KR102131804B1 - Battery balancing method and battery management apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 장치가 배터리 전압 밸런싱을 수행하는 방법은 상기 배터리 관리 장치가 복수의 배터리 셀과 연결된 차량기능전원(IGN)의 오프(OFF) 신호를 감지하면, 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 센싱하여 밸런싱이 필요한 배터리 셀을 선정하는 단계, 상기 배터리 관리 장치가 상기 선정한 배터리 셀과 연결된 밸런싱 스위치를 온(ON)시키고, 전압 밸런싱을 위한 제1 기준 전압을 설정하는 단계 및 상기 배터리 관리 장치가 상기 선정한 배터리 셀의 전압을 센싱하고, 센싱한 전압을 상기 제1 기준 전압과 비교하여 전압 밸런싱을 수행하는 단계를 포함한다. A method of performing battery voltage balancing by the battery management apparatus according to an embodiment of the present invention is when the battery management apparatus detects an OFF signal of a vehicle functional power supply (IGN) connected to a plurality of battery cells. Selecting a battery cell that needs balancing by sensing the voltage of the battery cell, turning on a balancing switch connected to the selected battery cell by the battery management device, and setting a first reference voltage for voltage balancing; and And sensing, by the battery management device, the voltage of the selected battery cell, and comparing the sensed voltage with the first reference voltage to perform voltage balancing.

Description

배터리 밸런싱 방법 및 이를 수행하는 배터리 관리 장치{BATTERY BALANCING METHOD AND BATTERY MANAGEMENT APPARATUS USING THE SAME}BATTERY BALANCING METHOD AND BATTERY MANAGEMENT APPARATUS USING THE SAME

본 발명은 배터리 밸런싱 방법 및 배터리 관리 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 전원이 공급되지 않는 주차 중에 배터리 셀들의 전압 밸런싱을 수행하는 방법 및 이를 수행하는 배터리 관리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a battery balancing method and a battery management device. More specifically, the present invention relates to a method of performing voltage balancing of battery cells during parking when power is not supplied, and a battery management device for performing the same.

최근 배터리 기술이 비약적으로 발전하면서 전기자동차 및 화석연료와 전기 에너지를 사용하는 하이브리드 자동차(HEV), 전기 자동차(EV)가 상용화되고 있다.2. Description of the Related Art With the recent rapid development of battery technology, hybrid vehicles (HEV) and electric vehicles (EV) using electric vehicles, fossil fuels, and electric energy have been commercialized.

이러한 전기 에너지를 이용하는 하이브리드 자동차 및 전기 자동차는 충, 방전이 가능한 다수의 2차 셀(cell)이 하나의 팩(pack)으로 형성된 고전압의 배터리를 동력원으로 이용하기 때문에 배기가스가 전혀 없으며 소음이 아주 작은 장점이 있다.Hybrid vehicles and electric vehicles using such electric energy use no high-voltage batteries formed of one pack of secondary cells capable of charging and discharging as a power source, so there is no exhaust gas and noise is very high. It has a small advantage.

한편, 전기 에너지를 이용하는 하이브리드 자동차 및 전기 자동차는 배터리의 성능이 자동차의 성능에 직접적인 영향을 미치므로, 복수의 셀 각각의 전압, 전체 배터리의 전압 및 전류 등을 측정하여 각 셀의 충, 방전을 효율적으로 관리할 뿐만 아니라, 각 셀을 센싱하는 셀 센싱 IC의 상태를 모니터링하여 해당 셀의 안정적인 컨트롤이 가능한 배터리 관리 장치가 필수적으로 요구된다.On the other hand, in hybrid vehicles and electric vehicles using electric energy, since the performance of the battery directly affects the performance of the vehicle, charging and discharging of each cell is measured by measuring the voltage of each of a plurality of cells and the voltage and current of the entire battery. In addition to efficiently managing, a battery management device capable of stably controlling the cell by monitoring the state of the cell sensing IC sensing each cell is essential.

이러한 배터리 관리 장치는 배터리를 효율적으로 관리하기 위해, 충 방전 과정에서 셀 전압 밸런싱 기능을 수행하게 되는데, 셀 전압 밸런싱 기능은 배터리를 충전하는 짧은 시간 동안 이루어질 뿐만 아니라, 배터리 관리 장치 내에 구성되어 있는 회로의 특성 상 낮은 방전 전류만이 흐르는 바, 효과적으로 셀 전압 밸런싱 기능을 수행하기 어렵다는 문제점이 있다. In order to efficiently manage the battery, the battery management device performs a cell voltage balancing function in a charge/discharge process, and the cell voltage balancing function is performed for a short period of time to charge the battery, as well as a circuit configured in the battery management device Due to the characteristics of only a low discharge current flows, it is difficult to effectively perform a cell voltage balancing function.

그에 따라, 셀 전압 밸런싱을 주차 중에 수행하는 방안이 제시되었으나, 이를 위해서는 배터리 관리 장치의 제어기가 지속적으로 동작해야 하기 때문에, 제어기의 소모 전류가 급격히 증가하게 된다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해, 셀 전압 밸런싱을 수행하는 센싱 IC에 각 셀과 연결된 채널 별로 타이머를 추가하는 방안이 제시되었으나, 수 십 개에 이르는 셀에 타이머를 설치하고자 하는 경우, 센싱 IC의 원가가 상승한다는 문제점이 있다.Accordingly, a method of performing cell voltage balancing during parking has been proposed, but for this purpose, since the controller of the battery management apparatus must continuously operate, there is a problem that the consumption current of the controller increases rapidly. To solve this, a method of adding a timer for each channel connected to each cell to a sensing IC performing cell voltage balancing has been proposed, but if a timer is to be installed in dozens of cells, the cost of the sensing IC increases. There is a problem.

따라서 배터리 관리 장치에 있어서, 주차 중 전압 밸런싱을 수행하는 과정에서 발생하는 전류 소모를 최소화하기 위한 방법이 요구된다. 본 발명은 이에 관한 것이다. Therefore, in the battery management apparatus, a method for minimizing the current consumption generated in the process of performing voltage balancing during parking is required. The present invention relates to this.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 배터리 관리 장치의 저전압 감지 기능(UNDER VOLTAGE DETECTION)을 활용하여, 주차 중 복수의 셀의 전압 밸런싱을 수행할 수 있는 배터리 밸런싱 방법 및 배터리 관리 장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a battery balancing method and a battery management device that can perform voltage balancing of a plurality of cells during parking by utilizing a low voltage detection function (UNDER VOLTAGE DETECTION) of the battery management device.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by a person skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 장치가 배터리 전압 밸런싱을 수행하는 방법은, 상기 배터리 관리 장치가, 복수의 배터리 셀과 연결된 차량기능전원(IGN)의 오프(OFF) 신호를 감지하면, 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 센싱하여 밸런싱이 필요한 배터리 셀을 선정하는 단계, 상기 배터리 관리 장치가, 상기 선정한 배터리 셀과 연결된 밸런싱 스위치를 온(ON)시키고, 전압 밸런싱을 위한 제1 기준 전압을 설정하는 단계 및 상기 배터리 관리 장치가, 상기 선정한 배터리 셀의 전압을 센싱하고, 상기 센싱한 전압을 상기 제1 기준 전압과 비교한 결과를 수신하여 전압 밸런싱을 수행하는 단계를 포함한다.A method of performing battery voltage balancing by the battery management apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is that the battery management apparatus is turned off (OFF) of a vehicle functional power supply (IGN) connected to a plurality of battery cells ) When sensing a signal, sensing voltages of the plurality of battery cells to select a battery cell that needs balancing, the battery management device turns on a balancing switch connected to the selected battery cell, and performs voltage balancing. Setting a first reference voltage for the battery management device, and sensing the voltage of the selected battery cell, and receiving the result of comparing the sensed voltage with the first reference voltage to perform voltage balancing. Includes.

