KR102202769B1 - 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102202769B1
KR102202769B1 KR1020160120818A KR20160120818A KR102202769B1 KR 102202769 B1 KR102202769 B1 KR 102202769B1 KR 1020160120818 A KR1020160120818 A KR 1020160120818A KR 20160120818 A KR20160120818 A KR 20160120818A KR 102202769 B1 KR102202769 B1 KR 102202769B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery
balancing
microprocessor
voltage
battery cells
Prior art date
Application number
KR1020160120818A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180032087A (ko
Inventor
민경춘
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020160120818A priority Critical patent/KR102202769B1/ko
Publication of KR20180032087A publication Critical patent/KR20180032087A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102202769B1 publication Critical patent/KR102202769B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014Circuits for equalisation of charge between batteries
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/263Arrangements for using multiple switchable power supplies, e.g. battery and AC
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/28Supervision thereof, e.g. detecting power-supply failure by out of limits supervision
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • 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

Abstract

본 발명은 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템은 복수의 배터리 셀을 포함하며 전자 기기에 전기 에너지를 제공하는 배터리부; 상기 전자 기기를 제어하는 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 상태를 판단하는 제어부; 및 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상을 충전 또는 방전시킴으로써 상기 복수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하고, 상기 제어부의 판단에 기초하여 상기 마이크로프로세서에 전기 에너지를 공급하는 밸런싱 배터리를 포함한다.

