KR101726930B1 - Communication system and connecting method for communicating between battery management systems - Google Patents

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Abstract

배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS) 간의 통신 시스템 및 통신을 위한 연결 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 BMS간의 통신 시스템은, 하나 이상의 배터리 유닛에 각각 구비되어, 각 배터리 유닛의 상태를 측정하고 제어하는 하나 이상의 제1 배터리 관리 시스템; 상기 하나 이상의 제1 BMS의 IP(Internet Protocol) 주소를 설정하는 공유기; 상기 공유기로부터 상기 하나 이상의 제1 BMS에 의해 측정된 상기 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 전송 받아 상기 하나 이상의 배터리 유닛 전체의 상태를 측정하고 제어하는 제2 BMS; 및 상기 공유기와 상기 하나 이상의 제1 BMS를 각각 연결하고 상기 공유기와 상기 제2 BMS를 연결하는 LAN(Local Area Network)선을 포함하여 구성된다.A communication system for a battery management system (BMS) and a connection method for communication are disclosed. The communication system between BMSs according to the present invention comprises at least one first battery management system, each of which is provided in at least one battery unit, for measuring and controlling the state of each battery unit; A router configured to set an IP (Internet Protocol) address of the at least one first BMS; A second BMS that receives data related to the status of the one or more battery units measured by the at least one first BMS from the router and measures and controls the status of the at least one battery unit; And a local area network (LAN) line connecting the router and the at least one first BMS, respectively, and connecting the router and the second BMS.

Description

배터리 관리 시스템 간의 통신 시스템 및 통신을 위한 연결 방법{Communication system and connecting method for communicating between battery management systems}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a communication system for communicating with a battery management system,

본 발명은 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS) 간의 통신 시스템 및 통신을 위한 연결 방법에 관한 것으로서, 기존의 BMS 간의 통신 시스템 의 구조를 단순화함으로써 BMS 간의 통신 시스템의 하드웨어 설계 비용을 절감시키고, 계층 간에 데이터를 전송함에 따라 발생하는 통신 지연 시간을 감소시키며, BMS 간의 통신 시스템의 개발기간을 단축시킬 수 있는 BMS 간의 통신 시스템 및 통신을 위한 연결 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a communication system for a battery management system (BMS) and a communication method for communication, which simplifies the structure of a communication system between existing BMSs, The present invention relates to a communication system for a BMS and a connection method for communication that can reduce a communication delay time caused by data transmission between BMSs and shorten a development period of a communication system between BMSs.

또한, 본 발명은 BMS 간의 통신 시스템 내부에 존재하는 각 부품 간의 연결 선을 LAN(Local Area Network)선으로 연결함으로써 연결 선에 결함 발생 시 교체가 용이하며, BMS 간의 통신 방법을 TCP/IP(Transmission　Control　Protocol / Internet　Protocol)방식을 이용함으로써 단위 시간당 데이터 전송 속도를 높일 수 있는 BMS 간의 통신 시스템 및 통신을 위한 연결 방법에 관한 것이다.Further, according to the present invention, it is possible to easily change the connection line when a defect occurs on a connection line by connecting a connection line between respective parts existing in a communication system between BMSs by using a LAN (Local Area Network) line, The present invention relates to a communication system between a BMS and a connection method for communication in which a data transmission rate per unit time can be increased by using a control protocol / Internet protocol (BMC).

이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle), 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 또는 가정용 또는 산업용으로 이용되는 중대형 배터리를 이용하는 에너지 저장 시스템(Energy Storage System; ESS)이나 무정전 전원 공급 장치(Uninterruptible Power Supply; UPS) 시스템 등에 보편적으로 응용되고 있다.The secondary battery is an energy storage system (ESS) using an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HV) driven by an electric driving source, a hybrid vehicle (HV) ) And uninterruptible power supply (UPS) systems.

이러한 이차전지는 휴대 단말 등의 배터리로 구현되는 경우는 반드시 그러하지 않을 수 있으나, 상기와 같이 전기 차량 또는 에너지 저장원 등에 적용되는 배터리는 통상적으로 단위 이차전지 셀(cell)이 복수 개 집합되는 형태로 사용되어 고용량 환경에 적합성을 높이게 된다. 또한 이차전지는 근래 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 복수 개의 이차전지가 직렬/병렬 등으로 연결되는 멀티 모듈 구조를 가지는 이차전지 팩(pack)이 보편적으로 이용되고 있다.The secondary battery may not necessarily be realized by a battery such as a portable terminal. However, as described above, a battery applied to an electric vehicle, an energy storage source, or the like generally has a plurality of unit secondary battery cells Thus increasing the suitability for high capacity environments. In addition, as a secondary battery has recently been used as an energy storage source, a need for a large-capacity structure has increased, and a secondary battery pack having a multi-module structure in which a plurality of secondary batteries are connected in series / parallel has been commonly used.

