KR101510960B1 - Method and apparatus for controlling mode in battery pack electric bycycle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리 팩 제어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 팩을 효율적으로 사용할 수 있는 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to battery pack control, and more particularly, to an apparatus and method for controlling a battery pack mode of an electric bicycle capable of efficiently using a battery pack.
이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 배터리 셀과 충방전 회로 등을 포함하는 배터리 팩 형태로 구현되고 있다. 이러한 배터리 팩은 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자 기기에 사용되거나 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.Unlike a primary battery which can not be charged, a secondary battery is a battery capable of charging and discharging, and is implemented as a battery pack including a battery cell, a charge / discharge circuit, and the like. Such a battery pack is widely used as a portable electric power source for mobile devices such as mobile phones and camcorders, or as a motor driving power source for hybrid vehicles.
한편, 최근에는 출퇴근 수단 및 취미 수단으로 사용되고 있는 통상적인 자전거가 오르막 길 등에서 사람들의 무리한 체력을 요구하고 속도를 떨어뜨린다는 이유로, 전기 자전거가 많이 이용되고 있는 추세에 있다.On the other hand, in recent years, electric bicycles have been used in many cases because ordinary bicycles used as commuting means and hobby means require excessive physical strength of people on an uphill road and decrease speed.
이러한 전기 자전거는 모터의 구동에 의해 동작하며, 이에 따라 전기 자전거 모터의 구동용 전원으로도 배터리팩이 채용되고 있다. Such an electric bicycle operates by driving a motor, and accordingly, a battery pack is also used as a driving power source for an electric bicycle motor.
배터리팩은 충전기를 통해 변환된 DC 전원을 저장한다. 이를 위하여 배터리팩은 전기 에너지를 저장할 수 있도록 셀(Cell)을 여러 개로 묶어 만드는 배터리 모듈과 배터리 모듈을 관리제어하기 위한 제어부(배터리관리시스템(Battery Management System)으로 구성된다. The battery pack stores the converted DC power through the charger. To this end, the battery pack is composed of a battery module for holding a plurality of cells so as to store electric energy, and a battery management system for managing the battery module.
일반적으로 종래에는 이러한 배터리 셀에 대한 효율적인 운용 방법으로 편차 발생 시 셀 밸런싱(Cell balancing 동작을 통해 Cell 편차를 줄이는 방법)을 이용하고 있다. 이러한 선행기술로는 대한민국 공개특허 10-2010-0041844호(2010년 11월 16일)인 전지셀 전압 밸런싱 장치 역시 전지모듈을 이루는 다수의 전지셀들을 병렬 연결하여 전지셀들 상호간의 전압차를 최소화하여 전지모듈 성능을 최적화하고 있다.In general, conventionally, such an efficient operation method for a battery cell uses cell balancing (a method of reducing a cell deviation through a cell balancing operation) when a deviation occurs. As a prior art, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0041844 (November 16, 2010), a battery cell voltage balancing apparatus also includes a plurality of battery cells constituting a battery module connected in parallel to minimize a voltage difference between battery cells To optimize battery module performance.
그러나 이러한 종래 기술은 셀 밸런싱에만 초점을 맞추고 있을 뿐, 배터리 팩(Battery Pack)의 상태 모드 변경 제어로직이 없어, 실제 사용 시 만 충전상태 또는 만 방전 상태로 유지 하거나, 액티브(Active)로 유지하도록 하여 배터리관리시스템(BMS)에서 대기 시에 불필요한 전류를 소모함으로써, 배터리 팩의 에너지를 낭비하게 되므로, 배터리 팩 사용이 비효율적이라는 문제가 있었다.
However, this prior art focuses only on cell balancing, and there is no control logic for changing the state mode of the battery pack. In order to maintain the battery pack in a charged state or a fully discharged state only in actual use, And consumes unnecessary current when the battery management system (BMS) is idle, thereby wasting energy of the battery pack. Therefore, there is a problem that the use of the battery pack is inefficient.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배터리 팩의 상태를 감지하여 배터리관리시스템(BMS)에서 소모되는 불필요하는 전류를 줄여 전기자전거 배터리 팩(E-bike Battery Pack)을 보다 효율적으로 사용할 수 있도록 한 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electric bicycle battery pack (E-bike) capable of detecting a state of a battery pack and reducing an unnecessary current consumed in a battery management system Battery pack mode control device and method for an electric bicycle which can use the battery pack more effectively.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 장치는, 배터리관리시스템과 배터리 셀 모듈로 구성되는 전기자전거 배터리 팩에 있어서, 배터리관리시스템의 기동을 감지하는 기동(Wake-up) 감지회로; 배터리 셀 모듈의 전압을 측정하는 전압 측정회로; 배터리 셀 모듈의 전류를 측정하는 전류 측정회로; 및 기동(Wake-up) 감지회로, 전압 측정회로 및 전류 측정회로에서 감지 또는 측정되는 데이터를 받아 배터리관리시스템의 액티브 모드(Active Mode), 슬립 모드(Sleep Mode), 셧다운 모드(Shut Down Mode) 중 어느 하나의 모드로 제어하는 제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an electric bicycle battery pack including a battery management system and a battery cell module, the battery pack comprising: a wake- Sensing circuit; A voltage measuring circuit for measuring a voltage of the battery cell module; A current measuring circuit for measuring a current of the battery cell module; Sleep mode, and Shut Down mode of the battery management system by receiving data sensed or measured by a battery, a battery, and a wake-up detection circuit, a voltage measurement circuit, and a current measurement circuit. And a control unit for controlling the display unit in any one of the modes.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 방법은, 배터리관리시스템이 배터리 팩 충 방전이 가능한 상태모드인 액티브 모드(Active Mode)로 동작 중 배터리관리시스템의 제어부는 과방전 조건을 감지하거나, 셧 다운 명령이 수신되면 배터리 팩 충 방전이 불가능하도록 배터리 팩 회로를 오프(Off)하는 상태모드인 셧 다운 모드를 이행하는 단계; 과방전 조건을 감지하지 않고, 셧 다운 명령이 수신되지 않는다면, 제어부는 배터리 셀 모듈 충/방전 전류가 제1설정값이하이면서 지속시간이 설정값 이하라면, 배터리 팩 충 방전이 불가능하며 배터리관리시스템의 대기소모 전력을 줄이기 위해 제어부 외의 전원을 오프(Off)하는 상태모드(절전모드)인 슬립 모드를 이행하여 동작하는 단계; 및 슬립 모드 동작 중 충/방전전류가 제2설정값 이상이라면 배터리관리시스템은 다시 액티브 모드(Active Mode)로 동작하고, 제2설정값 이상이 아니면, 최소 셀전압과 최소 셀전압 지속시간 및 배터리셀모듈의 배터리잔량의 설정값이하인 지속시간에 따라 셧 다운 모드와, 슬립 모드 중 어느 하나의 모드로 동작됨을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a battery pack mode of an electric bicycle, the method comprising: controlling a battery management system in an active mode, Transitioning to a shutdown mode, which is a state mode in which the battery pack circuit is turned off such that the condition is sensed or the battery pack charge / discharge is disabled when the shutdown command is received; If the shutdown command is not received and the battery cell module charge / discharge current is below the first set value and the duration is less than the set value, the control unit can not charge / discharge the battery pack, (Sleep mode), which is a state mode (power saving mode) in which the power source other than the control unit is turned off to reduce the standby power consumption of the controller; And if the charge / discharge current is equal to or greater than the second set value during the sleep mode operation, the battery management system operates again in the active mode. If not, the minimum cell voltage and the minimum cell voltage duration, And is operated in any one of a shutdown mode and a sleep mode according to a duration of time that is equal to or less than a set value of the battery remaining amount of the cell module.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.The present invention has the following effects.
첫째, 배터리 팩(Battery Pack) 사용 시 대기 상태에서 에너지 소모를 최소화 함으로써, 배터리 팩 사용시간을 연장할 수 있다.First, when the battery pack is used, the energy consumption is minimized in the standby state, so that the battery pack use time can be extended.