Description

밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법{System and method for battery management using Balancing battery}
본 발명은 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다수의 배터리 셀 중 하나 이상을 충전 또는 방전시킴으로써 다수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하고, 상기 마이크로프로세서에 전기 에너지를 공급하는 밸런싱 배터리를 포함하는 배터리 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
배터리 셀 밸런싱 시스템은 배터리 셀의 전기에너지를 동일한 전압으로 맞추는 기술로서, 이러한 셀 밸런싱 시스템이 배터리 시스템에 적용됨으로써 과충전시 발생하는 폭발 및 화재를 막을 수 있으며, 과방전으로 인한 배터리의 수명 단축을 막아 결과적으로 배터리의 성능을 모두 발휘할 수 있다.
셀 밸런싱 시스템은 높은 전압을 가진 배터리셀을 방전시켜 낮은 전압을 가진 배터리 셀에 맞추는 수동(Passive) 셀 밸런싱 방식과, 낮은 전압을 가진 배터리 셀에 높은 전압을 가진 배터리셀의 전기에너지를 이동시켜 배터리 셀의 전압을 동일하게 맞추는 능동(Active) 셀 밸런싱 방식이 있다.
능동 셀 밸런싱 방식을 수행하기 위해, 높은 전압을 가진 배터리 셀의 전기에너지를 충전하고, 이 전기에너지를 보관 후 낮은 전압을 가진 배터리 셀에 충전에 이용하는 하나 이상의 배터리 셀로 이루어진 밸런싱 배터리가 이용되기도 한다.
한편, 밸런싱 배터리를 이용한 능동 셀 밸런싱 과정에서 밸런싱 배터리에 축적되는 전기 에너지를 밸런싱 과정에만 이용해 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1602277호
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다수의 배터리 셀의 방전을 통해 배터리 시스템의 전압을 일정하게 유지하는 밸런싱 회로에 밸런싱 배터리를 추가하여 각 배터리 셀에서 방전된 전기 에너지를 충전 및 방전 함으로써 셀밸런싱에 따른 에너지를 활용하고 마이크로프로세서의 백업전원 역할을 함께 수행할 수 있는 배터리 관리 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템은, 배터리 셀을 포함하며 전자 기기에 전기 에너지를 제공하는 배터리부; 및 상기 전자 기기를 제어하는 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 상태를 판단하는 제어부; 및 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상을 충전 또는 방전시킴으로써 상기 복수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하고, 상기 제어부의 판단에 기초하여 상기 마이크로프로세서에 전기 에너지를 공급하는 밸런싱 배터리를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는지 여부를 감지하고, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 범위를 벗어나는 경우, 상기 밸런싱 배터리가 상기 마이크로프로세서에 전원을 공급하도록 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 낮은 경우, 상기 밸런싱 배터리의 전기 에너지를 상기 복수의 배터리 셀에 공급하도록 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 높을 경우, 상기 복수의 배터리 셀의 전기 에너지를 상기 밸런싱 배터리에 공급하도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 밸런싱 배터리를 이용한 마이크로프로세서 백업 전원 방법은 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리부, 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 상태를 판단하는 제어부, 상기 마이크로프로세서에 전기 에너지를 공급하고, 상기 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하는 밸런싱 배터리를 포함하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법에 있어서, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 상태를 상기 제어부가 판단하는 단계; 상기 제어부의 판단에 기초하여, 상기 마이크로프로세서에 상기 밸런싱 배터리가 전기 에너지를 제공하는 단계; 및 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상을 충전 또는 방전시킴으로써 상기 복수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법을 포함할 수 있다.
상기 제어부가 판단하는 단계는, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 에너지를 제공하는 단계는, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 밸런싱 배터리가 상기 마이크로프로세서에 전원을 공급하는 단계를 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부가 판단하는 단계는, 상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 낮은 경우를 판단하는 단계; 및 상기 에너지를 제공하는 단계는, 상기 밸런싱 배터리의 전기 에너지를 상기 배터리 셀에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어부가 판단하는 단계는, 상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 높은 경우를 판단하는 단계; 및 상기 에너지를 제공하는 단계는, 상기 배터리 셀들의 전기 에너지를 상기 밸런싱 배터리에 공급 할 수 있도록 상기 제어부가 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법을 포함할 수 있다.
본 발명은 밸런싱 배터리를 이용하여 각 배터리 셀에서 방전된 전기 에너지를 충전 및 방전 함으로써 셀밸런싱을 능동적으로 수행하는 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 밸런싱 배터리에 충전된 전기 에너지를 이용한 마이크로프로세서의 백업전원 역할을 수행함으로써, 마이크로프로세서에 전원을 보다 안정적으로 제공할 수 있는 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법을 제공한다.
도 1은 일 실시 예에 따라 밸런싱 배터리를 이용하는 배터리 관리 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로프로세서 백업 전원을 공급하는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 배터리를 이용하여 밸런싱을 수행하는 단계를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기 지정된 전압과 비교해 배터리 셀의 전압이 높을 경우, 복수의 배터리 셀의 전기 에너지를 밸런싱 배터리에 공급하는 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기 지정된 전압과 비교해 배터리 셀의 전압이 낮은 경우, 밸런싱 배터리의 전기 에너지를 복수의 배터리 셀에 공급하는 예를 도시한 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따라 밸런싱 배터리를 이용하는 배터리 관리 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 배터리 관리 시스템(100)은 배터리부(110), 제어부(120), 밸런싱 배터리(130), 마이크로프로세서(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
배터리부(110)는 복수의 배터리 셀을 포함하며 전자 기기에 전기 에너지를 제공할 수 있다.
여기서, 전자 기기라 함은 전기자동차, 하이브리드 자동차, 플러그-인 하이브리드 자동차, 무정전 전원 장치, 에너지 저장 시스템 등을 들 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 배터리부(110)을 이루는 배터리 셀의 종류는 한정되지 않고, 예컨대 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈 수소 축전지, 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등의 충방전이 가능한 2차 전지를 포함할 수 있다.
제어부(120)는 전자 기기를 제어하는 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원의 상태를 판단할 수 있다.
밸런싱 배터리(130)는 복수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행할 수 있다.