전력 저장용 단위 랙(rack)은 상기 다수의 이차전지 팩으로 구성되며, 각각의 이차전지 팩에는 복수개의 이차전지 셀 또는 이차전지 모듈(module)이 포함되어 있다. 그리고, 섹션(section)은 다수의 뱅크(bank)로 구성되며 뱅크는 다수의 랙을 포함하는 구조를 가진다. 에너지 저장 시스템에는, 상기 각 배터리 유닛(Battery Unit)의 부하에 대한 전력 공급 제어, 전류 또는 전압 등의 전기적 특성 값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge)의 추정 등의 기능을 하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)이 추가적으로 포함되어 구성된다.The power storage unit rack is composed of the plurality of secondary battery packs, and each secondary battery pack includes a plurality of secondary battery cells or a secondary battery module. A section is composed of a plurality of banks, and a bank has a structure including a plurality of racks. The energy storage system is provided with a power supply control for the load of each battery unit, an electric characteristic value measurement such as a current or voltage, a charge / discharge control, a voltage equalization control, a SOC (State Of Charge) And a battery management system (BMS) that performs a function of estimating the battery life of the battery.

한편, 하나의 전력 저장 시스템 내에서는 수십에서 수만 개 수준의 이차전지 셀 또는 이차전지 모듈이 포함되어 있고, 이러한 전력 저장 시스템의 운용에 있어서는 수십에서 수만 개의 셀 또는 모듈 단위에서 전압, 전류, 온도, 충전량(SOC) 등을 지속적으로 모니터 해야 할 필요성이 있는데, 종래에는 CAN(Controller Area Network)통신을 기반으로 모듈 배터리 관리 시스템(Module Battery Management System; MBMS) 에서 랙 배터리 관리 시스템(Rack Battery Management System; RBMS) 으로, RBMS에서 뱅크 배터리 관리 시스템(Bank Battery Management System; BBMS) 으로, BBMS에서 배터리 시스템 컨트롤러(Battery System Controller; BSC) 로 감시 정보를 전달하는 BMS간의 통신 시스템 및 통신을 위한 연결 방법이 사용되고 있었다. On the other hand, in one power storage system, several tens to tens of thousands of secondary battery cells or secondary battery modules are included. In the operation of such a power storage system, voltage, current, temperature, It is necessary to constantly monitor the SOC and the like. Conventionally, in a module battery management system (MBMS) based on CAN (Controller Area Network) communication, a Rack Battery Management System (RBMS), a communication system between the BMS and the communication for transferring monitoring information from the RBMS to the Bank Battery Management System (BBMS), from the BBMS to the battery system controller (BSC) there was.

그러나 이러한 종래 방식은 외부의 변화에 빠르게 대처하지 못하고, 계층별로 BMS를 개발해야 하므로 BMS 하드웨어 설계 비용이 많이 발생하며, CAN (Controller Area Network) 통신방식은 TCP/IP(Transmission　Control　Protocol / Internet　Protocol) 방식에 비해 단위시간당 데이터 전송 량이 적고 계층간의 통신 지연 시간이 발생한다는 문제점이 있었다. However, in the conventional method, the BMS hardware design cost is high because the BMS needs to be developed for each layer without quickly coping with external changes. The CAN (Controller Area Network) communication method uses a Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP / IP) There is a problem that a data transmission amount per unit time is small and a communication delay time between layers occurs.

또한, 최근에는 전력 저장 시스템이 하나의 가정, 건물을 넘어서 대형 빌딩, 소규모 지역, 도시, 국가의 형태로 점차 확대되어 가는 추세임을 감안할 때, 전력 저장 시스템을 효율적으로 관리하기 위해 모듈, 팩, 랙, 뱅크 별로 BMS를 설치하고 제어하기 보다는 종래의 BMS간의 통신 시스템의 구조를 단순화 시킨 BMS간의 통신 시스템 및 통신을 위한 연결 방법 대한 개발 필요성이 대두되고 있다.Also, considering that power storage system is gradually expanding in the form of large buildings, small areas, cities, and countries beyond a single home, a building, and a power storage system, There is a need to develop a communication system for a BMS and a connection method for communication that simplify the structure of a communication system between a conventional BMS, rather than installing and controlling the BMS for each bank.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0073838 호Korean Patent Publication No. 10-2014-0073838

본 발명의 목적은 기존의 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS) 간의 통신 시스템의 구조를 단순화함으로써 BMS 간의 통신 시스템의 하드웨어 설계 비용을 절감시키고, 계층 간에 데이터를 전송함에 따라 발생하는 통신 지연 시간을 감소시키며, BMS 간의 통신 시스템의 개발기간을 단축 할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to reduce the hardware design cost of a communication system between BMSs by simplifying the structure of a communication system between existing battery management systems (BMSs), and to reduce the communication delay time And a method for shortening a development period of a communication system between BMSs.

또한, 본 발명의 목적은 BMS 간의 통신 시스템 내부에 존재하는 각 부품 간의 연결 선을 LAN(Local Area Network)선으로 연결함으로써 연결 선에 결함 발생 시 교체가 용이하도록 하기 위함이며, BMS 간의 통신 방법을 TCP/IP (Transmission　Control　Protocol/Internet　Protocol)방식을 이용함으로써 단위 시간당 데이터 전송 속도를 높일 수 있는 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a communication method of a BMS, in which a connection line between respective components existing in a communication system between BMSs is connected by a LAN (Local Area Network) line, And a method for increasing the data transmission rate per unit time by using a TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) method.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS) 간의 통신 시스템은 하나 이상의 배터리 유닛(Battery Unit)에 각각 구비되어 각 배터리 유닛의 상태를 측정하고 제어하는 하나 이상의 제1 BMS; 상기 하나 이상의 제1 BMS의 IP(Internet Protocol) 주소를 설정하는 공유기; 상기 공유기로부터 상기 하나 이상의 제1 BMS에 의해 측정된 상기 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 전송받아 상기 하나 이상의 배터리 유닛 전체의 상태를 측정하고 제어하는 제2 BMS; 및 상기 공유기와 상기 하나 이상의 제1 BMS를 각각 연결하고 상기 공유기와 상기 제2 BMS를 연결하는 LAN(Local Area Network)선을 포함하여 구성된다.The communication system of the battery management system (BMS) according to an embodiment of the present invention includes at least one first BMS that is provided in at least one battery unit and measures and controls the state of each battery unit; A router configured to set an IP (Internet Protocol) address of the at least one first BMS; A second BMS that receives data related to the status of the one or more battery units measured by the at least one first BMS from the router and measures and controls the status of the at least one battery unit; And a local area network (LAN) line connecting the router and the at least one first BMS, respectively, and connecting the router and the second BMS.