일 실시 예에 따르면, 상기 밸런싱을 수행하는 단계 이전에, 센싱 IC의 밸런싱 로직 회로 및 비교기 로직 회로를 제외한 회로를 저 전력 모드(LOW POWER MODE)로 전환하고, 제어기를 파워다운 모드(POWER DOWN MODE)로 전환하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, prior to the step of performing the balancing, a circuit excluding the balancing logic circuit and the comparator logic circuit of the sensing IC is switched to a low power mode, and the controller is powered down mode (POWER DOWN MODE) ).

일 실시 예에 따르면, 상기 밸런싱을 수행하는 단계는, 상기 센싱한 전압이 상기 제1 기준 전압에 도달하는지 확인하는 단계 및 상기 선정한 배터리 셀의 전압이 상기 제1 기준 전압에 도달함을 확인하면, 상기 제어기를 웨이크업(WAKE-UP)시키는 단계, 상기 제1 기준 전압에 도달한 배터리 셀과 연결된 밸런싱 스위치를 오프(OFF)시키고, 전압 밸런싱을 위한 상기 제1 기준 전압 설정을 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the step of performing the balancing may include: checking whether the sensed voltage reaches the first reference voltage, and confirming that the voltage of the selected battery cell reaches the first reference voltage, Wake-up the controller, turning off a balancing switch connected to a battery cell that has reached the first reference voltage, and releasing the first reference voltage setting for voltage balancing. It can contain.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 기준 전압 설정을 해제하는 단계 이후에, 상기 복수의 배터리 셀과 연결된 밸런싱 스위치의 오프(OFF)를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, after the step of releasing the first reference voltage setting, the step of checking the OFF of the balancing switch connected to the plurality of battery cells may be further included.

일 실시 예에 따르며, 상기 밸런싱 스위치의 오프(OFF)를 확인한 경우, 상기 센싱 IC 및 상기 제어기를 저 전력 모드(LOW POWER MODE)로 전환하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, when checking the OFF of the balancing switch, the step of switching the sensing IC and the controller to a low power mode (LOW POWER MODE) may be further included.

일 실시 예에 따르면, 상기 밸런싱 스위치의 오프(OFF)를 확인하지 못한 경우, 상기 제어기를 파워다운 모드(POWER DOWN MODE)로 전환하는 단계 및 상기 선정한 배터리 셀의 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 상기 제1 기준 전압과 비교하여 전압 밸런싱을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, when it is not possible to check the off of the balancing switch, switching the controller to a power down mode and sensing the voltage of the selected battery cell, and sensing the sensed voltage. The method may further include performing voltage balancing in comparison with the first reference voltage.

일 실시 예에 따르면, 상기 밸런싱이 필요한 배터리 셀을 선정하는 단계는, 상기 복수의 배터리 셀들의 전압을 센싱하여, 기 설정된 제2 기준 전압과 비교하는 단계 및 상기 비교 결과에 따라 상기 제2 기준 전압보다 큰 전압을 가지는 배터리 셀을 밸런싱이 필요한 배터리 셀로 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the step of selecting the battery cells that require balancing may include sensing the voltages of the plurality of battery cells, comparing them with a preset second reference voltage, and the second reference voltage according to the comparison result. The method may further include storing a battery cell having a larger voltage as a battery cell requiring balancing.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 관리 장치는, 복수의 배터리 셀 및 차량기능전원(IGN)과 연결되고, 상기 차량기능전원(IGN)의 오프(OFF) 신호를 감지하면, 상기 복수의 배터리 셀 중 전압 밸런싱이 필요한 배터리 셀을 선정하고, 상기 선정한 배터리 셀과 연결된 밸런싱 스위치를 온(ON)시키며, 전압 밸런싱을 위한 제1기준 전압을 설정하는 제어기 및 상기 제어기가 선정한 배터리 셀의 전압을 센싱하고, 센싱한 전압을 상기 제1 기준 전압과 비교하여 밸런싱을 수행하는 센싱 IC를 포함한다.The battery management apparatus according to another embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is connected to a plurality of battery cells and a vehicle functional power supply (IGN), and an OFF signal of the vehicle functional power supply (IGN) Upon detection, a controller that selects a battery cell requiring voltage balancing among the plurality of battery cells, turns on a balancing switch connected to the selected battery cell, and sets a first reference voltage for voltage balancing and the controller And a sensing IC that senses the voltage of the selected battery cell and compares the sensed voltage with the first reference voltage to perform balancing.

일 실시 예에 따르면, 상기 센싱IC가 센싱한 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하여 밸런싱을 수행하기 이전에, 상기 센싱 IC의 밸런싱 로직 회로 및 비교기 로직 회로를 제외한 회로를 저 전력 모드(LOW POWER MODE)로 전환하고, 상기 제어기를 파워다운 모드(POWER DOWN MODE)로 전환할 수 있다.According to an embodiment, before performing the balancing by comparing the voltage sensed by the sensing IC and the first reference voltage, a circuit excluding the balancing logic circuit and the comparator logic circuit of the sensing IC is in a low power mode (LOW POWER MODE), and the controller can be switched to a POWER DOWN MODE.

일 실시 예에 따르면, 상기 센싱 IC의 비교기 로직 회로는, 센싱한 전압이 상기 제1 기준 전압에 도달하는지 확인하고, 상기 선정한 배터리 셀의 전압이 상기 제1 기준 전압에 도달함을 확인하면, 상기 제어기를 웨이크업(wake-up)시키고, 상기 제어기가 상기 제1 기준 전압에 도달한 배터리 셀과 연결된 밸런싱 스위치를 오프(OFF)시키고, 상기 전압 밸런싱을 위한 제1 기준 전압 설정을 해제할 수 있다.According to an embodiment, the comparator logic circuit of the sensing IC checks whether the sensed voltage reaches the first reference voltage, and confirms that the voltage of the selected battery cell reaches the first reference voltage. The controller wakes up, the controller turns off a balancing switch connected to a battery cell that has reached the first reference voltage, and releases a first reference voltage setting for the voltage balancing. .

일 실시 예에 따르면, 상기 제어기는, 상기 제1 기준 전압 설정을 해제하고, 상기 복수의 배터리 셀과 연결된 밸런싱 스위치의 오프(OFF)를 확인할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the controller may release the first reference voltage setting and check OFF of a balancing switch connected to the plurality of battery cells.

일 실시 예에 따르면, 상기 제어기가 상기 밸런싱 스위치의 오프(OFF)를 확인한 경우, 상기 센싱 IC 및 상기 제어기를 저 전력 모드(LOW POWER MODE)로 전환할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, when the controller checks OFF of the balancing switch, the sensing IC and the controller may be switched to a low power mode.

일 실시 예에 따르면, 상기 제어기가 상기 밸런싱 스위치의 오프(OFF)를 확인하지 못한 경우, 상기 제어기는 파워다운 모드(POWER DOWN MODE)로 전환하고, 상기 센싱IC의 비교기 로직 회로가 상기 선정한 배터리 셀의 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 상기 제1 기준 전압과 비교하여 전압 밸런싱을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, when the controller does not confirm the OFF of the balancing switch, the controller switches to a power down mode, and the battery cell selected by the comparator logic circuit of the sensing IC Voltage sensing may be performed, and voltage balancing may be performed by comparing the sensed voltage with the first reference voltage.

일 실시 예에 따르면, 상기 제어기가 상기 차량기능전원(IGN)의 오프(OFF) 신호를 감지하면, 상기 센싱 IC가 상기 복수의 배터리 셀들의 전압을 센싱하여, 기 설정된 제2 기준 전압과 비교하고, 상기 제어기가 상기 비교 결과에 따라 상기 제2 기준 전압보다 큰 전압을 가지는 배터리 셀을 밸런싱이 필요한 배터리 셀로 저장할 수 있다.According to an embodiment, when the controller detects an OFF signal of the vehicle functional power source (IGN), the sensing IC senses the voltages of the plurality of battery cells and compares them with a preset second reference voltage. The controller may store a battery cell having a voltage greater than the second reference voltage as a battery cell requiring balancing according to the comparison result.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 셀 전압 밸런싱을 수행하는 과정에서 배터리 관리 장치 및 이와 연결된 센싱 IC의 모든 회로가 동작하지 않고, 일부 회로만이 동작하는 바, 주차 중에 소모되는 전류가 감소하여 배터리 효율이 향상되고, 자동차의 주행 거리를 증대시킬 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention as described above, in the process of performing cell voltage balancing, all the circuits of the battery management device and the sensing IC connected thereto do not operate, and only some of the circuits operate. This improves, and there is an effect that the driving distance of the vehicle can be increased.