그리고, 배터리 밸런싱의 제어를 위해 배터리부(10)는 각각의 배터리 셀과 연결되며, 배터리부(110)와 밸런싱 배터리(130)가 밸런싱을 수행할 경우, 스위치(도시되지 않음)가 온(ON)되어 배터리부(110)와 밸런싱 배터리(130)가 연결되고, 배터리부(110)와 밸런싱 배터리(130)가 밸런싱을 수행하지 않을 경우 스위치가 오프(OFF)되어 배터리부(110)와 밸런싱 배터리(130)가 연결되고 않도록 하여 밸런싱을 수행하는 경우에만 배터리부(110)와 밸런싱 배터리(130)의 회로를 연결하는 별도의 스위치를 더 구비할 수도 있다.
여기서, 스위치의 종류는 한정되지 않으며, 예컨대 기계식 릴레이, 포토모스 릴레이, 솔리드 스테이트 릴레이, BJT, MOSFET 등으로 구성할 수 있다.
밸런싱 배터리(130)는 제어부(120)의 마이크로프로세서(140)에 공급되던 배터리부(110)의 전기 에너지가 작동전압 보다 낮거나 고장전압보다 높은 경우, 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어난다는 판단에 기초해 마이크로프로세서(140)에 전기 에너지를 공급할 수 있다.
여기서, 작동전압은 마이크로프로세서(140)를 구동하는데 필요한 최소의 전압을 의미하며, 고장전압은 마이크로프로세서(140)가 과도한 전압으로 인해 작동중단을 일으킬 수 있는 전압을 의미할 수 있다.
마이크로프로세서(140)는 전자 기기에 포함된 배터리 및 배터리 관리 시스템 이외의 다른 구성부를 제어하고 정보를 처리할 수 있다. 배터리부(110), 제어부(120) 및 밸런싱 배터리(130)로 구성되는 배터리 시스템과는 별도로 구비될 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(140)는 자동차 엔진과 같은 자동차의 부품을 제어하기 위한 ECU(Electronic Control Unit)일 수 있다.
여기서, 마이크로프로세서(140)는, 예를 들어 모바일프로세서, 디지털 신호 처리기, 마이크로콘트롤러 등을 들 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 다른 일 실시 예에 따르면, 마이크로프로세서(140)의 전력 공급 방식 변경의 제어를 위해 마이크로프로세서(140)와 밸런싱 배터리(130) 사이에 위치하며, 스위치(도시되지 않음)가 온(ON)상태인 경우에는 밸런싱 배터리(130)의 전기 에너지가 마이크로프로세서(140)에 공급되고, 스위치가 오프(OFF)상태인 경우에는 밸런싱 배터리(130) 의 전기 에너지가 마이크로프로세서(140)에 공급되지 않도록 하는 별도의 스위치를 더 구비할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로프로세서(140) 백업 전원을 공급하는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 먼저 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는지 여부를 판단할 수 있다(S201).
예를 들어, 마이크로프로세서(140)에 공급되던 배터리부(110)의 전기 에너지가 작동전압 보다 낮은 값을 갖거나 고장전압보다 높은 경우, 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어난다고 판단할 수 있다.
여기서, 작동전압은 마이크로프로세서(140)를 구동하는데 필요한 최소의 전압을 의미하며, 고장전압은 마이크로프로세서(140)가 과도한 전압으로 인해 작동중단을 일으킬 수 있는 전압을 의미할 수 있다.
그리고 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원 공급 방식을 상기 밸런싱 배터리가 공급하도록 변경할 수 있다(S202).
예를 들어, 마이크로프로세서에 전원을 공급하던 주 전력의 공급을 차단하고, 마이크로프로세서에 밸런싱 배터리가 전원을 대신 공급할 수 있다.
또한, 마이크로프로세서(140)의 전력 공급 방식 변경을 위해 스위치(도시되지 않음)가 온(ON)상태인 경우에는 밸런싱 배터리(130)의 전기 에너지가 마이크로프로세서(140)에 공급되고, 스위치가 오프(OFF)상태인 경우에는 밸런싱 배터리(130) 의 전기 에너지가 마이크로프로세서(140)에 공급되지 않도록 하는 별도의 스위치를 제어하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
그리고 나서, 밸런싱 배터리가 상기 마이크로프로세서(140)에 전원을 공급할 수 있다(S203).
일 실시 예에 따르면, 마이크로프로세서(140) 백업 전원을 공급하는 단계는 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원이 정상으로 돌아올 경우, 다시 전력 공급 방식을 종전의 전원으로 되돌리는 단계를 더 포함할 수도 있다
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 배터리(130)를 이용하여 밸런싱을 수행하는 단계를 도시한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 배터리 관리 시스템(100)은 먼저 배터리부(110)로부터 상기 밸런싱 배터리(130) 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정할 수 있다(S301).
이후, 배터리 관리 시스템(100)은 제1 임계값과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 높은 경우를 판단할 수 있다(S302). 여기서, 제1 임계값은 기 설정된 전압값을 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀의 전압이 제1 임계값 이상인 경우, 해당 배터리 셀에 과전압이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
만약, 배터리 셀(111)의 전압이 제1 임계값보다 크다고 판단되는 경우, 해당 배터리 셀(111)의 전기 에너지를 이용하여 밸런싱 배터리(130)를 충전시킬 수 있다. 과전압이 발생한 배터리 셀(111)의 전기 에너지를 이용하여 밸런싱 배터리(130)를 충전시킴으로써, 배터리 관리 시스템(100)은 과전압이 발생한 배터리 셀(111)의 방전을 수행할 수 있다(S303).
만약, 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀(111)의 전압이 제1 임계값보다 크지 않다고 판단되는 경우에는 제2 임계값과 비교함으로써, 상기 배터리 셀에 저전압 상태가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다(S304). 여기서, 제2 임계값은 기 설정된 전압값으로서, 제1 임계값보다 낮은 값을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀의 전압이 제2 임계값보다 작은 경우, 해당 배터리 셀에 저전압이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
만약, 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀(111)의 전압이 기 설정된 전압 보다 작다고 판단되는 경우에는 밸런싱 배터리(130)의 충전을 수행할 수 있다(S305).
여기서, 밸런싱 배터리(130)를 이용하여 밸런싱을 수행하는 단계는 배터리 셀의 충전 및 방전을 위해 스위치(도시되지 않음)를 제어를 수행하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
만약, 배터리 셀(111)의 전압이 기 설정된 전압 보다 작지 않다고 판단되는 경우 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀이 저전압 및 고전압 상태가 아닌 것으로 판단하고 밸런싱 배터리(130)를 이용한 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하지 않는 상태를 유지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기 지정된 전압과 비교해 배터리 셀의 전압이 높을 경우, 복수의 배터리 셀의 전기 에너지를 밸런싱 배터리에 공급하는 예를 도시한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 배터리 셀(111)의 전압이 제1 임계값보다 크다고 판단되는 경우, 해당 배터리 셀(111)의 전기 에너지를 이용하여 밸런싱 배터리(130)를 충전시킬 수 있다. 과전압이 발생한 배터리 셀(111)의 전기 에너지를 이용하여 밸런싱 배터리(130)를 충전시킴으로써, 배터리 관리 시스템(100)은 과전압이 발생한 배터리 셀(111)의 방전을 수행할 수 있다. 여기서, 제1 임계값은 기 설정된 전압값을 의미할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기 지정된 전압과 비교해 배터리 셀의 전압이 낮은 경우, 밸런싱 배터리의 전기 에너지를 복수의 배터리 셀에 공급하는 예를 도시한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀(111)의 전압을 제2 임계값과 비교함으로써, 상기 배터리 셀에 저전압 상태가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 제2 임계값은 기 설정된 전압값으로서, 제1 임계값보다 낮은 값을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀의 전압이 제2 임계값보다 작은 경우, 해당 배터리 셀에 저전압이 발생한 것으로 판단하고 밸런싱 배터리(130)의 충전을 수행할 수 있다.
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.
100: 배터리 관리 시스템
110: 배터리부
111: 배터리 셀
120: 제어부
130: 밸런싱 배터리
140: 마이크로프로세서

