KR101633834B1 - 전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101633834B1
KR101633834B1 KR1020130122763A KR20130122763A KR101633834B1 KR 101633834 B1 KR101633834 B1 KR 101633834B1 KR 1020130122763 A KR1020130122763 A KR 1020130122763A KR 20130122763 A KR20130122763 A KR 20130122763A KR 101633834 B1 KR101633834 B1 KR 101633834B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
management system
battery management
external device
battery
control unit
Prior art date
Application number
KR1020130122763A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150043842A (ko
Inventor
이상훈
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 KR1020130122763A priority Critical patent/KR101633834B1/ko
Publication of KR20150043842A publication Critical patent/KR20150043842A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101633834B1 publication Critical patent/KR101633834B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • 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
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H02J3/322—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means the battery being on-board an electric or hybrid vehicle, e.g. vehicle to grid arrangements [V2G], power aggregation, use of the battery for network load balancing, coordinated or cooperative battery charging
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00306—Overdischarge protection
    • 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 발명은 잘 못 입력된 외부 신호에 전원이 차단되는 것을 방지할 수 있는 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템은 이차전지의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템으로서, 외부 장치와 데이터의 송수신이 가능하도록 연결된 통신선; 외부 장치에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제1 전력선; 제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제2 전력선; 및 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하였을 때 상기 통신선을 통해 확인값을 요청하고, 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값에 일치할 경우 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시키는 제어 신호를 출력하는 제어부;를 포함한다.

Description

전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법{BATTERY MANAGEMENT SYSTEM HAVING SAFETY POWER-OFF FUNCTION AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HEV, Hybrid Electric Vehicle), 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.
상기 전기 차량 등에 적용되는 배터리 팩은 고출력을 얻기 위해 복수의 단위 셀(cell)을 포함하는 다수의 셀 어셈블리를 직렬로 연결한 구조를 가지고 있다. 그리고, 상기 단위 셀은 양극 및 음극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 반복적인 충방전이 가능하다.
이러한 기본적 구조에 더하여, 상기 배터리 팩은 모터 등의 구동부하에 대한 전력 공급 제어, 전류 또는 전압 등의 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge)의 추정 등을 위한 알고리즘이 적용되어 이차전지의 상태를 모니터링하고 제어하는 배터리 관리 시스템 즉, BMS(Battery Management System) 등이 추가적으로 포함되어 구성된다.
상기 BMS의 기능에 대해서는 본 출원인의 대한민국 공개특허공보 10-2006-0073524 10-2006-001310 10-2006-0094715 10-2006-0108149 10-2006-0129962 등에 자세히 나타나 있다.
한편, 상기 BMS의 기능 중 하나인 전압의 평활화는 배터리 팩에 포함된 이차전지의 충전상태를 균일하게 하는 작업이다. 간단한 전압 평활화의 방법으로서, 배터리 팩에 포함된 이차전지의 전압을 측정한다. 그리고, 측정된 이차전지의 전압값 중 가장 낮은 전압값을 기준으로, 상기 기준 전압값보다 높은 전압값을 가진 이차전지를 방전시키는 것이다.
그런데, 상기와 같은 이차전지의 방전 도중에 BMS가 외부에서 잘 못 입력된 신호에 의해 턴오프되는 경우가 발생할 수 있다. 이때 상기 이차전지를 방전시키는 회로가 작동한 상태로 BMS가 턴오프될 수 있다. 이 경우, 이차전지는 완전 방전되기 때문에 이차전지의 수명을 단축시키는 문제가 발생한다. 반대의 경우, 이차전지를 충전시키는 도중에 잘못 입력된 외부 신호에 의해 BMS가 턴오프될 경우, 이차전지는 과충전될 수 있다. 이차전지의 과충전은 폭발사고로 이어질 수 있기 때문에 특히 주의가 필요하다.
따라서, 잘 못 입력된 외부 신호에 BMS가 턴오프되는 것을 방지할 수 있는 해결책이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 인식하여 안출된 것으로서, 전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템은 이차전지의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템으로서, 외부 장치와 데이터의 송수신이 가능하도록 연결된 통신선; 외부 장치에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제1 전력선; 제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제2 전력선; 및 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하였을 때 상기 통신선을 통해 확인값을 요청하고, 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값에 일치할 경우 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시키는 제어 신호를 출력하는 제어부;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령의 수신은 상기 통신선을 통해 상기 제어부가 수신한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령의 수신은 상기 제어부가 상기 제1 전력선에 연결된 스위치의 턴오프를 감지한다.