상기 공유기는 상기 하나 이상의 제1 BMS의 MAC(Media Access Control) 주소에 대응하여 해당 제1 BMS의 IP 주소를 설정할 수 있다.The router may set an IP address of the first BMS corresponding to the MAC (Media Access Control) address of the at least one first BMS.

상기 제2 BMS는 상기 공유기에 의하여 설정된 상기 제1 BMS의 IP 주소와 해당 IP 주소를 갖는 제1 BMS를 포함하는 배터리 유닛의 배터리 유닛 번호 간의 매칭되는 테이블 정보를 저장할 수 있다.The second BMS may store matching table information between the IP address of the first BMS set by the router and the battery unit number of the battery unit including the first BMS having the IP address.

상기 BMS 간의 통신 시스템은 상기 공유기와 LAN선으로 연결되고 상기 하나 이상의 제1 BMS에 의해 측정된 상기 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 상기 공유기로부터 수신하여 상기 하나 이상의 배터리 유닛 각각에 연결된 스위치를 제어하여 상기 하나 이상의 배터리 유닛의 과충전 또는 과방전을 방지하는 배터리 보호 유닛(Battery Protect Unit; BPU)을 더 포함할 수 있다.Wherein the communication system between the BMS and the BMS is connected to the router via a LAN line and receives data related to the status of the one or more battery units measured by the one or more first BMSs from the router and switches connected to each of the one or more battery units And a battery protection unit (BPU) for preventing overcharge or overdischarge of the one or more battery units.

상기 하나 이상의 제1 BMS와 상기 공유기 또는 상기 공유기와 상기 제2 BMS와의 데이터 전송은 TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol) 방식을 이용할 수 있다.The data transmission between the one or more first BMSs, the router or the router and the second BMS may use a transmission control protocol / internet protocol (TCP / IP) scheme.

상기 배터리 유닛은 배터리 모듈(Battery Module)이고 상기 제1 BMS는 상기 배터리 모듈의 상태를 측정하고 제어하는 모듈 배터리 관리 시스템(Module Battery Management System; MBMS)일 수 있다.The battery unit may be a battery module and the first BMS may be a module battery management system (MBMS) that measures and controls the state of the battery module.

상기 제2 BMS는 상기 하나 이상의 배터리 유닛을 모두 포함하는 배터리 시스템의 상태를 측정하고 제어하는 배터리 시스템 컨트롤러(Battery System Controller; BSC)일 수 있다.The second BMS may be a battery system controller (BSC) that measures and controls the state of the battery system including all of the one or more battery units.

본 발명의 일 실시 예에 따른 BMS간의 통신을 위한 연결 방법은 하나 이상의 배터리 유닛에 각각 구비되어 각 배터리 유닛의 상태를 측정하고 제어하는 하나 이상의 제1 배터리 관리 시스템과 공유기를 각각 연결하고, 상기 공유기와 상기 공유기로부터 상기 하나 이상의 제1 BMS에 의해 측정된 상기 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 전송받아 상기 하나 이상의 배터리 유닛 전체의 상태를 측정하고 제어하는 제2 BMS를 연결하는 단계; 및 상기 공유기가 상기 하나 이상의 제1 BMS의 IP주소를 설정하는 단계를 포함하여 구성된다.The connection method for communication between BMSs according to an embodiment of the present invention comprises connecting at least one first battery management system and a router, each of which is provided in one or more battery units, for measuring and controlling the state of each battery unit, And a second BMS that receives data related to the status of the at least one battery unit measured by the at least one first BMS from the router and measures and controls the status of the at least one battery unit; And setting the IP address of the at least one first BMS by the router.

상기 IP주소를 설정하는 단계는 상기 공유기가 상기 하나 이상의 제1 BMS의 MAC주소에 대응하여 해당 제1 BMS의 IP 주소를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.The setting of the IP address may include setting the IP address of the first BMS to correspond to the MAC address of the at least one first BMS.

상기 BMS 간의 통신을 위한 연결 방법은 상기 제2 BMS가 상기 공유기에 의하여 설정된 상기 제1 BMS의 IP 주소와 해당 IP 주소를 갖는 제1 BMS를 포함하는 배터리 유닛의 배터리 유닛 번호 간의 매칭되는 테이블 정보를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.The connection method for the communication between the BMSs may include matching table information between the IP address of the first BMS set by the router and the battery unit number of the battery unit including the first BMS having the IP address The method may further include the step of storing.