둘째, 배터리 팩의 에너지를 저장을 장기간 보존할 수 있다.Second, the energy storage of the battery pack can be preserved for a long time.
셋째, 종래에 비해 불필요한 에너지 소모로 인한 충전횟수 줄일 수 있어, 결과적으로는 배터리 팩의 수명을 연장하게 되어 사용자에게 편리함을 제공하는 것은 물론 지구 환경에 많은 도움을 줄 수 있다.
Thirdly, it is possible to reduce the number of times of charging due to unnecessary energy consumption as compared with the related art. As a result, the life of the battery pack can be extended, thereby providing convenience to the user and helping the global environment.
도 1은 본 발명에 따른 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating a battery pack mode control apparatus for an electric bicycle according to the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of controlling a battery pack mode of an electric bicycle according to the present invention.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
In addition, although the term used in the present invention is selected as a general term that is widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in a specific case. In this case, since the meaning is described in detail in the description of the relevant invention, It is to be understood that the present invention should be grasped as a meaning of a term that is not a name of the present invention. Further, in describing the embodiments, descriptions of technical contents which are well known in the technical field to which the present invention belongs and which are not directly related to the present invention will be omitted. This is for the sake of clarity of the present invention without omitting the unnecessary explanation.
도 1은 본 발명에 따른 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a battery pack mode control apparatus for an electric bicycle according to the present invention.
본 발명에 따른 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 장치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 배터리관리시스템(110)과 배터리 셀 모듈(120)로 구성되는 전기자전거 배터리 팩(100)에 있어서, 배터리 관리 시스템(110)은 구성이 제어부(111)와, 전원 스위치 회로(112)가 구성되어 있고, 충전기 연결을 감지하는 충전기 감지회로(113), 배터리관리시스템(110)의 기동을 감지하는 기동(Wake-up) 감지회로(114). 배터리 셀 모듈(120)의 전압 및 전류를 각각 측정하는 전압 측정회로(115), 전류 측정회로(116), 배터리 셀 모듈(120)의 온도를 측정하는 온도 측정회로(117), 배터리셀 모듈(120)의 전원을 공급하는 전원 공급회로(118) 및 통신회로(119)로 구성되어 있다. 여기서 제어부(111)는 충전기 감지회로(113), 기동(Wake-up) 감지회로(114), 전압 측정회로(115), 전류 측정회로(116) 및 온도 측정회로(117)에서 감지 또는 측정되는 데이터를 받아 배터리관리시스템(110)의 액티브 모드(Active Mode), 슬립 모드(Sleep Mode), 셧다운 모드(Shut Down Mode)상태로 제어하여 배터리관리시스템(110)에서 소모되는 전력을 최소화한다.1, an apparatus for controlling a battery pack mode of an electric bicycle according to the present invention is an electric
이러한 전기자전거 배터리 팩(100)은 전기자전거 인터페이스 콘넥터(130)와전기자전거 인터페이스 콘넥터(210)를 통해 전기자전거 제어부(200)와 연결된다.The electric
여기서, 배터리 모듈은 전기 에너지를 저장할 수 있도록 원통형 셀(Cell)을 여러개로 묶어 만든 모듈이다.Here, the battery module is a module formed by bundling a plurality of cylindrical cells so as to store electric energy.
충전시에는 AC전원을 DC전원으로 변환하여 Battery Pack을 충전한다.When charging, convert AC power to DC power to charge the battery pack.
제어부(111)는 MCU(Micro Controller Unit)로 구성된다.The
충전기 감지회로(113)는 배터리관리시스템(110)내에 있는 회로로 배터리 팩이 충전기에 연결되었는지 여부를 인식하는 회로이다.The
기동(Wake-Up) 감지회로(114)는 배터리관리시스템(110)내에 있는 회로로 배터리 팩(100)을 사용하고자할 때, 배터리 팩(100)을 기동하는 외부 입력을 인식하는 회로이다.The wake-
전압 측정회로(115)는 배터리 셀 모듈(Cell Module)(120)의 전압을 측정하는 회로이다.The
전류 측정회로(116)는 배터리 셀 모듈(120)에 흐르는 전류를 측정하는 회로이다.The
전원 공급회로(118)는 배터리 셀 모듈(120)로부터 전원을 공급받아 배터리관리시스템(110)에서 필요로 하는 전원을 공급한다.The
한편, 액티브 모드(Active Mode)는 배터리 팩 충 방전이 가능한 상태모드이다.On the other hand, the active mode is a state mode in which the battery pack can be charged and discharged.