본 발명에 따른 배터리 관리 시스템은 상기 미리 설정된 확인값을 저장한 메모리부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 통신선을 통해 수신된 값이 일치할 경우 이차전지의 충전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 통신선을 통해 수신된 값이 일치할 경우 이차전지의 방전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시킨다.
본 발명에 따른 배터리 관리 시스템은, 배터리 관리 시스템; 및 복수의 이차전지;를 포함하는 배터리 팩의 일 구성요소가 될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 배터리 팩; 및 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하;를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다. 이때, 상기 부하는 전기 구동 수단 또는 휴대용 기기가 될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템의 제어 방법은, 외부 장치와 데이터의 송수신이 가능하도록 연결된 통신선, 외부 장치에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제1 전력선, 제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제2 전력선, 및 제어부를 포함하여 이차전지의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템을 제어하는 방법으로서, (a) 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하였을 때 상기 통신선을 통해 확인값을 요청하는 단계; 및 (b) 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값에 일치할 경우 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시키는 제어 신호를 출력하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (a)단계는 상기 제어부가 상기 통신선을 통해 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하는 단계이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 (a)단계는 상기 제어부가 상기 제1 전력선에 연결된 스위치의 턴오프를 감지하여 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하는 단계이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (b) 단계는 상기 제어부가 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값과 일치할 경우 이차전지의 충전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프시키는 단계이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 (b) 단계는 상기 제어부가 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값과 일치할 경우 이차전지의 방전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프시키는 단계이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 관리 시스템의 비정상적인 턴오프를 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 이차전지의 충전 중 배터리 관리 시스템이 비정상적인 턴오프되지 않아서 이차전지의 과충전을 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 이차전지의 방전 중 배터리 관리 시스템이 비정상적인 턴오프되지 않아서 이차전지가 완전방전되는 것을 방지할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블럭이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 방법을 도시한 순서도이다.
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 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 블럭이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 복수의 이차전지(160)가 연결된 배터리 팩(170)에 연결되어 있다.
상기 배터리 팩(170)은 하나 이상의 이차전지(160)를 포함하는 것으로 이차전지(160)의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 각각의 이차전지(160)은 재충전이 가능하고 충전 또는 방전 전압을 고려해야 하는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드늄 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등으로 구성할 수 있다. 또한, 상기 배터리 팩(170)에 포함되는 이차전지(160)의 개수는 요구되는 출력 전압 또는 충방용량에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이차전지(160)의 종류, 출력전압, 충전용량 등에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 1에는 상기 이차전지(160)들이 모두 직렬로 연결된 실시예를 도시하였으나, 본 발명이 상기 이차전지(160)의 연결 방법에 따라 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 통신선(110), 제1 전력선(120), 제2 전력선(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
상기 통신선(110)은 외부 장치와 데이터의 송수신이 가능하도록 연결된다. 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 자신이 담당하는 배터리 팩(170)의 상태에 관한 데이터를 통신망을 통해서 송신하거나, 외부 장치로부터 상기 배터리 팩(170)의 충방전과 관련된 제어 신호를 수신할 수 있다.
상기 제1 전력선(120) 및 상기 제2 전력선(130)은 배터리 관리 시스템(100)이 구동하는 데 필요한 전력을 공급될 수 있도록 전원 공급원과 배터리 관리 시스템(100) 사이에 전기적으로 연결된다. 배터리 관리 시스템(100)에 전원을 공급하는 공급원은 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)이 관리하는 배터리 팩(170)이 될 수 있으면, 제3의 전원 공급원이 될 수도 있다.
상기 제1 전력선(120)에는 외부 장치에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치(121)가 연결되어 있다. 따라서, 상기 외부 장치는 상기 배터리 관리 시스템(100)이 턴오프되기를 원할 때, 상기 제1 전력선(120)에 연결된 스위치(121)를 턴오프시킬 수 있다.
상기 제2 전력선(130)에는 상기 제어부(140)의 제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치(131)가 연결되어 있다. 따라서, 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 스스로 턴오프되기를 원할 때, 상기 제2 전력선(130)에 연결된 스위치(131)를 턴오프시킬 수 있다.
상기 제어부(140)는 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령을 수신하였을 때 상기 통신선을 통해 확인값을 요청한다. 본 명세서에서 확인값이란, 상기 외부 장치가 상기 제어부(140)에게 전송하는 값으로서, 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 정상적인 명령인지 확인하기 위한 값이다. 따라서, 상기 확인값은 상기 외부 장치와 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100) 사이에 미리 설정된 값을 가진다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 상기 미리 설정된 확인값을 저장한 메모리부(150)를 더 포함할 수 있다.