상기 BMS 간의 통신을 위한 연결 방법은 상기 공유기와 배터리 보호 유닛을 LAN선으로 연결하는 단계; 및 상기 배터리 보호 유닛이 상기 하나 이상의 제1 BMS에 의해 측정된 상기 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 상기 공유기로부터 수신하여 상기 하나 이상의 배터리 유닛 각각에 연결된 스위치를 제어하여 상기 하나 이상의 배터리 유닛의 과충전 또는 과방전을 방지하는 단계를 더 포함할 수 있다.A connection method for communication between the BMS and the BMS includes connecting the router and the battery protection unit to each other through a LAN line; And the battery protection unit receives data associated with the status of the one or more battery units measured by the one or more first BMSs from the router and controls a switch connected to each of the one or more battery units, Thereby preventing overcharging or overdischarge.

상기 제1 BMS 중 하나 이상의 제1 BMS와 상기 공유기 또는 상기 공유기와 상기 제2 BMS와의 데이터 전송은 TCP/IP방식을 이용할 수 있다.The data transmission between the first BMS of the first BMS and the router or the router and the second BMS may use a TCP / IP scheme.

상기 배터리 유닛은 배터리 모듈이고 상기 제1 BMS는 상기 배터리 모듈의 상태를 측정하고 제어하는 모듈 배터리 관리 시스템일 수 있다.The battery unit may be a battery module and the first BMS may be a module battery management system that measures and controls the state of the battery module.

상기 제2 BMS는 상기 하나 이상의 배터리 유닛을 모두 포함하는 배터리 시스템의 상태를 측정하고 제어하는 배터리 시스템 컨트롤러일 수도 있다.The second BMS may be a battery system controller that measures and controls the state of the battery system including all of the one or more battery units.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기존의 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS) 간의 통신 시스템의 구조를 단순화함으로써 BMS 간의 통신 시스템의 하드웨어 설계 비용을 절감시키고, 계층 간에 데이터를 전송함에 따라 발생하는 통신 지연 시간을 감소시키며, BMS 간의 통신 시스템의 개발기간을 단축할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, by simplifying the structure of a communication system between existing battery management systems (BMSs), it is possible to reduce a hardware design cost of a communication system between BMSs, It is possible to provide a method for reducing the delay time and shortening the development period of the communication system between BMSs.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, BMS 간의 통신 시스템 내부에 존재하는 각 부품 간의 연결 선을 LAN(Local Area Network)선으로 연결함으로써 연결 선에 결함 발생 시 교체가 용이하도록 하였으며, BMS 간의 통신 방법을 TCP/IP (Transmission　Control　Protocol/Internet　Protocol) 방식을 이용함으로써 단위 시간당 데이터 전송 속도를 높일 수 있는 방법을 제공할 수 있다.Further, according to an aspect of the present invention, a connection line between respective components existing in a communication system between BMSs is connected with a LAN (Local Area Network) line, thereby facilitating replacement when a defect occurs in a connection line. A method of increasing the data transmission rate per unit time by using the TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) method can be provided.

도 1은 종래의 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)간의 통신 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 BMS 간의 통신 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시 예에 따른 BMS 간의 통신을 위한 연결 방법을 설명하기 위한 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a communication system between a conventional battery management system (BMS).
2 is a diagram schematically illustrating a communication system between BMSs according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a connection method for communication between BMSs according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Further, the term "part" in the description means a unit for processing one or more functions or operations, which may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.

도 1은 종래의 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS) 간의 통신 시스템(10)을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic view of a communication system 10 between a conventional battery management system (BMS).

여기서 제1 BMS(11)는 모듈 배터리 관리 시스템(Module Battery Management System; MBMS), 제2 BMS(12)는 랙 배터리 관리 시스템(Rack Battery Management System; RBMS), 제3 BMS(13)는 뱅크 배터리 관리 시스템(Bank Battery Management System; BBMS), 제4 BMS(14)는 배터리 시스템 컨트롤러(Battery System Controller; BSC)이다.Here, the first BMS 11 is a module battery management system (MBMS), the second BMS 12 is a Rack Battery Management System (RBMS), the third BMS 13 is a battery (BBMS), and the fourth BMS 14 is a battery system controller (BSC).

도 1을 참조하면, 종래의 BMS 간의 통신 시스템(10)은 제1 BMS(11)와 제2 BMS(12)상호 간, 제2 BMS(12)와 제3 BMS(13)상호 간, 또는 제3 BMS(13)와 제4 BMS(14)상호 간에 데이터를 전송하는 구조를 가지고 있는데, 이러한 BMS간의 통신 시스템(10)은 각 계층별 통신 소요시간이 발생하고 BMS간의 통신 시스템(10)을 설계하는데 하드웨어 설계 비용이 많이 발생하며 개발시간이 오래 걸린다는 문제점이 있었다.1, a conventional BMS communication system 10 includes a first BMS 11 and a second BMS 12, a second BMS 12 and a third BMS 13, 3 communication between the BMS 13 and the fourth BMS 14, and the communication system 10 between the BMSs generates the communication time required for each layer and the communication system 10 between the BMSs However, there is a problem that the hardware design cost is large and the development time is long.

또한, 각 BMS를 연결 하는 선을 LAN(Local Area Network)(15)선으로 하지 않을 경우, 연결 선에 결함 발생 시 교체가 용이 하지 않다는 문제점이 있었다.In addition, when a line connecting each BMS is not a line (Local Area Network) 15, there is a problem in that replacement is not easy when a defect occurs in the connection line.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 BMS간의 통신 시스템(100)을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a communication system 100 between BMSs according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 BMS간의 통신 시스템(100)은 제1 BMS(110)와 공유기(120), 공유기(120)와 제2 BMS(130), 공유기(120)와 배터리 보호 유닛(Battery Protect Unit; BPU)(150)간에 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 LAN(Local Area Network)(140)선을 통해 전송한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 BMS간의 통신 시스템(100)은 제1 BMS(110), 공유기(120), 제2 BMS(130), LAN선(140), 배터리 보호 유닛(Battery Protect Unit; BPU)(150), 하나 이상의 배터리 유닛(미도시)으로 구현될 수 있다.2, a communication system 100 between BMSs according to an embodiment of the present invention includes a first BMS 110 and a router 120, a router 120 and a second BMS 130, a router 120, And a battery protection unit (BPU) 150 via a LAN (Local Area Network) 140. The battery 140 is connected to the battery 140 through a LAN (Local Area Network) 140. A communication system 100 between BMSs according to an embodiment of the present invention includes a first BMS 110, a router 120, a second BMS 130, a LAN line 140, a battery protection unit (BPU) ) 150, and one or more battery units (not shown).

여기서 배터리 유닛의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대, 배터리 모듈, 배터리 팩, 배터리 랙, 배터리 뱅크 등으로 구성할 수 있다.Here, the type of the battery unit is not particularly limited, and may be, for example, a battery module, a battery pack, a battery rack, a battery bank, or the like.

도 2에 도시된 BMS간의 통신 시스템(100)은 일 실시 예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 2에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.The communication system 100 between BMSs shown in FIG. 2 is according to one embodiment, and the components are not limited to the embodiment shown in FIG. 2, and some components may be added, changed or deleted .

하나 이상의 제1 BMS(110)는 하나 이상의 배터리 유닛에 각각 구비되어 각 배터리 유닛의 상태를 측정하고 제어한다. 예를 들어, 각 배터리 유닛의 부하에 대한 전력 공급 제어, 전류 또는 전압 등의 전기적 특성 값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge)의 추정 등을 할 수 있다.One or more first BMSs 110 are each provided in one or more battery units to measure and control the status of each battery unit. For example, power supply control for each battery unit, measurement of electric characteristic values such as current or voltage, charge / discharge control, equalization control of voltage, estimation of state of charge (SOC) .

배터리 유닛의 상태를 측정하고 제어하는 제1 BMS(110)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 배터리 모듈의 상태를 측정하고 제어하는 모듈 배터리 관리 시스템(Module Battery Management System; MBMS), 배터리 팩의 상태를 측정하고 제어하는 팩 배터리 관리 시스템(Pack Battery Management System; PBMS), 배터리 랙의 상태를 측정하고 제어하는 랙 배터리 관리 시스템(Rack Battery Management System; RBMS), 배터리 뱅크의 상태를 측정하고 제어하는 뱅크 배터리 관리 시스템(Bank Battery Management System; BBMS) 등으로 구성할 수 있다.The type of the first BMS 110 for measuring and controlling the state of the battery unit is not particularly limited and may be, for example, a module battery management system (MBMS) for measuring and controlling the state of the battery module, A battery management system (RBMS) for measuring and controlling the state of a battery rack, a battery management system (RBMS) for measuring and controlling the state of a battery bank, a battery management system And a battery management system (BBMS).

공유기(120)는 하나 이상의 제1 BMS(110)의 IP(Internet Protocol) 주소를 설정할 수 있다. The router 120 may set an IP (Internet Protocol) address of one or more first BMSs 110.

일 실시 예에서 공유기(120)는 하나 이상의 제1 BMS(110)의 MAC(Media Access Control) 주소에 대응하여 해당 제1 BMS(110)의 IP 주소를 설정할 수 있다. 하나 이상의 제1 BMS(110)의 MAC주소에 대응하여 해당 제1 BMS(110)의 IP 주소를 설정할 경우, IP 주소 설정 중복 오류를 줄임으로써 BMS 간의 통신 시스템(100)을 안정화시킬 수 있다.In one embodiment, the router 120 may set the IP address of the first BMS 110 in correspondence with the MAC (Media Access Control) address of one or more first BMSs 110. When the IP address of the first BMS 110 is set corresponding to the MAC address of one or more first BMSs 110, it is possible to stabilize the communication system 100 between BMSs by reducing redundancy of IP address setting.

또한, 공유기(120)는 하나 이상의 제1 BMS(110)에 의해 측정된 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 전송 받아 하나 이상의 배터리 유닛 전체의 상태를 측정하고 제어하는 제2 BMS(130)로 전달하거나 제2 BMS(130)로부터 하나 이상의 배터리 유닛 전체를 제어 하는 데이터를 전송 받아 제1 BMS(110)로 전달할 수 있다.The router 120 may also include a second BMS 130 that receives data related to the status of one or more battery units measured by one or more first BMSs 110 and measures and controls the status of one or more battery units Or may transfer data from the second BMS 130 to the first BMS 110 in order to receive and control data for controlling one or more battery units.

한편, 공유기(120)는 하나 이상의 제1 BMS(110)에 의해 측정된 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 전송 받아 BPU(150)로 전달하거나 BPU(150)로 부터 배터리 유닛의 과충전 또는 과방전을 방지하는 데이터를 전송 받아 제1 BMS(110)로 전송할 수 있다.Meanwhile, the router 120 may receive data related to the status of one or more battery units measured by one or more first BMSs 110 and may transfer the data to the BPU 150, Data to be transmitted to the first BMS 110 can be transmitted.

