KR100993036B1 - Ｂｍｕ 리워크 판단 시스템 및 방법 - Google Patents

Ｂｍｕ 리워크 판단 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100993036B1
KR100993036B1 KR1020070091322A KR20070091322A KR100993036B1 KR 100993036 B1 KR100993036 B1 KR 100993036B1 KR 1020070091322 A KR1020070091322 A KR 1020070091322A KR 20070091322 A KR20070091322 A KR 20070091322A KR 100993036 B1 KR100993036 B1 KR 100993036B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rework
value
voltage
sensing
bmu
Prior art date
Application number
KR1020070091322A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090026391A (ko
Inventor
김진섭
한현
이석훈
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 KR1020070091322A priority Critical patent/KR100993036B1/ko
Publication of KR20090026391A publication Critical patent/KR20090026391A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100993036B1 publication Critical patent/KR100993036B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/28—Provision in measuring instruments for reference values, e.g. standard voltage, standard waveform
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
    • G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
    • G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • 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
    • 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

Abstract

본 발명에 따른 BMU 리워크 판단 시스템은, 하나 이상의 셀로 구성되는 셀 스택부; 상기 셀 스택의 전압을 센싱하고 상기 센싱 전압값을 출력하는 전압센싱부; BMU의 재작업 회수에 대한 값인 리워크값을 저장하는 저장부; 및 상기 전압센싱부로부터 상기 각 셀의 모든 센싱 전압값이 0V로 입력된 후, 기준전압이상으로 입력되는 경우 상기 저장부로부터 독출한 리워크(rework)값을 증가시켜 출력하는 연산제어부를 포함하고, 상기 저장부는 상기 연산제어부로부터 출력된 상기 리워크값을 갱신하여 저장하는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 따르면, 배터리를 관리 및 제어하는 BMU 시스템의 불량이나 재테스트 등에 따른 재작업 또는 필드 복원 등의 경우를 자동적으로 인식하여 저장 및 관리함으로써, BMU의 통계적 지표 및 활용 방향 등을 효과적으로 분석하고 사후 관리할 수 있는 효과를 창출한다.
배터리, BMU, 필드복원, FIELD RETURN, 재작업, REWORK, 이력데이터, 통계

Description

ＢＭＵ 리워크 판단 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DECIDING REWORK FOR BMU}
본 발명은 배터리 팩의 관리 및 제어에 관한 BMU 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 상기 BMU의 재작업 또는 필드복원 등의 횟수를 자동적으로 인지할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이차전지는 충방전에 의해 내부 활물질이 산화-환원되는 전기화학적 반응을 통해 화학 에너지와 전기 에너지간의 변환이 이루어지는 매카니즘으로 이용되게 되며, 이러한 이차 전지의 성능은 충전 방법, 사용 온도, 외부 부하율(load level) 및 충방전 횟수 등에 영향을 받게 된다.
또한, 최근의 이차 전지는 높은 에너지 밀도와 가벼운 질량을 갖는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지 또는 연료 전지 등이 주로 개발되고 있으며, 산업용, 자동차용, 휴대용 또는 이동용 전원 장치 등 그 활용분야를 넓혀가고 있다.
이와같이 운용되는 이차 전지는 크게 충반전의 물리적 변화가 이루어져 전원의 역할을 하는 셀과 배터리팩으로 구분할 수 있는데, 셀(cell 또는 셀팩(cell pack))은 충방전 가능한 물리적 성질을 가진 소자를 의미하며, 어떠한 보호회로나 제어회로도 장착되지 않은 상태를 지칭하고, 배터리팩은 상기 셀의 구동이나 제어 또는 모니터링에 관한 각종 제어회로가 장착되고, 사용하고자하는 외부 시스템에 알맞게 패키징된 것을 지칭한다.
상기 제어회로는 주로 이차 전지의 충방전을 제어하고, 또한 이차 전지의 과충전이나 과방전시 회로를 차단함으로써,이차 전지의 수명을 연장하고 또한 위험한 상황으로부터 사용자를 보호하는 역할을 한다.