상기 메모리부(150)는 상기 제어부(140) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 상기 제어부(140)와 연결될 수 있다. 상기 메모리부(150)는 RAM, ROM, EEPROM등 데이터를 기록하고 소거할 수 있다고 알려진 공지의 반도체 소자나 하드 디스크와 같은 대용량 저장매체로서, 디바이스의 종류에 상관 없이 정보가 저장되는 디바이스를 총칭하는 것으로서 특정 메모리 디바이스를 지칭하는 것은 아니다.
그리고, 상기 제어부(140)는 상기 외부 장치로부터 통신선을 통해 수신된 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치할 경우 상기 제2 전력선(130)에 연결된 스위치(131)를 턴오프 시키는 제어 신호를 출력한다.
본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 충방전 전류, 각 이차전지(160)의 전압 또는 전류를 포함한 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge)의 추정 등을 포함하여 당업자 수준에서 적용 가능한 다양한 제어 기능을 수행한다. 이를 위해 상기 제어부(140)는 배터리 팩(170)의 충방전과 다양한 상기 제어 기능을 수행할 수 있는 제어 로직을 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(140)는, 이하 보다 상세히 설명될 제어 방법 및 상술한 다양한 제어 로직을 실행하기 위해 본 발명이 속한 기술분야에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 이하 보다 상세히 설명될 제어 방법 및 상술한 다양한 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 제어부(140)는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이 때, 프로그램 모듈은 상기 메모리부(150)에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)의 제어 방법에 대해서 설명하도록 한다. 본 발명에 따른 제어 방법을 설명함에 있어서 도 1을 함께 참조하며, 배터리 관리 시스템(100)의 각 구성에 대한 반복적인 설명은 생략하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법을 도시한 순서도이다.
상기 제어부(140)는 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령의 수신을 확인하는 방법이 2가지 있다. 그 중 하나는 상기 제어부(140)가 상기 통신선(110)을 통해 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령을 수신한 것이다. 도 2는 바로 상기 통신선(110)을 통해 명령을 수신한 경우이다. 도 2의 단계 S10은 상기 제어부(140)가 상기 통신선(110)을 통해 명령을 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령을 수신한다.
다음 단계 S11에서, 상기 제어부(140)는 상기 통신선(110)을 통해서 상기 외부 장치에게 확인값을 요청한다. 이때, 외부 장치는 상기 제어부(140)로부터 확인값 요청을 수신하고, 이에 대응한 알고리즘을 실행한다. 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 정상적인 명령이라면, 상기 제어부(140)의 요청에 대응하는 확인값을 상기 제어부(140)에게 전송할 것이다. 그러지 않은 경우, 상기 제어부(140)의 요청에 대응하지 않는 확인값을 상기 제어부(140)에게 전송할 것이다.
다음 단계 S12에서, 상기 제어부(140)는 외부 장치로부터 값을 수신한다. 그리고 단계 S13으로 이행하여, 상기 외부 장치로부터 수신한 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치하는지 판단한다.
만약 상기 외부 장치로부터 수신한 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치하지 않으면(단계 S13의 NO), 상기 제어부(140)는 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 비정상적인 명령이라고 판단하고 다른 제어 명령을 수신하기 위한 대기 상태에 진입한다. 반면, 만약 상기 외부 장치로부터 수신한 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치하면(단계 S13의 YES), 상기 제어부(140)는 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 정상적인 명령이라고 판단하고 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키기 위한 제어 알고리즘을 수행한다. 따라서, 단계 S14로 이행한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(140)는 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키기에 이차전지의 방전을 충전 또는 중단하는 제어 신호를 출력한다(단계 S14).
그리고, 단계 S15로 이행하여, 상기 제어부(140)는 상기 제2 전력선(130)에 연결된 스위치(131)를 턴오프 시키는 제어 신호를 출력하여 상기 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프 시킨다.
한편, 상기 제1 전력선(120)에 연결된 스위치(121)는 상기 외부 장치의 제어에 의해 턴오프될 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 3에 도시된 실시예는 상기 제어부(140)는 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령의 수신을 확인하는 방법이 2 중 나머지 방법이다. 이 경우, 상기 제어부(140)는 제1 전력선(120)에 연결된 스위치(121)의 턴오프를 감지한다(단계 S20). 상기 제어부(140)가 제1 전력선(120)에 연결된 스위치(121)의 턴오프를 감지하는 방법은 상기 제1 전력선(120)에 연결된 스위치(121)의 양단에 전압 센서를 설치하여 전압의 변화를 감지하는 방법 등 다양할 수 있다.