또한, 셀 전압 밸런싱을 위하여 각 셀과 연결된 채널에 타이머가 추가되지 않아, 센싱 IC 를 제조하기 위한 비용이 절감되는 효과가 있다.In addition, a timer is not added to a channel connected to each cell for cell voltage balancing, thereby reducing the cost for manufacturing the sensing IC.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 배터리 셀과 연결된 센싱 IC의 일부 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 장치를 활용한 배터리 전압 밸런싱 방법의 흐름을 나타낸 순서도이다.
도 4는 도 3에 도시된 S110 단계를 구체화한 순서도이다.
도 5는 도 3에 도시된 S130 단계를 구체화한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센싱 IC가 센싱하는 배터리 셀의 전압을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the configuration of a battery management apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a partial circuit configuration of a sensing IC connected to a plurality of battery cells according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a flow of a battery voltage balancing method using a battery management apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart embodying step S110 shown in FIG. 3.
5 is a flowchart embodying step S130 illustrated in FIG. 3.
6 is a diagram illustrating a voltage of a battery cell sensed by a sensing IC according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the embodiments allow the publication of the present invention to be complete, and general knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains.

또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.In addition, terms that are defined in a commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless specifically defined. The terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase.

명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the elements, steps, operations and/or elements mentioned above, the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. Or do not exclude additions.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail according to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 장치(100)의 구성을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the configuration of a battery management apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 장치(100)는 복수의 배터리 셀(10), 센싱 IC(20), 제어기(30) 및 저전압 배터리(40)를 포함하는 것을 확인할 수 있으며, 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위한 부가적인 구성을 더 포함할 수 있음은 물론이다.1, it is confirmed that the battery management apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of battery cells 10, a sensing IC 20, a controller 30, and a low voltage battery 40. It can be, of course, may further include an additional configuration for achieving the object of the present invention.

복수의 배터리 셀(10)은 양극에 망간계 재료, 음극에 비정질계 탄소재료로 구성된 리튬 이온 전지일 수 있다. 실시 예에 따라, 복수의 배터리 셀(10)은 직렬로 접속될 수 있으며, 복수의 배터리 셀(10)이 모여 배터리 모듈을 이루고, 배터리 모듈이 모여 배터리 팩을 이루어 고전압 배터리를 구성할 수 있다. The plurality of battery cells 10 may be a lithium ion battery composed of a manganese-based material at the positive electrode and an amorphous carbon material at the negative electrode. According to an embodiment, the plurality of battery cells 10 may be connected in series, the plurality of battery cells 10 may be configured to form a battery module, and the battery modules may be configured to form a battery pack to form a high voltage battery.

센싱 IC(20)는 복수의 배터리 셀(10) 각각에 연결되는 채널을 통해 복수의 배터리 셀(10)의 전압을 센싱할 수 있다. 보다 구체적으로, 센싱 IC(20)는 복수의 제어 회로가 복수의 배터리 셀(10) 각각과 연결되어, 복수의 배터리 셀(10)의 전압을 센싱할 수 있다.The sensing IC 20 may sense the voltage of the plurality of battery cells 10 through a channel connected to each of the plurality of battery cells 10. More specifically, in the sensing IC 20, a plurality of control circuits are connected to each of the plurality of battery cells 10 to sense voltages of the plurality of battery cells 10.

또한, 센싱 IC(20)는 다양한 기능을 수행하는 회로들을 구비하여 복수의 배터리 셀(10)들의 전압을 센싱하고, 이를 비교하여 복수의 배터리 셀(10)들 간의 전압 밸런싱을 수행할 수 있으나, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.In addition, the sensing IC 20 may include circuits that perform various functions to sense the voltages of the plurality of battery cells 10 and compare them to perform voltage balancing between the plurality of battery cells 10. A detailed description thereof will be described later.

제어기(30)는 복수의 배터리 셀(10)의 전압 밸런싱을 제어할 수 있으며, 차량기능전원(IGN)과 연결되어, 차량기능전원(IGN)의 온/오프(ON/OFF)를 감지하는 경우, 전압 밸런싱이 필요한 배터리 셀(10)을 선정하고, 전압 밸런싱을 수행할 수 있다. When the controller 30 can control the voltage balancing of the plurality of battery cells 10 and is connected to the vehicle functional power source (IGN) to detect ON/OFF (ON/OFF) of the vehicle functional power source (IGN) , A battery cell 10 that needs voltage balancing may be selected, and voltage balancing may be performed.

또한, 제어기(30)는 배터리 셀(10)의 전압 밸런싱을 수행하기 위해, 전압밸런싱이 필요한 것으로 선정한 배터리 셀(10)의 기준 전압을 설정하고, 설정된 기준 전압을 토대로 센싱IC(20)가 배터리 셀(10)의 전압을 센싱할 수 있으나, 이에 대한 보다 구체적인 내용 역시 후술하기로 한다.In addition, the controller 30 sets the reference voltage of the battery cell 10 selected as the need for voltage balancing to perform voltage balancing of the battery cell 10, and the sensing IC 20 uses the battery based on the set reference voltage. The voltage of the cell 10 may be sensed, but more specific details thereof will also be described later.

한편, 제어기(30)는 복수의 배터리 셀(10)들과 연결된 회로에서 전압 밸런싱을 관리할 뿐만 아니라, 별도의 회로 영역에서 저전압 배터리(40)와 연결되어, 저전압 배터리(40)를 관리할 수도 있다. 이때, 저전압 배터리(40)는 보조 전원으로 볼 수 있는바, 예를 들어 12V의 출력을 가지고, 차량 내부의 저전압 부하에 전력을 공급할 수 있다. Meanwhile, the controller 30 not only manages voltage balancing in a circuit connected to a plurality of battery cells 10, but is also connected to the low voltage battery 40 in a separate circuit area, and can also manage the low voltage battery 40 have. At this time, the low voltage battery 40 can be seen as an auxiliary power source, for example, has an output of 12V and can supply power to a low voltage load inside the vehicle.

지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 장치(100)의 구성을 개략적으로 설명하였다. 본 발명에 따르면, 이러한 배터리 관리 장치(100)를 활용하여 차량기능전원(IGN)의 온/오프(ON/OFF)에 따라 복수의 배터리 셀(10)의 전압 밸런싱을 수행할 수 있는 바, 배터리 전압을 밸런싱하기 위한 비용이 절감될 수 있다. 이하에서는, 센싱 IC(20)에서 설명을 보류한 센싱 IC(20)의 구성에 대하여 설명하도록 한다.The configuration of the battery management apparatus 100 according to an embodiment of the present invention has been described so far. According to the present invention, it is possible to perform voltage balancing of a plurality of battery cells 10 according to on/off (ON/OFF) of a vehicle functional power source (IGN) by utilizing such a battery management apparatus 100, a battery The cost for balancing the voltage can be reduced. Hereinafter, the configuration of the sensing IC 20 that has been withheld from the sensing IC 20 will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 배터리 셀(10)과 연결된 센싱IC(20)의 일부 회로 구성을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a partial circuit configuration of a sensing IC 20 connected to a plurality of battery cells 10 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 센싱 IC(20)는 밸런싱 로직 회로(21) 및 비교기 로직 회로(23)를 포함하는 것을 확인할 수 있으며, 밸런싱 로직 회로(21) 및 비교기 로직 회로(23)의 양 단은 복수의 배터리 셀(10)의 양극 단자 및 음극 단자에 각각 연결되어 있음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 2, it can be confirmed that the sensing IC 20 includes a balancing logic circuit 21 and a comparator logic circuit 23, and both ends of the balancing logic circuit 21 and the comparator logic circuit 23 are It can be seen that the positive and negative terminals of the plurality of battery cells 10 are respectively connected.

