KR102178066B1 - Battery management device that does not require external power source with battery terminal fixing structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 단자 고정 구조의 외부전원이 필요 없는 배터리 관리 장치에 관한 것으로 배터리 관리를 보다 안전하고 용이하게 할 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 별도의 전원이 필요없는 배터리 관리 장치가 개시될 수 있어 배터리 상태 측정 편의성이 향상된다.
둘째, 다수의 배터리를 연결하는 케이블이 필요 없어 점검시 측정 준비 시간이 감소하며 케이블을 점검자가 건드려 발생하는 문제가 예방될 수 있다.
셋째, 광통신을 이용하므로 전압 레벨차가 발생하지 않아 배터리 전원을 이용하는 배터리 관리 장치임에도 통신회로 구성이 용이할 수 있다.
넷째, 배터리와 일체형으로 구비되는 배터리 관리 장치가 개시될 수 있어 배터리 관리가 용이하다.The present invention relates to a battery management device that does not require an external power source having a structure for fixing a battery terminal, and provides a technology that can make battery management safer and easier.
The battery management apparatus according to the present invention has the following effects.
First, since a battery management device that does not require a separate power source can be disclosed, the convenience of measuring the battery state is improved.
Second, since there is no need for cables connecting multiple batteries, the measurement preparation time is reduced during inspection, and problems caused by the inspector touching the cables can be prevented.
Third, since optical communication is used, a voltage level difference does not occur, and thus a communication circuit can be easily configured even in a battery management device using battery power.
Fourth, a battery management device provided integrally with a battery can be disclosed, so that battery management is easy.

Description

배터리 단자 고정 구조의 외부전원이 필요 없는 배터리 관리 장치{Battery management device that does not require external power source with battery terminal fixing structure}Battery management device that does not require external power source with battery terminal fixing structure}

본 발명은 배터리 단자 고정 구조의 외부전원이 필요 없는 배터리 관리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery management device that does not require an external power source having a structure for fixing a battery terminal.

배터리 관리 시스템(Battery Managment System: BMS)은 배터리의 전압, 전류 및 온도 등을 실시간으로 검출하고 충방전 전류를 제어하여 배터리의 과충전 및 과방전을 방지하고 충방전시 배터리 잔존 용량 및 잔존 수명을 계산하여 제어부에 알려준다. 제어부에 전달된 정보들은 스위치의 동작을 제어하는 역할을 하며, 필요시 저장된 정보를 이용하여 과전압, 과전류, 저전압 및 이상 온도시 모니터링 시스템에 그 정보를 전달한다.The Battery Management System (BMS) detects the voltage, current, and temperature of the battery in real time and controls the charging/discharging current to prevent overcharging and overdischarging of the battery, and calculating the remaining capacity and remaining life of the battery during charging and discharging. To inform the control unit. The information delivered to the control unit serves to control the operation of the switch, and when necessary, the information is transmitted to the monitoring system in case of overvoltage, overcurrent, undervoltage, and abnormal temperature using stored information.

일반적으로 다수의 배터리들이 구비된 환경, 예를 들어 무선 통신 기지국 등에 필요한 예비 전력을 위해 다수의 배터리들이 상시 구비되어 있으며 이를 주기적으로 점검하곤 하는데 이러한 배터리들은 적어도 하나 이상의 배터리 집단으로 일종의 버스바 등으로 전기적으로 연결되어 있다. 이러한 다수의 배터리 상태를 확인 하기 위해 각 배터리에 배터리 관리 장치를 연결하여 점검하는 과정이 수반된다.In general, a number of batteries are always provided for spare power necessary for an environment in which a plurality of batteries are provided, for example, a wireless communication base station, and these batteries are regularly checked.These batteries are at least one battery group and are used as a kind of bus bar. It is electrically connected. In order to check the status of such a plurality of batteries, a process of checking by connecting a battery management device to each battery is involved.

예를 들어 도1에서 보이는 바와 같은 시스템이 개시될 수 있다. 일반적인 배터리 관리 시스템은 다수의 배터리(210)들이 있고 이와 연결된 다수의 배터리 관리 장치(230)가 있으며 이러한 배터리 관리 장치에 전원을 공급하는 전원장치(200), 배터리 관리 장치간에 연결하는 케이블(240), 배터리 관리 시스템과 유무선으로 연결되는 외부장치(250)로 구성된다. For example, a system as shown in FIG. 1 may be disclosed. A typical battery management system includes a plurality of batteries 210 and a plurality of battery management devices 230 connected thereto, a power supply 200 supplying power to the battery management device, and a cable 240 connecting the battery management devices. , Consists of an external device 250 connected to the battery management system and wired or wirelessly.