제2 BMS(130)는 공유기(120)로부터 하나 이상의 제1 BMS(110)에 의해 측정된 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 전송 받아 하나 이상의 배터리 유닛 전체의 상태를 측정하고 제어한다. 예를 들면, 하나 이상의 배터리 유닛 전체의 부하에 대한 전력 공급 제어, 전류 또는 전압 등의 전기적 특성 값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화 제어, SOC의 추정 등을 할 수 있다. The second BMS 130 receives data related to the status of one or more battery units measured by one or more first BMSs 110 from the router 120 and measures and controls the status of one or more battery units. For example, it is possible to perform electric power supply control for a load of at least one battery unit, measurement of electrical characteristic values such as current or voltage, charge / discharge control, voltage smoothing control, SOC estimation, and the like.

또한, 제2 BMS(130)는 공유기(120)에 의하여 설정된 제1 BMS(110)의 IP 주소와 해당 IP 주소를 갖는 제1 BMS(110)를 포함하는 배터리 유닛의 배터리 유닛 번호 간의 매칭되는 테이블 정보를 저장할 수 있다. 제2 BMS(130)가 공유기에 의하여 설정된 제1 BMS(110)의 IP 주소와 해당 IP 주소를 갖는 제1 BMS(110)를 포함하는 배터리 유닛의 배터리 유닛 번호 간의 매칭되는 테이블 정보를 저장하면, 공유기(120)에 의하여 IP 주소가 설정된 제1 BMS(110)와 상기 제1 BMS(110)와 연결된 배터리 유닛이 특정되므로, 특정된 하나 이상의 배터리 유닛 전체에 대한 중복되는 제어 명령을 방지할 수 있다. The second BMS 130 is a table for matching between the IP address of the first BMS 110 set by the router 120 and the battery unit number of the battery unit including the first BMS 110 having the IP address Information can be stored. If the second BMS 130 stores matching table information between the IP address of the first BMS 110 set by the router and the battery unit number of the battery unit including the first BMS 110 having the IP address, Since the first BMS 110 having the IP address set by the router 120 and the battery unit connected to the first BMS 110 are specified, it is possible to prevent duplicate control commands for the specified one or more battery units .

여기서 제2 BMS(130)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 하나 이상의 배터리 유닛을 모두 포함하는 배터리 시스템의 상태를 측정하고 제어하는 배터리 시스템 컨트롤러(Battery System Controller; BSC)로 구성할 수 있다.Here, the type of the second BMS 130 is not particularly limited, and may be a battery system controller (BSC) that measures and controls the state of a battery system including one or more battery units, for example.

공유기(120)와 하나 이상의 제1 BMS(110)를 각각 연결하고 공유기(120)와 제2 BMS(130)를 연결하는 LAN선(140)은 LAN선(140)에 결함이 발생할 경우 교체가 용이할 수 있다. The LAN line 140 connecting the router 120 and one or more first BMSs 110 and connecting the router 120 and the second BMSs 130 can be easily replaced when a defect occurs in the LAN line 140 can do.

또한, LAN선(140)을 통한 데이터 전송 방식은 TCP/IP방식을 이용할 수도 있는데, TCP/IP(Transmission　Control　Protocol/Internet　Protocol) 방식은 기존의 CAN(Controller Area Network) 방식 등에 비해 단위시간당 데이터 전송 량이 많다. The TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) method can transmit data per unit time, such as a conventional CAN (Controller Area Network) method, There are many.

공유기(120)와 LAN선(140)으로 연결되는 배터리 보호 유닛(150)은 하나 이상의 제1 BMS(110)에 의해 측정된 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 공유기(120)로부터 수신하여 하나 이상의 배터리 유닛 각각에 연결된 스위치를 제어하여 하나 이상의 배터리 유닛의 과충전 또는 과방전을 방지한다. 배터리 유닛의 과충전 또는 과방전은 배터리 유닛의 성능을 저하시키고 수명을 단축시키며 특히, 배터리 유닛의 과충전은 발화의 위험성이 존재하므로, 배터리 보호 유닛은 배터리 유닛의 과충전 또는 과방전을 방지함으로써, BMS간의 통신 시스템(100)의 성능을 유지시키거나 수명을 연장하는 역할을 한다.The battery protection unit 150 connected to the router 120 and the LAN line 140 receives data related to the status of one or more battery units measured by the one or more first BMSs 110 from the router 120, And controls a switch connected to each of the battery units to prevent overcharge or overdischarge of one or more battery units. Overcharge or overdischarge of the battery unit deteriorates the performance of the battery unit and shortens the service life thereof. In particular, since there is a risk of ignition when overcharging the battery unit, the battery protection unit prevents overcharge or overdischarge of the battery unit, And serves to maintain the performance of the communication system 100 or prolong its service life.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 BMS간의 통신을 위한 연결 방법을 설명하기 위한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a connection method for communication between BMSs according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 BMS간의 통신을 위한 연결 방법이 시작되면, 하나 이상의 배터리 유닛에 각각 구비되어, 각 배터리 유닛의 상태를 측정하고 제어하는 하나 이상의 제1 배터리 관리 시스템(110)과 공유기(120)를 각각 연결하고, 공유기(120)와 공유기(120)로부터 하나 이상의 제1 BMS(110)에 의해 측정된 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 전송 받아 하나 이상의 배터리 유닛 전체의 상태를 측정하고 제어하는 제2 BMS(130)를 연결한다.(S210) 그리고 공유기(120)가 상기 하나 이상의 제1 BMS의 IP주소를 설정한다.(S220)Referring to FIG. 3, when a connection method for communication between BMSs is started according to an embodiment of the present invention, one or more first battery management units, which are provided in one or more battery units and measure and control the state of each battery unit, The system 110 and the router 120 and receives data related to the status of one or more battery units measured by the one or more first BMSs 110 from the router 120 and the router 120, The second BMS 130 for measuring and controlling the state of the entire battery unit is connected in step S210 and the router 120 sets the IP address of the one or more first BMSs in step S220.

