KR102157783B1 - Battery management system for electric vehicle - Google Patents

Battery management system for electric vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR102157783B1
KR102157783B1 KR1020180157192A KR20180157192A KR102157783B1 KR 102157783 B1 KR102157783 B1 KR 102157783B1 KR 1020180157192 A KR1020180157192 A KR 1020180157192A KR 20180157192 A KR20180157192 A KR 20180157192A KR 102157783 B1 KR102157783 B1 KR 102157783B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
battery
battery management
positive
ignition switch
Prior art date
Application number
KR1020180157192A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20200069764A (en
Inventor
홍동호
이규민
이경훈
Original Assignee
주식회사 오토스원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 오토스원 filed Critical 주식회사 오토스원
Priority to KR1020180157192A priority Critical patent/KR102157783B1/en
Publication of KR20200069764A publication Critical patent/KR20200069764A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102157783B1 publication Critical patent/KR102157783B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/19Switching between serial connection and parallel connection of battery modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0445Multimode batteries, e.g. containing auxiliary cells or electrodes switchable in parallel or series connections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/24Personal mobility vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명은 배터리 관리 시스템을 제공하기 위한 것으로서, 배터리 관리 시스템은, 하나의 배터리 팩 내 포함되며 음극판 및 양극판을 포함하는 하나 이상의 배터리 셀, 음극판의 전압을 출력하는 음극 출력 단자 및 양극판의 전압을 출력하는 양극 출력 단자, 배터리 팩 내 포함되며 배터리 셀과 상기 양극 출력 단자를 전기적으로 연결 및 차단하는 배터리 관리 모듈, 및 배터리 팩의 외부에 구성되며 일단은 양극판과 전기적으로 연결되고 타단은 배터리 관리 모듈과 전기적으로 연결되어 배터리 관리 모듈의 시동을 제어하는 시동 스위치를 포함한다. 이때, 시동 스위치가 턴온되면 배터리 관리 모듈은 배터리 셀의 잔여 전압이 임계치 이상인 경우 턴온되어 배터리 셀의 전압이 양극 출력 단자를 통해 출력되도록 동작하고, 배터리 셀의 잔여 전압이 임계치 미만인 경우 오프 상태를 유지한다.The present invention is to provide a battery management system, wherein the battery management system is included in one battery pack and includes at least one battery cell including a negative plate and a positive plate, a negative output terminal for outputting a voltage of the negative plate, and a voltage of the positive plate. The positive output terminal is included in the battery pack, a battery management module that electrically connects and cuts off the battery cell and the positive output terminal, and is configured on the outside of the battery pack, one end is electrically connected to the positive plate, and the other end is connected to the battery management module. And an ignition switch that is electrically connected to control starting of the battery management module. At this time, when the ignition switch is turned on, the battery management module is turned on when the residual voltage of the battery cell is above the threshold value, and operates so that the voltage of the battery cell is output through the positive output terminal, and remains off when the residual voltage of the battery cell is less than the threshold. do.

Description

전기 자동차 배터리 관리 시스템{BATTERY MANAGEMENT SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLE} Electric vehicle battery management system {BATTERY MANAGEMENT SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기 자동차의 배터리를 관리하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)에 관한 것이다.The present invention relates to a battery management system (BMS) for managing a battery of an electric vehicle.

최근 들어 차량에 사용되는 배터리로서 수명이 길고 전기적 특성이 우수한 리튬 배터리의 사용이 증가하고 있는 추세이다. 리튬 배터리는 그 특성상 완전한 방전을 차단하여야 하므로, 배터리의 충전 상태가 사전 설정된 임계 전압(방전 하한 전압) 보다 낮아지면 릴레이를 이용하여 차량 시스템과의 전기적 연결을 차단하도록 설치될 수 있다. 이러한 리튬 배터리와 릴레이 등을 구비하는 보조 배터리 시스템은 여러 상황에 따른 적절한 제어가 요구되므로 차량의 배터리 관리 시스템(Battery Management System)과 같은 별도의 컨트롤러를 이용하여 관리될 필요가 있다.Recently, as batteries used in vehicles, the use of lithium batteries having a long life and excellent electrical characteristics is increasing. Since the lithium battery has to block complete discharge due to its characteristic, it may be installed to cut off electrical connection to the vehicle system using a relay when the state of charge of the battery is lower than a preset threshold voltage (discharge lower limit voltage). The auxiliary battery system including such a lithium battery and a relay is required to be properly controlled according to various situations, and thus needs to be managed using a separate controller such as a battery management system of a vehicle.

한편, 친환경 차량인 전기 차량 또는 연료전지 차량은 차량의 시동에 필요한 전원을 제공하고 저전압으로 동작하는 전장 부하들에 전원을 제공하기 위해 저전압 배터리('보조 배터리'라고도 함)를 구비한다. 또한, 일반적인 내연기관 차량에서도 차량의 시동이나 전장 부하들의 전원을 제공하기 위해 충전이 가능한 배터리를 구비할 수 있다.Meanwhile, an electric vehicle or a fuel cell vehicle, which is an eco-friendly vehicle, includes a low-voltage battery (also referred to as a'auxiliary battery') to provide power necessary for starting the vehicle and to provide power to electric loads operating at a low voltage. In addition, even in a general internal combustion engine vehicle, a rechargeable battery may be provided to start the vehicle or provide power to electric loads.

전기 자동차는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻으며, 배터리 전용 전기 자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동하고 전원이 다 소모되면 재충전된다. 또한, 기존의 연료 자동차에서도 소형의 배터리를 사용하여, 전장 내부의 부하를 동작하거나, 시동을 거는 때에 소형 배터리의 에너지를 사용하였다.Electric vehicles mainly use battery power to drive AC or DC motors to obtain power, while battery-only electric vehicles use battery power to drive motors and recharge when power is exhausted. In addition, in the conventional fuel vehicle, a small battery is used, and the energy of the small battery is used when operating a load inside the electric field or starting the engine.

이때, 전기 자동차의 경우 시동을 종료한 후 소형의 보조배터리가 방전되는 현상이 발생될 수 있다. 이와 같은 경우, 차량의 동작을 위한 고압 배터리가 있음에도 보조 배터리가 방전종지전압에 도달하면 더 이상 사용할 수 없게 되어, 전기 자동차 시스템도 운전을 재개할 수 없다.In this case, in the case of an electric vehicle, a phenomenon in which the small auxiliary battery is discharged after the start is terminated may occur. In this case, even though there is a high-voltage battery for operation of the vehicle, when the auxiliary battery reaches the discharge end voltage, it is no longer usable, and the electric vehicle system cannot resume driving.

따라서, 전기 자동차 및 전기 이륜차 등에 사용되는 저전압 배터리의 과방전을 방지할 수 있는 배터리 관리 시스템이 필요하다.Accordingly, there is a need for a battery management system capable of preventing overdischarge of low-voltage batteries used in electric vehicles and electric motorcycles.

대한민국 공개특허 제10-2018-0112560호(발명의 명칭: 차량용 배터리의 과방전 방지 장치 및 방법)Republic of Korea Patent Laid-Open Patent No. 10-2018-0112560 (Name of invention: Over-discharge prevention device and method for vehicle battery)

본 발명의 실시예는 전기 자동차 및 전기 이륜차 등에 사용되는 배터리의 과방전을 방지하는 배터리 관리 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a battery management system that prevents over-discharge of batteries used in electric vehicles and electric motorcycles.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 배터리 관리 시스템은, 하나의 배터리 팩 내 포함되며, 음극판 및 양극판을 포함하는 하나 이상의 배터리 셀(battery cell); 상기 음극판의 전압을 출력하는 음극(cathode) 출력 단자 및 상기 양극판의 전압을 출력하는 양극(anode) 출력 단자; 상기 배터리 팩 내 포함되며, 상기 배터리 셀과 상기 양극 출력 단자를 전기적으로 연결 및 차단하는 배터리 관리 모듈; 및 상기 배터리 팩의 외부에 구성되며, 일단은 상기 양극판과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 배터리 관리 모듈과 전기적으로 연결되어 상기 배터리 관리 모듈의 시동을 제어하는 시동 스위치를 포함하고, 상기 시동 스위치가 턴온(turn on)되면, 상기 배터리 관리 모듈은 상기 배터리 셀의 잔여 전압이 임계치 이상인 경우 턴온되어 상기 배터리 셀의 전압이 상기 양극 출력 단자를 통해 출력되도록 동작하고, 상기 배터리 셀의 잔여 전압이 상기 임계치 미만인 경우 오프(off) 상태를 유지한다.As a technical means for achieving the above-described technical problem, a battery management system according to an aspect of the present invention includes one or more battery cells included in one battery pack and including a negative electrode plate and a positive electrode plate; A cathode output terminal for outputting a voltage of the negative plate and an anode output terminal for outputting a voltage of the positive plate; A battery management module included in the battery pack and electrically connecting and disconnecting the battery cell and the positive output terminal; And an ignition switch configured outside of the battery pack, one end electrically connected to the positive plate, and the other end electrically connected to the battery management module to control startup of the battery management module, and the ignition switch is turned on. When (turn on), the battery management module is turned on when the residual voltage of the battery cell is greater than or equal to a threshold, and operates to output the voltage of the battery cell through the positive output terminal, and the residual voltage of the battery cell is less than the threshold. If it is, it maintains the off state.

이때, 상기 배터리 관리 모듈은, 상기 양극판과 상기 양극 출력 단자 사이에 위치하여, 상기 양극판 및 상기 양극 출력 단자를 전기적으로 연결 및 차단하는 출력 제어 스위칭 소자; 상기 출력 제어 스위칭 소자의 온/오프(on/off) 구동을 제어하는 컨트롤러; 상기 양극판과 상기 컨트롤러 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 양극판으로부터 입력된 전압을 일정 전압으로 변압하여 상기 컨트롤러의 구동 전압으로서 출력하는 레귤레이터; 및 상기 시동 스위치가 온(on)된 상태에서 상기 양극판과 연결되어 상기 양극판의 잔여 전압을 일정 비율로 분배하는 전압 분배 회로를 포함하되, 상기 시동 스위치의 일단은 상기 양극판에 연결되고 타단은 상기 전압 분배 회로의 일단에 연결되고, 상기 전압 분배 회로의 타단은 상기 레귤레이터의 구동 전압 입력 단자에 연결되며, 상기 시동 스위치의 턴온 시 상기 양극판의 잔여 전압이 상기 전압 분배 회로를 거쳐 감압되고, 상기 감압된 전압이 구동 전압으로서 상기 레귤레이터에 입력되며, 상기 레귤레이터에 입력된 구동 전압이 임계치 이상일 경우 상기 레귤레이터가 활성화되고, 상기 임계치 미만일 경우 상기 레귤레이터가 비활성화될 수 있다.In this case, the battery management module includes: an output control switching element positioned between the positive plate and the positive output terminal to electrically connect and cut off the positive plate and the positive output terminal; A controller for controlling on/off driving of the output control switching element; A regulator electrically connected between the positive electrode plate and the controller, converting a voltage input from the positive electrode plate into a predetermined voltage and outputting the converted voltage as a driving voltage of the controller; And a voltage dividing circuit connected to the positive plate while the ignition switch is on to distribute the residual voltage of the positive plate at a predetermined ratio, wherein one end of the ignition switch is connected to the positive plate and the other end is the voltage It is connected to one end of the distribution circuit, the other end of the voltage distribution circuit is connected to the driving voltage input terminal of the regulator, and when the ignition switch is turned on, the residual voltage of the positive plate is reduced through the voltage distribution circuit, and the reduced pressure A voltage is input to the regulator as a driving voltage, and when the driving voltage input to the regulator is greater than or equal to a threshold value, the regulator is activated, and when it is less than the threshold value, the regulator is deactivated.

이때, 상기 전압 분배 회로는 제 1 저항 및 상기 제 1 저항보다 작은 저항 값을 갖는 제 2 저항을 포함하며, 상기 시동 스위치의 타단은 상기 제 1 저항의 일단에 연결되며, 상기 제 1 저항의 타단은 상기 제 2 저항의 일단과 연결되고, 상기 제 2 저항의 타단은 그라운드에 연결되며, 상기 제 1 저항의 타단과 상기 제 2 저항의 일단 사이의 접점에 상기 레귤레이터의 구동 전압 입력 단자가 연결될 수 있다.In this case, the voltage divider circuit includes a first resistor and a second resistor having a resistance value smaller than the first resistor, and the other end of the ignition switch is connected to one end of the first resistor, and the other end of the first resistor Is connected to one end of the second resistor, the other end of the second resistor is connected to ground, and the driving voltage input terminal of the regulator is connected to a contact between the other end of the first resistor and one end of the second resistor. have.

이때, 상기 시동 스위치가 턴오프(turn off)되면 상기 배터리 관리 모듈은 오프(off)될 수 있다.In this case, when the ignition switch is turned off, the battery management module may be turned off.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템은, 각각, 하나의 배터리 팩 내 포함되되 음극판 및 양극판을 포함하는 하나 이상의 배터리 셀(battery cell), 상기 음극판의 전압을 출력하는 음극(cathode) 출력 단자, 상기 양극판의 전압을 출력하는 양극(anode) 출력 단자, 및 상기 하나의 배터리 팩 내 포함되며 상기 배터리 셀과 상기 양극 출력 단자를 전기적으로 연결 및 차단하는 배터리 관리 모듈을 포함하는 둘 이상의 배터리 팩; 및 상기 둘 이상의 배터리 팩의 외부에 구성되어 상기 둘 이상의 배터리 팩이 공유하여 사용하되, 일단은 각 배터리 팩 별 상기 양극판과 전기적으로 연결되고, 타단은 각 배터리 팩 별 상기 배터리 관리 모듈과 전기적으로 연결되어 상기 배터리 관리 모듈의 시동을 제어하는 하나의 시동 스위치를 포함하며, 상기 시동 스위치가 턴온(turn on)되면, 상기 배터리 관리 모듈은 상기 배터리 셀의 잔여 전압이 임계치 이상인 경우 턴온되어 상기 배터리 셀의 전압이 상기 양극 출력 단자를 통해 출력되도록 동작하고, 상기 배터리 셀의 잔여 전압이 상기 임계치 미만인 경우 오프(off) 상태를 유지하되, 상기 배터리 관리 모듈은 상기 양극판과 상기 시동 스위치 사이에 상기 시동 스위치 방향으로만 작동하는 제 1 역기전력 방지 소자를 포함한다.In addition, a battery management system of a parallel type battery pack according to another aspect of the present invention includes at least one battery cell including a negative plate and a positive plate, each included in one battery pack, and outputting the voltage of the negative plate. A cathode output terminal, an anode output terminal for outputting the voltage of the positive plate, and a battery management module included in the one battery pack and electrically connecting and disconnecting the battery cell and the positive output terminal Two or more battery packs; And the two or more battery packs are configured outside of the two or more battery packs to be shared and used, but one end is electrically connected to the positive plate for each battery pack, and the other end is electrically connected to the battery management module for each battery pack. And a ignition switch for controlling the starting of the battery management module, and when the ignition switch is turned on, the battery management module is turned on when the residual voltage of the battery cell is greater than or equal to a threshold value. Operates to output a voltage through the positive output terminal, and maintains an off state when the residual voltage of the battery cell is less than the threshold, but the battery management module moves the ignition switch between the positive plate and the ignition switch. And a first back electromotive force prevention element that operates only with

이때, 상기 배터리 관리 모듈은, 상기 양극 출력 단자와 최종 출력단 사이에 전기적으로 연결되되, 상기 배터리 팩의 전압 출력 방향으로만 작동하는 제 2 역기전력 방지 소자를 더 포함할 수 있다.In this case, the battery management module may further include a second counter electromotive force prevention element electrically connected between the positive output terminal and the final output terminal and operating only in a voltage output direction of the battery pack.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 전기 자동차 또는 전기 이륜차 등에 적용되는 배터리 팩에서, 배터리 셀과 배터리 출력 단자 사이에 배터리 관리 모듈이 위치하되 배터리 관리 모듈의 구동을 외부 스위치로 제어함으로써, 스위치가 턴온되기 전까지 배터리 관리 모듈이 오프 상태를 유지하여 배터리 셀의 전압이 출력되지 않아 과방전을 방지할 수 있다. According to any one of the above-described problem solving means of the present invention, in a battery pack applied to an electric vehicle or an electric motorcycle, the battery management module is located between the battery cell and the battery output terminal, but the driving of the battery management module is controlled by an external switch. By doing so, the battery management module is kept in the off state until the switch is turned on, so that the voltage of the battery cell is not output, thereby preventing overdischarge.

또한, 외부 스위치가 턴온되더라도 배터리 셀의 잔여 전압이 배터리 관리 모듈을 턴온시킬 정도로 충분치 않은 경우에도 배터리 관리 모듈이 오프 상태를 유지하여, 배터리 셀의 전압이 출력되지 않아 과방전을 방지할 수 있다.In addition, even when the external switch is turned on, even if the residual voltage of the battery cell is not enough to turn on the battery management module, the battery management module is maintained in an off state, so that the voltage of the battery cell is not output, thereby preventing overdischarge.

또한, 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 배터리 팩의 외부로 출력 단자가 노출되어 있는 경우라도, 배터리 관리 모듈이 오프된 상태에서는 배터리 셀의 전압이 외부로 출력되지 않아, 출력 단자에 대해 습기 또는 충격 등의 외부 문제 발생 시에도 배터리 팩을 안정적으로 보호할 수 있다.In addition, according to any one of the problem solving means of the present invention, even when the output terminal is exposed to the outside of the battery pack, the voltage of the battery cell is not output to the outside when the battery management module is turned off. In case of external problems such as moisture or shock, the battery pack can be reliably protected.

또한, 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 배터리 팩의 외부에 장착된 스위치를 제어하는 동작만으로 배터리 팩 내부의 배터리 관리 모듈을 온 또는 오프시킬 수 있어, 편리하게 배터리 과방전을 방지할 수 있다.In addition, according to any one of the problem solving means of the present invention, it is possible to turn on or off the battery management module inside the battery pack only by controlling a switch mounted outside of the battery pack, thereby conveniently preventing battery overdischarge. I can.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 전반적인 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 모듈의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 2의 배터리 관리 모듈과 다른 주요 구성 간 연결 관계를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 주요 구성 간 연결관계를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 도 4의 공용 시동 스위치의 턴온 시 각 배터리 팩의 레귤레이터에 인가되는 구동 전압을 설명하기 위한 회로도의 일례이다.
1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a battery management system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a battery management module according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a connection relationship between the battery management module of FIG. 2 and other main components.
4 is a block diagram illustrating a connection relationship between main components of a battery management system according to another embodiment of the present invention.
5 is an example of a circuit diagram for explaining a driving voltage applied to a regulator of each battery pack when the common ignition switch of FIG. 4 is turned on.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한, 도면을 참고하여 설명하면서, 같은 명칭으로 나타낸 구성일지라도 도면에 따라 도면 번호가 달라질 수 있고, 도면 번호는 설명의 편의를 위해 기재된 것에 불과하고 해당 도면 번호에 의해 각 구성의 개념, 특징, 기능 또는 효과가 제한 해석되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted in the drawings, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification. In addition, while describing with reference to the drawings, the drawing numbers may vary depending on the drawings even if the configuration is indicated by the same name, and the drawing numbers are only described for convenience of description, and the concept, features, and functions of each configuration are indicated by the corresponding drawing numbers. Or the effect is not to be interpreted as limiting.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" with another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, and one or more other components are not excluded unless specifically stated to the contrary. It is to be understood that the presence or addition of features, numbers, steps, actions, elements, parts, or combinations thereof, does not preclude the possibility of preliminary exclusion.

본 명세서에 있어서 ‘부(部)’ 또는 ‘모듈’이란, 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함하며, 하나의 유닛이 둘 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 둘 이상의 유닛이 하나의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.In this specification, the term'section' or'module' includes a unit realized by hardware or software, and a unit realized using both, and one unit is realized using two or more hardware. Alternatively, two or more units may be realized by one piece of hardware.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 구성 및 동작을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, a configuration and operation of a battery management system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

이하에서 설명할 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템은 전기 자동차 및 전기 이륜차 등에 사용되는 배터리 관리 시스템일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The battery management system according to an embodiment of the present invention to be described below may be a battery management system used for electric vehicles and electric motorcycles, but is not limited thereto.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 전반적인 구성을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a battery management system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 어느 하나의 배터리 팩에 대응하여 구성되는 것으로서, 하나 이상의 배터리 셀(battery cell)(111)을 포함하는 셀 팩(cell pack)(110), 셀 팩(110)의 전압을 외부로 출력하는 출력 단자(120), 셀 팩(110)과 출력 단자(120) 사이에 위치하여 셀 팩(110)과 출력 단자(120)를 전기적으로 연결하거나 또는 차단하는 배터리 관리 모듈(130), 및 셀 팩(110) 및 배터리 관리 모듈(130) 사이에 위치하여 셀 팩(110) 및 배터리 관리 모듈(130)을 전기적으로 연결하거나 또는 차단하는 시동 스위치(140)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the battery management system 100 according to an embodiment of the present invention is configured to correspond to any one battery pack, and includes one or more battery cells 111. A cell pack 110, an output terminal 120 that outputs the voltage of the cell pack 110 to the outside, and the cell pack 110 and the output terminal are positioned between the cell pack 110 and the output terminal 120 The battery management module 130 electrically connecting or disconnecting the 120, and the cell pack 110 and the battery management module 130 are positioned between the cell pack 110 and the battery management module 130 to electrically connect the cell pack 110 and the battery management module 130. It includes a start switch 140 to connect or disconnect.

이때, 셀 팩(110) 및 배터리 관리 모듈(130)은 배터리 팩(10) 내부에 구성되며, 출력 단자(120)는 배터리 팩 내부에 구성되되 적어도 일부가 외부에 노출될 수 있다. 이처럼, 출력 단자(120)가 외부에 노출됨에 따라 습기 등의 외부 조건에 의해 전기적으로 배터리 팩이 파손되거나 폭발할 위험이 있다. 또한, 배터리 팩은 셀 팩(110)의 재료(예를 들어, 리튬) 특성 상 완전 방전을 방지해야 한다. In this case, the cell pack 110 and the battery management module 130 are configured inside the battery pack 10, and the output terminal 120 is configured inside the battery pack, but at least a portion of the battery pack may be exposed to the outside. As such, as the output terminal 120 is exposed to the outside, there is a risk that the battery pack is electrically damaged or exploded due to external conditions such as moisture. In addition, the battery pack needs to prevent complete discharge due to the characteristics of the material (eg, lithium) of the cell pack 110.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 팩(10)이 휴지 상태(즉, 비사용 상태) 일 때 배터리 관리 모듈(130)을 오프(off) 상태로 유지하여, 외부로 노출된 출력 단자(120)를 통해 셀 팩(110)의 전압이 출력되지 않도록 한다. 또한, 배터리 팩(10)을 휴지 상태에서 동작 상태로 전환할 시, 셀 팩(110)의 잔여 전압의 크기가 안정적인 상태인 경우에만 배터리 관리 모듈(130)을 온(on) 시키고, 잔여 전압의 크기가 방전 위험 상태일 경우에는 배터리 관리 모듈(130)이 오프 상태로 유지되도록 한다. Accordingly, the battery management system 100 according to an embodiment of the present invention maintains the battery management module 130 in an off state when the battery pack 10 is in an idle state (ie, in a non-use state), The voltage of the cell pack 110 is not output through the output terminal 120 exposed to the outside. In addition, when the battery pack 10 is switched from the idle state to the operating state, the battery management module 130 is turned on only when the residual voltage of the cell pack 110 is in a stable state, and the residual voltage is When the size is in a discharge danger state, the battery management module 130 is maintained in an off state.

구체적으로, 시동 스위치(140)는 배터리 팩의 외부에 구성되며, 물리적으로 온/오프(on/off) 동작 조작이 가능하거나 또는 외부 입력 신호에 따라 온/오프될 수 있다. 이를 위해, 배터리 관리 시스템(100)은, 외부로부터 시동 스위치(140)의 온/오프 동작을 제어하는 동작 제어 신호를 입력 받는 신호 입력 모듈(141)을 더 포함할 수 있다. 신호 입력 모듈(141)은 기설정된 유선 또는 무선 통신 프로토콜을 통해 외부와 통신하여 동작 제어 신호를 수신할 수 있다. 또한, 신호 입력 모듈(141)은 시동 스위치(140)와 일체형으로 구현되거나, 시동 스위치(140)와 별개의 구성으로 포함되어 연동하도록 연결되어 구현될 수 있다. Specifically, the ignition switch 140 is configured outside the battery pack, and may be physically operated on/off or turned on/off according to an external input signal. To this end, the battery management system 100 may further include a signal input module 141 that receives an operation control signal for controlling the on/off operation of the ignition switch 140 from the outside. The signal input module 141 may receive an operation control signal by communicating with the outside through a preset wired or wireless communication protocol. In addition, the signal input module 141 may be implemented integrally with the ignition switch 140, or may be included in a separate configuration from the ignition switch 140 and be connected to interlock.