이러한 배터리 관리 시스템에 이용되는 배터리 관리 장치에 관하여 종래 공개특허 10-2012-0073520호에는 배터리 각각의 상태에 대해서 측정하고 이를 저장하여, 이러한 정보를 수요자에게 전달하거나, 배터리 정비 업체가 이러한 정보를 모니터링할 수 있도록 무선 통신으로 전달할 수 있는 기술이 개시되어 있다.Regarding the battery management device used in such a battery management system, in the prior patent publication 10-2012-0073520, each state of the battery is measured and stored, and this information is transmitted to the consumer, or the battery maintenance company monitors this information. A technology that can be delivered by wireless communication is disclosed.

다만, 이러한 배터리 관리 장치 무선 통신을 이용하여 수집된 데이터를 관리하는 측면은 개선되었으나 배터리 관리 과정에서 다수의 배터리를 연결하는 케이블이 이탈하는 사고 등이 발생할 우려가 있어 기기 및 점검자에게 가해질 위협을 예방하여 안전, 편의성을 제공하며 관리과정을 더욱 용이하게 할 필요가 있었다.However, the aspect of managing the collected data using wireless communication of such a battery management device has been improved, but there is a risk of accidents in which cables connecting multiple batteries are disconnected during the battery management process, preventing threats to devices and inspectors. Therefore, it was necessary to provide safety and convenience and to make the management process easier.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로 배터리 관리를 보다 안전하고 용이하게 할 수 있는 기술을 제공한다.The present invention provides a technology that can make battery management safer and easier as an invention devised to solve the above-described problem.

본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 제 1형태는 배터리에 설치되어 전원을 공급받는 마스터 모듈; 및 배터리에 설치되어 전원을 공급받고 상기 마스터 모듈에 연결된 채 배터리 정보를 취합하는 N개의 슬레이브 모듈;을 포함하고, 상기 마스터 모듈은,배터리 정보를 측정하는 제1측정부; 상기 슬레이브 모듈과 광통신하는 제1연결부;상기 측정부에서 측정한 상태 정보를 외부 장치에 전송하는 무선 통신부; 및 상기 구성이 설치되며 배터리와 결합하는 제1하우징;을 포함하고,상기 슬레이브 모듈은,배터리 정보를 측정하는 제2측정부;상기 각 슬레이브 모듈 또는 마스터 모듈과 광통신하는 제2연결부; 및 상기 구성이 설치되며 배터리와 결합하는 제2하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다.A first aspect of the battery management apparatus according to the present invention includes a master module installed in a battery to receive power; And N slave modules installed in a battery to receive power and collect battery information while being connected to the master module, wherein the master module comprises: a first measuring unit configured to measure battery information; A first connection unit for optical communication with the slave module; a wireless communication unit for transmitting status information measured by the measurement unit to an external device; And a first housing having the configuration installed and coupled to a battery, wherein the slave module comprises: a second measurement unit configured to measure battery information; a second connection unit in optical communication with each of the slave modules or master modules; And a second housing having the above configuration installed and coupled to the battery.

본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 제 2형태는 상술한 제 1형태에서 배터리;를 더 포함하고, 상기 배터리는 상기 마스터 모듈 또는 상기 슬레이브 모듈이 설치되는 수용홈이 마련되는 것을 특징으로 한다.A second aspect of the battery management apparatus according to the present invention further includes a battery in the above-described first aspect, wherein the battery is characterized in that an accommodation groove in which the master module or the slave module is installed is provided.

본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 상기 마스터 모듈은 상기 N개의 슬레이브 모듈들이 송신한 관리번호가 전부 수신되면 수신완료를 알리는 표시부;를 더 포함할 수 있다.The master module of the battery management apparatus according to the present invention may further include a display for notifying that reception is complete when all management numbers transmitted by the N slave modules are received.

본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 상기 제1하우징 및 상기 제2하우징은, 배터리와 탈착 가능하도록 구비된 결합 수단을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first housing and the second housing of the battery management apparatus according to the present invention may be characterized in that it comprises a coupling means provided to be detachable from the battery.

본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 상기 통신부는 슬레이브 모듈의 이상 상태 정보를 외부 장치로 전송할 수 있다.The communication unit of the battery management device according to the present invention may transmit abnormal state information of the slave module to an external device.

본 발명에 따른 배터리 관리 장치는 다음과 같은 효과가 있다.The battery management apparatus according to the present invention has the following effects.

첫째, 별도의 전원이 필요없는 배터리 관리 장치가 개시될 수 있어 배터리 상태 측정 편의성이 향상된다.First, since a battery management device that does not require a separate power source can be disclosed, the convenience of measuring the battery state is improved.

둘째, 다수의 배터리를 연결하는 케이블이 필요 없어 점검시 측정 준비 시간이 감소하며 케이블을 점검자가 건드려 발생하는 문제가 예방될 수 있다.Second, since there is no need for cables connecting multiple batteries, measurement preparation time is reduced during inspection, and problems caused by the inspector touching the cables can be prevented.