Claims (8)

  1. 복수의 배터리 셀을 포함하며 전자 기기에 전기 에너지를 제공하는 배터리부;
    상기 전자 기기를 제어하는 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 상태를 판단하는 제어부; 및
    상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상을 충전 또는 방전시킴으로써 상기 복수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하고, 상기 제어부의 판단에 기초하여 상기 마이크로프로세서에 전기 에너지를 공급하는 밸런싱 배터리;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는지 여부를 감지하고, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 범위를 벗어나는 경우, 상기 밸런싱 배터리가 상기 마이크로프로세서에 전원을 공급하도록 하며,
    상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 기 설정된 범위는,
    상기 마이크로프로세서가 구동될 수 있는 최소 전압인 작동 전압 이상 및 상기 마이크로프로세서가 작동 중단될 수 있는 고장 전압 이하이고,
    상기 마이크로프로세서는,
    배터리 관리 시스템과는 별도로 구비됨으로써, 배터리 관리 시스템 이외의 다른 구성부를 제어하고 정보를 처리하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 낮은 경우, 상기 밸런싱 배터리의 전기 에너지를 상기 복수의 배터리 셀에 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 높을 경우, 상기 복수의 배터리 셀의 전기 에너지를 상기 밸런싱 배터리에 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  5. 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리부, 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 상태를 판단하는 제어부, 상기 마이크로프로세서에 전기 에너지를 공급하고, 상기 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하는 밸런싱 배터리를 포함하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법에 있어서,
    (a) 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 상태를 상기 제어부가 판단하는 단계;
    (b) 상기 제어부의 판단에 기초하여, 상기 마이크로프로세서에 상기 밸런싱 배터리가 전기 에너지를 제공하는 단계; 및
    (c) 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상을 충전 또는 방전시킴으로써 상기 복수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하는 단계;를 포함하고,
    상기 제어부가 판단하는 단계는,
    상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는지 여부를 판단하는 단계;를 포함하며,
    상기 에너지를 제공하는 단계는,
    상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원 공급 방식을 상기 밸런싱 배터리가 공급하도록 변경하는 단계; 및
    상기 밸런싱 배터리가 상기 마이크로프로세서에 전원을 공급하는 단계;를 포함하고,
    상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 기 설정된 범위는,
    상기 마이크로프로세서가 구동될 수 있는 최소 전압인 작동 전압 이상 및 상기 마이크로프로세서가 작동 중단될 수 있는 고장 전압 이하이며,
    상기 마이크로프로세서는,
    배터리 관리 시스템과는 별도로 구비됨으로써, 배터리 관리 시스템 이외의 다른 구성부를 제어하고 정보를 처리하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부가 판단하는 단계는,
    상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 낮은 경우를 판단하는 단계; 및
    상기 에너지를 제공하는 단계는,
    상기 밸런싱 배터리의 전기 에너지를 상기 배터리 셀에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제어부가 판단하는 단계는,
    상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 높은 경우를 판단하는 단계; 및
    상기 에너지를 제공하는 단계는,
    상기 배터리 셀들의 전기 에너지를 상기 밸런싱 배터리에 공급 할 수 있도록 상기 제어부가 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
KR1020160120818A 2016-09-21 2016-09-21 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법 KR102202769B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160120818A KR102202769B1 (ko) 2016-09-21 2016-09-21 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160120818A KR102202769B1 (ko) 2016-09-21 2016-09-21 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180032087A KR20180032087A (ko) 2018-03-29
KR102202769B1 true KR102202769B1 (ko) 2021-01-13

Family

ID=61907138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160120818A KR102202769B1 (ko) 2016-09-21 2016-09-21 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102202769B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110293879B (zh) * 2019-06-06 2020-12-29 浙江飞碟汽车制造有限公司 一种电池系统sop动态调整方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101387658B1 (ko) 2012-10-31 2014-04-24 한국전기연구원 에너지 절감형 배터리 모듈의 셀 밸런싱 방법
KR101439233B1 (ko) 2013-05-14 2014-09-11 김흥태 보조 전원을 구비한 배터리 관리 시스템

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2587614A2 (en) * 2011-08-31 2013-05-01 Sony Corporation Electric storage apparatus, electronic device, electric vehicle, and electric power system
KR101602277B1 (ko) 2014-12-05 2016-03-10 현대오트론 주식회사 배터리 셀 밸런싱 장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101387658B1 (ko) 2012-10-31 2014-04-24 한국전기연구원 에너지 절감형 배터리 모듈의 셀 밸런싱 방법
KR101439233B1 (ko) 2013-05-14 2014-09-11 김흥태 보조 전원을 구비한 배터리 관리 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180032087A (ko) 2018-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101696160B1 (ko) 전압 측정을 통한 배터리 랙 파손 방지 장치, 시스템 및 방법
EP2068420B1 (en) Secondary battery charging method and device
EP2641783B1 (en) Battery pack and method of controlling the same
US9373973B2 (en) Apparatus, system, and method of preventing battery rack damage by measuring current
KR102052241B1 (ko) 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법
CN103531861B (zh) 蓄电池和机动车
KR102331727B1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 전기 자동차의 충전 제어 시스템
US20110291619A1 (en) Battery power source device, and battery power source system
JP2012143151A5 (ko)
KR20170013537A (ko) 배터리 관리와 통신기능을 갖는 에너지 저장 및 제어시스템
KR101342602B1 (ko) 배터리 팩
WO2014057538A1 (ja) 車載用蓄電装置及びその制御方法
JP5657257B2 (ja) 充電システム
JP2008312282A (ja) 車両用電源装置の制御方法
CN106956602B (zh) 电池组和包括该电池组的电动车
KR101644217B1 (ko) 배터리 팩 보호 장치 및 방법
KR20150083739A (ko) 프리차지 저항 및 릴레이 파손 방지 장치 및 방법
KR102202769B1 (ko) 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법
KR102633757B1 (ko) 배터리 팩
KR20200040638A (ko) 배터리 디바이스 및 그 동작 방법
KR102020044B1 (ko) 배터리 충전 시스템 및 이를 이용한 배터리 모듈의 최대용량 충전 제어방법
KR101752038B1 (ko) 배터리 충방전 제어 장치 및 방법
KR20070089347A (ko) 전자제품에 사용하는 배터리가 가지고 있는 보호회로의정상 작동여부를 판단하는 기능을 가진 충전기
JP6727908B2 (ja) 電源装置および車両
KR20220090206A (ko) 다이오드를 이용한 배터리 이상 방지 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant