. 즉, 충전상태가 비교적 높은 셀은 방전시키고 충전상태가 비교적 낮은 셀은 충전시킬 수 있다.
저장부(50)는 BMS(1)의 전원이 오프될 때, 현재의SOC, SOH 등의 데이터들을 저장한다. 여기서 저장부(50)는 전기적으로 쓰고 지울 수 있는 비휘발성 저장장치로서 EEPROM일 수 있다.
통신부(60)는 자동차의 동력발생장치의 제어부와 통신을 수행한다.
보호회로부(70)는 펌웨어(firm ware)를 이용하여 외부의 충격, 과전류, 저전압 등으로부터 BMS(1)를 보호하기 위한 회로이다.
파워온 리셋부(80)는 BMS(1)의 전원이 켜지면 전체 시스템을 리셋한다.
외부 인터페이스(90)는 냉각팬(4), 메인 스위치(6) 등 BMS의 보조장치들을 MCU(20)에 연결하기 위한 장치이다. 본 발명의 실시 예에서는 냉각팬(4) 및 메인 스위치(6)만이 도시되었지만 이에 한정되는 것은 아니다.
ECU(7)는 차량의 액셀러레이터(accelerator), 브레이크(break), 차량 속도 등의 정보에 기초하여 토크 정도를 결정하고, 모터제너레이터(9)의 출력이 토크 정보에 맞도록 제어한다. 즉 ECU(7)는 인버터(8)의 스위칭을 제어하여 모터제너레이터(9)의 출력이 토크 정보에 맞도록 제어한다. 또한 ECU(7)는 BMS(1)의 통신부(60)를 통하여 MCU(20)로부터 전달되는 배터리(2)의 SOC를 전달받아 배터리(2)의 SOC가 목표값(예컨대 55%)이 되도록 제어한다. 예를 들면 MCU(20)로부터 전달된 SOC가 55% 이하이면 인버터(8)의 스위치를 제어하여 전력이 배터리(10) 방향으로 출력되도록 하여 배터리(2)를 충전시키고 이때 팩전류(I)는 '+'값이 될 수 있다. 한편, SOC가 55% 이상이면 인버터(8)의 스위치를 제어하여 전력이 모터제너레이터(9) 방향으로 출력되도록 하여 배터리(2)를 방전시키고 이때 팩전류(I)는 '-'값이 될 수 있다. 이에 더하여 ECU(7)는 BMS(1)의 통신부(60)를 통하여 MCU(20)로부터 전달되는 배터리(2)의 SOH를 전달받아 자동차의 계기판(미도시) 등의 표시장치에 표시되도록 할 수 있다.
인버터(8)는 ECU(7)의 제어신호에 기초하여 배터리(2)가 충전 또는 방전되도록 한다.
모터 제너레이터(9)는 배터리(2)의 전기에너지를 이용하여 ECU(7)로부터 전 달되는 토크 정보에 기초하여 자동차를 구동한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 열화를 고려하여 SOC를 리셋하는 배터리 관리 시스템에 대해서 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MCU(20)를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, MCU(20)는 제어부(210), SOH 판정부(220), 저장부(230), SOC 측정부(240)를 포함한다.
제어부(210)는 센싱부(10)부로부터 입력되는 팩전류, 팩전압 및 셀온도 값을 인식하고, SOH 판정부(220)로부터 방전 누적량을 일정한 시간 간격으로 입력받는다. 구체적으로 일정한 시간 간격이란 10ms 정도의 짧은 시간일 수 있다. 제어부(210)는 팩전류, 팩전압, 셀온도 및 방전 누적량을 데이터 베이스(230)에 저장된 데이터 테이블과 비교한다. 제어부(210)는 팩전류의 방향을 감지하여 충전 또는 방전을 결정하고, 방전 누적량, 팩전류, 셀온도 및 팩전압을 데이터 테이블에 기록된 데이터와 비교하고, 비교 결과에 따라 SOC 리셋 신호를 생성하여 SOC 산출부(240)로 전송할 수 있다.
SOH 판정부(220)는 팩전류가 배터리로부터 자동자의 동력발생장치 쪽으로 흐르는 경우 팩전류 값을 누적하여 방전 누적량을 생성한다. 방전 누적량이 증가할 수록 배터리가 점점 열화되는 것으로 판정할 수 있다. SOH 판정부(220)는 일정한 시간 간격으로 생성된 방전 누적량을 제어부(210)로 전송할 수 있다.
데이터베이스(230)는 팩전류, 팩전압, 셀온도 및 방전 누적량으로 구성된 데이터 테이블을 저장한다. 데이터 테이블은 반복 실험에 의해 구체화된 데이터이며, 각각의 방전 누적량에 대하여 각 팩의 SOC를 기준으로 팩전류, 팩전압 및 셀온도를 실험에 의해 측정하고, 이를 기록한 테이블이다.
SOC 산출부(240)는 아래 수학식 1을 이용하여 팩의 SOC를 산출하고, 제어부(210)로 출력한다.
또한, SOC 산출부(240)는 제어부(210)로부터 수신한 SOC 리셋 명령에 따라 SOC를 리셋하고, 다시 수학식 1과 같은 방법으로 팩의 SOC를 산출한다. SOC 리셋이라 함은, 팩전류, 팩전압 등을 기초로 판단한 배터리의 상태가 일정 조건에 해당하는 경우 실험에 의해 얻어진 데이터 등을 이용하여 추정 SOC 값을 무시하고 특정 SOC 값을 현재의 배터리의 SOC값으로 설정하는 것을 의미한다. 이 때 SOC 값을 '리셋 SOC'라고 한다. 보통의 경우에는 앞의 수학식 1에 의해 산출된 추정 SOC를 현재의 배터리의 SOC로 출력한다. 그러나 수학식 1에 의해 계산된 산출 SOC는 팩전류 값을 기초로 산출된 것이므로 실제 배터리(2)의 SOC와는 오차가 있을 수 있다. 이러한 오차를 보정하기 위하여 SOC 리셋을 수행하는 것이다.
표 1 및 표 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템에서 사용하는 팩전류, 팩전압, 셀온도 및 SOC 값에 관한 데이터 테이블이다. 표 1은 사용하기 전의 배터리 즉, 방전 누적량이 0Ah일 때 배터리에 대한 데이터이고, 표 2는 방전 누적량 2139Ah일 때 배터리에 대한 데이터이다. 방전 누적량 2139Ah는 10000 cycle 동안 충방전을 반복한 후 총 누적된 방전량을 나타낸다. 본 발명의 실시예에서 1cycle은 7.8Crate로 15초동안 충전한후 10초 지연하고, 12Crate로 방전한 후 11.4초 방전한 후 다시 10초 지연하는 기간을 의미한다. 1C rate는 배터리의 총용량을 1시간동안 충전 또는 방전할 수 있는 전류의 크기를 의미하는데, 예를 들면 배터리의 총 용량이 10Ah 라면, 이 배터리의 1C 라 함은 10A의 전류를 의미한다. 표 1 및 표 2에서 설명의 편의를 위해 셀온도는 25°일 때를 설명한다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 다른 셀온도에 대한 데이터 테이블을 이용하여 배터리의 열화를 고려하여 SOC를 보정할 수 있다.
표 1 및 표 2에 표시된 바와 같이, 방전 누적량이 0Ah인 배터리와 방전 누적량이 2139Ah인 배터리에 따라 동일한 팩전류 조건하에서 팩전압이 충전 및 방전시 다른 값을 갖는다. 방전 누적량이 2139Ah인 배터리는 열화에 따라 셀 내의 내부저항이 증가하여 방전 누적량이 0Ah인 배터리에 비해 방전시 동일한 팩전류라면, 출력되는 팩전압이 낮다. 즉, 증가된 내부 저항만큼 전압이 강하되어 출력 팩전압은 낮아진다. 반면에 충전시에 출력 팩전압은 동일한 전류가 흐르는 경우 증가된 내부 저항에 의해 전압상승이 발생하여 팩전압이 증가한다. 따라서, 열화 정도를 방전 누적량에 의해 측정하고, 데이터 테이블을 이용하여, SOC를 소정치에서 리셋 시키고, 다시 SOC를 산출한다. 예를 들면, 방전 누적량 2139Ah에서 셀온도가 25°인 경우, MCU(20)로 입력된 팩전류 및 팩전압이 각가 5A, 155.6V 일 때 SOC 값이 73%인 경우, 현재 SOC를 70%로 리셋한다. 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템에서 리셋 지점으로 SOC가 25%, 40%, 70%, 85%인 지점을 설정하였으나, 본 발명은 이 에 한정되지 않는다.
이하, 배터리 관리 시스템에서 열화 상태에 따라 SOC를 리셋하는 방법에 대해 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 다른 열화 상태에 따라 SOC를 리셋하는 방법에 관해 도시한 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 센싱부(10)는 팩전압(Vp), 팩전류(Ip) 및 셀온도(Tc)를 측정한다(S100). MCU(20)는 측정된 팩전압(Vp), 팩전류(Ip) 및 셀온도(Tc)를 입력받고, 팩전류(Ip)를 이용하여 방전 누적량(D)을 계산한다(S200). 구체적으로 방전 누적량은 수학식 2를 이용하여 구할 수 있다.
배터리 총 사용 시간 중에서 방전을 하는 기간동안만 팩전류(Ip)를 합산하여 방전 누적량을 구할 수 있다. MCU(20)는 방전 누적량을 데이터 테이블에 방전 누적량(An)과 일치하는지 판단한다(S300). 방전 누적량(An)은 데이터 테이블에 기재된 모든 방전 누적량값을 의미한다. 즉, 현재 방전 누적량을 데이터 테이블에 기재된 모든 방전 누적량값과 비교한다. 데이터 테이블에 모든 방전 누적량에 대한 데이터를 포함할수 없으므로, 데이터 테이블에 기록되어 있는 방전 누적량과 일치하지 않는 경우 데이터 테이블에서 현재 계산한 방전 누적량(D)을 포함하는 구간의 상한 및 하한 경계가 되는 방전 누적량(An)을 검색한다(S310). 검색결과에 따른 상한 방 전 누적량과 하한 방전 누적량에 각각 대응하는 리셋 팩전압값 데이터를 이용하여 현재 방전 누적량에 대응되는 리셋 팩전압값을 산출한다(S320). 구체적으로, 데이터 테이블에 포함되지 않는 방전 누적량에 대해서는 데이터 테이블에 기재된 상한 및 하한 방전 누적량을 이용하여 내분법으로 리셋 팩전압값을 산출할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의SOC 리셋 방법에서는 리셋 SOC에 대응하는 팩전압값을 리셋 팩전압값으로 한다. 현재 방전 누적량이 350Ah 일 때, 데이터 테이블에서 현재 방전 누적량에 대응되는 상한 방전 누적량 및 하한 방전 누적량이 각각 400Ah 및 300Ah이고, 각각의 방전 누적량에 대응되는 리셋 팩전압값이 155V 및 156V인 경우, 350Ah는 300Ah와 400Ah의 중간에 위치한 값이므로, 내분법에 의해 350Ah에 대응되는 리셋 팩전압값은 155.5V 가 된다.
데이터 테이블에 현재 방전 누적량에 관한 데이터가 기재되어 있는 경우에는 현재 팩전류(Ip) 및 셀온도(Tc)를 이용하여 데이터 테이블에서 리셋 팩전압값을 결정한다(S400). 그리고 MCU(20)는 현재 팩전류(Ip)의 방향을 이용하여 현재 충전 또는 방전 중인지 판단한다(S500). 현재 방전 중인 경우 리셋 팩전압값과 현재 팩전압(Vp)을 비교하여 현재 팩전압이 리셋 팩전압값보다 작은 경우(S600), 현재 SOC를 데이터 테이블에 기재된 SOC 값으로 리셋한다(S800). 그렇지 않은 경우 단계 S100부터 다시 반복한다. 현재 충전 중인 경우 리셋 팩전압값과 현재 팩전압(Vp)을 비교하여 현재 팩전압이 리셋 팩전압값보다 큰 경우(S700), 현재 SOC를 데이터 테이블에 기재된 SOC 값으로 리셋한다(S800). 그렇지 않은 경우 단계 S100부터 다시 반복한다. SOC 리셋을 마치면, 리셋된 SOC 값으로 SOC를 추정한다. 이와 같은 단계를 반복하면서 산출된 SOC가 배터리 열화에 따라 큰 오차를 갖는 것을 방지하고, 배터리 열화가 반영된 SOC 값으로 리셋함으로서 보다 정확한 SOC 값을 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명에 따르면, 배터리의 열화를 고려하여 SOC를 리셋함으로써 보다 정밀하고 정확한 SOC를 산출할 수 있는 배터리 관리 시스템 및 그 구동 방법을 제공한다.
Claims (8)
- 복수의 전지 셀이 하나의 팩으로 구성되고, 적어도 하나 이상의 팩을 포함하는 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템에 있어서,상기 배터리 팩의 팩전류, 팩전압 및 셀온도를 측정하고 출력하는 센싱부상기 센싱부로부터 입력되는 팩전류를 이용하여 방전 누적량을 산출하고, 상기 팩전류에 따라 충전 또는 방전을 결정하여 그에 따라, 상기 셀온도, 팩전류 및 상기 방전 누적량에 대응하는 리셋 팩전압값과 상기 팩전압을 비교하여 SOC를 리셋하는 메인 제어부를 포함하는 배터리 관리 시스템.
- 제1항에 있어서,상기 메인 제어부는,상기 셀온도, 팩전류, 및 상기 방전 누적량에 따라 상기 리셋 팩전압에 관한 데이터를 포함하는 데이터 베이스,상기 데이터 베이스의 리셋 팩전압과 상기 팩전압을 비교하여 SOC 리셋을 결정하는 제어부,상기 팩전류를 적산하여 SOC를 추정하고, 상기 제어부의 리셋 명령에 따라 SOC를 리셋하는 SOC 산출부, 그리고방전시 팩전류를 적산하여 방전 누적량을 산출하고, 상기 방전 누적량을 상 기 제어부로 전송하는 SOH 판정부를 포함하는 배터리 관리 시스템.
- 제2항에 있어서,상기 제어부는,상기 산출된 방전 누적량이 상기 데이터 베이스의 데이터에 포함된 상기 방전 누적량과 일치하지 않는 경우, 내분법을 이용하여 상기 산출된 방전 누적량에 대응하는 리셋 팩전압값을 산출하는 배터리 관리 시스템.
- 제3항에 있어서,상기 제어부는,상기 팩전압이 충전시 상기 리셋 팩전압 이상이면SOC 리셋 명령을 생성하고, 상기 팩전압이 방전시 상기 리셋 팩전압 이하면 SOC 리셋 명령을 생성하는 배터리 관리 시스템.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 팩전압은 상기 복수의 셀 각각의 셀전압과 상기 팩 내부 저항에 인가되는 전압값의 합으로 측정되는 배터리 관리 시스템.
- 복수의 전지 셀이 하나의 팩으로 구성되고, 적어도 하나 이상의 팩을 포함하 는 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템의 구동방법에 있어서,a) 팩전류, 팩전압 및 셀온도를 측정하는 단계b) 상기 측정된 팩전류를 이용하여 팩의 SOC를 산출하는 단계c) 상기 팩전류를 이용하여 방전 누적량을 산출하는 단계 그리고d) 상기 팩전압과 상기 팩전류, 리셋 팩전압, 셀온도 및 방전 누적량에 따라 리셋 SOC를 기록한 데이터 테이블에서 대응되는 리셋 팩전압과 비교하여, 비교 결과에 따라 SOC 리셋을 수행하는 단계를 포함하는 배터리 관리 시스템의 구동방법.
- 제6항에 있어서,상기 d) 단계는,방전시에는 상기 팩전압이 상기 리셋 팩전압 이하면 SOC 리셋을 수행하고, 충전시에는 상기 팩전압이 상기 리셋 팩전압 이상이면 SOC 리셋을 수행하는 배터리 관리 시스템의 구동방법.
- 상기 제7항에 있어서,상기 d) 단계는,상기 데이터 테이블에서 상기 산출된 방전 누적량에 대한 데이터가 없는 경우, 상기 산출된 방전 누적량을 포함하는 구간의 상한 및 하한 방전 누적량을 검색하고, 상기 검색된 상한 및 하한 방전 누적량에 대응되는 리셋 팩전압 값을 이용하 여 상기 산출된 방전 누적량에 대응되는 리셋 팩전압 값을 생성하는 배터리 관리 시스템의 구동방법.
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