다음 단계 S21에서, 상기 제어부(140)는 상기 통신선(110)을 통해서 상기 외부 장치에게 확인값을 요청한다. 이때, 외부 장치는 상기 제어부(140)로부터 확인값 요청을 수신하고, 이에 대응한 알고리즘을 실행한다. 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 정상적인 명령이라면, 상기 제어부(140)의 요청에 대응하는 확인값을 상기 제어부(140)에게 전송할 것이다. 그러지 않은 경우, 상기 제어부(140)의 요청에 대응하지 않는 확인값을 상기 제어부(140)에게 전송할 것이다.
다음 단계 S22에서, 상기 제어부(140)는 외부 장치로부터 값을 수신한다. 그리고 단계 S23으로 이행하여, 상기 외부 장치로부터 수신한 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치하는지 판단한다.
만약 상기 외부 장치로부터 수신한 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치하지 않으면(단계 S23의 NO), 상기 제어부(140)는 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 비정상적인 명령이라고 판단하고 다른 제어 명령을 수신하기 위한 대기 상태에 진입한다. 반면, 만약 상기 외부 장치로부터 수신한 값이 상기 메모리부(150)에 저장된 확인값과 일치하면(단계 S23의 YES), 상기 제어부(140)는 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키라는 명령이 정상적인 명령이라고 판단하고 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키기 위한 제어 알고리즘을 수행한다. 따라서, 단계 S24로 이행한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(140)는 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프시키기에 이차전지의 방전을 충전 또는 중단하는 제어 신호를 출력한다(단계 S24).
그리고, 단계 S25로 이행하여, 상기 제어부(140)는 상기 제2 전력선(130)에 연결된 스위치(131)를 턴오프 시키는 제어 신호를 출력하여 상기 배터리 관리 시스템(100)을 턴오프 시킨다.
본 발명에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 관리 시스템(100) 및 복수의 이차전지(160)를 포함하는 배터리 팩의 일 구성요소가 될 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 팩은 배터리 팩 및 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다.
상기 배터리 구동 시스템의 일예로는 전기차(EV), 하이브리드 자동차(HEV), 전기 자전거(E-Bike), 전동 공구(Power tool), 전력 저장 장치(Energy Storage System), 무정전 전원 장치(UPS), 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 휴대용 오디오 장치, 휴대용 비디오 장치 등이 될 수 있으며, 상기 부하의 일예로는 배터리 팩이 공급하는 전력에 의해 회전력을 제공하는 모터 또는 배터리 팩이 공급하는 전력을 각종 회로 부품이 필요로 하는 전력으로 변환하는 전력 변환 회로일 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리 관리 시스템의 비정상적인 턴오프를 방지할 수 있다. 따라서, 이차전지의 과충전을 방지할 수 있다. 또한, 이차전지가 완전방전되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 도 1에 도시된 본 발명에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.
즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.
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.
100 : 배터리 관리 시스템
110 : 통신선
120 : 제1 전력선
130 : 제2 전력선
140 : 제어부
150 : 메모리부
160 : 이차전지
170 : 배터리 팩

Claims (14)

  1. 이차전지의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템에 있어서,
    외부 장치와 데이터의 송수신이 가능하도록 연결된 통신선;
    외부 장치에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제1 전력선;
    제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제2 전력선; 및
    상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하였을 때 상기 통신선을 통해 확인값을 요청하고, 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값에 일치할 경우 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시키는 제어 신호를 출력하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령의 수신은, 상기 통신선을 통해 상기 제어부가 수신한 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령의 수신은, 상기 제어부가 상기 제1 전력선에 연결된 스위치의 턴오프를 감지한 것임을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 확인값을 저장한 메모리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 통신선을 통해 수신된 값이 일치할 경우 이차전지의 충전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 통신선을 통해 수신된 값이 일치할 경우 이차전지의 방전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프 시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 배터리 관리 시스템; 및
    복수의 이차전지;를 포함하는 배터리 팩.
  8. 제7항에 따른 배터리 팩; 및
    상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급 받는 부하;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 부하는 전기 구동 수단 또는 휴대용 기기임을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.