셋째, 광통신을 이용하므로 전압 레벨차가 발생하지 않아 배터리 전원을 이용하는 배터리 관리 장치임에도 통신회로 구성이 용이할 수 있다.Third, since optical communication is used, a voltage level difference does not occur, and thus a communication circuit can be easily configured even in a battery management device using battery power.

넷째, 배터리와 일체형으로 구비되는 배터리 관리 장치가 개시될 수 있어 배터리 관리가 용이하다.Fourth, a battery management device provided integrally with a battery can be disclosed, so that battery management is easy.

도1은 종래 배터리 관리 장치의 도식도이다.
도2는 본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 동작을 나타낸 도식도이다.
도3은 본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 외부 장치와의 연결을 나타낸 도식도이다.
도4는 본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 결합수단을 나타낸 확대도이다.
도5는 본 발명에 따른 배터리를 포함한 배터리 관리 장치의 도식도이다.
도6은 본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 블록도이다.1 is a schematic diagram of a conventional battery management apparatus.
2 is a schematic diagram showing the operation of the battery management apparatus according to the present invention.
3 is a schematic diagram showing the connection of the battery management device to an external device according to the present invention.
Figure 4 is an enlarged view showing a combination means of the battery management device according to the present invention.
5 is a schematic diagram of a battery management apparatus including a battery according to the present invention.
6 is a block diagram of a battery management apparatus according to the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되Although more specifically described with respect to the preferred embodiment of the present invention, already known

어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.The technical parts that have been described will be omitted or compressed for concise description.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<배터리 관리 장치의 구조><Structure of battery management device>

도 6에서 보이는 바와 같이 본 발명에 따른 배터리 단자 고정 구조의 외부전원이 필요 없는 배터리 관리 장치의 제 1형태는 마스터 모듈(110)과 슬레이브 모듈(120)을 포함한다.As shown in FIG. 6, the first form of the battery management apparatus having a structure for fixing a battery terminal according to the present invention that does not require an external power source includes a master module 110 and a slave module 120.

마스터 모듈(110)은 배터리에 설치되어 전원을 공급받으며 배터리 정보를 취합한다. The master module 110 is installed in a battery to receive power and collect battery information.

마스터 모듈(110)은 배터리 정보를 측정하고 후술하는 슬레이브 모듈(120)과 광통신으로 연결되어 있으며 슬레이브 모듈 및 스스로 측정한 배터리 상태 정보를 외부 장치와 통신하여 전송할 수 있다. 여기서 외부 장치는 컴퓨터, 노트북, 스마트폰, PDA 등 통신수단을 구비한 정보처리장치가 될 수 있다.The master module 110 measures battery information and is connected to a slave module 120 to be described later through optical communication, and may communicate and transmit the slave module and self-measured battery state information with an external device. Here, the external device may be an information processing device having a communication means such as a computer, a notebook computer, a smart phone, or a PDA.

마스터 모듈(110)은 제1측정부(111), 제1연결부(112), 무선 통신부(113) 및 제1하우징(114), 제1MCU(Micro Controller Unit)(115)를 포함한다.The master module 110 includes a first measurement unit 111, a first connection unit 112, a wireless communication unit 113 and a first housing 114, and a first micro controller unit (MCU) 115.

제1측정부(111)는 배터리 상태 정보를 측정한다. 여기서 배터리 상태 정보는 일 예시로써 배터리의 전압, 전류, 온도, 충방전 용량 등이 될 수 있다. 측정된 배터리 상태 정보는 제1MCU(Micro Controller Unit)(115)로 전달된다.The first measurement unit 111 measures battery status information. Here, the battery state information may be a voltage, current, temperature, charge/discharge capacity of the battery as an example. The measured battery status information is transmitted to the first micro controller unit (MCU) 115.

제1연결부(112)는 슬레이브 모듈(120)들과 광통신할 수 있도록 마련된다. 제1연결부(112)는 제1MCU(115)의 배터리 상태 정보 요청 명령을 광신호로 변환하여 슬레이브 모듈(120)의 제2연결부(122)의 수신부로 송신하며 반대로 슬레이브 모듈(120)에서 측정한 배터리 상태 정보가 저장된 전기적 신호를 제2연결부(122)에서 광신호로 변환하여 송신하면 제1연결부(112)에서 수신하여 제1MCU(115)로 전달한다. 이러한 제1연결부(112)는 후술하는 제1하우징(114)의 외부로 돌출되어 광신호를 용이하게 송수신 할 수 있도록 한다. 여기서 광통신은 예를 들어, IR(Infrared)통신, LI-FI(Light-Fidelity)를 의미할 수 있다.The first connection part 112 is provided to enable optical communication with the slave modules 120. The first connector 112 converts the battery status information request command of the first MCU 115 into an optical signal and transmits it to the receiver of the second connector 122 of the slave module 120. Conversely, measured by the slave module 120 When the electrical signal in which the battery state information is stored is converted into an optical signal by the second connector 122 and transmitted, the first connector 112 receives it and transmits it to the first MCU 115. The first connector 112 protrudes to the outside of the first housing 114, which will be described later, so that optical signals can be easily transmitted and received. Here, optical communication may mean, for example, infrared (IR) communication or light-fidelity (LI-FI).

도 3을 참고해 볼 때, 통신부(113)은 마스터 모듈(110)에만 마련되어 있으며 마스터 모듈(110)의 제1측정부(111)과 마스터 모듈(110)에 연결된 슬레이브 모듈(120)들의 후술하는 제2측정부(211)에서 측정된 배터리 상태 정보를 제1MCU를 통해 취합하여 외부 장치에 전송할 수 있다. 근거리의 점검자 등의 단말기에는 블루투스 통신 등 근거리 통신을 사용하고 원거리의 서버 등에는 IoT 등의 원거리 통신을 이용할 수 있도록 마련됨이 바람직하다.Referring to FIG. 3, the communication unit 113 is provided only in the master module 110, and the first measurement unit 111 of the master module 110 and the slave modules 120 connected to the master module 110 are described later. 2 The battery status information measured by the measurement unit 211 may be collected through the first MCU and transmitted to an external device. It is preferable that a terminal such as a near-field inspector use short-range communication such as Bluetooth communication, and a long-distance communication such as IoT for a remote server.

제1하우징(114)은 상술한 제1측정부(111), 제1연결부(112) 및 통신부(113)이 설치되며 이를 보호하는 역할을 하며 배터리와 결합된다.The first housing 114 is provided with the above-described first measurement unit 111, first connection unit 112 and communication unit 113, serves to protect them, and is combined with a battery.

제1하우징(114)은 배터리와 결합될 때 탈착 가능한 결합 수단을 구비할 수 있다. 배터리를 점검할 때 배터리와 마스터 모듈(110)을 결합했다가 점검이 끝나면 다시 용이하게 결합을 해제할 수 있도록 한다. 해당 결합 수단은 결합된 배터리로부터 전원을 배터리 관리 장치에 공급하는 전원 공급 수단의 역할도 한다. 결합수단이 결합되는 배터리 상의 부위는 가변적일 수 있으나 적어도 하나 이상의 배터리간 전기적으로 연결되는 일종의 버스바 등의 연결수단이 바람직하다.The first housing 114 may have a coupling means detachable when it is coupled to the battery. When the battery is checked, the battery and the master module 110 are combined, and when the check is finished, the connection can be easily released again. The coupling means also serves as a power supply means for supplying power from the combined battery to the battery management device. The portion on the battery to which the coupling means is coupled may be variable, but a connection means such as a bus bar electrically connected between at least one or more batteries is preferable.

도 4를 참고하여 볼 때 예를 들어 다수의 배터리를 연결시키는 바 형태의 배터리 연결 부재가 있는 경우, 이러한 배터리 연결 부재에 탈착 가능한 집게 형태의 결합 수단으로 결합하였다가 해제할 수 있다. When referring to FIG. 4, for example, when there is a battery connection member in the form of a bar connecting a plurality of batteries, the battery connection member may be coupled to the battery connection member by means of a detachable clamp type and then released.

슬레이브 모듈(120)은 적어도 하나 이상 마련되며 배터리에 설치되어 전원을 공급받으며 상기 마스터 모듈에 광통신으로 연결된 채 배터리 정보를 취합한다.At least one slave module 120 is provided, is installed in a battery to receive power, and collects battery information while being connected to the master module through optical communication.

슬레이브 모듈(120)은 상술한 마스터 모듈(110)에 종속되어지나 통신부(113)을 제외하면 구성과 역할이 유사하며 적어도 하나 이상으로 마련되어진다. 각 슬레이브 모듈(120)은 제2측정부(121), 제2연결부(122) 및 제2하우징(123), 제2MCU(124)을 포함한다.The slave module 120 is subordinate to the above-described master module 110, but except for the communication unit 113, the configuration and role are similar and are provided with at least one or more. Each slave module 120 includes a second measurement unit 121, a second connection unit 122, a second housing 123, and a second MCU 124.

제2측정부(121)는 상술한 제1측정부(111)와 마찬가지로 배터리 상태 정보를 측정한다. 여기서 배터리 상태 정보는 일 예시로써 배터리의 전압, 전류, 온도, 충방전 용량 등이 될 수 있다. 측정된 배터리 상태 정보는 제2MCU로 전달된다.The second measurement unit 121 measures battery state information, similar to the above-described first measurement unit 111. Here, the battery state information may be a voltage, current, temperature, charge/discharge capacity of the battery as an example. The measured battery status information is transmitted to the second MCU.

제2연결부(122)는 마스터 모듈(110) 또는 다른 슬레이브 모듈(120)들과 광통신할 수 있도록 마련된다. 여기서 광통신은 예를 들어, IR(Infrared)통신, LI-FI(Light-Fidelity)를 의미할 수 있다. 제2연결부(122)는 제2MCU(124)로 전달된 배터리 상태 정보를 전달받아 광신호로 변환하여 다른 슬레이브 모듈(120)의 제2연결부(122)의 수신부로 송신하며 반대로 다른 슬레이브 모듈(120)에서 측정한 배터리 상태 정보가 저장된 전기적 신호를 제2연결부(122)에서 광신호로 변환하여 송신하면 제2연결부(112)에서 제2MCU(124)로 전달한다.. 이러한 제2연결부(122)는 후술하는 제2하우징(113)의 외부로 돌출되어 광신호를 용이하게 송수신 할 수 있도록 한다.The second connector 122 is provided to enable optical communication with the master module 110 or other slave modules 120. Here, optical communication may mean, for example, infrared (IR) communication or light-fidelity (LI-FI). The second connector 122 receives the battery status information transmitted to the second MCU 124, converts it into an optical signal, and transmits it to the receiver of the second connector 122 of the other slave module 120. Conversely, the other slave module 120 ), the electrical signal in which the battery status information is stored is converted into an optical signal by the second connector 122 and transmitted from the second connector 112 to the second MCU 124. This second connector 122 Is protruded to the outside of the second housing 113 to be described later so that optical signals can be easily transmitted and received.

제2하우징(123)은 상술한 제1하우징(114)와 구성 및 역할이 유사하므로 자세한 설명을 생략한다.Since the second housing 123 is similar in configuration and role to the first housing 114 described above, detailed descriptions are omitted.

도 5에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치의 제2형태는 배터리 및 배터리와 일체로 마련되는 배터리 관리 장치 형태일 수 있다. 즉, 배터리의 관리를 용이하게 할 수 있도록 배터리에 배터리 관리 장치가 결합된 채 마련되어 진다.As shown in FIG. 5, the second form of the battery management device according to the present invention may be a form of a battery and a battery management device integrally provided with the battery. That is, it is provided with a battery management device coupled to the battery so as to facilitate the management of the battery.

이를 위해 배터리는 배터리 관리 장치를 수용할 수 있는 수용홈을 가지는 형태로 마련됨이 바람직하다. 배터리에 마련된 수용홈에 상술한 배터리 관리 장치가 수용되어지면 배터리 관리시 배터리 관리 장치가 탈착될 필요가 없어 더욱 안전하고 편리하게 관리될 수 있어 배터리 관리 용이성이 향상된다. To this end, it is preferable that the battery is provided in a form having an accommodation groove capable of accommodating the battery management device. When the above-described battery management device is accommodated in the accommodating groove provided in the battery, the battery management device does not need to be detached during battery management, so it can be managed more safely and conveniently, thereby improving ease of battery management.

<배터리 관리 장치의 작동 방법 및 배터리 상태 정보 취합 방법><How to operate the battery management device and how to collect battery status information>

도 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는 마스터 모듈(110)과 적어도 하나 이상의 슬레이브 모듈(120)을 포함한다. 배터리 관리 장치는 배터리 점검시 일시적으로 배터리와 결합되거나(제1형태) 배터리와 일체로 결합된 채(제2형태)로 있을 수 있다. 배터리 점검이 시작되는 단계를 설명한다. 먼저, 마스터 모듈(110)과 슬레이브 모듈(120)들은 넘버링이 시작된다. 넘버링은 마스터 모듈(110)이 결합한 배터리와 그 배터리와 연결된 배터리들에 결합된 슬레이브 모듈(120)들의 수량이 결정되는 단계이다. 마스터 모듈(110)은 바로 옆 슬레이브 모듈(120)에 배터리 ID(identification number)가 1이라고 전달하고 자신의 ID를 전달받은 슬레이브 모듈은 자신의 배터리와 연결된 옆 배터리에 결합된 다른 슬레이브 모듈(120)에 자신의 ID에 1을 더 붙인 2를 전달한다. 다시 ID가 2로 명명된 슬레이브 모듈(120)은 자신과 연결된 옆 슬레이브 모듈(120)에 전달하고 이러한 과정이 반복되어 마지막으로 연결된 슬레이브 모듈(120)까지 연결되면 다시 자신의 ID를 자신에게 ID를 전달한 이전 슬레이브 모듈(120)에 자신의 ID를 다시 전달한다. 최종적으로 마스터 모듈(110)까지 다시 자신의 ID 전달과정이 진행될 때 까지 넘버링 과정이 진행되고 마스터 모듈(110)의 바로 옆 슬레이브 모듈(120)의 ID가 전달되면 넘버링 과정이 종료된다. 상술한 넘버링 과정에서 ID를 전달하는 방법은 마스터 모듈(110)의 제1연결부(112)와 각 슬레이브 모듈(120)의 제2연결부(122)가 상술한 광통신으로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the battery management apparatus according to the present invention includes a master module 110 and at least one slave module 120. The battery management device may be temporarily combined with the battery (first form) or may remain integrally connected with the battery (second form) during battery inspection. Describes the steps at which the battery check begins. First, the numbering of the master module 110 and the slave module 120 starts. The numbering is a step in which the quantity of the battery coupled to the master module 110 and the slave modules 120 coupled to the batteries connected to the battery is determined. The master module 110 transmits a battery ID (identification number) of 1 to the slave module 120 next to it, and the slave module receiving its ID is another slave module 120 coupled to the next battery connected to its own battery. Passes 2 to add 1 to its ID. Again, the slave module 120, whose ID is named 2, passes it to the next slave module 120 connected to itself, and when this process is repeated until the last connected slave module 120 is connected, it sends its ID back to itself. It transfers its ID back to the transferred slave module 120. Finally, the numbering process proceeds until the master module 110 performs its own ID transfer process again, and when the ID of the slave module 120 right next to the master module 110 is transferred, the numbering process is terminated. In the above-described numbering process, the method of transmitting the ID includes the first connection part 112 of the master module 110 and the second connection part 122 of each slave module 120 through the above-described optical communication.

상술한 바와 같이 넘버링 단계가 종료되면 바로 배터리 관리 장치의 동작이 시작된다. 이때 바람직하게는 배터리 관리 장치의 마스터 모듈(110)의 제1하우징(114)과 각 슬레이브 모듈(120)의 제2하우징(123)에는 제1연결부(113)과 제2연결부(122)의 동작상태를 표시하는 표시부에서 각 ID정보의 송수신 상태를 알리도록 할 수 있다. 이러한 표시부는 후술하는 슬레이브 모듈의 이상 상태 등을 표시할 수도 있다.As described above, when the numbering step is finished, the operation of the battery management device starts immediately. At this time, preferably, the first housing 114 of the master module 110 of the battery management device and the second housing 123 of each slave module 120 operate with the first connector 113 and the second connector 122 A display unit that displays the status may notify the transmission/reception status of each ID information. Such a display unit may display an abnormal state of the slave module, which will be described later.

도2를 참고하여 설명하는 배터리 점검 단계는 다음과 같다. 소정의 주기마다 마스터 모듈(110)은 제1연결부(110)로 자신과 연결된 슬레이브 모듈(120)을 기점으로 각 슬레이브 모듈(120)들에게 연달아 배터리 상태 정보를 요구하는 명령을 전달 할 수 있다. 이러한 명령을 받은 슬레이브 모듈(120)은 자신이 설치된 배터리의 상태 정보를 측정하고 이를 자신의 ID와 함께 자신에게 명령을 전달한 이전 슬레이브 모듈(120)로 자신의 제2연결부(120)을 통해 송신한다. 배터리 상태 정보를 요구 받은 슬레이브 모듈(120)에게 그의 ID와 측정된 배터리 상태 정보를 수신한 슬레이브 모듈(120)은 이를 마스터 모듈에게 최종 전달하기 위해 일련으로 연결된 슬레이브 모듈(120)들의 제2연결부(122)를 통해 송신하게 된다. 상술한 배터리 상태 정보 요구 명령은 전체 슬레이브 모듈(120)에게 할 수 있고, 특정 슬레이브 모듈(120)에게만 할 수 있다. 마스터 모듈의 배터리 상태 정보 요구 명령은 특정된 대상의 슬레이브 모듈(120) 중 마스터 모듈가 가장 먼 슬레이브 모듈(120)까지만 전달하고 명령을 받은 슬레이브 모듈(120)이 배터리 상태 정보를 이전 슬레이브 모듈(120)에 전송하여 최종 마스터 모듈(110)에 전달하는 과정이 진행됨이 바람직하다. 상술한 전달 과정 중에 추가로 배터리 상태 정보를 요구받은 슬레이브 모듈(120)이 있다면 해당 슬레이브 모듈(120)이 다른 배터리 상태 정도를 전달하면서 자신의 배터리 상태 정보를 마스터 모듈(120)로 전달하는 과정이 진행된다.The battery check step described with reference to FIG. 2 is as follows. At each predetermined period, the master module 110 may transmit a command requesting battery status information to each of the slave modules 120 in succession from the slave module 120 connected to the first connector 110 as a starting point. The slave module 120 receiving such a command measures the status information of the battery it is installed on and transmits it to the previous slave module 120 that transmitted the command to itself along with its ID through its second connector 120 . The slave module 120, which received its ID and the measured battery status information from the slave module 120 that received the battery status information, is the second connection part of the slave modules 120 connected in series in order to finally deliver it to the master module. 122). The above-described battery status information request command can be given to all slave modules 120 and only to specific slave modules 120. The command for requesting battery status information of the master module is transmitted only to the slave module 120 that is farthest from the slave module 120 of the specified target, and the slave module 120 receiving the command transfers the battery status information to the previous slave module 120 It is preferable that the process of transmitting to the final master module 110 proceeds. If there is a slave module 120 that has additionally requested battery status information during the above-described transfer process, the process of transmitting its own battery status information to the master module 120 while the slave module 120 transfers another battery status level. It goes on.

예를 들어 설명한다. 도2에서 보이는 바와 같이 마스터 모듈(110) 하나와 슬레이브 모듈(120)을 포함해 총 N개가 있을 때 일련으로 연결된 배터리 N개에 각각의 모듈들이 설치되어 있을 수 있고 이를 각각 #1, #2,#3...#N이라 가정한다. 배터리 점검이 시작되기 전 넘버링 단계에서 마스터 모듈부터 배터리 ID가 1로 지정되어 제1연결부를 통해 슬레이브 모듈 #2로 배터리 ID 1이 광통신으로 전달된다. 슬레이브 모듈 #2는 배터리 ID 1에 1을 더한 배터리 ID 2를 슬레이브 모듈#3에 제2연결부를 통해 전달하고 이를 수신한 슬레이브 모듈이 다시 이전 과정을 거쳐 최종 슬레이브 모듈#N에 도달하면 슬레이브 모듈#N이 자신의 ID를 이전 슬레이브 모듈에 전달한다. 잇다른 전달과정을 통해 슬레이브 모듈 #1의 ID 정보가 마스터 모듈에 도달하면 넘버링 단계가 종료되고 배터리 관리장치의 동작이 시작된다.Explain with an example. As shown in FIG. 2, when there are a total of N batteries including one master module 110 and a slave module 120, each module may be installed in N batteries connected in series, and each of them is #1, #2, and Assume #3...#N. In the numbering step before the battery check starts, the battery ID is designated as 1 from the master module, and the battery ID 1 is transmitted to the slave module #2 through the first connection through optical communication. Slave module #2 transfers battery ID 2 plus 1 to battery ID 1 to slave module #3 through the second connection, and when the slave module that receives it passes through the previous process and reaches the final slave module #N, slave module# N passes its ID to the previous slave module. When the ID information of the slave module #1 reaches the master module through a subsequent transfer process, the numbering step ends and the operation of the battery management device starts.

이후, 마스터 모듈(110)이 배터리 상태 정보를 요구하는 명령이 최종 슬레이브 모듈까지 전달되고 그 최종 슬레이브 모듈이 배터리 상태 정보를 마스터 모듈까지 상술한 바와 같이 잇다른 연계 과정으로 전달하게 된다. 전달 과정 중에 배터리 상태 정보를 요구받은 슬레이브 모듈이 있으면 해당 슬레이브 모듈의 배터리 상태 정보도 포함되어 전달되어진다. Thereafter, a command for requesting battery state information from the master module 110 is transmitted to the final slave module, and the final slave module transmits the battery state information to the master module in a subsequent linking process as described above. If there is a slave module for which the battery status information is requested during the transfer process, the battery status information of the corresponding slave module is also included and transferred.

상술한 마스터 모듈(110)의 배터리 상태 정보 요구 명령이 있음에도 명령을 받은 슬레이브 모듈(120)이 응답하지 않거나 잇다른 명령 전달 과정에서 전달이 중단되는 슬레이브 모듈의 이상 상태가 있는 경우, 마스터 모듈(110)은 통신부(113)을 통해 위 특이 사항을 외부 장치에 전달할 수 있다.If the slave module 120 that received the command does not respond even though there is a battery state information request command of the master module 110 described above, or there is an abnormal state of the slave module that is stopped in the process of transmitting another command, the master module 110 ) May transmit the above specific information to an external device through the communication unit 113.

이러한 배터리 관리 장치는 배터리 관리에 있어서, 별도의 배터리 관리 장치용 전원을 공급할 장치를 요구하지 않고 관리 대상인 배터리로부터 전원을 공급 받아 기지국 외부에서 전원을 연결하는 등의 불편한 과정이 요구되지 않아 배터리 관리 과정의 준비가 편리하며 이러한 배터리와의 연결에 있어 별도의 케이블이 필요하지 않고 하우징에 구비되는 결합 수단을 통해 배터리와 쉽게 탈착 가능할 수 있어 설치가 불완전 하게 이루어져 발생할 수 있는 쇼트 사고나 설치된 케이블을 건드리는 사고 등이 예방된다. 또한, 배터리 관리 장치간에 이루어지는 통신을 기존과 달리 유선 케이블을 이용하지 않고 광통신을 이용하므로 구조가 간단해진다. Such a battery management device does not require a separate device to supply power for the battery management device in battery management, and does not require an inconvenient process such as connecting power from outside the base station by receiving power from the battery to be managed. It is convenient to prepare the battery and does not require a separate cable for connection with such a battery, and it can be easily detached from the battery through a coupling means provided in the housing, so that a short accident that may occur due to incomplete installation or an installed cable is touched. Accidents, etc. are prevented. In addition, since the communication between the battery management devices uses optical communication instead of using a wired cable, unlike the existing one, the structure is simplified.

또한, 이러한 광통신을 이용함으로써, 기존에 배터리 관리 장치간에 연결용 통신 케이블을 이용할 때 발생하던 전압 상승 등 전압 레벨이 달라 발생할 수 있는 문제가 없으므로 추가적으로 발생할 수 있는 통신회로의 절연(isolation) 과정이 불필요하게 된다.In addition, by using such optical communication, there is no problem that may occur due to different voltage levels, such as voltage rise, which occurred when using a communication cable for connection between battery management devices, so there is no need for additional communication circuit isolation. Is done.

상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예에 의해 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.As described above, the specific description of the present invention has been made by examples, but since the above-described embodiments have been only described with reference to preferred examples of the present invention, it is understood that the present invention is limited to the above embodiments. It is not, and the scope of the present invention should be understood as the claims and equivalent concepts to be described later.


100: 배터리부
101: 수용홈
110: 마스터 모듈
111: 제1측정부
112: 제1연결부
113: 통신부
114: 제1하우징
114a: 결합수단
115: 제1MCU
120: 슬레이브 모듈
121: 제2측정부
122: 제2연결부
123: 제2하우징
123a: 결합수단
124: 제2MCU
130: 외부 장치
140: 표시장치
200: 전원장치
210: 배터리
230: 배터리 관리 장치
240: 케이블
250: 외부장치
100: battery part
101: receiving groove
110: master module
111: first measuring unit
112: first connection
113: communication department
114: first housing
114a: coupling means
115: first MCU
120: slave module
121: second measuring unit
122: second connection
123: second housing
123a: coupling means
124: second MCU
130: external device
140: display device
200: power supply
210: battery
230: battery management device
240: cable
250: external device

Claims (5)

배터리에 설치되어 전원을 공급받으며 배터리 상태 정보를 취합하는 마스터 모듈; 및
배터리에 설치되어 전원을 공급받으며 상기 마스터 모듈에 광통신으로 연결된 채 배터리 상태 정보를 취합하는 N개의 슬레이브 모듈;을 포함하고,
상기 마스터 모듈은,
상기 마스터 모듈로 전원을 공급하는 배터리의 상태 정보를 측정하는 제1측정부;
상기 슬레이브 모듈과 광통신하는 제1연결부;
상기 마스터 모듈과 슬레이브 모듈에서 측정한 배터리 상태 정보를 외부 장치에 전송하는 무선 통신부; 및
상기 제1측정부, 제1연결부 및 무선 통신부가 설치되며 배터리와 결합하는 제1하우징;을 포함하고,
상기 슬레이브 모듈은,
배터리 상태 정보를 측정하는 제2측정부;
배터리 상태 정보를 전달하도록 상기 각 슬레이브 모듈 또는 마스터 모듈과 광통신하는 제2연결부; 및
상기 제2측정부 및 제2연결부가 설치되며 배터리와 결합하는 제2하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는
배터리 관리 장치.A master module installed in the battery to receive power and collect battery status information; And
Including; N slave modules installed in the battery to receive power and collect battery status information while being connected to the master module through optical communication,
The master module,
A first measuring unit measuring state information of a battery supplying power to the master module;
A first connector in optical communication with the slave module;
A wireless communication unit for transmitting battery status information measured by the master module and the slave module to an external device; And
Including; the first measuring unit, the first connection unit and the wireless communication unit is installed, the first housing coupled to the battery,
The slave module,
A second measuring unit that measures battery state information;
A second connector in optical communication with each of the slave modules or master modules to transmit battery status information; And
Characterized in that it comprises a; a second housing that is installed with the second measuring unit and the second connector and coupled to the battery
Battery management device. 제1항에 있어서,
N개의 배터리셀을 포함하는 배터리부;를 더 포함하고,
상기 배터리부의 각 N개의 배터리셀은
상기 마스터 모듈 또는 상기 슬레이브 모듈이 설치될 수 있는 수용홈이 마련되는 것을 특징으로 하는
배터리 관리 장치.The method of claim 1,
A battery unit including N battery cells; further includes,
Each of the N battery cells of the battery unit
Characterized in that the receiving groove in which the master module or the slave module can be installed is provided
Battery management device. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1하우징 및 상기 제2하우징은
상기 제1연결부 및 상기 제2연결부의 동작여부를 표시하는 표시부;를 더 포함하는
배터리 관리 장치.The method according to claim 1 or 2,
The first housing and the second housing
A display unit for indicating whether the first connection unit and the second connection unit are in operation; further comprising
Battery management device. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1하우징 및 상기 제2하우징은,
배터리와 탈착 가능하도록 구비된 결합 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
배터리 관리 장치. The method according to claim 1 or 2,
The first housing and the second housing,
It characterized in that it comprises a coupling means provided to be detachable from the battery
Battery management device. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 통신부는
슬레이브 모듈의 이상 상태 정보를 외부 장치로 전송하는
배터리 관리 장치.





The method according to claim 1 or 2,
The communication unit
Transmits abnormal status information of slave module to external device
Battery management device.
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