밸런싱 로직 회로(21)는 밸런싱 제어기(21a) 및 밸런싱 스위치(21b)를 포함할 수 있으며, 여기서 밸런싱 스위치(21a)는 NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터일 수 있다. 밸런싱 로직 회로(21)의 밸런싱 제어기(21a)는 제어기(30)의 요청에 따라 밸런싱 스위치(21b)의 온/오프(ON/OFF)를 제어하여, 배터리 셀(10)의 전압이 충, 방전 되는 것을 관리할 수 있다. The balancing logic circuit 21 may include a balancing controller 21a and a balancing switch 21b, where the balancing switch 21a may be an N-channel metal oxide semiconductor (NMOS) transistor. The balancing controller 21a of the balancing logic circuit 21 controls on/off (ON/OFF) of the balancing switch 21b at the request of the controller 30 to charge and discharge the voltage of the battery cell 10 You can manage what is going on.

비교기 로직 회로(23)의 비교기(23a)는 양 단에서 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하고, 센싱한 전압과 제어기(30)가 설정한 기준 전압을 비교하여 비교 결과를 출력할 수 있으며, 밸런싱 스위치(21b)가 온(ON)되는 경우 비교기(23a)가 동작을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 기준 전압은 제어기(30)가 전압 밸런싱이 필요한 것으로 선정한 배터리 셀(10)에 설정하는 기준 전압일 수 있다. 그에 따라, 비교기(23a)는 센싱한 전압이 제어기(30)가 설정한 기준 전압에 도달할 경우, 이를 알리는 신호를 제어기(30)로 송신할 수 있다.The comparator 23a of the comparator logic circuit 23 senses the voltage of the battery cell 10 at both ends, and compares the sensed voltage with the reference voltage set by the controller 30 to output a comparison result, When the balancing switch 21b is turned on, the comparator 23a may perform an operation. More specifically, the reference voltage may be a reference voltage set by the controller 30 to the battery cell 10 selected as needing voltage balancing. Accordingly, when the sensed voltage reaches the reference voltage set by the controller 30, the comparator 23a may transmit a signal informing the controller 30.

한편, 센싱 IC(20)의 밸런싱 로직 회로(21)와 비교기 로직 회로(23)는 차량기능전원(IGN)이 오프(OFF)된 이후, 즉 시동이 꺼져 있을 때에도 복수의 배터리 셀(10)의 전압을 밸런싱하기 위해 동작할 수 있다.On the other hand, the balancing logic circuit 21 and the comparator logic circuit 23 of the sensing IC 20 are connected to the plurality of battery cells 10 even after the vehicle functional power source IGN is turned off, that is, when the ignition is turned off. It can operate to balance voltage.

지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 장치(100) 내의 센싱 IC(20)의 제어 회로에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면, 센싱 IC(20)의 제어 회로가 복수의 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하고, 이를 비교하여 제어기(30)가 전압 밸런싱을 수행할 수 있는 적절한 시점을 제공할 수 있는 바, 센싱 IC(20)에 별도의 타이머가 필요하지 않게 되는바, 경제적인 효과를 획득할 수 있다.So far, the control circuit of the sensing IC 20 in the battery management apparatus 100 according to an embodiment of the present invention has been described. According to the present invention, the control circuit of the sensing IC 20 senses the voltages of the plurality of battery cells 10 and compares them to provide an appropriate time point for the controller 30 to perform voltage balancing. , Since a separate timer is not required for the sensing IC 20, an economical effect can be obtained.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 장치(100)를 활용하여 배터리 셀(10)의 전압을 주차 중에서도 효과적으로 밸런싱할 수 있는 방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of effectively balancing the voltage of the battery cell 10 even during parking using the battery management apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 장치(100)를 활용한 배터리 전압 밸런싱 방법의 흐름을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a flow of a battery voltage balancing method using the battery management apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

이는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시 예일 뿐이며, 필요에 따라 일부 단계가 삭제 또는 추가되거나, 어느 한 단계가 다른 단계에 포함되어 수행될 수 있음은 물론이다. This is only a preferred embodiment for achieving the object of the present invention, and some steps may be deleted or added as necessary, or any one step may be performed by being included in another step.

한편, 각 단계는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 장치(100)에 의해 수행되는 것으로 볼 수 있으나, 이하의 설명에서는 본 발명에 대한 이해의 편의를 도모하기 위해 배터리 관리 장치(100)가 포함하는 센싱 IC(20) 또는 제어기(30)에 의해 수행되는 것으로 설명하도록 한다.On the other hand, each step may be viewed as being performed by the battery management apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, but in the following description, the battery management apparatus 100 is provided to facilitate the understanding of the present invention. It will be described as being performed by the sensing IC 20 or the controller 30 included.

우선, 제어기(30)가 복수의 배터리 셀(10)과 연결된 차량기능전원(IGN)의 오프(OFF) 신호를 감지하면, 센싱IC(20)가복수의 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하고, 제어기(30)가 센싱된 전압을 비교하여 밸런싱이 필요한 배터리 셀(10)을 선정한다(S110). First, when the controller 30 detects an OFF signal of the vehicle functional power source (IGN) connected to the plurality of battery cells 10, the sensing IC 20 senses the voltages of the plurality of battery cells 10 and , The controller 30 compares the sensed voltage to select the battery cell 10 that needs balancing (S110).

한편, 종래의 배터리 관리 장치(100)가 복수의 배터리 셀(10)을 밸런싱하는 과정은, 차량의 전원이 켜져 있는 환경에서 수행된 것으로, 차량의 주행거리 증대를 위해서는 제어기(30)가 복수의 배터리 셀(10)의 전압을 보다 자주 밸런싱하여야 하는 문제점이 있었다. 그에 따라, 제어기(30)는 차량기능전원(IGN)이 오프(OFF)된 이 후에, 센싱 IC(20)가 센싱한 복수의 배터리 셀(10)의 전압을 비교하여 밸런싱이 필요한 배터리 셀(10)을 선정한다. On the other hand, the process of balancing the plurality of battery cells 10 by the conventional battery management apparatus 100 is performed in an environment in which the power of the vehicle is turned on. There is a problem in that the voltage of the battery cell 10 must be balanced more frequently. Accordingly, the controller 30 compares the voltages of the plurality of battery cells 10 sensed by the sensing IC 20 after the vehicle functional power source (IGN) is turned off (OFF), and the battery cells 10 requiring balancing ).

여기서, 밸런싱이 필요한 배터리 셀(10)은 복수의 배터리 셀(10) 중 기 설정된 전압보다 큰 전압을 가지는 배터리 셀(10)일 수 있으며, 이에 대한 보다 구체적인 내용은 후술하기로 한다.Here, the battery cell 10 in need of balancing may be a battery cell 10 having a voltage greater than a preset voltage among the plurality of battery cells 10, and more detailed description thereof will be described later.

이후, 제어기(30)는 선정된 배터리 셀(10)과 연결된 밸런싱 스위치(21b)를 온(ON)시키고, 전압 밸런싱을 위한 제1 기준 전압(V1)을 설정한다(S120). 이는 앞서 제어기(30)에 대한 설명에서 보류한 기준 전압 설정에 관한 것으로, 제어기(30)가 설정하는 제1 기준 전압(V1)은 밸런싱이 필요한 배터리 셀(10)에 한정적으로 적용될 수 있으며, 그에 따라 센싱 IC(20)는 복수 개의 제어 회로 중 밸런싱이 필요한 제어 회로만을 동작시킬 수 있다.Thereafter, the controller 30 turns on (ON) the balancing switch 21b connected to the selected battery cell 10 and sets a first reference voltage V1 for voltage balancing (S120). This relates to the setting of the reference voltage that has been withheld from the description of the controller 30 above, and the first reference voltage V1 set by the controller 30 may be limitedly applied to the battery cell 10 in need of balancing. Accordingly, the sensing IC 20 may operate only a control circuit requiring balancing among a plurality of control circuits.