그 다음, 제2 BMS(130)가 공유기(120)에 의하여 설정된 제1 BMS(110)의 IP 주소와 해당 IP 주소를 갖는 제1 BMS(110)를 포함하는 배터리 유닛의 배터리 유닛 번호 간의 매칭되는 테이블 정보를 저장한다.(S230) 단계(S230)의 과정은 도2에서 설명한 제2 BMS(130)에서 수행될 수 있는 단계이며, 여기서는 제2 BMS(130)에 대한 설명이 준용되므로 중복되는 설명은 생략한다.The second BMS 130 then matches the IP address of the first BMS 110 established by the router 120 with the battery unit number of the battery unit comprising the first BMS 110 having that IP address (Step S230). The process of step S230 is a step that can be performed by the second BMS 130 described in FIG. 2. Here, since the description of the second BMS 130 is used in common, Is omitted.

그리고 나서, 공유기(120)와 배터리 보호 유닛(150)을 LAN선(140)으로 연결하고, 배터리 보호 유닛(150)이 하나 이상의 제1 BMS(110)에 의해 측정된 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 공유기(120)로부터 수신하여 하나 이상의 배터리 유닛 각각에 연결된 스위치를 제어하여 하나 이상의 배터리 유닛의 과충전 또는 과방전을 방지한다.(S240) 단계(S240)의 과정은 도2에서 설명한 배터리 보호 유닛(150)에서 수행될 수 있는 단계이며, 여기서는 배터리 보호 유닛(150)에 대한 설명이 준용되므로 중복되는 설명은 생략한다.Then, the router 120 and the battery protection unit 150 are connected to the LAN line 140, and the battery protection unit 150 detects the state of one or more battery units measured by the one or more first BMSs 110 (S240). The process of step S240 is similar to that of the battery protection shown in FIG. 2, except that the battery is connected to the battery, Unit 150, and the description of the battery protection unit 150 is applied here, so that redundant description will be omitted.

이상 본 발명의 특정 실시 예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken as limitations. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 ; 배터리 관리 시스템 간의 통신 시스템
110 ; 제1 배터리 관리 시스템
120 ; 공유기
130 ; 제2 배터리 관리 시스템
140 ; LAN(Local Area Network)선
150 ; 배터리 보호 유닛100; Communication system between battery management systems
110; The first battery management system
120; router
130; The second battery management system
140; Local Area Network (LAN) line
150; Battery protection unit

Claims (14)