실시형태나 응용되는 형태에 따라 배터리 팩은 충전 전계효과 트랜지스터(C-FET)와 방전 전계효과 트랜지스터(D-FET)를 사용하여 배터리의 정상적인 충방전 기능을 제어하도록 구성될 수 있다. 이러한 배터리 보호는 전형적으로는 배터리 관리유닛(BMU, Battery Management Uniu)에 의해 관리되며, 상기 배터리 팩을 좁은 의미에서 상기 BMU로 칭하기도 한다.
배터리 팩의 고장(예를 들면, 과전압 충전 또는 과부하)이나 배터리 셀의 고장이 검출되면, 배터리 시스템의 BMU는 일시적으로 C-FET나 D-FET를 디스에이블시켜서 배터리를 시스템으로부터 차단하거나 디스에이블 퓨즈를 절단하여 배터리를 영속적으로 디스에이블시키도록 구성된다.
앞서 기술된 바와 같이 2차전지를 구동하는 배터리 팩은 2차전지의 충방전 등의 물리적 성질에 따른 위험요소 등을 미연에 방지하고 효과적으로 배터리를 운용하기 위하여 다양한 형태의 BMU를 포함할 수 있다.
그러나, 종래에 이용되는 BMU의 경우, 셀팩에 대한 다양한 물리적 지표를 센싱하고 이를 통하여 배터리를 효과적으로 제어하는 기능을 실시형태에 따라 다양하 게 구비하고 있으나, 배터리 팩의 조립과정이나 양산과정 또는 사용단계에서의 발생하는 불량에 대해 BMU를 분리하여 재작업할 경우 정상 BMU(NORMAL BMU)와 재작업된 BMU를 구분하여 사용하지 않고 있다.
BMU 등에 발생된 불량 여부를 마크(mark)하는 방법으로 하드웨어 칩에 수기로 기재하는 방식 또는 라벨을 외관에 부착하는 방법 등이 있으나, 이러한 방법은 그 작업 자체의 번거로움 및 불편함은 물론, 인적요소에 의존된 방식이므로 모든 엔지니어나 사용자에 공통되고 객관적인 방식으로 운용될 수가 없음은 물론, 이를 기초로 하여 BMU에 대한 통계적인 분석 및 관리가 이루어지기가 어려운 것이 현재의 실정이다.
본 발명은 상기된 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 정상 BMU와 재작업 BMU(REWORK BMU)를 구분하여 BMU의 재작업 여부를 자동적이고 효과적으로 방법으로 관리 및 분석하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명에 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 BMU 리워크 판단시스템은, 하나 이상의 셀로 구성되는 셀 스택부; 상기 셀 스택의 전압을 센싱하여 센싱 전압값을 출력하는 전압센싱부; BMU의 재작업 회수에 대한 값인 리워크값을 저장하는 저장부; 및 상기 전압센싱부로부터 상기 각 셀의 모든 센싱 전압값이 0V로 입력된 후, 기준전압이상으로 입력되는 경우 상기 저장부로부터 독출한 리워크(rework)값을 증가시켜 출력하는 연산제어부를 포함하고, 상기 저장부는 상기 연산제어부로부터 출력된 상기 리워크값을 갱신하여 저장하도록 구성된다.