또한, 제어기(30)가 설정하는 제1 기준 전압(V1)은 배터리 셀(10)에 기본적으로 설정되어 있는 최저 전압보다 클 수 있다. 여기서 최저 전압은 차량이 주행 중인 경우, 배터리 셀(10)이 방전되지 않을 최소한의 전압으로서, 예를 들어, 1.5V ~ 2.5V 정도일 수 있다. 제어기(30)는 이러한 최저 전압보다 높고, 배터리 셀(10)의 충, 방전이 안정적으로 이루어질 수 있는 최대 전압보다 낮은 값을 제1 기준 전압(V1)으로 설정할 수 있다.In addition, the first reference voltage V1 set by the controller 30 may be greater than the lowest voltage set by default in the battery cell 10. Here, the minimum voltage is a minimum voltage at which the battery cell 10 is not discharged when the vehicle is driving, and may be, for example, about 1.5V to 2.5V. The controller 30 may set a value higher than the minimum voltage and a value lower than the maximum voltage at which charging and discharging of the battery cell 10 can be stably performed as the first reference voltage V1.

마지막으로, 센싱 IC(20)는 제어기(30)가 선정한 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하고, 센싱한 전압을 제1 기준 전압(V1)과 비교하여 전압 밸런싱을 수행한다(S130). 이때, 센싱 IC(20)의 밸런싱 로직 회로(21) 및 비교기 로직 회로(23)만이 동작하여 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하고, 비교를 수행할 수 있으며, 나머지 로직 회로 또는 구성 요소들은 저 전력 모드(LOW POWER MODE) 또는 파워다운 모드(POWER DOWN MODE)로 전환되어 차량기능전원(IGN)이 오프(OFF)되어 있는 시간 동안 소모되는 전류를 최소화할 수 있다.Finally, the sensing IC 20 senses the voltage of the battery cell 10 selected by the controller 30 and compares the sensed voltage with the first reference voltage V1 to perform voltage balancing (S130). At this time, only the balancing logic circuit 21 and the comparator logic circuit 23 of the sensing IC 20 operate to sense the voltage of the battery cell 10 and perform comparison, and the rest of the logic circuit or components are low. It is possible to minimize the current consumed during the time when the vehicle functional power source (IGN) is turned off by switching to the power mode (LOW POWER MODE) or power down mode (POWER DOWN MODE).

한편, 차량기능전원(IGN)이 오프(OFF)되면 배터리 관리 장치(100)는 저전압 배터리(40)를 이용하여 전원을 공급받아 전압 밸런싱을 수행하게 된다. 그에 따라, 제어기(30) 전체가 복수의 셀(10) 전체의 전압을 측정하여, 전압 밸런싱을 수행하는 것은 비효율적인 바, 전압 밸런싱을 수행할 배터리 셀(10)을 선정하는 과정이 선행되어야 한다. 이는 S110단계에서 설명을 보류한 내용이며, 도 4에 대한 내용이다.On the other hand, when the vehicle functional power source (IGN) is off (OFF), the battery management device 100 receives the power using the low voltage battery 40 to perform voltage balancing. Accordingly, since the entire controller 30 measures the voltage of the entire plurality of cells 10 and performing voltage balancing is inefficient, the process of selecting the battery cells 10 to perform voltage balancing should be preceded. . This is the content withheld in step S110, and is the content of FIG. 4.

도 4는 도 3에 도시된 S110 단계를 구체화한 순서도이다.4 is a flowchart embodying step S110 shown in FIG. 3.

도 4를 참조하면, 제어기(30)가 차량기능전원(IGN)의 오프(OFF)를 감지하면(S105), 센싱 IC(20)가 복수의 배터리 셀(10) 중 식별 번호 1번을 가지는 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하고(S110-1), 센싱된 전압이 기 설정된 제2 기준 전압(V2)보다 큰 전압인지 비교하는 과정을 수행한다(S110-2). 예를 들어, 기 설정된 제2 기준 전압(V2)은 센싱한 복수의 배터리 셀(10)들의 전압의 평균을 의미할 수 있다.Referring to FIG. 4, when the controller 30 detects an OFF of the vehicle functional power source (IGN) (S105 ), the sensing IC 20 has a battery having an identification number 1 among the plurality of battery cells 10. The voltage of the cell 10 is sensed (S110-1), and a process of comparing whether the sensed voltage is greater than a preset second reference voltage V2 is performed (S110-2). For example, the preset second reference voltage V2 may mean an average of voltages of the plurality of sensed battery cells 10.

한편, S110-1 단계에서, 식별 번호 1번을 가지는 배터리 셀(10)부터 순차적으로 전압을 센싱하는 것으로 기재하였으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니며, 센싱 IC(20)가 임의로 설정한 특정 순서에 따라 배터리 셀(10)의 전압이 센싱될 수도 있다. 그에 따라 복수의 배터리 셀(10) 각각은 한 번의 전압 센싱 과정을 거칠 수 있다.On the other hand, in step S110-1, it was described as sequentially sensing the voltage from the battery cell 10 having the identification number 1, but is not limited thereto, and according to a specific order set by the sensing IC 20 arbitrarily The voltage of the battery cell 10 may be sensed. Accordingly, each of the plurality of battery cells 10 may go through one voltage sensing process.

비교 결과에 따라, 센싱 IC(20)가 센싱한 전압이 제2 기준 전압(V2)보다 큰 전압을 가지는 경우, 제어기(30)는 해당 배터리 셀(10)을 전압 밸런싱이 필요한 배터리 셀(10)로 저장한다(S110-3, 예). 이때, 제어기(30)는 해당 배터리 셀(10)의 전압과 함께 식별번호를 저장할 수 있다.According to the comparison result, when the voltage sensed by the sensing IC 20 has a voltage greater than the second reference voltage V2, the controller 30 is configured to battery battery 10 that requires voltage balancing of the corresponding battery cell 10 Save as (S110-3, Yes). At this time, the controller 30 may store the identification number together with the voltage of the corresponding battery cell 10.

이와 반대로, 센싱 IC(20)가 센싱한 전압이 제2 기준 전압(V2)보다 작은 전압을 가지는 경우, 제어기(30)는 해당 배터리 셀(10)을 전압 밸런싱이 필요하지 않은 배터리 셀(10)로 간주하고 다음 과정을 수행할 수 있다(S110-4, 아니오).On the contrary, when the voltage sensed by the sensing IC 20 has a voltage smaller than the second reference voltage V2, the controller 30 may control the battery cell 10 from the battery cell 10 that does not require voltage balancing. It can be regarded as and perform the following process (S110-4, No).

S110-2, S110-3 단계 이후에, 제어기(30)는 밸런싱이 필요한 배터리 셀(10)의 식별 번호 또는 밸런싱이 필요하지 않은 배터리 셀(10)의 식별 번호가 복수의 배터리 셀(10) 전체 개수와 동일한지 확인하는 과정을 수행할 수 있다.(S110-4)After steps S110-2 and S110-3, the controller 30 has a plurality of battery cells 10 in which the identification number of the battery cell 10 that needs balancing or the identification number of the battery cell 10 that does not require balancing is A process of checking whether the number is the same may be performed. (S110-4)

그에 따라, 현재 센싱 IC(20)가 센싱한 배터리 셀(10)의 식별 번호가 복수의 배터리 셀(10) 전체의 개수와 동일하지 않은 경우, 현재 식별 번호에서 1을 더하여(S110-5, 아니오), 다음 식별 번호를 가지는 배터리 셀(10)의 전압을 센싱하여 제2 기준 전압(V2)과 비교할 수 있다. 반대로, 현재 센싱 IC(20)가 센싱한 배터리 셀(10)의 식별 번호가 복수의 배터리 셀(10)의 전채 개수와 동일한 경우, 제어기(30)는 모든 배터리 셀(10)의 전압을 센싱한 것으로 판단하여, 전압 밸런싱이 필요한 배터리 셀(10)을 선정하기 위한 다음 과정을 수행할 수 있다(S110, 예)Accordingly, if the identification number of the battery cells 10 sensed by the current sensing IC 20 is not the same as the total number of the plurality of battery cells 10, 1 is added from the current identification numbers (S110-5, No) ), the voltage of the battery cell 10 having the next identification number can be sensed and compared with the second reference voltage V2. Conversely, when the identification number of the battery cells 10 sensed by the current sensing IC 20 is the same as the number of appetizers of the plurality of battery cells 10, the controller 30 senses the voltages of all the battery cells 10. In order to determine that, it is possible to perform the following process for selecting the battery cell 10 that requires voltage balancing (S110, Yes)

한편, 제어기(30)가 선정한 전압 밸런싱이 필요한 배터리 셀(10)의 개수가 적어도 하나 이상 존재하는 바, 센싱 IC(20)의 밸런싱 로직 회로(21) 및 비교기 로직 회로(23)는 선정된 배터리 셀(10) 모두가 제1 기준 전압(V1)에 맞춰질 때까지 동작하여야 한다. 이는 앞서 제어기(30)에서설명 보류한 내용이며, 이하 설명하도록 한다. On the other hand, since the number of battery cells 10 requiring voltage balancing selected by the controller 30 exists at least one, the balancing logic circuit 21 and the comparator logic circuit 23 of the sensing IC 20 are selected batteries. All cells 10 must be operated until the first reference voltage V1 is set. This is the contents previously held by the controller 30 and will be described below.