그리고 슬립 모드(Sleep Mode)는 배터리 팩 충 방전이 불가능하며 배터리관리시스템(110)의 대기소모 전력을 줄이기 위해 제어부(111) 외의 전원을 오프(Off)하는 상태모드(절전모드)이다.The sleep mode is a state mode (power saving mode) in which charging and discharging of the battery pack is impossible and the power supply outside the
또한, 셧다운 모드(Shut Down Mode)는 배터리 팩 충 방전이 불가능하고, 장기간 보관하기 위하여, 배터리 팩(100) 회로를 오프(Off)하는 상태모드이다.
The shutdown mode is a state mode in which the
도 2는 본 발명에 따른 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of controlling a battery pack mode of an electric bicycle according to the present invention.
본 발명에 따른 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 방법은 도 2에 나타낸 바와 같이, 배터리 팩 충 방전이 불가능하고, 장기간 보관하기 위하여, 배터리 팩(100) 회로를 오프(Off)하는 상태모드인 셧 다운 모드 동작(S110)에서 사용자가 배터리 팩에 충전기를 접속한다(S130).As shown in FIG. 2, the method for controlling the battery pack mode of the electric bicycle according to the present invention is a method for controlling the battery pack mode of the electric bicycle according to the present invention, In the mode operation (S110), the user connects the charger to the battery pack (S130).
그에 따라, 배터리관리시스템(BMS) 전원회로에 전원이 공급되고(S150), BMS의 제어부인 MCU가 동작한다(S170).Accordingly, power is supplied to the battery management system (BMS) power supply circuit (S150), and the MCU, which is a control unit of the BMS, operates (S170).
이어 BMS는 배터리 팩 충 방전이 가능한 상태모드인 액티브 모드(Active Mode)를 이행한다(S190).Then, the BMS transitions to an active mode (S190), which is a state mode in which the battery pack can be charged and discharged.
그에 따라 BMS는 액티브 모드(Active Mode)로 동작한다(S210).Accordingly, the BMS operates in an active mode (S210).
이때, 제어부가 과방전 조건을 감지하면(S230), 배터리 팩 충 방전이 불가능하도록 배터리 팩(100) 회로를 오프(Off)하는 상태모드인 셧 다운 모드를 이행한다(S250).At this time, when the control unit senses the over-discharge condition (S230), the shutdown mode, which is a state mode in which the
그러나 과방전 조건을 감지하지 않는다면(S230), 셧 다운 명령이 수신되는가를 판단한다(S270).However, if the over-discharge condition is not sensed (S230), it is determined whether a shutdown command is received (S270).
판단결과(S270), 셧 다운 명령이 수신되었다면 배터리 팩 충 방전이 불가능하도록 배터리 팩(100) 회로를 오프(Off)하는 상태모드인 셧 다운 모드를 이행한다(S250).If the shutdown command is received (S270), the shutdown mode, which is a state mode in which the
그러나 판단결과(S270), 셧 다운 명령이 수신되지 않았다면 제어부(111)는 배터리 셀 모듈(120)충/방전 전류가 제1설정값(예를 들어, 30mA) 이하인가를 판단한다(S290).However, if the shutdown command has not been received (S270), the
판단결과(S290), 충/방전 전류가 제1설정값(예를 들어, 30mA) 이하가 아니라면 BMS는 계속해서 액티브 모드(Active Mode)로 동작한다(S210).If the charge / discharge current is not less than the first set value (for example, 30 mA) (S290), the BMS continues to operate in the active mode (S210).