또한, 상기 연산제어부는, 상기 센싱 전압값이 상기 셀 팩 중 높은 전위에 위치한 셀에서 낮은 전위에 위치한 셀의 순으로 0V로 입력되는 경우에 상기 리워크값을 증가시켜 출력하도록 구성될 수 있으며, 상기 센싱 전압값이 0V로 입력된 시점으로부터 리워크 판단의 기준시간이 경과된 후에 상기 기준전압 이상의 센싱 전 압값이 입력되는 경우에 리워크값을 증가시켜 출력하도록 구성하는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 리워크값을 외부로 출력하는 인터페이스부를 더 포함하고, 상기 연산제어부는 상기 저장부에 저장되어 있는 리워크값이 상기 인터페이스부로 출력되도록 제어하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 의한 BMU 리워크 판단 방법은, 하나 이상의 셀로 구성되는 셀 스택의 전압을 센싱하여 상기 센싱 전압값을 출력하는 전압센싱단계; 상기 전압센싱단계에서 각 셀의 모든 센싱 전압값이 0V로 입력된 후, 기준전압이상으로 입력되는 경우 BMU의 재작업 횟수에 대한 값인 저장된 리워크(rework)값을 독출하고 상기 독출된 리워크값을 증가시켜 출력하는 제어단계; 및 상기 제어단계에서 출력된 상기 리워크값을 갱신하여 저장하는 저장단계를 포함한다.
또한, 상기 제어단계는 상기 0V로 입력되는 센싱 전압값이 상기 셀 팩 중 높은 전위에 위치한 셀에서 낮은 전위에 위치한 셀의 순으로 입력되는 경우에 상기 리워크값을 증가시켜 출력하도록 구성될 수 있으며, 상기 센싱 전압값이 0V로 입력된 시점으로부터 리워크 판단의 기준시간이 경과된 후에 상기 기준전압 이상의 센싱 전압값이 입력되는 경우에 리워크값을 증가시켜 출력하도록 구성하는 것이 바람직하다.
덧붙여, 상기 저장된 리워크값을 인터페이스를 통하여 외부로 출력하는 출력단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상기 본 발명에 의하면, BMU의 재작업(REWORK) 등에 관한 사항을 자동적으로 인식할 수 있으므로 통일성 및 객관성을 가지지 못하는 번거롭고 불편한 인적 의존적 방법을 효과적으로 극복하고 자동적으로 상기 BMU 리워크여부를 판단 및 관리할 수 있다.
또한, 상기 리워크 횟수 등에 관한 저장된 데이터를 외부로 데이터통신가능하게 출력할 수 있도록 구성할 수 있어 외부 모니터링 시스템과 효과적으로 연계할 수 있고 이를 통하여 사용자 인터페이스 환경을 더욱 효과적으로 구축할 수 있는 효과를 창출한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 BMU 리워크 판단 시스템의 구성을 도 시한 블록도인 도 1과 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 BMU 리워크 판단 방법의 과정을 도시한 흐름도인 도 3을 기초할 때, 본 발명에 의한 BMU 리워크 판단 시스템은 전압센싱부(110), 연산제어부(120), 저장부(130), 셀(140) 및 인터페이스부(150)을 포함하여 구성될 수 있다.
참조부호 140으로 나타난 셀은 하나 이상의 셀로 구성되는 셀 스택을 포괄하여 의미하는 개념으로서, 실시형태에 따라 다양한 개수 및 다양한 형태(직렬 또는/및 병렬)로 구성될 수 있으며, 일반적인 형태는 2P-3S로서 2개의 셀이 병렬로 조합된 3개의 직렬형태를 가질 수 있다.
본 발명의 전압셍싱부(110)는 상기 셀 스택의 전압을 센싱하고 상기 센싱 전압값을 출력하게 된다(S300). 사용형태에 따라 다양한 변형례가 가능함은 물론이나, 일반적으로 복수 개의 셀 각각의 전압 및 전체 전압을 센싱할 수 있다.
이러한 전압센싱부(110)는 통상적으로 AFE(Analog Front End)회로에서 이루어지며 셀 전압을 실시간으로 모니터링하여 모니터링된 센싱 전압을 주제어부에 전달해주는 기능을 담당한다.