도 5는 도 3에 도시된 S130 단계를 구체화한 순서도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센싱 IC(20)가 센싱하는 배터리 셀(10)의 전압을 나타낸 도면이다.5 is a flowchart embodying step S130 illustrated in FIG. 3, and FIG. 6 is a diagram illustrating the voltage of the battery cell 10 sensed by the sensing IC 20 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 센싱 IC(20)의 밸런싱 로직 회로(21) 및 비교기 로직 회로(23)가 제어기(30)의 요청에 따라 전압 밸런싱을 수행하기 이전에, 센싱 IC(20)의 밸런싱 로직 회로(21) 및 비교기 로직 회로(23)를 제외한 회로를 저 전력 모드(LOW POWER MODE)로 전환되고, 제어기(30)는 파워다운 모드(POWER DOWN MODE)로 전환됨을 확인할 수 있다(S130-1). 앞서 설명한 바와 같이, 차량기능전원(IGN)이 오프(OFF)됨에 따라, 소모되는 전류를 최소화하기 위한 것으로, 특히 제어기(30)와 연결된 저전압 배터리(40)의 로직 회로도 파워다운 모드(POWER DOWN MODE)로 전환되어, 저전압 배터리(40)의 방전을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 5, before the balancing logic circuit 21 and the comparator logic circuit 23 of the sensing IC 20 perform voltage balancing according to the request of the controller 30, the balancing logic of the sensing IC 20 It can be confirmed that the circuits except the circuit 21 and the comparator logic circuit 23 are switched to a low power mode, and the controller 30 is switched to a power down mode (S130-1). ). As described above, as the vehicle functional power source (IGN) is turned off (OFF), to minimize the current consumed, in particular, the logic circuit of the low voltage battery 40 connected to the controller 30 power-down mode (POWER DOWN MODE) ), it is possible to prevent the discharge of the low-voltage battery 40.

이후, 센싱 IC(20)는 제어기(30)를 통해 선정된 배터리 셀(10)의 전압이 제1 기준 전압(V1)에 도달하는지 확인한다(S130-2). 다시 말해서, 센싱 IC(20)는 밸런싱이 필요한 것으로 선정한 배터리 셀(10)의 전압이 제1 기준 전압(V1)보다 작거나 같은 경우, 이를 제1 기준 전압(V1)에 도달한 것으로 판단할 수 있다.Thereafter, the sensing IC 20 checks whether the voltage of the battery cell 10 selected through the controller 30 reaches the first reference voltage V1 (S130-2). In other words, the sensing IC 20 may determine that the voltage of the battery cell 10 selected as balancing is less than or equal to the first reference voltage V1, and has reached the first reference voltage V1. have.

이와 관련하여, 도 6을 참조하면, 차량기능전원(IGN)이 오프(OFF)된 후, 센싱IC(20)가센싱한 복수의 배터리 셀(10)의 전압은 막대그래프 형태로 표현될 수 있다. 예를 들어, 앞선 S110 단계에서 제어기(30)가 복수의 배터리 셀(10) 중 전압 밸런싱이 필요한 배터리 셀(10)로 3번, 4번, 7번 배터리 셀(10)을 선정한 경우, 3번, 4번, 7번 배터리 셀(10)에 대한 제1 기준 전압(V1)이 그림과 같이 설정될 수 있다. 이 후, 제어기(30)에 의해 밸런싱 스위치(21b)가 온(ON) 됨에 따라, 3번, 4번, 7번 배터리 셀(10)의 전압은 지속적으로 소모되며, 비교기 로직 회로(23)의 비교기(23a)는 3번, 4번, 7번 배터리 셀(10)의 전압을 지속적으로 센싱하여, 센싱된 전압과 제1 기준 전압(V1)을 비교할 수 있다.In this regard, referring to FIG. 6, after the vehicle functional power source IGN is turned off, the voltages of the plurality of battery cells 10 sensed by the sensing IC 20 may be expressed in a bar graph form. . For example, in the previous step S110, when the controller 30 selects the battery cells 10 3, 4, and 7 as the battery cells 10 that need voltage balancing among the plurality of battery cells 10, 3 times , The first reference voltage V1 for the 4th and 7th battery cells 10 may be set as shown in the figure. Thereafter, as the balancing switch 21b is turned on by the controller 30, voltages of the battery cells 10, 3, 4, and 7 are continuously consumed, and the comparator logic circuit 23 The comparator 23a may continuously sense the voltages of the battery cells 10 3, 4, and 7 to compare the sensed voltage with the first reference voltage V1.

다시 도 5를 참조하면, 비교기(23a)는 센싱된 전압이 제1 기준 전압(V1) 에 도달하는 경우, 이를 알리는 신호를 생성하여 제어기(30)로 송신할 수 있으며, 제1 기준 전압(V1)에 도달한 배터리 셀(10)의 전압을 저장한다(S130-3, 예). 예를 들어, 비교기 로직 회로(23)는 4번 배터리 셀(10)의 센싱 전압이 제1 기준 전압(V1)과 같거나 작은 것으로 확인된 경우, 4번 배터리 셀(10)을 전압 밸런싱이 완료된 배터리 셀(10)로 지정하는 정보를 저장부(미도시)에 저장할 수 있다.Referring back to FIG. 5, when the sensed voltage reaches the first reference voltage V1, the comparator 23a may generate a signal informing it and transmit it to the controller 30, and the first reference voltage V1 ) To store the voltage of the battery cell 10 that has reached (S130-3, Yes). For example, when it is determined that the comparator logic circuit 23 is equal to or less than the first reference voltage V1 of the fourth battery cell 10, voltage balancing of the fourth battery cell 10 is completed. Information designated by the battery cell 10 may be stored in a storage unit (not shown).

한편, 비교기(23a)는 제어기(30)가 선정한 배터리 셀(10)이 제1 기준 전압(V1)에 도달함을 확인하지 못한 경우, 지속적으로 선정한 배터리 셀(10)의 전압이 소모될 때까지 배터리 셀(10)의 전압을 센싱한다(S130-2, 아니오).On the other hand, if the comparator 23a does not confirm that the battery cell 10 selected by the controller 30 reaches the first reference voltage V1, until the voltage of the continuously selected battery cell 10 is consumed The voltage of the battery cell 10 is sensed (S130-2, No).

이후, 센싱 IC(20)의 비교기 로직 회로(23), 즉 비교기(23a)가 선정된 배터리 셀(10)의 전압이 제1 기준 전압(V1)에 도달함을 확인하면, 제어기(30)를 웨이크업(WAKE-UP)시킨다(S130-4). 여기서, 웨이크업(WAKE-UP)되는 제어기(30)는 복수의 배터리 셀(10) 및 센싱 IC(20)와 연결된 일부 로직 회로일 수 있으며, 저전압 배터리(40)와 연결된 로직 회로의 일부도 추가로 웨이크업(WAKE-UP)되어 복수의 배터리 셀(10)의 전압 밸런싱을 수행하기 위한 전류를 공급할 수 있다.Then, when it is confirmed that the voltage of the comparator logic circuit 23 of the sensing IC 20, that is, the comparator 23a, the selected battery cell 10 reaches the first reference voltage V1, the controller 30 is turned on. Wake-up (WAKE-UP) (S130-4). Here, the wake-up (WAKE-UP) controller 30 may be a part of the logic circuit connected to the plurality of battery cells 10 and the sensing IC 20, and also adds a part of the logic circuit connected to the low voltage battery 40 It is WAKE-UP to supply current for performing voltage balancing of the plurality of battery cells 10.