그러나 판단결과(S290) 충/방전 전류가 제1설정값(예로써 30mA) 이하라면 셀 밸런싱 등을 감안하여 제어부(111)는 배터리 셀 모듈(120) 지속시간이 설정값(예로서 2분 이하) 이하인가를 판단한다(S310).However, if the charging / discharging current is less than the first set value (for example, 30 mA) as a result of the determination (S290), the
판단결과(S310), 충/방전 전류가 설정값(예를 들어, 2분) 이하가 아니라면 BMS는 계속해서 액티브 모드(Active Mode)로 동작한다(S210).If the charge / discharge current is not less than the set value (for example, two minutes), the BMS continues to operate in the active mode (S210).
그러나 판단결과(S310), 충/방전 전류가 설정값(예를 들어, 2분) 이하라면 BMS는 배터리 팩 충 방전이 불가능하며 배터리관리시스템(110)의 대기소모 전력을 줄이기 위해 제어부(111) 외의 전원을 오프(Off)하는 상태모드(절전모드)인 슬립 모드를 이행한다(S330).However, if the charging / discharging current is less than the set value (for example, 2 minutes) as a result of the determination (S310), the BMS can not charge and discharge the battery pack and the
그에 따라, BMS는 슬립모드로 동작한다(S350).Accordingly, the BMS operates in the sleep mode (S350).
그러면서, BMS의 제어부(111)는 셀 밸런싱에 의해 배터리 셀 모듈(120)의 충/방전전류가 제2설정값 이상(예를 들어, 100mA)인가를 판단한다(S370).In step S370, the
판단결과(S370) 제2설정값 이상(예를 들어, 100mA)이라면 BMS는 다시 액티브 모드(Active Mode)로 동작한다(S210).If the determination result is more than the second set value (for example, 100 mA) (S370), the BMS operates again in the active mode (S210).
그러나 판단결과(S370) 설정값 이상이 아니라면 최소 셀 전압이 설정값(3.0V) 이하이면서, 지속시간이 설정값(6분) 이상인가를 판단한다(S390).However, if it is determined that the minimum cell voltage is equal to or less than the set value (S370), it is determined whether the minimum cell voltage is equal to or less than the set value (3.0 V) and the duration is equal to or greater than the set value (6 minutes).
판단결과(S390) 최소 셀 전압이 제1설정값(3.0V) 이하이면서, 지속시간이 제1설정값(6분) 이상이라면 제어부(111)는 배터리 팩 충 방전이 불가능하도록 배터리 팩(100) 회로를 오프(Off)하는 상태모드인 셧 다운 모드를 이행한다(S250). 그에 따라, 배터리 셀 모듈을 저전압 상태로부터 보호할 수 있다.If the minimum cell voltage is equal to or less than the first set value (3.0 V) and the duration is equal to or greater than the first set value (6 minutes), the
그러나 판단결과(S390) 최소 셀 전압이 제1설정값(3.0V) 이하가 아니고, 지속시간이 제1설정값(예로써 6분) 미만이라면 제어부(111)는 다시 최소 셀 전압이 제2설정값(예로써 3.3V) 이하이면서 지속시간이 제2설정값(예로써 60분) 이상인가를 판단한다(S410). 다시 말하면 사용자가 전기자전거를 이용할 수 있으므로 좀더 기다리는 것이다.However, if the minimum cell voltage is not less than the first set value (3.0 V) and the duration is less than the first set value (for example, 6 minutes), the
판단결과(S410), 최소 셀 전압이 제2설정값(예로써 3.3V) 이하이면서 지속시간이 제2설정값(예로써 60분) 이상이라면 제어부(111)는 배터리 팩 충 방전이 불가능하도록 배터리 팩(100) 회로를 오프(Off)하는 상태모드인 셧 다운 모드를 이행한다(S250). 그에 따라, 배터리 셀 모듈을 저전압 상태로부터 보호할 수 있다.If the minimum cell voltage is equal to or less than the second set value (for example, 3.3V) and the duration is equal to or greater than the second set value (for example, 60 minutes), the
그러나, 판단결과(S410), 최소 셀 전압이 제2설정값(3.3V) 이하가 아니고, 지속시간이 제2설정값(60분) 미만이라면 제어부(111)는 배터리 셀 모듈(120)의 잔량이 설정값(예를 들어, 50%)이하이고, 그 전류가 10일간 흐르지 않는 상태인가를 판단한다(S430).If the minimum cell voltage is not equal to or less than the second set value (3.3 V) and the duration is less than the second set value (60 minutes), the
판단결과(S430), 배터리 셀 모듈(120)의 잔량이 설정값(예를 들어, 50%)이하이고, 그 전류가 10일간 흐르지 않는 상태라면 배터리 팩 충 방전이 불가능하도록 배터리 팩(100) 회로를 오프(Off)하는 상태모드인 셧 다운 모드를 이행한다(S250). 그에 따라, 사용자가 이용하지 않는 전기자건거의 배터리 셀 모듈의 방전을 방지할 수 있다.If it is determined that the remaining amount of the