이때, 시동 스위치(140)의 턴온(turn on) 시 셀 팩(110)의 전압에 따른 구동 전압이 배터리 관리 모듈(130)로 인가되되, 셀 팩(110)의 잔여 전압의 크기에 따라 배터리 관리 모듈(130)이 활성화(enable) 또는 비활성화(unable)될 수 있다. 또한, 시동 스위치(140)가 턴오프(turn off)되면 배터리 관리 모듈(130)은 오프(off)될 수 있다.At this time, when the ignition switch 140 is turned on, a driving voltage according to the voltage of the cell pack 110 is applied to the battery management module 130, but the battery is managed according to the amount of the residual voltage of the cell pack 110 The module 130 may be enabled or disabled. In addition, when the ignition switch 140 is turned off, the battery management module 130 may be turned off.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은, 배터리 셀 별 전압을 샘플링하고 셀 밸런싱(예를 들어, 패시브 셀 밸런싱(passive-cell balancing))을 처리하는 배터리 관리 AFE(Analog front-end) 모듈(150), 배터리 관리 모듈(130)의 턴오프(turn off) 시 메모리 저장 시간을 확보하기 위해 동작 정지를 일정 시간 지연시키는 포토 커플러(photo coupler)(160), 및 배터리 팩(10)과 외부와의 통신을 통해 기설정된 부하로의 전압 출력 및 배터리 충전을 제어하는 신호를 송수신하는 라인 트랜시버(Line Transceiver)(170)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the battery management system 100 according to an embodiment of the present invention samples a voltage for each battery cell and processes cell balancing (for example, passive-cell balancing). front-end) module 150, a photo coupler 160 delaying operation stop for a predetermined time to secure a memory storage time when the battery management module 130 is turned off, and a battery pack (10) It may further include a line transceiver (Line Transceiver) 170 for transmitting and receiving a signal for controlling the voltage output and battery charging to a preset load through communication with the outside.

이하 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)의 주요 구성 간 연결 관계 및 그 동작을 설명하도록 한다.Hereinafter, a connection relationship between main components of the battery management system 100 according to an embodiment of the present invention and operation thereof will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 모듈의 구성을 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 도 2의 배터리 관리 모듈과 다른 주요 구성 간 연결 관계를 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a battery management module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a connection relationship between the battery management module of FIG. 2 and other major components.

도 2에 도시한 바와 같이, 배터리 관리 모듈(130)은 출력 제어 스위칭 소자(131), 컨트롤러(132), 레귤레이터(133), 및 전압 분배 회로(134)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the battery management module 130 includes an output control switching element 131, a controller 132, a regulator 133, and a voltage distribution circuit 134.

앞서 설명한 셀 팩(110)에 포함된 각각의 배터리 셀(111)은 음극판(negative plate) 및 양극판(positive plate)을 포함한다. 또한, 출력 단자(120)는 배터리 셀(111)의 음극판의 전압을 출력하는 음극(cathode) 출력 단자 및 배터리 셀(111)의 양극판의 전압을 출력하는 양극(anode) 출력 단자를 포함한다.Each of the battery cells 111 included in the cell pack 110 described above includes a negative plate and a positive plate. In addition, the output terminal 120 includes a cathode output terminal for outputting the voltage of the negative plate of the battery cell 111 and a positive output terminal for outputting the voltage of the positive plate of the battery cell 111.

도 2에서는 배터리 셀(111)의 음극판(112)과 양극판(113)을 별개의 블록으로 표시하였으나, 이는 설명의 편의상 분리하여 표현한 것이며 실제로는 하나의 배터리 셀(111)에 포함된다. 또한, 하나의 셀 팩(110)에 복수의 배터리 셀(111)이 포함된 경우, 도 2는 복수의 배터리 셀(111)의 음극판(112)들 또는 양극판(113)들을 각각 통합하여 하나의 블록으로 도시한 것이다.In FIG. 2, the negative plate 112 and the positive plate 113 of the battery cell 111 are shown as separate blocks, but these are expressed separately for convenience of description and are actually included in one battery cell 111. In addition, when a plurality of battery cells 111 are included in one cell pack 110, FIG. 2 shows one block by integrating the negative plates 112 or the positive plates 113 of the plurality of battery cells 111, respectively. It is shown as.

또한, 도 2에서는 설명의 편의 상 출력 단자(120) 중 음극 출력 단자(121)와 양극 출력 단자(122)가 배터리 팩(10)의 내부에 포함된 것으로 도시하였으나, 실제로 음극 출력 단자(121) 및 양극 출력 단자(122)의 적어도 일부분은 배터리 팩(10) 외부에 노출될 수 있다.In addition, in FIG. 2, for convenience of explanation, the negative output terminal 121 and the positive output terminal 122 of the output terminals 120 are shown to be included in the battery pack 10, but actually the negative output terminal 121 And at least a portion of the positive output terminal 122 may be exposed outside the battery pack 10.

도 2를 참조하면, 출력 제어 스위칭 소자(131)는 배터리 셀(111)의 양극판(113)과 양극 출력 단자(122) 사이에 위치하여, 양극판(113) 및 양극 출력 단자(122)를 전기적으로 연결 및 차단한다. 예를 들어, 출력 제어 스위칭 소자(131)는 대용량의 전력을 처리할 수 있는 전력 모스펫(Power MOSFET)을 사용할 수 있다.2, the output control switching element 131 is located between the positive electrode plate 113 and the positive output terminal 122 of the battery cell 111, and electrically connects the positive plate 113 and the positive output terminal 122. Connect and disconnect. For example, the output control switching element 131 may use a power MOSFET capable of processing a large amount of power.

출력 제어 스위칭 소자(131)가 온(on)된 상태에서 양극판(113)이 출력 제어 스위칭 소자(131)를 거쳐 양극 출력 단자(122)와 전기적으로 연결되며, 양극판(113)의 전압이 양극 출력 단자(122)를 통해 외부로 출력된다.When the output control switching element 131 is turned on, the positive plate 113 is electrically connected to the positive output terminal 122 through the output control switching element 131, and the voltage of the positive plate 113 is positively output. It is output to the outside through the terminal 122.

컨트롤러(132)는 출력 제어 스위칭 소자(131)의 온/오프(on/off) 구동을 제어한다. The controller 132 controls on/off driving of the output control switching element 131.

이때, 컨트롤러(132)는 레귤레이터(133)로부터 구동 전압을 입력 받으며, 구동 전압이 입력된 경우 출력 제어 스위칭 소자(131)를 턴온(turn on) 시킨다. 컨트롤러(132)는 레귤레이터(133)로부터의 구동 전압이 입력되지 않는 경우, 포토 커플러(160)를 통해 동작 정지가 지연되는 동안 출력 제어 스위칭 소자(131)를 턴오프(turn off) 시킬 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(132)는 마이크로프로세서와 입/출력 모듈이 하나의 칩으로 만들어져 정해진 기능을 수행하는 마이크로컨트롤러(micro controller)를 사용할 수 있다.At this time, the controller 132 receives a driving voltage from the regulator 133, and turns on the output control switching element 131 when the driving voltage is input. When the driving voltage from the regulator 133 is not input, the controller 132 may turn off the output control switching element 131 while an operation stop is delayed through the photo coupler 160. For example, the controller 132 may use a microcontroller in which a microprocessor and an input/output module are formed as a single chip to perform a predetermined function.

레귤레이터(133)는 양극판(113)과 컨트롤러(132) 사이에 위치하며, 양극판(113)으로부터 전압을 입력 받고, 입력된 전압을 일정 전압으로 변압하여 컨트롤러(132)의 구동 전압으로서 출력한다. 예를 들어, 레귤레이터(133)는 배터리 셀(111)의 전압을 컨트롤러(132)의 구동에 필요한 전압으로 감압시키는 스텝 다운 레귤레이터(Step-Down Regulator)로서, DC/DC 컨버터(Converter)를 포함할 수 있다.The regulator 133 is located between the positive electrode plate 113 and the controller 132, receives a voltage from the positive electrode plate 113, converts the input voltage to a predetermined voltage, and outputs it as a driving voltage of the controller 132. For example, the regulator 133 is a step-down regulator that reduces the voltage of the battery cell 111 to a voltage required for driving the controller 132, and includes a DC/DC converter. I can.

전압 분배 회로(134)는 시동 스위치(140)가 온 된 상태에서 양극판(113)과 연결되어, 양극판(113)의 잔여 전압을 일정 비율로 분배한다.The voltage distribution circuit 134 is connected to the positive electrode plate 113 while the ignition switch 140 is on, and distributes the residual voltage of the positive electrode plate 113 at a predetermined ratio.