  10. 외부 장치와 데이터의 송수신이 가능하도록 연결된 통신선, 외부 장치에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제1 전력선, 제어 신호에 의해 턴온 및 턴오프가 되는 스위치가 연결된 제2 전력선, 및 제어부를 포함하여 이차전지의 충전 및 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템을 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하였을 때 상기 통신선을 통해 확인값을 요청하는 단계; 및
    (b) 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값에 일치할 경우 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프시키는 제어 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 (a)단계는, 상기 제어부가 상기 통신선을 통해 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 의 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 (a)단계는, 상기 제어부가 상기 제1 전력선에 연결된 스위치의 턴오프를 감지하여 상기 외부 장치로부터 배터리 관리 시스템을 턴오프시키라는 명령을 수신하는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 의 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 상기 제어부가 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값과 일치할 경우 이차전지의 충전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프시키는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 상기 제어부가 상기 통신선을 통해 수신된 값이 미리 설정된 확인값과 일치할 경우 이차전지의 방전을 중단하는 제어 신호를 출력한 후 상기 제2 전력선에 연결된 스위치를 턴오프시키는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법.
KR1020130122763A 2013-10-15 2013-10-15 전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법 KR101633834B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130122763A KR101633834B1 (ko) 2013-10-15 2013-10-15 전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130122763A KR101633834B1 (ko) 2013-10-15 2013-10-15 전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150043842A KR20150043842A (ko) 2015-04-23
KR101633834B1 true KR101633834B1 (ko) 2016-06-27

Family

ID=53036267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130122763A KR101633834B1 (ko) 2013-10-15 2013-10-15 전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101633834B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102179710B1 (ko) * 2016-05-04 2020-11-17 주식회사 엘지화학 배터리 리셋 제어 장치 및 방법
TWI606628B (zh) 2016-09-02 2017-11-21 廣達電腦股份有限公司 電池裝置、電子裝置以及電池裝置之保護方法
CN108725233B (zh) * 2017-04-25 2023-07-25 宇通客车股份有限公司 带全时段监控的电池管理系统及车辆管理系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101836412B1 (ko) * 2011-06-03 2018-03-12 에스케이이노베이션 주식회사 2차 전지 배터리 셀의 과충전 방지장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150043842A (ko) 2015-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2523248B1 (en) Battery control device and method
JP6257162B2 (ja) バッテリーパック及びバッテリーパックの制御方法
EP2874271B1 (en) Apparatus and method for controlling battery
TWI472446B (zh) 混合動力電源系統
CN105308825B (zh) 用于dc-ac逆变器的预充电和电压供应系统
KR101658863B1 (ko) 오작동 방지 알고리즘을 포함하는 배터리 관리 장치 및 방법
JP2020530751A (ja) メインバッテリー及びサブバッテリーを制御するための装置、バッテリーシステム及び方法
KR101583374B1 (ko) 주파수 변조를 이용하여 식별자를 설정하는 배터리 관리 유닛 및 방법
KR20150015642A (ko) 교류방식으로 연결된 셀 밸런싱 장치 및 그 제어 방법
KR101658865B1 (ko) 통신 에러로부터 잘못된 제어 알고리즘의 수행을 방지하는 배터리 관리 장치
KR101633834B1 (ko) 전원 안전 차단 기능을 가진 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법
KR101716885B1 (ko) 입력 커넥터 및 출력 커넥터의 구분 없이 데이지 체인 통신망을 구성할 수 있는 통신단말기
KR101613230B1 (ko) 통신라인에 고장 발생 시 통신 프로토콜을 변경하는 유선통신유닛 및 이를 포함하는 유선통신시스템
KR101583694B1 (ko) 신호라인이 고전압 또는 접지 단락 시 발생할 수 있는 문제를 방지할 수 있는 배터리 관리 시스템 및 그 제어 방법
KR101596488B1 (ko) 오작동 방지 알고리즘을 포함하는 배터리 관리 시스템 및 방법
KR20210069451A (ko) 배터리 관리 시스템 및 이의 제어방법, 및 이를 포함하는 배터리 팩
EP4152552A1 (en) Battery charging method and charging and discharging apparatus
KR101640883B1 (ko) 코일을 포함하는 배터리 관리 장치, 홀 센서를 포함하는 배터리 구동 장치 및 이들을 포함하는 배터리 구동 시스템
JP6411665B2 (ja) 本質的に安全なバッテリセルのためのターンオン遅延
CN117039210A (zh) 一种电池包
JP2022087447A (ja) 電池パック
KR101614047B1 (ko) 최초 사용 시점 또는 사용 시간을 저장하는 배터리 관리 장치 및 방법
TW201301624A (zh) 多電池之能量管理系統

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 4