제어기(30)가 웨이크업(WAKE-UP) 됨에 따라, 제어기(30)는 제1 기준 전압(V1)에 도달한 배터리 셀(10)과 연결된 밸런싱 스위치(21b)를 오프(OFF)시키고, 전압 밸런싱을 위한 제1 기준 전압(V1) 설정을 해제한다(S130-5). As the controller 30 is wake-up, the controller 30 turns off the balancing switch 21b connected to the battery cell 10 that has reached the first reference voltage V1, and turns off the voltage. The first reference voltage V1 for balancing is released (S130-5).

하나의 배터리 셀(10)에 대한 전압 밸런싱이 완료된 후, 제어기(30)는 복수의 배터리 셀(10)과 연결된 밸런싱 스위치(23b)의 오프(OFF)를 확인한다(S140). 다시 말해서, 제어기(30)는 밸런싱 스위치(23b)를 통해 센싱IC(20)와 연결된 복수의 배터리 셀(10) 전체의 전압 밸런싱이 완료되었는지 확인할 수 있다.After the voltage balancing for one battery cell 10 is completed, the controller 30 checks OFF of the balancing switch 23b connected to the plurality of battery cells 10 (S140). In other words, the controller 30 may check whether voltage balancing of the entire plurality of battery cells 10 connected to the sensing IC 20 is completed through the balancing switch 23b.

이때, 제어기(30)가 밸런싱 스위치(23b)의 오프(OFF)를 확인하지 못한 경우, 다시 말해서 어느 하나의 밸런싱 스위치(23b)가 온(ON) 되어 있는 경우, 전압 밸런싱이 되지 못한 배터리 셀(10)이 존재하는 것으로 판단하여, 다시 전압 밸런싱을 수행한다.At this time, when the controller 30 does not check the OFF of the balancing switch 23b, that is, when any one of the balancing switches 23b is ON, the battery cell that is not voltage balanced ( 10) is judged to exist, and voltage balancing is performed again.

그에 따라, 센싱 IC(20)의 밸런싱 로직 회로(21) 및 비교기 로직 회로(23)를 제외한 회로를 저 전력 모드(LOW POWER MODE)로, 제어기(30)는 파워다운 모드(POWER DOWN MODE)로 전환되며, 센싱 IC(20)의 밸런싱 로직 회로(21) 및 비교기 로직 회로(23)는 전압 밸런싱이 되지 못한 배터리 셀(10)이 제1 기준 전압(V1)에 도달할 때까지 밸런싱을 수행할 수 있다(S130-1, 아니오). Accordingly, the circuit excluding the balancing logic circuit 21 and the comparator logic circuit 23 of the sensing IC 20 is in a low power mode (LOW POWER MODE), and the controller 30 is in a power down mode (POWER DOWN MODE). The switching is performed, and the balancing logic circuit 21 and the comparator logic circuit 23 of the sensing IC 20 perform balancing until the battery cell 10 that is not voltage balanced reaches the first reference voltage V1. Yes (S130-1, No).

한편, 제어기(30)는 배터리 셀(10)과 연결된 밸런싱 스위치(23b)가 모두 오프(OFF)되었음을 확인한 경우, 센싱 IC(20) 및 제어기(30)의 전체 로직 회로를 저 전력 모드(LOW POWER MODE)로 전환한다(S150, 예). On the other hand, when the controller 30 confirms that all of the balancing switches 23b connected to the battery cell 10 are OFF, the controller 30 switches the entire logic circuits of the sensing IC 20 and the controller 30 to a low power mode (LOW POWER). MODE) (S150, YES).

그에 따라, 제어기(30)가 S110 단계에서 선정한 배터리 셀(10)의 전압 밸런싱이 모두 완료될 수 있으며, 차량의 주차 중에도 기존 배터리 관리 장치(100)의 구성 요소들을 활용하여 복수의 배터리 셀(10)의 전압 밸런싱을 효과적으로 수행할 수 있다. Accordingly, the voltage balancing of the battery cell 10 selected in step S110 by the controller 30 may be completed, and a plurality of battery cells 10 may be utilized even during parking of the vehicle by utilizing components of the existing battery management apparatus 100. ) Can effectively perform voltage balancing.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You will understand. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

100: 배터리 관리 장치
10: 배터리 셀
20: 센싱 IC
21: 밸런싱 로직 회로
21a: 밸런싱 제어기
21b: 밸런싱 스위치
23: 비교기 로직 회로
23a: 비교기
30: 제어기
40: 저전압 배터리100: battery management device
10: battery cell
20: sensing IC
21: balancing logic circuit
21a: Balancing controller
21b: balancing switch
23: Comparator logic circuit
23a: Comparator
30: controller
40: low voltage battery

Claims (14)