하나 이상의 배터리 유닛(Battery Unit)에 각각 구비되어, 각 배터리 유닛의 상태를 측정하고 제어하는 하나 이상의 제1 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS);
상기 하나 이상의 제1 BMS의 IP(Internet Protocol) 주소를 설정하는 공유기;
상기 공유기로부터 상기 하나 이상의 제1 BMS에 의해 측정된 상기 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 전송 받아 상기 하나 이상의 배터리 유닛 전체의 상태를 측정하고 제어하는 제2 BMS; 및
상기 공유기와 상기 하나 이상의 제1 BMS를 각각 연결하고 상기 공유기와 상기 제2 BMS를 연결하는 LAN(Local Area Network)선을 포함하며,
상기 공유기는,
상기 하나 이상의 제1 BMS의 MAC(Media Access Control) 주소에 대응하여 해당 제1 BMS의 IP 주소를 설정하며,
상기 제2 BMS는,
상기 공유기에 의하여 설정된 상기 제1 BMS의 IP 주소와 해당 IP 주소를 갖는 제1 BMS를 포함하는 배터리 유닛의 배터리 유닛 번호 간의 매칭되는 테이블 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 간의 통신 시스템.At least one first battery management system (BMS) provided in at least one battery unit for measuring and controlling a state of each battery unit;
A router configured to set an IP (Internet Protocol) address of the at least one first BMS;
A second BMS that receives data related to the status of the one or more battery units measured by the at least one first BMS from the router and measures and controls the status of the at least one battery unit; And
And a LAN (Local Area Network) line connecting the router and the at least one first BMS and connecting the router and the second BMS,
The router includes:
Setting an IP address of the first BMS corresponding to the MAC (Media Access Control) address of the at least one first BMS,
The second BMS comprises:
And stores matching table information between the IP address of the first BMS set by the router and the battery unit number of the battery unit including the first BMS having the IP address. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 공유기와 LAN선으로 연결되고 상기 하나 이상의 제1 BMS에 의해 측정된 상기 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 상기 공유기로부터 수신하여 상기 하나 이상의 배터리 유닛 각각에 연결된 스위치를 제어하여 상기 하나 이상의 배터리 유닛의 과충전 또는 과방전을 방지하는 배터리 보호 유닛(Battery Protect Unit; BPU)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 간의 통신 시스템.The method according to claim 1,
Receiving data associated with the status of the one or more battery units connected to the router by a LAN line and measured by the one or more first BMSs from the router and controlling a switch connected to each of the one or more battery units, Further comprising a battery protection unit (BPU) for preventing overcharging or over discharge of the unit. 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 제1 BMS와 상기 공유기 또는 상기 공유기와 상기 제2 BMS와의 데이터 전송은 TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol) 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 간의 통신 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the data transmission between the at least one first BMS, the router, and the second BMS uses a transmission control protocol / internet protocol (TCP / IP) scheme. 제1항에 있어서,
상기 배터리 유닛은 배터리 모듈이고,
상기 제1 BMS는 상기 배터리 모듈의 상태를 측정하고 제어하는 모듈 배터리 관리 시스템(Module Battery Management System; MBMS)인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 간의 통신 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the battery unit is a battery module,
Wherein the first BMS is a module battery management system (MBMS) for measuring and controlling the state of the battery module. 제1항에 있어서,
상기 제2 BMS는 상기 하나 이상의 배터리 유닛을 모두 포함하는 배터리 시스템의 상태를 측정하고 제어하는 배터리 시스템 컨트롤러(Battery System Controller; BSC)인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 간의 통신 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the second BMS is a Battery System Controller (BSC) that measures and controls the state of the battery system including all of the one or more battery units. 하나 이상의 배터리 유닛(Battery Unit)에 각각 구비되어, 각 배터리 유닛의 상태를 측정하고 제어하는 하나 이상의 제1 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)과 공유기를 각각 연결하고, 상기 공유기와 상기 공유기로부터 상기 하나 이상의 제1 BMS에 의해 측정된 상기 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 전송 받아 상기 하나 이상의 배터리 유닛 전체의 상태를 측정하고 제어하는 제2 BMS를 연결하는 단계; 및
상기 공유기가 상기 하나 이상의 제1 BMS의 IP(Internet Protocol)주소를 설정하는 단계를 포함하며,
상기 IP주소를 설정하는 단계는,
상기 공유기가 상기 하나 이상의 제1 BMS의 MAC(Media Access Control) 주소에 대응하여 해당 제1 BMS의 IP 주소를 설정하는 단계를 포함하며,
상기 제2 BMS가 상기 공유기에 의하여 설정된 상기 제1 BMS의 IP 주소와 해당 IP 주소를 갖는 제1 BMS를 포함하는 배터리 유닛의 배터리 유닛 번호 간의 매칭되는 테이블 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 간의 통신을 위한 연결 방법.Each of which is connected to at least one first battery management system (BMS) and a router, each of which is provided in at least one battery unit, for measuring and controlling the state of each battery unit, Connecting a second BMS that receives data related to the status of the one or more battery units measured by the one or more first BMSs to measure and control the status of the one or more battery units; And
Wherein the router sets an IP (Internet Protocol) address of the at least one first BMS,
Wherein the setting of the IP address comprises:
Wherein the router sets an IP address of the first BMS corresponding to a MAC (Media Access Control) address of the at least one first BMS,
Storing the matched table information between the IP address of the first BMS set by the second BMS and the battery unit number of the battery unit including the first BMS having the IP address by the second BMS A method for connecting between battery management systems. 삭제delete 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 공유기와 배터리 보호 유닛을 LAN(Local Area Network)선으로 연결하는 단계; 및
상기 배터리 보호 유닛이 상기 하나 이상의 제1 BMS에 의해 측정된 상기 하나 이상의 배터리 유닛의 상태와 관련된 데이터를 상기 공유기로부터 수신하여 상기 하나 이상의 배터리 유닛 각각에 연결된 스위치를 제어하여 상기 하나 이상의 배터리 유닛의 과충전 또는 과방전을 방지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 간의 통신을 위한 연결 방법.9. The method of claim 8,
Connecting the router and the battery protection unit with a LAN (Local Area Network) line; And
Wherein the battery protection unit receives data associated with the status of the one or more battery units measured by the one or more first BMSs from the router and controls switches connected to each of the one or more battery units to detect overcharging Or preventing over discharge of the battery management system. 제8항에 있어서,
상기 제1 BMS 중 하나 이상의 제1 BMS와 상기 공유기 또는 상기 공유기와 상기 제2 BMS와의 데이터 전송은 TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol) 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 간의 통신을 위한 연결 방법.9. The method of claim 8,
Wherein at least one of the first BMS and the router or the second BMS of the first BMS uses a transmission control protocol / internet protocol (TCP / IP) scheme for data transmission between the first BMS and the router or the second BMS. Connection method. 제8항에 있어서,
상기 배터리 유닛은 배터리 모듈이고,
상기 제1 BMS는 상기 배터리 모듈의 상태를 측정하고 제어하는 모듈 배터리 관리 시스템(Module Battery Management System; MBMS)인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 간의 통신을 위한 연결 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the battery unit is a battery module,
Wherein the first BMS is a Module Battery Management System (MBMS) for measuring and controlling the state of the battery module. 제8항에 있어서,
상기 제2 BMS는 상기 하나 이상의 배터리 유닛을 모두 포함하는 배터리 시스템의 상태를 측정하고 제어하는 배터리 시스템 컨트롤러(Battery System Controller; BSC)인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템 간의 통신을 위한 연결 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the second BMS is a battery system controller (BSC) that measures and controls the state of the battery system including all of the one or more battery units.
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