시동 스위치(140)의 일단은 양극판(113)에 연결되고 타단은 전압 분배 회로(134)의 일단에 연결된다. 그리고 전압 분배 회로(134)의 타단은 레귤레이터(133)의 구동 전압 입력 단자에 연결된다. 참고로, 시동 스위치(140)의 전단(즉, 양극판(113) 측)에는 양극판(113)의 대용량의 전압이 그대로 시동 스위치(140) 인가되지 않도록 하는 보호 저항(142)이 더 포함될 수 있다.One end of the ignition switch 140 is connected to the positive plate 113 and the other end is connected to one end of the voltage distribution circuit 134. In addition, the other end of the voltage distribution circuit 134 is connected to the driving voltage input terminal of the regulator 133. For reference, a protection resistor 142 that prevents a large voltage of the positive plate 113 from being applied as it is to the front end of the ignition switch 140 (ie, on the side of the positive plate 113) may be further included.

좀 더 구체적으로 설명하자면, 도 3에서와 같이 전압 분배 회로(134)는 제 1 저항(301) 및 제 2 저항(302)을 포함하되, 제 2 저항(302)의 저항 값은 제 1 저항(301)보다 작다.In more detail, as shown in FIG. 3, the voltage divider circuit 134 includes a first resistor 301 and a second resistor 302, but the resistance value of the second resistor 302 is the first resistor ( 301).

이때, 시동 스위치(140)의 일단은 양극판(113)과 연결되고 타단은 제 1 저항(301)의 일단에 연결된다. 그리고 제 1 저항(301)의 타단은 제 2 저항(302)의 일단과 연결되고, 제 2 저항(302)의 타단은 그라운드에 연결된다. 또한, 제 1 저항(301)의 타단과 제 2 저항(302)의 일단 사이의 접점(P30)에 레귤레이터(133)의 구동 전압 입력 단자(EN/UV)가 연결된다. 이에 따라, 제 2 저항(302)에 걸리는 전압이 구동 전압으로서 레귤레이터(133)로 인가되며, 이러한 구동 전압의 크기는 양극판(113)의 잔여 전압 크기에 따라 유동적이다.At this time, one end of the ignition switch 140 is connected to the positive plate 113 and the other end is connected to one end of the first resistor 301. In addition, the other end of the first resistor 301 is connected to one end of the second resistor 302 and the other end of the second resistor 302 is connected to ground. Further, the driving voltage input terminals EN/UV of the regulator 133 are connected to a contact P30 between the other end of the first resistor 301 and one end of the second resistor 302. Accordingly, the voltage applied to the second resistor 302 is applied to the regulator 133 as a driving voltage, and the magnitude of this driving voltage is flexible according to the magnitude of the residual voltage of the positive electrode plate 113.

도 2에서와 같이, 레귤레이터(133)는 양극판(113)과 전기적으로 연결되어 전압을 입력 받는 단자(V-IN)와, 입력 전압이 일정 전압으로 변압된 출력 전압을 컨트롤러(132)로 출력하는 단자(V-OUT)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the regulator 133 is electrically connected to the positive plate 113 to receive a voltage input terminal (V-IN), and outputs an output voltage converted to a predetermined voltage to the controller 132. It includes a terminal (V-OUT).

이때, 레귤레이터(133)가 입력된 전압의 변압 및 출력 동작을 실행하도록 활성화시키기 위해서는, 레귤레이터(133)의 구동 전압 입력 단자(EN/UV)로 구동 전압이 인가되되 사전에 설정된 인에이블 전압(enable voltage) 이상의 구동 전압이 인가되어야 한다.At this time, in order to activate the regulator 133 to perform the transformation and output operation of the input voltage, a driving voltage is applied to the driving voltage input terminals EN/UV of the regulator 133, but a preset enable voltage is applied. voltage) or higher must be applied.

즉, 시동 스위치(140)의 턴온 시 양극판(113)의 잔여 전압이 전압 분배 회로(134)를 거쳐 감압되고, 감압된 전압이 구동 전압으로서 레귤레이터(133)에 입력되며, 레귤레이터(133)에 입력된 구동 전압이 임계치(즉, 인에이블 전압) 이상일 경우 레귤레이터(133)가 활성화되고, 임계치 미만일 경우 레귤레이터(133)는 비활성화된다.That is, when the start switch 140 is turned on, the residual voltage of the positive plate 113 is reduced through the voltage distribution circuit 134, and the reduced voltage is input to the regulator 133 as a driving voltage, and is input to the regulator 133. When the generated driving voltage is greater than or equal to the threshold (ie, the enable voltage), the regulator 133 is activated, and when it is less than the threshold, the regulator 133 is deactivated.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 둘 이상의 배터리 팩이 병렬로 연결된 병렬형 배터리 팩을 위한 배터리 관리 시스템을 제공할 수 있다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, a battery management system for a parallel type battery pack in which two or more battery packs are connected in parallel may be provided.

이러한 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템은, 각 배터리 팩 별로 앞서 도 1 내지 도 3에서 설명한 배터리 관리 시스템(100)의 모든 구성을 모두 포함하되, 하나의 시동 스위치(140)를 공유하여 사용한다.The battery management system of such a parallel type battery pack includes all the components of the battery management system 100 described above with reference to FIGS. 1 to 3 for each battery pack, but shares one ignition switch 140 to be used.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 주요 구성 간 연결관계를 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a connection relationship between main components of a battery management system according to another embodiment of the present invention.

도 4에서는 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템(200)이 두개의 배터리 팩(20-1, 20-2)을 포함하는 것을 예로서 나타냈다. 그러나 배터리 팩의 개수는 한정되지 않는다. In FIG. 4, it is shown as an example that the battery management system 200 of the parallel type battery pack includes two battery packs 20-1 and 20-2. However, the number of battery packs is not limited.

또한, 도 4에는 도시되지 않은 구성 요소일지라도 앞서 도 1 내지 도 3에서 설명한 배터리 관리 시스템(100)의 구성 요소들은 모두 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템(200)의 구성 요소로서 포함될 수 있다.In addition, even though the components are not shown in FIG. 4, the components of the battery management system 100 described above with reference to FIGS. 1 to 3 may be included as components of the battery management system 200 of the parallel type battery pack.

도 4를 참조하면, 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템(200)은, 두 배터리 팩(20-1, 20-2)을 포함하며, 두 배터리 팩(20-1, 20-2)은 각각, 음극판(도 4에서는 '-'로 간략히 표시함) 및 양극판(도 4에서는 '+'로 간략히 표시함)을 포함하는 하나 이상의 배터리 셀(battery cell)(즉, 셀 팩)(210-1, 210-2), 음극판의 전압을 출력하는 음극 출력 단자(221-1, 221-2), 양극판의 전압을 출력하는 양극 출력 단자(222-1, 222-2), 및 하나의 배터리 팩 내 포함되며 배터리 셀과 양극 출력 단자를 전기적으로 연결 및 차단하는 배터리 관리 모듈(230-1, 230-2)을 포함한다.Referring to FIG. 4, the battery management system 200 of a parallel type battery pack includes two battery packs 20-1 and 20-2, and the two battery packs 20-1 and 20-2, respectively, One or more battery cells (i.e., cell packs) 210-1 and 210 including a negative plate (briefly indicated by'-' in FIG. 4) and a positive plate (briefly indicated by'+' in FIG. 4) -2), negative output terminals (221-1, 221-2) outputting the voltage of the negative plate, positive output terminals (222-1, 222-2) outputting the voltage of the positive plate, and one battery pack, And battery management modules 230-1 and 230-2 electrically connecting and disconnecting the battery cell and the positive output terminal.

이때, 배터리 관리 모듈(230-1, 20-2)은 앞서 도2에서 설명한 각 구성을 모두 포함하되, 도 4에서는 주요 구성으로서 출력 제어 스위칭 소자(231-1, 231-2), 전압 분배 회로의 두 저항(즉, 제 1 저항(401-1, 401-2) 및 제 2 저항(402-1, 402-2)), 및 레귤레이터의 구동 전압 입력 단자(233-1,233-2)를 간략하게 도시하였다.At this time, the battery management modules 230-1 and 20-2 include all of the components described in FIG. 2 above, but in FIG. 4, the output control switching elements 231-1 and 231-2 as main components, and a voltage distribution circuit The two resistors (i.e., the first resistors 401-1 and 401-2 and the second resistors 402-1 and 402-2), and the driving voltage input terminals 233-1 and 233-2 of the regulator are briefly Shown.