또한, 본 발명은 BMU의 재작업 회수에 대한 값인 리워크값을 저장하는 저장부(130)를 포함하게 되는데, 상기 저장부(130)는 일반적인 BMU회로에서 사용되는 다양한 정보를 저장하는 메모리장치를 그대로 사용할 수 있음은 물론이며, 본 발명에 의한 재작업(REWORK)여부 또는 재작업 회수 등에 대한 정보만을 저장하도록 추가적인 메모리를 사용할 수 있음은 물론이며, ROM, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리 등 물리적인 성질에 국한되지 않은 다양한 형태의 칩이 적용가능하다.
본 발명의 연산제어부(120)는 상기 전압센싱부로부터 상기 각 셀의 모든 센싱 전압값이 0V로 입력된 후, 기준전압이상으로 입력되는 경우 상기 저장부로부터 독출한 리워크(rework)값을 증가시켜 출력한다(S310).
즉, 연산제어부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 전압 센싱부(110)로부터는 센싱된 전압을 전달받고, 상기 저장부(130)로부터는 저장된 리워크값을 독출하여 전송받는다. 센싱 전압값이 모두 0V로 입력된 후, 다시 상기 전압 센싱부(110)로부터 전달받은 센싱 전압값이 모두 기준전압이상인 경우 상기 저장부(130)로부터 독출한 리워크값을 증가시켜 출력하게 되고, 상기 저장부(130)는 상기 연산제어부로부터 출력된 상기 증가된 리워크값을 전달받아 갱신하여 저장하게 된다(S320).
본 발명을 설명함에 있어, 상기 리워크값은 그 지칭된 명칭에 한정되지 않으며, 셀과 BMU와의 물리적 또는 전기적 분리 및 재접속된 일련의 횟수를 의미하며, BMU에 대한 조립과정, 양산과정, 실험과정 등에서 셀과 접속된 BMU를 분리한 후 재접속되는 경우를 리워크(rework)로 칭한다.
즉, 명칭상의 상위(相違)를 불문하고, 셀과 BMU 간의 물리적인 전기적인 분리 및 재접속의 의미로 사용되는 용어는 본 발명의 리워크에 포함된다고 이해되어야 한다.
상기와 같이 센싱전압부로부터 입력된 모든 전압이 0V라는 것은 결국, 셀과 BMU가 물리적 또는 전기적으로 분리되는 것을 의미하는 것이므로, 상기와 같이 센싱전압부로부터 입력되는 센싱전압값을 이용하여 상기와 같이 물리적 또는 전기적 분리상황을 자동적으로 인지할 수 있게 된다.
또한, 셀과 BMU가 물리적 또는 전기적으로 재접속되는 경우에는 상기 전압센싱부(110)에서 입력되는 값은 0V가 아니게 되므로 상기와 같이 재접속 여부를 물리적 또는 전기적으로 판단할 수 있도록 입력되는 전압이 0V가 아닌 경우를 중심으로 재접속여부를 자동적으로 인지할 수 있게 된다.
도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이 리워크값은 디폴트(default)로 초기값이 설정되며(S412), 그 후 각 셀 전압의 센싱 전압값인 V1, V2, V3, V4의 값이 0V이하가 되는지 판단한다(S414, S415, S416, S417). 도 4에서는 셀이 4개로 구성되는 경우를 도시하고 있으나 이는 하나의 예시적인 실시예를 설명하기 위함일 뿐, 실시형태에 따라 다양한 개수의 셀이 가능함은 물론이다.
0V로 센싱된 모든 전압값이 그 후 다시 기준전압 이상이 되는 경우(S418), 디폴트로 설정된 리워크값을 증가하고 리워크값을 갱신하여 저장한다(S419). 상기와 같은 순환이 재 반복됨에 따라 본 발명에 의한 리워크값은 계속 갱신되게 되며, 최종적으로 저장된 리워크값을 통하여 대상이 되는 BMU의 리워크 횟수 등을 용이하게 판단할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명에서 연산제어부가 리워크 값을 증가시키는 근거가 되는 기준전압에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 연산제어부(120)는 입력되는 센싱전압값의 변화를 통하여 리워크 여부 및 그 횟수를 연산할 수 있고 저장할 수 있게 되는데, 상기 설명된 바와 같이 BMU가 상기 셀에 재접속되는 경우, 통상적으로 다른 충전기기 등에 의하여 셀은 만충전된 상태로 접속될 수도 있으므로 이러한 경우 재접속 시 상기 전압센싱부(110) 는 만충전 전압을 센싱하게 된다.
기준전압은 셀이 BMU에 재접속되는 것을 센싱된 전압에 의하여 판단할 수 있는 기준되는 전압을 의미하므로, 상기와 같은 실시형태인 경우에는 셀의 만충전 전압을 기준전압을 설정할 수 있다.
일반적으로 이용되는 셀의 만충전 전압의 기준되는 전압은 3.6V 정도가 되므로 상기 기준전압을 3.6V 정도로 설정할 수 있다.
그러나, 실시형태 또는 운용 태양 등에 따라 재접속되는 셀이 만충전이 아닌 전압으로 충전되어 재접속될 수도 있으며, 또는 전혀 충전되지 않은 상태로 재접속될 수도 있다.
이러한 경우도 물리적 또는 전기적으로 재접속된 경우에 해당하므로, 이를 자동적으로 인지하기 위하여 기준전압은 반드시 셀의 만충전 전압으로 설정할 필요는 없으며, 0V가 아닌 전압이 입력되기만 하여도 다시 재접속으로 인지할 수 있도록 상기 기준전압을 0V가 아닌 작은 전압값으로 설정할 수 있음은 물론이다.
또한, 전혀 충전되지 않은 상태로 셀이 재접속되더라도 배터리 팩은 향후 언제든 충방전이 이루어질 수 있으므로 재접속 후 조금이라도 충전된다면 상기 센싱전압부(110)는 다시 충전된 상태에 따른 전압을 센싱하여 본 발명의 연산제어부(120)으로 전달하게 되므로 전달된 센싱 전압값을 이용하여 재접속 여부를 확인할 수도 있다.
즉, 상기 기준전압은 BMU가 분리된 셀에 물리적으로 또는 전기적으로 재접속되는 것을 센싱된 전압에 의하여 판단할 수 있는 기준되는 전압을 의미하며, 실시 형태에 따라 다양하게 설정가능한 상기 기준전압은 0V 이외의 값이라면 본 발명이 의도하는 바와 같이 분리 후 재접속 여부를 인지할 수 있으므로 사용의도, 작업환경, 활용분양 등에 따라 다양하게 설정가능하다고 이해되어야 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 BMU 리워크 판단 시스템의 구성을 도시한 블록도인 도 2를 통하여 본 발명의 각 구성요소 간의 작용 및 데이터 처리 등에 대하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2에 도시되어 있는 구성요소의 명칭은 다른 실시예에 대한 설명의 편의를 위한 것으로서, 본 발명의 구성요소를 설명함에 있어, 도 1과 함께 앞서 설명된 구성요소와 그 기능이 동일 또는 유사한 것은 동일 또는 유사한 구성요소를 의미한다.
모니터링회로(120)은 전압센싱부(110)와 대응되는 구성요소로서, 셀 팩의 전압 등을 센싱하는 역할을 수행하는 AFE회로에 해당한다. 도 2에서는 예시적으로 3개의 셀로 도시하고 있으나 이에 한정되지 않음은 자명하다.
모니터링 회로(120)는 a, b, c, d 등 단자 간의 전압차를 이용하여 각 셀의 전압을 센싱하는 회로를 의미하며, 최상위 전위에 해당하는 a단자는 외부 출력인 280A단자와 연결되며, 최하위 전위에 해당하는 d단자는 외부 출력단자인 280B단자와 연결된다.