배터리 관리 장치가 배터리 전압 밸런싱을 수행하는 방법에 있어서,
상기 배터리 관리 장치가, 복수의 배터리 셀과 연결된 차량기능전원(IGN)의 오프(OFF) 신호를 감지하면, 상기 복수의 배터리 셀의 전압을 센싱하여 밸런싱이 필요한 배터리 셀을 선정하는 단계;
상기 배터리 관리 장치가, 상기 선정한 배터리 셀과 연결된 밸런싱 스위치를 온(ON)시키고, 전압 밸런싱을 위한 제1 기준 전압을 설정하는 단계;
상기 배터리 관리 장치가, 제어기를 파워다운 모드(POWER DOWN MODE)로 전환하는 단계; 및
상기 배터리 관리 장치가, 상기 선정한 배터리 셀의 전압을 센싱하고, 상기 센싱한 전압을 상기 제1 기준 전압과 비교한 결과를 수신하여 전압 밸런싱을 수행하는 단계; 를 포함하되,
상기 밸런싱을 수행하는 단계는,
상기 배터리 관리 장치가, 상기 센싱한 전압이 상기 제1 기준 전압에 도달하는지 확인하는 단계; 및
상기 선정한 배터리 셀의 전압이 상기 제1 기준 전압에 도달함을 확인하면, 제어기를 웨이크업(WAKE-UP)시키는 단계;
를 포함하는 배터리 전압 밸런싱 방법.In the method for the battery management device to perform the battery voltage balancing,
When the battery management apparatus detects an OFF signal of a vehicle functional power source (IGN) connected to a plurality of battery cells, sensing voltages of the plurality of battery cells to select a battery cell that needs balancing;
The battery management device turning on a balancing switch connected to the selected battery cell, and setting a first reference voltage for voltage balancing;
The battery management device switching the controller to a power down mode (POWER DOWN MODE); And
The battery management device sensing the voltage of the selected battery cell, and receiving the result of comparing the sensed voltage with the first reference voltage to perform voltage balancing; Including,
The step of performing the balancing,
Checking, by the battery management apparatus, whether the sensed voltage reaches the first reference voltage; And
When it is confirmed that the voltage of the selected battery cell reaches the first reference voltage, waking up the controller;
Battery voltage balancing method comprising a. 제1항에 있어서,
상기 밸런싱을 수행하는 단계 이전에,
센싱 IC의 밸런싱 로직 회로 및 비교기 로직 회로를 제외한 회로를 저 전력 모드(LOW POWER MODE)로 전환하는 단계;
를 더 포함하는 배터리 전압 밸런싱 방법.According to claim 1,
Before the step of performing the balancing,
Switching a circuit other than the balancing logic circuit and the comparator logic circuit of the sensing IC to a low power mode;
Battery voltage balancing method further comprising a. 제2항에 있어서,
상기 제어기를 웨이크업(WAKE-UP)시키는 단계 이후에,
상기 제1 기준 전압에 도달한 배터리 셀과 연결된 밸런싱 스위치를 오프(OFF)시키고, 전압 밸런싱을 위한 상기 제1 기준 전압 설정을 해제하는 단계;
를 더 포함하는 배터리 전압 밸런싱 방법.According to claim 2,
After the step of WAKE-UP the controller,
Turning off (OFF) a balancing switch connected to a battery cell that has reached the first reference voltage, and releasing the first reference voltage setting for voltage balancing;
Battery voltage balancing method further comprising a. 제3항에 있어서,
상기 제1 기준 전압 설정을 해제하는 단계 이후에,
상기 복수의 배터리 셀과 연결된 밸런싱 스위치의 오프(OFF)를 확인하는 단계;
를 더 포함하는 배터리 전압 밸런싱 방법.According to claim 3,
After the step of releasing the first reference voltage setting,
Checking off of a balancing switch connected to the plurality of battery cells (OFF);
Battery voltage balancing method further comprising a. 제4항에 있어서,
상기 밸런싱 스위치의 오프(OFF)를 확인한 경우, 상기 센싱 IC 및 상기 제어기를 저 전력 모드(LOW POWER MODE)로 전환하는 단계;
를 더 포함하는 배터리 전압 밸런싱 방법.According to claim 4,
When checking the OFF of the balancing switch, switching the sensing IC and the controller to a LOW POWER MODE;
Battery voltage balancing method further comprising a. 제4항에 있어서,
상기 밸런싱 스위치의 오프(OFF)를 확인하지 못한 경우,
상기 제어기를 파워다운 모드(POWER DOWN MODE)로 전환하는 단계; 및
상기 선정한 배터리 셀의 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 상기 제1 기준 전압과 비교하여 전압 밸런싱을 수행하는 단계;
를 더 포함하는 배터리 전압 밸런싱 방법.According to claim 4,
If it is not possible to check the off (OFF) of the balancing switch,
Switching the controller to a power down mode; And
Sensing the voltage of the selected battery cell, and comparing the sensed voltage with the first reference voltage to perform voltage balancing;
Battery voltage balancing method further comprising a. 제1항에 있어서,
상기 밸런싱이 필요한 배터리 셀을 선정하는 단계는,
상기 복수의 배터리 셀들의 전압을 센싱하여, 기 설정된 제2 기준 전압과 비교하는 단계; 및
상기 제2 기준 전압과의 비교 결과에 따라 상기 제2 기준 전압보다 큰 전압을 가지는 배터리 셀을 밸런싱이 필요한 배터리 셀로 저장하는 단계;
를 더 포함하는 배터리 전압 밸런싱 방법.According to claim 1,
The step of selecting the battery cells that need the balancing,
Sensing the voltages of the plurality of battery cells and comparing them with a preset second reference voltage; And
Storing a battery cell having a voltage greater than the second reference voltage as a battery cell requiring balancing according to a result of comparison with the second reference voltage;
Battery voltage balancing method further comprising a. 복수의 배터리 셀 및 차량기능전원(IGN)과 연결되고, 상기 차량기능전원(IGN)의 오프(OFF) 신호를 감지하면, 상기 복수의 배터리 셀 중 전압 밸런싱이 필요한 배터리 셀을 선정하고, 상기 선정한 배터리 셀과 연결된 밸런싱 스위치를 온(ON)시키며, 전압 밸런싱을 위한 제1기준 전압을 설정하는 제어기; 및
상기 제어기가 선정한 배터리 셀의 전압을 센싱하고, 센싱한 전압을 상기 제1 기준 전압과 비교하여 밸런싱을 수행하는 센싱 IC; 를 포함하되,
상기 센싱 IC가 밸런싱을 수행하기 이전에, 상기 제어기가 파워다운 모드(POWER DOWN MODE)로 전환되며,
상기 센싱 IC의 비교기 로직 회로는,
센싱한 전압이 상기 제1 기준 전압에 도달하는지 확인하고, 상기 선정한 배터리 셀의 전압이 상기 제1 기준 전압에 도달함을 확인하면, 상기 제어기를 웨이크업(WAKE-UP)시키는,
배터리 관리 장치.When connected to a plurality of battery cells and a vehicle functional power source (IGN) and detecting an OFF signal of the vehicle functional power source (IGN), a battery cell requiring voltage balancing among the plurality of battery cells is selected and selected A controller that turns on a balancing switch connected to the battery cell and sets a first reference voltage for voltage balancing; And
A sensing IC sensing the voltage of the battery cell selected by the controller and comparing the sensed voltage with the first reference voltage to perform balancing; Including,
Before the sensing IC performs balancing, the controller is switched to a power down mode (POWER DOWN MODE),
The comparator logic circuit of the sensing IC,
When checking whether the sensed voltage reaches the first reference voltage, and confirming that the voltage of the selected battery cell reaches the first reference voltage, wake-up the controller,
Battery management device. 제8항에 있어서,
상기 센싱 IC가 센싱한 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하여 밸런싱을 수행하기 이전에,
상기 센싱 IC의 밸런싱 로직 회로 및 비교기 로직 회로를 제외한 회로를 저 전력 모드(LOW POWER MODE)로 전환하는,
배터리 관리 장치.The method of claim 8,
Before performing the balancing by comparing the voltage sensed by the sensing IC with the first reference voltage,
Switching the circuit except the balancing logic circuit and the comparator logic circuit of the sensing IC to a low power mode (LOW POWER MODE),
Battery management device. 제9항에 있어서,
상기 센싱 IC의 비교기 로직 회로는,
상기 제어기가 상기 제1 기준 전압에 도달한 배터리 셀과 연결된 밸런싱 스위치를 오프(OFF)시키고, 상기 전압 밸런싱을 위한 제1 기준 전압 설정을 해제하는,
배터리 관리 장치.The method of claim 9,
The comparator logic circuit of the sensing IC,
The controller turns off (OFF) the balancing switch connected to the battery cell that has reached the first reference voltage, and releases the first reference voltage setting for the voltage balancing,
Battery management device. 제10항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 제1 기준 전압 설정을 해제하고, 상기 복수의 배터리 셀과 연결된 밸런싱 스위치의 오프(OFF)를 확인하는,
배터리 관리 장치.The method of claim 10,
The controller,
Canceling the first reference voltage setting and confirming OFF of a balancing switch connected to the plurality of battery cells,
Battery management device. 제11항에 있어서,
상기 제어기가 상기 밸런싱 스위치의 오프(OFF)를 확인한 경우, 상기 센싱 IC 및 상기 제어기를 저 전력 모드(LOW POWER MODE)로 전환하는,
배터리 관리 장치.The method of claim 11,
When the controller confirms the OFF of the balancing switch, switching the sensing IC and the controller to LOW POWER MODE,
Battery management device. 제11항에 있어서,
상기 제어기가 상기 밸런싱 스위치의 오프(OFF)를 확인하지 못한 경우,
상기 제어기는 파워다운 모드(POWER DOWN MODE)로 전환하고, 상기 센싱 IC의 비교기 로직 회로가 상기 선정한 배터리 셀의 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 상기 제1 기준 전압과 비교하여 전압 밸런싱을 수행하는,
배터리 관리 장치.The method of claim 11,
When the controller does not confirm the OFF of the balancing switch,
The controller switches to a power down mode, the comparator logic circuit of the sensing IC senses the voltage of the selected battery cell, and compares the sensed voltage with the first reference voltage to perform voltage balancing. ,
Battery management device. 제8항에 있어서,
상기 제어기가 상기 차량기능전원(IGN)의 오프(OFF) 신호를 감지하면,
상기 센싱 IC가 상기 복수의 배터리 셀들의 전압을 센싱하여, 기 설정된 제2 기준 전압과 비교하고,
상기 제어기가 상기 제2 기준 전압과의 비교 결과에 따라 상기 제2 기준 전압보다 큰 전압을 가지는 배터리 셀을 밸런싱이 필요한 배터리 셀로 저장하는,
배터리 관리 장치.The method of claim 8,
When the controller detects an OFF signal of the vehicle functional power source (IGN),
The sensing IC senses the voltages of the plurality of battery cells and compares them with a preset second reference voltage,
The controller stores a battery cell having a voltage greater than the second reference voltage as a battery cell requiring balancing, according to a comparison result with the second reference voltage,
Battery management device.
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