그리고 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템(200)은 두 개의 배터리 팩(20-1, 20-2)의 외부에 구성되어 두 배터리 팩이 공유하여 사용하는 공용 시동 스위치(140-1)를 포함한다. 이때, 공용 시동 스위치(140-1)는 일단이 각 배터리 팩 별 양극판과 전기적으로 연결되고, 타단은 각 배터리 팩 별 배터리 관리 모듈(230-1, 230-2)과 전기적으로 연결되어 각 배터리 관리 모듈의 시동을 제어한다.In addition, the battery management system 200 of the parallel type battery pack includes a common ignition switch 140-1 configured outside the two battery packs 20-1 and 20-2 and used by the two battery packs. . At this time, the common ignition switch 140-1 has one end electrically connected to the positive plate for each battery pack, and the other end electrically connected to the battery management modules 230-1 and 230-2 for each battery pack to manage each battery. Control the starting of the module.

한편, 앞서 도 1 내지 도 3을 통해 설명한 배터리 관리 시스템(100)에 비해, 본 발명의 다른 실시예에 따른 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템(200)은 배터리 관리 모듈(230-1, 230-2) 별로 다음의 구성을 더 포함한다.Meanwhile, compared to the battery management system 100 described above with reference to FIGS. 1 to 3, the battery management system 200 of a parallel type battery pack according to another embodiment of the present invention includes battery management modules 230-1 and 230- 2) The following components are further included.

도 4에 도시한 바와 같이, 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템(200)은 공용 시동 스위치(140-1)를 사용함에 따라, 다른 배터리 팩에 의해 해당 배터리 팩 내부로 발생될 수 있는 역기전력을 방지하는 제 1 역기전력 방지 소자(250-1, 250-2)와, 각 배터리 팩의 출력 전압을 수신하는 최종 출력단으로부터 해당 배터리 팩 방향으로 발생할 수 있는 역기전력을 방지하는 제 2 역기전력 방지 소자(260-1, 260-2)을 포함한다. 참고로, 도 4에서는 최종 출력단이 전기 이륜차의 모터(M)인 것을 예로서 나타냈으나, 최종 출력단은 전기 이륜차의 각종 부하 등일 수 있으며, 그 종류는 이에 한정되지 않는다.As shown in FIG. 4, the battery management system 200 of the parallel type battery pack uses the common ignition switch 140-1 to prevent back electromotive force that may be generated inside the corresponding battery pack by other battery packs. The first back EMF prevention elements 250-1 and 250-2 and a second back EMF prevention element 260-1 for preventing back EMF that may occur in the direction of the battery pack from the final output terminal receiving the output voltage of each battery pack. , 260-2). For reference, in FIG. 4, the final output stage is the motor M of the electric motorcycle as an example, but the final output stage may be various loads of the electric motorcycle, and the type is not limited thereto.

이때, 제 1 역기전력 방지 소자(250-1, 250-2)는 양극판과 공용 시동 스위치(140-1) 사이에 위치하여, 양극판으로부터의 전압이 공용 시동 스위치(140-1) 방향으로만 출력되도록 작동하는 소자로서, 하나 이상의 다이오드를 사용할 수 있다.At this time, the first back EMF prevention elements 250-1 and 250-2 are located between the positive plate and the common ignition switch 140-1 so that the voltage from the positive plate is output only in the direction of the common ignition switch 140-1. As a working device, one or more diodes can be used.

제 2 역기전력 방지 소자(260-1, 260-2)는 양극 출력 단자(222-1, 222-2)와 최종 출력단(M+) 사이에 전기적으로 연결되되, 해당 배터리 팩(20-1, 20-2)의 전압 출력 방향으로만 작동하는 소자로서, 하나 이상의 다이오드를 사용할 수 있다.The second back EMF prevention elements 260-1 and 260-2 are electrically connected between the positive output terminals 222-1 and 222-2 and the final output terminal (M+), and the corresponding battery packs 20-1 and 20- As a device that operates only in the voltage output direction of 2), more than one diode can be used.

도 5는 도 4의 공용 시동 스위치의 턴온 시 각 배터리 팩의 레귤레이터에 인가되는 구동 전압을 설명하기 위한 회로도의 일례이다.5 is an example of a circuit diagram for explaining a driving voltage applied to a regulator of each battery pack when the common ignition switch of FIG. 4 is turned on.

도 5에서는 두 배터리 팩(20-1, 20-2) 별로 배터리 셀(211-1, 211-2)의 잔여 전압이 57V이고, 전압 분배 회로의 제 1 저항(401-1, 401-2)이 230kΩ이며 제 2 저항(402-1, 402-2)이 5kΩ일 때, 전압 분배 회로에 의해 감압된 양극판의 잔여 전압을 전압계(VM1, VM2)를 통해 측정한 결과를 도시하였다. In FIG. 5, the residual voltage of the battery cells 211-1 and 211-2 for each of the two battery packs 20-1 and 20-2 is 57V, and the first resistors 401-1 and 401-2 of the voltage divider circuit When this is 230kΩ and the second resistors 402-1 and 402-2 are 5kΩ, the result of measuring the residual voltage of the positive electrode plate reduced by the voltage distribution circuit through voltmeters VM1 and VM2 is shown.

따라서, 도 5에 도시한 바와 같이, 공용 시동 스위치(140-1)가 턴온되면, 양극판으로부터 인가된 전압이 전압 분배 회로에 의해 감압되어 1.21V가 각 배터리 팩의 레귤레이터의 구동 전압으로서 각각 인가될 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 5, when the common ignition switch 140-1 is turned on, the voltage applied from the positive plate is reduced by the voltage distribution circuit, so that 1.21V is applied as the driving voltage of the regulator of each battery pack. I can.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

100: 배터리 관리 시스템
10: 배터리 팩
110: 배터리 셀 팩 111: 배터리 셀
112: 음극판 113: 양극판
120: 출력 단자 121: 음극 출력 단자
122: 양극 출력 단자
130: 배터리 관리 모듈 131: 출력 제어 스위칭 소자
132: 컨트롤러 133: 레귤레이터
134: 전압 분배 회로 301: 제 1 저항
302: 제 2 저항
140: 시동 스위치 141: 신호 입력 모듈
142: 보호 저항
150: 배터리 관리 AFE 모듈 160: 포토 커플러
170: 라인 트랜시버
200: 병렬형 배터리 팩 배터리 관리 시스템
20-1, 20-2: 배터리 팩
210-1, 210-2: 배터리 셀 221-1, 221-2: 음극 출력 단자
222-1, 222-2: 양극 출력 단자
230-1, 230-2: 배터리 관리 모듈 231-1, 231-2: 출력 제어 스위칭 소자
401-1, 401-2: 제 1 저항 402-1, 402-2: 제 2 저항
233-1, 233-2: 레귤레이터 구동 전압 입력 단자
140-1: 공용 시동 스위치
250-1, 250-2: 제 1 역기전력 방지 소자
260-1, 260-2:제 2 역기전력 방지 소자
100: battery management system
10: battery pack
110: battery cell pack 111: battery cell
112: negative plate 113: positive plate
120: output terminal 121: negative output terminal
122: positive output terminal
130: battery management module 131: output control switching element
132: controller 133: regulator
134: voltage distribution circuit 301: first resistor
302: second resistance
140: start switch 141: signal input module
142: protection resistance
150: battery management AFE module 160: photo coupler
170: line transceiver
200: parallel battery pack battery management system
20-1, 20-2: battery pack
210-1, 210-2: battery cell 221-1, 221-2: negative output terminal
222-1, 222-2: positive output terminal
230-1, 230-2: battery management module 231-1, 231-2: output control switching element
401-1, 401-2: first resistor 402-1, 402-2: second resistor
233-1, 233-2: regulator driving voltage input terminal
140-1: common ignition switch
250-1, 250-2: first back electromotive force prevention element
260-1, 260-2: second back electromotive force prevention element

Claims (14)