메인IC는 BMU의 전체적 제어를 담당하는 구성요소로서 도 1의 연산 제어부(120)에 대응되는 개념이며, 모니터링 회로(210)로부터 센싱된 전압값을 입력받고, 센싱된 전압값을 기초로 다양한 연산을 수행하는 구성요소이다. 또한, 실시형 태에 따라 C-FET(240) 및 D-FET(250)와 스위치(242, 252)를 통해 연결되어 상기 스위치의 개폐를 제어함으로써 충방전에 대한 전기적 흐름을 제어하게 된다.
또한, 실시형태에 따라 추가적으로 구성되는 퓨즈(260)는 메인IC의 제어에 의하여 과충전 등의 위험요소가 감지되는 경우 상기 퓨즈를 단절시킴으로써, 물리적인 교체가 이루어지기 전까지 배터리를 디스에블시키도록 한다. 실시형태에 따라 상기 퓨즈는 상기 셀팩의 전압 등을 감지하여 제어하는 2차 제어회로에 연결되어 2차 제어회로의 제어체계에 의하여 제어될 수도 있다.
앞서 설명한 바와 같이 메모리부(230)는 저장부(130)와 동일 유사한 기능을 담당하는 구성요소로서, 메인IC로부터 제어되며 리워크값을 포함한 다양한 모니터링정보가 저장된다.
과충전 또는 과전압 등에 의한 위험요소가 감지되는 경우 상기 메인 IC 또는 2차 제어회로의 제어에 의하여 상기 퓨즈가 불활성화되도록 구성될 수 있다. 실험이나 부품 교체 또는 테스트 등을 위한 경우임에도 퓨즈가 단절되게 되면 전체회로를 교체해야 하는 경우가 발생할 수 있다.
메인 IC 또는 2차 제어회로가 센싱된 값과 저장된 값을 비교하여 그 결과가 임계값을 벗어나게 되는 경우 퓨즈를 단절하도록 구성된 실시예에서는 상전위에서 하전위에 해당하는 셀을 순차적으로 분리시키지 않는 경우, 전압의 센싱값에 오류가 발생하여 퓨즈가 단절되는 오동작을 유발할 수 있으므로, 상전위에서 하전위의 셀을 순차적으로 분리시키는 것이 바람직하다.
상기와 같은 실시형태에서 퓨즈가 단절되는 경우를 효과적으로 억제하고 본 발명에서 의도한 바와 같은 리워크값의 산출 및 갱신을 위하여 상기 센싱 전압값이 상기 셀 팩 중 높은 전위에 위치한 셀에서 낮은 전위에 위치한 셀의 순으로 0V로 입력되는 경우에 상기 리워크값을 증가시켜 출력하도록 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 외부 충격 등에 의한 리워크값의 오동작을 방지하고 실질적인 분리 및 재접속 여부를 판단하도록 구성하기 위하여, 상기 연산제어부(120)는 상기 센싱 전압값이 0V로 입력된 시점으로부터 리워크 판단의 기준시간이 경과된 후에 상기 기준전압 이상의 센싱 전압값이 입력되는 경우에 리워크값을 증가시켜 출력하도록 구성할 수도 있다.
외부 물리적 또는 전자기적 충격 등에 의하여 센싱전압값이 일시적으로 0V로 다운되었다고 복원될 수도 있으므로, 이러한 경우를 배제하고 실제적인 리워크만을 카운팅하기 위하여 리워크로 판단될 수 있는 소정의 기준시간을 설정하고, 0V의 입력 후 기준전압으로 입력되는 시간이 상기 기준시간을 도과한 경우에만 리워크값을 카운팅하도록 구성하는 것이 바람직하다.
앞서 설명된 기준전압과 같이 상기 기준시간은 사용환경 등에 의하여 결정되는 값으로서, 시스템 내부에 기 저장되어 설정될 수 있음은 물론, 인터페이스를 통하여 외부에서 설정가능하도록 입력되는 값일 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명에 따른 BMU 리워크 판단 시스템은 상기 리워크값을 외부로 출력하는 인터페이스부(150)를 더 포함하고, 상기 연산제어부(120)는 상기 저장부에 저장되어 있는 리워크값이 상기 인터페이스부(150)로 출력되도록 제어하도록 구성하여 리워크값을 외부로 출력(S330)할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 인터페이스(150)를 통하여 저장부(130)에 저장되어 있는 데이터가 효과적으로 외부 장치 또는 시스템에 전송될 수 있도록 구성함으로써, 사용자 인터페이스 환경을 더욱 효과적으로 실현할 수 있다. 구체적인 실시형태로 도 2에 도시된 바와 같이 클럭(CLK) 단자와 데이터(DATA) 단자를 구비할 수 있다.
상기에서 언급된 본 발명의 BMU 리워크 판단 시스템의 각 구성요소는 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분가능한 구성요소로 이해되어야 한다. 즉, 상기 각 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 구성될 수 있는 전기, 전자적 회로로 구현되는 논리적 구분 요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 수행되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능을 실현할 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 한다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 BMU 리워크 판단 시스템의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 BMU 리워크 판단 시스템의 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 BMU 리워크 판단 방법의 과정을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 BMU 리워크값의 증가 및 갱신과정을 도시한 흐름도이다.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>
110 : 전압센싱부 120 : 연산제어부
130 : 저장부 140 : 셀(셀팩)
150 : 인퍼페이스부

Claims (8)

  1. 하나 이상의 셀로 구성되는 셀 스택부;
    상기 셀 스택의 셀 전압을 센싱하여 센싱 전압값을 출력하는 전압센싱부;
    상기 셀과 BMU(Battery Management Unit) 상호 간의 전기적 분리 및 재접속 횟수에 대한 값인 리워크값을 저장하는 저장부; 및
    상기 전압센싱부로부터 상기 각 셀의 모든 센싱 전압값이 0V로 입력된 후, 기준전압이상으로 입력되는 경우 상기 저장부에서 독출한 리워크(rework)값을 증가시켜 출력하는 연산제어부를 포함하고,
    상기 저장부는 상기 연산제어부로부터 출력된 상기 리워크값을 갱신하여 저장하며,
    상기 기준전압은 0V보다 크고 상기 셀의 만충전 시의 전압값 이하의 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 BMU 리워크 판단 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 연산제어부는,
    상기 센싱 전압값이 상기 셀 팩 중 높은 전위에 위치한 셀에서 낮은 전위에 위치한 셀의 순으로 0V로 입력되는 경우에 상기 리워크값을 증가시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 BMU 리워크 판단 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 연산제어부는,
    상기 센싱 전압값이 0V로 입력된 시점으로부터 리워크 판단의 기준시간이 경과된 후에 상기 기준전압 이상의 센싱 전압값이 입력되는 경우에 리워크값을 증가시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 BMU 리워크 판단 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 리워크값을 외부로 출력하는 인터페이스부를 더 포함하고,
    상기 연산제어부는 상기 저장부에 저장되어 있는 리워크값이 상기 인터페이스부로 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 BMU 리워크 판단 시스템.
  5. 하나 이상의 셀로 구성되는 셀 스택의 셀 전압을 센싱하여 센싱 전압값을 출력하는 전압센싱단계;
    상기 전압센싱단계에서 각 셀의 모든 센싱 전압값이 0V로 입력된 후, 기준전압이상으로 입력되는 경우 상기 셀과 BMU(Battery Management Unit) 상호 간의 전기적 분리 및 재접속 횟수에 대한 값인 저장된 리워크(rework)값을 독출하고 상기 독출된 리워크값을 증가시켜 출력하는 제어단계; 및
    상기 제어단계에서 출력된 상기 리워크값을 갱신하여 저장하는 저장단계를 포함하며,
    상기 기준전압은 0V보다 크고 상기 셀의 만충전 시의 전압값 이하의 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 BMU 리워크 판단 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제어단계는,
    상기 0V로 입력되는 센싱 전압값이 상기 셀 팩 중 높은 전위에 위치한 셀에서 낮은 전위에 위치한 셀의 순으로 입력되는 경우에 상기 리워크값을 증가시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 BMU 리워크 판단 방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 제어단계는,
    상기 센싱 전압값이 0V로 입력된 시점으로부터 리워크 판단의 기준시간이 경과된 후에 상기 기준전압 이상의 센싱 전압값이 입력되는 경우에 리워크값을 증가시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 BMU 리워크 판단 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 저장된 리워크값을 인터페이스를 통하여 외부로 출력하는 출력단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BMU 리워크 판단 방법.
KR1020070091322A 2007-09-10 2007-09-10 Ｂｍｕ 리워크 판단 시스템 및 방법 KR100993036B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070091322A KR100993036B1 (ko) 2007-09-10 2007-09-10 Ｂｍｕ 리워크 판단 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070091322A KR100993036B1 (ko) 2007-09-10 2007-09-10 Ｂｍｕ 리워크 판단 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090026391A KR20090026391A (ko) 2009-03-13
KR100993036B1 true KR100993036B1 (ko) 2010-11-08

Family

ID=40694333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070091322A KR100993036B1 (ko) 2007-09-10 2007-09-10 Ｂｍｕ 리워크 판단 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100993036B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002325363A (ja) 2001-04-25 2002-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池パック及び電池パックの故障診断方法
JP2006208365A (ja) 2004-12-23 2006-08-10 Dell Products Lp 入力充電電圧の測定によるスマートバッテリの故障を確認する方法と関係するシステム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002325363A (ja) 2001-04-25 2002-11-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池パック及び電池パックの故障診断方法
JP2006208365A (ja) 2004-12-23 2006-08-10 Dell Products Lp 入力充電電圧の測定によるスマートバッテリの故障を確認する方法と関係するシステム

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090026391A (ko) 2009-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5262034B2 (ja) 充放電保護回路および該充放電保護回路を組み込んだバッテリーパック、該バッテリーパックを用いた電子機器
CN102282739B (zh) 保护监视电路、电池组、二次电池监视电路以及保护电路
KR102028170B1 (ko) 셀 밸런싱 회로 및 이를 구비한 배터리 팩
CN1141771C (zh) 电池组保护电路和包含保护电路的电池组
JP4841402B2 (ja) 過充電・過放電検出回路を備える電源装置
KR20080103397A (ko) 배터리 팩 및 배터리 보호 방법
KR101050469B1 (ko) 배터리 팩, 및 배터리 팩의 캡 분해 방지 방법
KR20130049460A (ko) 배터리 팩, 배터리 관리부, 및 배터리 시스템
KR101264740B1 (ko) 배터리 보호회로, 및 이의 제어방법
JP3859608B2 (ja) 電池パック、電子機器、電池残量予測システム及び半導体装置
KR101174893B1 (ko) 배터리 팩 및 이의 제어 방법
KR20110134751A (ko) 배터리 팩 및 이의 제어 방법
JP2010166752A (ja) 電池パックおよび充放電制御方法
KR20150107032A (ko) 배터리 팩
KR20110021396A (ko) 이차 전지
JP2008275323A (ja) 電池パック、及び電池駆動機器
JP2006064639A (ja) 電池電圧監視装置
CN117458668A (zh) 电池保护电路、电池保护板及电子设备
KR20160036506A (ko) 충방전 제어 장치 및 배터리 장치
JP2002078222A (ja) リチウムイオン二次電池の充電回路とパック電池
KR100993036B1 (ko) Ｂｍｕ 리워크 판단 시스템 및 방법
KR101213479B1 (ko) 배터리 팩, 및 배터리 팩을 포함한 충전 시스템 및 이의 제어 방법
KR20070109084A (ko) 배터리 팩
KR20060011484A (ko) 배터리 팩
US20160352126A1 (en) Compulsory charging and protective circuit for secondary battery after being over discharged

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: 20131018

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141017

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150923

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 9