그러나 판단결과(S430), 배터리 셀 모듈(120)의 잔량이 설정값(예를 들어, 50%)이하가 아니고, 그 전류가 10일간 흐르지 않는 상태가 아니라면 셧 다운 명령이 있는가를 판단한다(S450). However, if the remaining amount of the
판단결과(S450), 셧 다운 명령이 있다면 배터리 팩 충 방전이 불가능하도록 배터리 팩(100) 회로를 오프(Off)하는 상태모드인 셧 다운 모드를 이행한다(S250).If the shutdown command is issued (S250), the shutdown mode, which is a state mode in which the
그러나 판단결과(S450) 셧 다운 명령이 없다면 제어부(111)에 의해 BMS는 슬립모드로 동작한다(S350).
However, if it is determined that there is no shutdown command (S450), the
본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it should be understood that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. Obviously, the invention is not limited to the embodiments described above. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas which fall within the scope of equivalence by alteration, substitution, substitution, Range. In addition, it should be clarified that some configurations of the drawings are intended to explain the configuration more clearly and are provided in an exaggerated or reduced size than the actual configuration.
100 : 전기자전거 배터리 팩 110 : 배터리관리시스템(BMS)
111 : 제어부 112 : 전원 스위치회로
113 : 충전기 감지회로 114 : 기동 감지회로
115 : 전압 측정회로 116 : 전류 측정회로
117 : 온도 측정회로 118 : 전원 공급회로
119 : 통신회로 120 : 배터리 셀 모듈
130 : 배터리 팩 인터페이스 콘넥터 200 : 전기자전거 제어부
210 : 전기자전거 인터페이스 콘넥터100: Electric bicycle Battery pack 110: Battery management system (BMS)
111: control unit 112: power switch circuit
113: charger detection circuit 114: start detection circuit
115: Voltage measuring circuit 116: Current measuring circuit
117: Temperature measurement circuit 118: Power supply circuit
119: Communication circuit 120: Battery cell module
130: Battery pack interface connector 200: Electric bicycle control unit
210: Electric bicycle interface connector
Claims (8)
상기 액티브 모드(Active Mode)는 배터리 팩 충 방전이 가능한 상태모드이 고 상기 슬립 모드(Sleep Mode)는 배터리 팩 충 방전이 불가능하며 상기 배터리관리시스템(110)의 대기소모 전력을 줄이기 위해 상기 제어부(111) 외의 전원을 오프(Off)하는 상태모드(절전모드)이며, 상기 셧다운 모드(Shut Down Mode)는 배터리 팩 충 방전이 불가능하고, 장기간 보관하기 위하여, 배터리 팩(100) 회로를 오프(Off)하는 상태모드인 것을 특징으로 하는 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 장치.
A wake-up sensing circuit 114 for sensing activation of the battery management system 110; A voltage measuring circuit 115 for measuring the voltage of the battery cell module 120; A current measuring circuit (116) for measuring a current of the battery cell module (120); And the data sensed or measured by the wake-up sensing circuit 114, the voltage measuring circuit 115 and the current measuring circuit 116. The active mode of the battery management system 110, A sleep mode, and a shut down mode. The battery pack mode control device of the electric bicycle includes:
The active mode is a state mode in which the battery pack can be charged and discharged. In the sleep mode, the battery pack charging and discharging is disabled. In order to reduce the standby power consumption of the battery management system 110, The shutdown mode is a mode in which charging and discharging of the battery pack can not be performed and the battery pack 100 circuit is turned off so as to be stored for a long period of time. Wherein the battery pack is in a state mode in which the battery pack is in a state of being operated.
상기 과방전 조건을 감지하지 않고(S230), 셧 다운 명령이 수신되지 않는다면(S270), 상기 제어부(111)는 상기 배터리 셀 모듈(120) 충/방전 전류가 제1설정값이하(S290)이면서 지속시간이 설정값 이하라면(S310), 배터리 팩 충 방전이 불가능하며 상기 배터리관리시스템(110)의 대기소모 전력을 줄이기 위해 제어부(111) 외의 전원을 오프(Off)하는 상태모드(절전모드)인 슬립 모드를 이행하여 동작하는 단계(S330)(S350); 및
상기 슬립 모드 동작 중(S350) 충/방전전류가 제2설정값 이상(S370)이라면 상기 배터리관리시스템(110)은 다시 액티브 모드(Active Mode)로 동작하고(S210), 상기 제2설정값 이상이 아니면(S370), 최소 셀전압과 상기 최소 셀전압 지속시간 및 상기 배터리셀모듈의 배터리잔량의 설정값이하인 지속시간에 따라 상기 셧 다운 모드(S250)와, 상기 슬립 모드(S350) 중 어느 하나의 모드로 동작됨을 특징으로 하는 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 방법.
The controller 111 of the battery management system senses the over-discharge condition (S230). When the shutdown command is received (S270), the control unit 111 of the battery management system senses an over-discharge condition during operation of the battery management system in an active mode, A step S250 of executing a shutdown mode, which is a state mode in which the battery pack 100 circuit is turned off so that the battery pack can not be charged or discharged;
If the shutdown command is not received (S270), the controller 111 determines that the charge / discharge current of the battery cell module 120 is equal to or less than the first set value (S290) (Power saving mode) in which the battery pack charging / discharging is not possible and the power supply to the control unit 111 is turned off to reduce the standby power consumption of the battery management system 110 (S310) In operation S330 (S350); And
If the charge / discharge current is equal to or greater than the second set value S370 during the sleep mode operation (S350), the battery management system 110 operates again in the active mode (S210) (S250) and the sleep mode (S350) in accordance with the minimum cell voltage, the minimum cell voltage duration, and the duration that is equal to or less than the set value of the remaining battery voltage of the battery cell module The method comprising the steps of:
상기 충/방전 전류의 제1설정값은 30mA이고, 시간은 2분 이하인 경우 상기 슬립모드(S350)로 동작됨을 특징으로 하는 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the first set value of the charge / discharge current is 30 mA, and the sleep mode is operated in the sleep mode (S350) when the time is less than 2 minutes.
상기 최소 셀전압의 제1설정값은 3.0V이하이고, 제1설정값 지속시간은 6분간 지속되며(S390) 상기 최소 셀 전압의 제2설정값이 3.3V 이하이고, 상기 제2설정값 지속시간이 60분 이상이라면(S410)라면 상기 셧 다운 모드(S250)로 동작됨을 특징으로 하는 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 방법.
3. The method of claim 2,
The first set value of the minimum cell voltage is 3.0 V or less, the first set value duration is 6 minutes (S390), the second set value of the minimum cell voltage is 3.3 V or less, And if the time is longer than 60 minutes (S410), the shutdown mode (S250) is performed.
상기 배터리셀모듈의 배터리잔량의 설정값은 50%이하이고, 전류가 흐르지 않은 시간이 10일이라면 상기 셧 다운 모드(S250)로 동작됨을 특징으로 하는 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the set value of the battery remaining amount of the battery cell module is 50% or less and the shutdown mode (S250) is performed when the current time is 10 days.
상기 배터리셀모듈의 배터리잔량의 설정값은 50%이하가 아니고, 전류가 흐르지 않은 시간이 10일이 아닌 상태에서 셧다운 명령을 수신하면(S450) 상기 셧 다운 모드(S250)로 동작됨을 특징으로 하는 전기자전거의 배터리 팩 모드 제어 방법.6. The method of claim 5,
When the set value of the battery remaining amount of the battery cell module is not less than 50% and the time when the current does not flow is not 10 days (S450), the shutdown mode is operated in the shutdown mode (S250) A method for controlling a battery pack mode of an electric bicycle.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2548786A (en) * | 2015-12-30 | 2017-10-04 | Hyperdrive Innovation Ltd | Battery management system |
KR20180088245A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-03 | 보르크바르트 트레이드마크 홀딩스 게엠베헤 | Method, battery management system and vehicle for charging awakening |
KR20190032091A (en) * | 2017-09-19 | 2019-03-27 | 주식회사 엘지화학 | Battery pack with battery connection recognition circuit |
WO2023068482A1 (en) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | 삼성전자 주식회사 | Electronic device and method for protecting battery in electronic device |
KR102621445B1 (en) * | 2023-01-02 | 2024-01-09 | 주식회사 케이에이치티 | Battery Management System for Aircraft and method for controlling thereof |
US11961977B2 (en) | 2015-12-30 | 2024-04-16 | Turntide Drives Limited | Battery management system |
US11962232B2 (en) | 2018-08-30 | 2024-04-16 | Lg Innotek Co., Ltd. | DC-dC converter for solar power-linked energy storage system, and control method therefor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10509579A (en) * | 1994-11-10 | 1998-09-14 | デュラセル インク | Smart battery device |
KR200273495Y1 (en) | 2002-01-16 | 2002-04-26 | 홍석기 | Automatic connection and seperation device of driving unit in an electric bicycle |
KR20120012659A (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-10 | (주)브이이엔에스 | Electric vehicles and method for battery charging control thereof |
KR20130075374A (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-05 | 넥스콘 테크놀러지 주식회사 | Battery pack |
-
2013
- 2013-12-06 KR KR20130151515A patent/KR101510960B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10509579A (en) * | 1994-11-10 | 1998-09-14 | デュラセル インク | Smart battery device |
KR200273495Y1 (en) | 2002-01-16 | 2002-04-26 | 홍석기 | Automatic connection and seperation device of driving unit in an electric bicycle |
KR20120012659A (en) * | 2010-08-02 | 2012-02-10 | (주)브이이엔에스 | Electric vehicles and method for battery charging control thereof |
KR20130075374A (en) * | 2011-12-27 | 2013-07-05 | 넥스콘 테크놀러지 주식회사 | Battery pack |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2548786A (en) * | 2015-12-30 | 2017-10-04 | Hyperdrive Innovation Ltd | Battery management system |
GB2548786B (en) * | 2015-12-30 | 2018-08-01 | Hyperdrive Innovation Ltd | Battery management system |
US11961977B2 (en) | 2015-12-30 | 2024-04-16 | Turntide Drives Limited | Battery management system |
KR20180088245A (en) * | 2017-01-26 | 2018-08-03 | 보르크바르트 트레이드마크 홀딩스 게엠베헤 | Method, battery management system and vehicle for charging awakening |
KR102015009B1 (en) * | 2017-01-26 | 2019-08-27 | 보르크바르트 트레이드마크 홀딩스 게엠베헤 | Method, battery management system and vehicle for charging awakening |
KR20190032091A (en) * | 2017-09-19 | 2019-03-27 | 주식회사 엘지화학 | Battery pack with battery connection recognition circuit |
KR102340098B1 (en) | 2017-09-19 | 2021-12-17 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Battery pack with battery connection recognition circuit |
US11962232B2 (en) | 2018-08-30 | 2024-04-16 | Lg Innotek Co., Ltd. | DC-dC converter for solar power-linked energy storage system, and control method therefor |
WO2023068482A1 (en) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | 삼성전자 주식회사 | Electronic device and method for protecting battery in electronic device |
KR102621445B1 (en) * | 2023-01-02 | 2024-01-09 | 주식회사 케이에이치티 | Battery Management System for Aircraft and method for controlling thereof |
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