하나의 배터리 팩 내 포함되며, 음극판 및 양극판을 포함하는 하나 이상의 배터리 셀(battery cell);
상기 음극판의 전압을 출력하는 음극(cathode) 출력 단자 및 상기 양극판의 전압을 출력하는 양극(anode) 출력 단자;
상기 배터리 팩 내 포함되며, 상기 배터리 셀과 상기 양극 출력 단자를 전기적으로 연결 및 차단하는 배터리 관리 모듈; 및
상기 배터리 팩의 외부에 구성되며, 일단은 상기 양극판과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 배터리 관리 모듈과 전기적으로 연결되어 상기 배터리 관리 모듈의 시동을 제어하는 시동 스위치를 포함하고,
상기 시동 스위치가 턴온(turn on)되면, 상기 배터리 관리 모듈은 상기 배터리 셀의 잔여 전압이 임계치 이상인 경우 턴온되어 상기 배터리 셀의 전압이 상기 양극 출력 단자를 통해 출력되도록 동작하고, 상기 배터리 셀의 잔여 전압이 상기 임계치 미만인 경우 오프(off) 상태를 유지하며,
상기 배터리 관리 모듈은,
상기 양극판과 상기 양극 출력 단자 사이에 위치하여, 상기 양극판 및 상기 양극 출력 단자를 전기적으로 연결 및 차단하는 출력 제어 스위칭 소자;
상기 출력 제어 스위칭 소자의 온/오프(on/off) 구동을 제어하는 컨트롤러;
상기 양극판과 상기 컨트롤러 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 양극판으로부터 입력된 전압을 일정 전압으로 변압하여 상기 컨트롤러의 구동 전압으로서 출력하는 레귤레이터; 및
상기 시동 스위치가 온(on)된 상태에서 상기 양극판과 연결되어 상기 양극판의 잔여 전압을 일정 비율로 분배하는 전압 분배 회로를 포함하고,
상기 시동 스위치의 일단은 상기 양극판에 연결되고 타단은 상기 전압 분배 회로의 일단에 연결되고, 상기 전압 분배 회로의 타단은 상기 레귤레이터의 구동 전압 입력 단자에 연결되되,
상기 시동 스위치의 턴온 시 상기 양극판의 잔여 전압이 상기 전압 분배 회로를 거쳐 감압되고, 상기 감압된 전압이 구동 전압으로서 상기 레귤레이터에 입력되며,
상기 레귤레이터에 입력된 구동 전압이 임계치 이상일 경우 상기 레귤레이터가 활성화되고, 상기 임계치 미만일 경우 상기 레귤레이터가 비활성화되고,
상기 전압 분배 회로는 제 1 저항 및 상기 제 1 저항보다 작은 저항 값을 갖는 제 2 저항을 포함하며,
상기 시동 스위치의 타단은 상기 제 1 저항의 일단에 연결되며, 상기 제 1 저항의 타단은 상기 제 2 저항의 일단과 연결되고, 상기 제 2 저항의 타단은 그라운드에 연결되며,
상기 제 1 저항의 타단과 상기 제 2 저항의 일단 사이의 접점에 상기 레귤레이터의 구동 전압 입력 단자가 연결된 것인, 배터리 관리 시스템.
One or more battery cells included in one battery pack and including a negative plate and a positive plate;
A cathode output terminal for outputting a voltage of the negative plate and an anode output terminal for outputting a voltage of the positive plate;
A battery management module included in the battery pack and electrically connecting and disconnecting the battery cell and the positive output terminal; And
It is configured outside the battery pack, one end is electrically connected to the positive plate and the other end is electrically connected to the battery management module and includes a start switch for controlling the starting of the battery management module,
When the ignition switch is turned on, the battery management module is turned on when the residual voltage of the battery cell is greater than or equal to a threshold value and operates to output the voltage of the battery cell through the positive output terminal, and the remaining battery cell Maintains an off state when the voltage is less than the threshold,
The battery management module,
An output control switching element positioned between the positive plate and the positive output terminal to electrically connect and cut off the positive plate and the positive output terminal;
A controller for controlling on/off driving of the output control switching element;
A regulator electrically connected between the positive electrode plate and the controller, converting a voltage input from the positive electrode plate into a predetermined voltage and outputting the converted voltage as a driving voltage of the controller; And
And a voltage distribution circuit connected to the positive electrode plate in a state in which the ignition switch is on to distribute the residual voltage of the positive plate at a predetermined ratio,
One end of the ignition switch is connected to the positive plate, the other end is connected to one end of the voltage distribution circuit, and the other end of the voltage distribution circuit is connected to a driving voltage input terminal of the regulator,
When the ignition switch is turned on, the residual voltage of the positive plate is reduced through the voltage distribution circuit, and the reduced voltage is input to the regulator as a driving voltage,
When the driving voltage input to the regulator is greater than or equal to a threshold, the regulator is activated, and when it is less than the threshold, the regulator is deactivated,
The voltage dividing circuit includes a first resistance and a second resistance having a resistance value smaller than the first resistance,
The other end of the ignition switch is connected to one end of the first resistor, the other end of the first resistor is connected to one end of the second resistor, and the other end of the second resistor is connected to ground,
A driving voltage input terminal of the regulator is connected to a contact between the other end of the first resistor and one end of the second resistor.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 양극판과 상기 시동 스위치 사이에 보호 저항을 더 포함하는, 배터리 관리 시스템.
The method of claim 1,
The battery management system further comprising a protection resistor between the positive plate and the ignition switch.
제 1 항에 있어서,
상기 음극 및 양극 출력 단자는 각각 상기 배터리 팩의 외부로 적어도 일부가 노출된 것인, 배터리 관리 시스템.
The method of claim 1,
Each of the negative and positive output terminals is at least partially exposed to the outside of the battery pack.
제 1 항에 있어서,
외부로부터 상기 시동 스위치의 온/오프 동작을 제어하는 동작 제어 신호를 입력 받는 신호 입력 모듈을 더 포함하되,
상기 신호 입력 모듈은 기설정된 유선 또는 무선 통신 프로토콜을 통해 상기 동작 제어 신호를 수신하는 것인, 배터리 관리 시스템.
The method of claim 1,
Further comprising a signal input module receiving an operation control signal for controlling the on/off operation of the ignition switch from the outside,
The signal input module receives the operation control signal through a predetermined wired or wireless communication protocol.
제 1 항에 있어서,
상기 시동 스위치가 턴오프(turn off)되면 상기 배터리 관리 모듈은 오프(off)되는 것인, 배터리 관리 시스템.
The method of claim 1,
When the ignition switch is turned off (turn off), the battery management module is turned off (off).
병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템에 있어서,
각각, 하나의 배터리 팩 내 포함되되 음극판 및 양극판을 포함하는 하나 이상의 배터리 셀(battery cell), 상기 음극판의 전압을 출력하는 음극(cathode) 출력 단자, 상기 양극판의 전압을 출력하는 양극(anode) 출력 단자, 및 상기 하나의 배터리 팩 내 포함되며 상기 배터리 셀과 상기 양극 출력 단자를 전기적으로 연결 및 차단하는 배터리 관리 모듈을 포함하는 둘 이상의 배터리 팩; 및
상기 둘 이상의 배터리 팩의 외부에 구성되어 상기 둘 이상의 배터리 팩이 공유하여 사용하되, 일단은 각 배터리 팩 별 상기 양극판과 전기적으로 연결되고, 타단은 각 배터리 팩 별 상기 배터리 관리 모듈과 전기적으로 연결되어 상기 배터리 관리 모듈의 시동을 제어하는 하나의 시동 스위치를 포함하며,
상기 시동 스위치가 턴온(turn on)되면, 상기 배터리 관리 모듈은 상기 배터리 셀의 잔여 전압이 임계치 이상인 경우 턴온되어 상기 배터리 셀의 전압이 상기 양극 출력 단자를 통해 출력되도록 동작하고, 상기 배터리 셀의 잔여 전압이 상기 임계치 미만인 경우 오프(off) 상태를 유지하되,
상기 배터리 관리 모듈은,
상기 양극판과 상기 시동 스위치 사이에 상기 시동 스위치 방향으로만 작동하는 제 1 역기전력 방지 소자를 포함하는 것인, 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템.
In the battery management system of the parallel type battery pack,
Each, one or more battery cells included in one battery pack including a negative plate and a positive plate, a cathode output terminal for outputting the voltage of the negative plate, and an anode output for outputting the voltage of the positive plate At least two battery packs including a terminal and a battery management module included in the one battery pack and electrically connecting and disconnecting the battery cell and the positive output terminal; And
The two or more battery packs are configured outside of the two or more battery packs to be shared and used, but one end is electrically connected to the positive plate for each battery pack, and the other end is electrically connected to the battery management module for each battery pack. Includes one ignition switch for controlling the starting of the battery management module,
When the ignition switch is turned on, the battery management module is turned on when the residual voltage of the battery cell is greater than or equal to a threshold value and operates to output the voltage of the battery cell through the positive output terminal, and the remaining battery cell When the voltage is less than the threshold, maintains an off state,
The battery management module,
A battery management system of a parallel type battery pack, comprising a first back electromotive force prevention element operating only in the direction of the ignition switch between the positive plate and the ignition switch.
제 8 항에 있어서,
상기 배터리 관리 모듈은,
상기 양극 출력 단자와 최종 출력단 사이에 전기적으로 연결되되, 상기 배터리 팩의 전압 출력 방향으로만 작동하는 제 2 역기전력 방지 소자를 더 포함하는 것인, 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템.
The method of claim 8,
The battery management module,
The battery management system of a parallel type battery pack, which is electrically connected between the positive output terminal and the final output terminal, and further comprises a second back electromotive force prevention element operating only in a voltage output direction of the battery pack.
제 8 항에 있어서,
상기 배터리 관리 모듈은,
상기 양극판과 상기 양극 출력 단자 사이에 위치하여, 상기 양극판 및 상기 양극 출력 단자를 전기적으로 연결 및 차단하는 출력 제어 스위칭 소자;
상기 출력 제어 스위칭 소자의 온/오프(on/off) 구동을 제어하는 컨트롤러; 및
상기 양극판과 상기 컨트롤러 사이에 전기적으로 연결되며, 상기 양극판으로부터 입력된 전압을 일정 전압으로 변압하여 상기 컨트롤러의 구동 전압으로서 출력하는 레귤레이터; 및
상기 시동 스위치가 온(on)된 상태에서 상기 양극판과 연결되어 상기 양극판의 잔여 전압을 일정 비율로 분배하는 전압 분배 회로를 포함하고,
상기 시동 스위치의 일단은 상기 양극판에 연결되고 타단은 상기 전압 분배 회로의 일단에 연결되고, 상기 전압 분배 회로의 타단은 상기 레귤레이터의 구동 전압 입력 단자에 연결되되,
상기 시동 스위치의 턴온 시 상기 양극판의 잔여 전압이 상기 전압 분배 회로를 거쳐 감압되고, 상기 감압된 전압이 구동 전압으로서 상기 레귤레이터에 입력되며,
상기 레귤레이터에 입력된 구동 전압이 임계치 이상일 경우 상기 레귤레이터가 활성화되고, 임계치 미만일 경우 상기 레귤레이터가 비활성화되는 것인, 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템.
The method of claim 8,
The battery management module,
An output control switching element positioned between the positive plate and the positive output terminal to electrically connect and cut off the positive plate and the positive output terminal;
A controller for controlling on/off driving of the output control switching element; And
A regulator electrically connected between the positive electrode plate and the controller, converting a voltage input from the positive electrode plate into a predetermined voltage and outputting the converted voltage as a driving voltage of the controller; And
And a voltage distribution circuit connected to the positive electrode plate in a state in which the ignition switch is on to distribute the residual voltage of the positive plate at a predetermined ratio,
One end of the ignition switch is connected to the positive plate, the other end is connected to one end of the voltage distribution circuit, and the other end of the voltage distribution circuit is connected to a driving voltage input terminal of the regulator,
When the ignition switch is turned on, the residual voltage of the positive plate is reduced through the voltage distribution circuit, and the reduced voltage is input to the regulator as a driving voltage,
When a driving voltage input to the regulator is greater than or equal to a threshold, the regulator is activated, and when the voltage is less than the threshold, the regulator is deactivated.
제 10 항에 있어서,
상기 전압 분배 회로는 제 1 저항 및 상기 제 1 저항보다 작은 저항 값을 갖는 제 2 저항을 포함하며,
상기 시동 스위치의 타단은 상기 제 1 저항의 일단에 연결되며, 상기 제 1 저항의 타단은 상기 제 2 저항의 일단과 연결되고, 상기 제 2 저항의 타단은 그라운드에 연결되며,
상기 제 1 저항의 타단과 상기 제 2 저항의 일단 사이의 접점에 상기 레귤레이터의 구동 전압 입력 단자가 연결된 것인, 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템.
The method of claim 10,
The voltage dividing circuit includes a first resistance and a second resistance having a resistance value smaller than the first resistance,
The other end of the ignition switch is connected to one end of the first resistor, the other end of the first resistor is connected to one end of the second resistor, and the other end of the second resistor is connected to ground,
A battery management system for a parallel type battery pack, wherein a driving voltage input terminal of the regulator is connected to a contact between the other end of the first resistor and one end of the second resistor.
제 8 항에 있어서,
상기 음극 및 양극 출력 단자는 각각 상기 배터리 팩의 외부로 적어도 일부가 노출된 것인, 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템.
The method of claim 8,
The negative and positive output terminals are at least partially exposed to the outside of the battery pack, respectively, a battery management system of a parallel type battery pack.
제 8 항에 있어서,
외부로부터 상기 시동 스위치의 온/오프 동작을 제어하는 동작 제어 신호를 입력 받는 신호 입력 모듈을 더 포함하되,
상기 신호 입력 모듈은 기설정된 유선 또는 무선 통신 프로토콜을 통해 상기 동작 제어 신호를 수신하는 것인, 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템.
The method of claim 8,
Further comprising a signal input module receiving an operation control signal for controlling the on/off operation of the ignition switch from the outside,
The signal input module is to receive the operation control signal through a predetermined wired or wireless communication protocol, a battery management system of a parallel type battery pack.
제 8 항에 있어서,
상기 시동 스위치가 턴오프(turn off)되면 상기 배터리 관리 모듈은 오프(off)되는 것인, 병렬형 배터리 팩의 배터리 관리 시스템.

The method of claim 8,
When the ignition switch is turned off, the battery management module is turned off.

KR1020180157192A 2018-12-07 2018-12-07 Battery management system for electric vehicle KR102157783B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180157192A KR102157783B1 (en) 2018-12-07 2018-12-07 Battery management system for electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180157192A KR102157783B1 (en) 2018-12-07 2018-12-07 Battery management system for electric vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200069764A KR20200069764A (en) 2020-06-17
KR102157783B1 true KR102157783B1 (en) 2020-09-18

Family

ID=71405457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180157192A KR102157783B1 (en) 2018-12-07 2018-12-07 Battery management system for electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102157783B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102241508B1 (en) 2021-02-02 2021-04-19 주식회사 베리워즈 System for Management of E-Mobility Battery
KR102357365B1 (en) 2021-07-28 2022-02-08 주식회사 베리워즈 Mobile Solar Charging Station for e-mobility

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220035769A (en) * 2020-09-14 2022-03-22 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery control system, battery control method and electric vehicle
DE202021105689U1 (en) 2021-10-19 2021-11-11 Punit Kumar Dwivedi Intelligent system to improve the condition of the batteries of electric vehicles through machine learning and artificial intelligence

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120031363A1 (en) * 2010-08-05 2012-02-09 Access 2 Communications, Inc. Remote Starter With Universal Bypass Module

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101055870B1 (en) * 2009-12-07 2011-08-09 엘지이노텍 주식회사 Vehicle switch input device
KR101257024B1 (en) * 2011-06-30 2013-04-22 (주)피타소프트 Regular power supplying apparatus having user switch
KR101927124B1 (en) * 2016-11-22 2018-12-10 현대오트론 주식회사 Apparatus for preventing trouble of battery
KR102383234B1 (en) 2017-04-04 2022-04-05 현대자동차 주식회사 Apparatus for preventing over discharge of a battery in vehicle and method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120031363A1 (en) * 2010-08-05 2012-02-09 Access 2 Communications, Inc. Remote Starter With Universal Bypass Module

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102241508B1 (en) 2021-02-02 2021-04-19 주식회사 베리워즈 System for Management of E-Mobility Battery
KR102357365B1 (en) 2021-07-28 2022-02-08 주식회사 베리워즈 Mobile Solar Charging Station for e-mobility

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200069764A (en) 2020-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102157783B1 (en) Battery management system for electric vehicle
CN110168842B (en) Battery system
CN107599852B (en) Battery management system for vehicle
US7745025B2 (en) Fuel cell based rechargable power pack system and associated methods for controlling same
US10277064B2 (en) Power tool and control method thereof
KR101893045B1 (en) Charge balancing system for batteries
EP2947470B1 (en) Battery management system
US9643506B2 (en) Portable backup charger
JP2011130551A (en) Power supply device and vehicle with the same
US9754732B2 (en) Energy storage arrangement
CN117099284A (en) Circuit assembly for an electric energy storage system and charging method
TW201218576A (en) Dc power supply device
US20120001640A1 (en) Power supply device capable of detecting disconnection of ground line
EP2317597A1 (en) Battery pack
JP5966727B2 (en) Power system
US20170210312A1 (en) On-board electrical system for a vehicle
US20110248676A1 (en) Battery pack
CN115320377A (en) Power system for vehicle
WO2011148907A1 (en) Power supply device
JP2001112182A (en) Protective circuit for secondary battery
TWI556539B (en) Battery pack series and parallel matrix connection application module
JP7220874B2 (en) Battery module system and method
JP2018139462A (en) Power unit
JP5277795B2 (en) Electric tool system
US20050116682A1 (en) Low voltage protection device for batteries

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant