KR102202770B1 - System and method for balancing between a battery cell group using lc resonance - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LC 공진을 이용하여 다수의 배터리 셀로 구성된 배터리 셀 그룹 간의 1차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱을 우선 수행한 후 각 배터리 셀 그룹에 포함된 각각의 배터리 셀 간의 2차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 간의 밸런싱을 수행함으로써, 배터리 셀 간 밸런싱에 소요되는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention uses LC resonance to first perform balancing between battery cell groups through a primary charge transfer process between battery cell groups consisting of a plurality of battery cells, and then transfers secondary charges between each battery cell included in each battery cell group. The present invention relates to a system and method for balancing battery cell groups using LC resonance that can dramatically shorten the time required for balancing between battery cells by performing balancing between battery cells through a process.

Description

엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR BALANCING BETWEEN A BATTERY CELL GROUP USING LC RESONANCE}Balancing system and method between battery cell groups using LC resonance {SYSTEM AND METHOD FOR BALANCING BETWEEN A BATTERY CELL GROUP USING LC RESONANCE}

본 발명은 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, LC 공진을 이용하여 다수의 배터리 셀로 구성된 배터리 셀 그룹 간의 1차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱을 우선 수행한 후 각 배터리 셀 그룹에 포함된 각각의 배터리 셀 간의 2차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 간의 밸런싱을 수행함으로써, 배터리 셀 간 밸런싱에 소요되는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for balancing battery cell groups using LC resonance, and more specifically, balancing between battery cell groups through a primary charge transfer process between battery cell groups composed of a plurality of battery cells using LC resonance. First, after performing the balancing process between battery cells through the secondary charge transfer process between each battery cell included in each battery cell group, the time required for balancing between battery cells is drastically reduced. It relates to a system and method for balancing battery cell groups.

일반적으로, 전지(배터리 셀)의 양단 전압이 일정 수치를 넘을 경우 폭발의 위험이 있고, 일정 수치 이하로 떨어질 경우에는 배터리 셀에 손상이 가해지게 된다. 특히, 하이브리드 전기자동차와 같이 대용량의 전원공급이 요구되는 배터리 셀의 경우, 각 배터리 셀의 성능 편차에 의하여 전압의 불균형이 발생될 수 있으며, 배터리 모듈 충전 시 상기 배터리 모듈 내에서 하나의 배터리 셀이 다른 배터리 셀들에 비하여 먼저 상한 전압에 도달할 경우 더이상 배터리 모듈을 충전할 수 없게 되므로 다른 배터리 셀들이 충분히 충전되지 않은 상태에서 충전을 종료하여야 하는 문제점을 가지고 있었다. 이러한 경우, 배터리 모듈의 충전용량이 정격 충전용량에 미치지 못하게 되어 전기자동차의 출력이 제한된다는 문제점을 야기할 수 있다.In general, if the voltage across a battery (battery cell) exceeds a certain value, there is a risk of explosion, and if it falls below a certain value, damage is applied to the battery cell. In particular, in the case of a battery cell that requires a large-capacity power supply such as a hybrid electric vehicle, a voltage imbalance may occur due to a performance deviation of each battery cell, and when charging the battery module, one battery cell within the battery module Compared to other battery cells, when the upper limit voltage is reached first, the battery module cannot be charged anymore, and thus charging has to be terminated while other battery cells are not sufficiently charged. In this case, the charging capacity of the battery module may not reach the rated charging capacity, thereby causing a problem that the output of the electric vehicle is limited.

또한, 리튬이온 배터리 팩을 이용하는 차량 모터 등의 부하에서는 요구되는 전압이 높기 때문에(~ 400V), 높은 전압을 얻기 위해서는 다수의 배터리 셀(90 내지 100 개)을 직렬로 연결하게 되는데, 이때 다수의 배터리 셀의 생산 편차, 동작 온도 편차 등은 모두 차이가 있기 때문에, 각 셀 간의 전압의 불균형이 발생할 수 있으며, 그에 따라 가용 용량 및 파워가 감소하며 배터리 셀의 노화가 가속된다는 문제점을 가지고 있었다.In addition, since the required voltage is high (~ 400V) in a load such as a vehicle motor using a lithium-ion battery pack, a plurality of battery cells (90 to 100) are connected in series to obtain a high voltage. Since there is a difference in production deviation and operating temperature deviation of battery cells, there is a problem that voltage imbalance may occur between each cell, and accordingly, available capacity and power decrease, and battery cell aging is accelerated.

이를 해결하기 위하여, 종래에는 각 배터리 셀 간의 밸런싱을 맞추기 위하여(균등화를 위하여), 과충전된 배터리 셀로부터 전하를 회수하여 저충전된 배터리 셀에 공급하는 일련의 과정을 수행할 수 있는 기술을 개발 및 이용하였는데, 이때 종래의 기술은 각 배터리 셀 별로 전하 회수 및 공급 과정을 수행하기 때문에, 다수의 배터리 셀을 구비한 배터리 팩(예를 들어, 수백 개의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 팩)의 경우 밸런싱이 필요한 배터리 셀을 산출하는 과정이 복잡하고 또한 밸런싱 과정에 많은 시간이 소요된다는 문제점을 가지고 있었다.In order to solve this problem, conventionally, in order to balance the battery cells (for equalization), a technology capable of performing a series of processes of recovering charges from an overcharged battery cell and supplying it to the undercharged battery cell has been developed and In this case, since the conventional technology performs a charge recovery and supply process for each battery cell, in the case of a battery pack having a plurality of battery cells (for example, a battery pack including hundreds of battery cells), balancing is It has a problem that the process of calculating the required battery cells is complicated, and the balancing process takes a lot of time.

이에 본 발명자는, 상기와 같은 종래의 배터리 셀 간의 밸런싱 과정에서 발생되는 상기 문제점을 해결하기 위하여, LC 공진을 이용하여 다수의 배터리 셀로 구성된 배터리 셀 그룹 간의 1차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱을 우선 수행한 후 각 배터리 셀 그룹에 포함된 각각의 배터리 셀 간의 2차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 간의 밸런싱을 수행함으로써, 배터리 셀 간 밸런싱에 소요되는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템 및 방법을 개발하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors, in order to solve the above problem occurring in the conventional balancing process between battery cells as described above, between battery cell groups through a primary charge transfer process between battery cell groups composed of a plurality of battery cells using LC resonance. LC resonance that can significantly shorten the time required for balancing between battery cells by performing balancing first and then balancing between battery cells through a secondary charge transfer process between each battery cell included in each battery cell group. We came to develop a balancing system and method between battery cell groups using

한국등록특허 10-1619268호Korean Patent Registration No. 10-1619268

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 LC 공진을 이용하여 다수의 배터리 셀로 구성된 배터리 셀 그룹 간의 1차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱을 우선 수행한 후 각 배터리 셀 그룹에 포함된 각각의 배터리 셀 간의 2차 전하 전달 과정을 통해 배터리 셀 간의 밸런싱을 수행함으로써, 배터리 셀 간 밸런싱에 소요되는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.The present invention was derived to solve the above-described problem, and the present invention first performs balancing between battery cell groups through a primary charge transfer process between battery cell groups composed of a plurality of battery cells using LC resonance, and then each battery Balancing system between battery cell groups using LC resonance that can significantly shorten the time required for balancing between battery cells by performing balancing between battery cells through the secondary charge transfer process between each battery cell included in the cell group And a method.

본 발명의 일 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템은 하나 이상의 배터리 셀로부터 전하를 회수하여 하나 이상의 타 배터리 셀로 공급하는 공진 모듈, 상기 하나 이상의 배터리 셀 각각을 상기 공진 모듈과 연결시키는 하나 이상의 스위치 모듈 및 상기 하나 이상의 배터리 셀을 토대로 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하며, 상기 공진 모듈의 동작 모드에 따라 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어함으로써 상기 배터리 셀 그룹 간의 전하 회수 및 공급이 가능하도록 하는 제어부를 포함할 수 있다.A balancing system between battery cell groups using LC resonance according to an embodiment of the present invention includes a resonance module that recovers charge from one or more battery cells and supplies it to one or more other battery cells, and connects each of the one or more battery cells to the resonance module. At least one battery cell group is generated based on the at least one switch module and the at least one battery cell, and charges between the battery cell groups are recovered by controlling the on/off operation of each of the at least one switch module according to the operation mode of the resonance module. And it may include a control unit to enable the supply.

일 실시예에서, 상기 스위치 모듈은 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제1 공통노드 사이에 각기 접속된 하나 이상의 제1 스위치 모듈을 포함하는 제1 스위치 모듈 그룹 및 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제2 공통노드 사이에 각기 접속된 하나 이상의 제2 스위치 모듈을 포함하는 제2 스위치 모듈 그룹을 포함할 수 있다.In one embodiment, the switch module includes a first switch module group including at least one first switch module connected between each terminal of the at least one battery cell and a first common node, and each terminal of the at least one battery cell It may include a second switch module group including one or more second switch modules respectively connected between the and the second common node.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹 각각의 전압 상태를 측정하여, 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 그룹 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀 그룹을 판별할 수 있다.In an embodiment, the controller may determine a first battery cell group requiring charge recovery and a second battery cell group requiring charge supply by measuring a voltage state of each of the one or more battery cell groups.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제1 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제1 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시킬 수 있으며, 상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈을 통해 상기 제1 배터리 셀 그룹으로부터 전하를 회수하도록 하여 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the control unit closes the first and second switch modules corresponding to the first battery cell group among the one or more first and second switch modules, respectively, so that the first battery cell group and The resonance modules can be connected to each other, and after changing the operation mode of the resonance module to a recovery mode, charge the capacitor provided in the resonance module by recovering charge from the first battery cell group through the resonance module. It can be characterized as to be.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제2 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제2 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시킬 수 있으며, 상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전된 전하를 상기 제2 배터리 셀 그룹에 공급하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment, the control unit closes the first and second switch modules corresponding to the second battery cell group among the one or more first and second switch modules, respectively, so that the second battery cell group and The resonance modules may be connected to each other, and after changing the operation mode of the resonance module to a supply mode, charge charged in the capacitor provided in the resonance module is supplied to the second battery cell group. I can.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 배터리 셀 그룹에 각각 포함된 하나 이상의 배터리 셀 각각의 전압 상태를 측정하여, 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀을 판별할 수 있다.In one embodiment, the control unit measures the voltage state of each of one or more battery cells included in the first and second battery cell groups, and the first battery cell requiring charge recovery and the second battery cell requiring charge supply Can be determined.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제1 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제1 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시킬 수 있으며, 상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈을 통해 상기 제1 배터리 셀로부터 전하를 회수하도록 하여 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the control unit closes the first and second switch modules corresponding to the first battery cell among the one or more first and second switch modules, respectively, so that the first battery cell and the resonance Modules can be connected to each other, and after changing the operation mode of the resonance module to a recovery mode, charge is recovered from the first battery cell through the resonance module so that the capacitor provided in the resonance module is charged. It can be characterized.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제2 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제2 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시킬 수 있으며 상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐피시터에 충전된 전하를 상기 제2 배터리 셀에 공급하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the control unit closes the first and second switch modules corresponding to the second battery cells among the one or more first and second switch modules, respectively, so that the second battery cell and the resonance Modules may be connected to each other, and after changing the operation mode of the resonance module to a supply mode, electric charges charged in a capacitor provided in the resonance module may be supplied to the second battery cell.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 공진 모듈의 반(half) 주기에 해당하는 시점에 상기 스위치부의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작을 수행할 수 있다.In an embodiment, the controller may perform a zero current switching operation for controlling an on/off operation of the switch unit at a time corresponding to a half cycle of the resonance module.

일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 하나 이상의 배터리 셀의 전압을 측정하는 전압 측정부, 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터의 전압 파형 피크로부터 공진 주기를 검출하는 피크 검출부, 상기 전압 측정부 및 피크 검출부로부터 전압 측정 결과 및 공진 주기 검출 결과를 수신한 후, 소스 셀(source cell) 및 싱크 셀(sink cell) 여부를 판단하는 중앙 제어부 및 상기 판단 결과에 따라, 상기 스위치 모듈의 온 오프 동작을 제어하기 위한 신호를 생성 및 상기 스위치 모듈에 인가하는 신호 인가부를 포함할 수 있다.In one embodiment, the control unit is from a voltage measurement unit that measures the voltage of the one or more battery cells, a peak detection unit that detects a resonance period from a voltage waveform peak of a capacitor provided in the resonance module, the voltage measurement unit and the peak detection unit. After receiving the voltage measurement result and the resonance period detection result, a central control unit for determining whether a source cell or a sink cell is present, and for controlling an on/off operation of the switch module according to the determination result. It may include a signal applying unit that generates a signal and applies it to the switch module.

본 발명의 다른 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법은 하나 이상의 스위치 모듈을 통해, 하나 이상의 배터리 셀 각각을 공진 모듈과 연결시키는 단계, 제어부에서 상기 하나 이상의 배터리 셀을 토대로 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하는 단계, 상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드에 따라 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계 및 상기 공진 모듈을 통한 상기 배터리 셀 그룹 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계를 포함할 수 있다.A balancing method between battery cell groups using LC resonance according to another embodiment of the present invention includes the steps of connecting each of one or more battery cells with a resonance module through one or more switch modules, and at least one battery cell based on the one or more battery cells in the controller. Generating a battery cell group, controlling an on-off operation of each of the one or more switch modules according to an operation mode of the resonance module in the controller, and recovering and supplying charge between the battery cell groups through the resonance module It may include steps.

일 실시예에서, 상기 하나 이상의 배터리 셀 각각을 공진 모듈과 연결시키는 단계는 하나 이상의 제1 스위치 모듈을 통해, 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제1 공통노드를 서로 연결시키는 단계 및 하나 이상의 제2 스위치 모듈을 통해, 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제2 공통노드를 서로 연결시키는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the connecting of each of the one or more battery cells to the resonance module includes connecting each terminal of the one or more battery cells to a first common node through one or more first switch modules, and 2 It may include the step of connecting each terminal of the at least one battery cell and a second common node to each other through a switch module.

일 실시예에서, 상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하는 단계는 상기 제어부를 통해, 상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹 각각의 전압 상태를 측정하는 단계 및 상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹 중 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 그룹 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀 그룹을 판별하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the generating of the one or more battery cell groups includes measuring a voltage state of each of the one or more battery cell groups through the control unit, and a first battery requiring charge recovery among the one or more battery cell groups. It may include determining a cell group and a second battery cell group requiring charge supply.

일 실시예에서, 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제1 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제1 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계, 상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시키는 단계, 상기 공진 모듈을 통해, 상기 제1 배터리 셀 그룹으로부터 전하가 회수되는 단계 및 상기 회수된 전하가 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the controlling of the on-off operation of each of the one or more switch modules includes closing the first and second switch modules corresponding to the first battery cell group among the one or more first and second switch modules, respectively. (CLOSE), connecting the first battery cell group and the resonance module to each other, changing an operation mode of the resonance module to a recovery mode by the control unit, through the resonance module, the first battery cell group It may include a step of recovering charge from and charging the recovered charge to a capacitor provided in the resonance module.

일 실시예에서, 상기 하나 이상의 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제2 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제2 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계, 상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시키는 단계 및 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전된 전하가 상기 제2 배터리 셀 그룹에 공급되는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the controlling of the on-off operation of each of the one or more modules includes closing the first and second switch modules corresponding to the second battery cell group among the one or more first and second switch modules, respectively ( CLOSE), connecting the second battery cell group and the resonance module to each other, changing an operation mode of the resonance module to a supply mode in the control unit, and charge charged in a capacitor provided in the resonance module Supplying to the second battery cell group may be included.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 제어부를 통해, 상기 공진 모듈로부터 전하를 공급받은 제2 배터리 셀 그룹에 포함된 하나 이상의 배터리 셀 각각의 전압 상태를 측정하는 단계, 상기 하나 이상의 배터리 셀 중 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀을 판별하는 단계 및 상기 공진 모듈의 동작 모드에 따라 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하여 상기 배터리 셀 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the present invention comprises the steps of measuring a voltage state of each of one or more battery cells included in a second battery cell group that has been supplied with charge from the resonance module through the control unit, and recovers the charge among the one or more battery cells. Determining a first battery cell that needs to be charged and a second battery cell that needs to supply charge, and controlling the on-off operation of each of the one or more switch modules according to an operation mode of the resonance module to recover and supply charge between the battery cells. It may further include a step made.

일 실시예에서, 상기 배터리 셀 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제1 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제1 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계, 상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시키는 단계, 상기 공진 모듈을 통해, 상기 제1 배터리 셀로부터 전하가 회수되는 단계 및 상기 회수된 전하가 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of recovering and supplying charge between the battery cells is by closing the first and second switch modules corresponding to the first battery cells among the one or more first and second switch modules, respectively. , Connecting the first battery cell and the resonance module to each other, changing an operation mode of the resonance module to a recovery mode in the control unit, and recovering charge from the first battery cell through the resonance module And charging the recovered electric charge in a capacitor provided in the resonance module.

일 실시예에서, 상기 배터리 셀 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제2 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제2 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계, 상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시키는 단계 및 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전된 전하가 상기 제2 배터리 셀에 공급되는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of recovering and supplying charge between the battery cells is by closing the first and second switch modules corresponding to the second battery cells among the one or more first and second switch modules, respectively. , Connecting the second battery cell and the resonance module to each other, changing the operation mode of the resonance module to a supply mode in the control unit, and the charge charged in the capacitor provided in the resonance module is transferred to the second battery cell It may further include a step supplied to.

일 실시예에서, 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계는 상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 반(half) 주기에 해당하는 시점에 상기 스위치 모듈의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the controlling of the on-off operation of each of the one or more switch modules includes zero current switching in which the control unit controls the on-off operation of the switch module at a time corresponding to a half cycle of the resonance module. It may include performing a (Zero Current Switching) operation.

본 발명의 일 측면에 따르면, 하나 이상의 배터리 셀 간의 에너지 교환이 가능하도록 함으로써 하드 스위칭에 의한 손실이 최소화되고 또한 높은 에너지를 가지는 배터리 셀에서 낮은 에너지를 가지는 배터리 셀로 에너지를 전달할 수 있어 결과적으로 배터리 성능이 향상되는 효과를 가진다.According to an aspect of the present invention, loss due to hard switching is minimized by enabling energy exchange between one or more battery cells, and energy can be transferred from a high energy battery cell to a low energy battery cell, resulting in battery performance. It has an improved effect.

특히, 본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 배터리 셀을 배터리 셀 그룹으로 그룹화할 수 있으며, 배터리 셀 그룹 별로 전하 회수 및 공급이 가능하도록 함으로써 기존의 배터리 셀 별 밸런싱 수행 과정에 비해 밸런싱 수행에 소요되는 시간이 획기적으로 감축되는 이점을 가진다.In particular, according to an aspect of the present invention, a plurality of battery cells can be grouped into a battery cell group, and charge recovery and supply are possible for each battery cell group, so that it takes to perform balancing compared to the conventional balancing process for each battery cell. It has the advantage of drastically reducing the time required.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, LC 공진 모듈에서 생성되는 파형의 공진 주기를 측정함으로써 인덕터나 캐패시터에 편차가 있더라도 스위치를 해당 공진 주기에 맞춰 제어할 수 있기 때문에 전하를 균등하게 전달하여 에너지 균형을 맞출 수 있는 이점을 가진다.In addition, according to an aspect of the present invention, by measuring the resonance period of the waveform generated by the LC resonance module, even if there is a deviation in the inductor or the capacitor, the switch can be controlled according to the corresponding resonance period. It has the advantage of being able to match.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 영전압 스위칭 동작을 수행함으로써 스위치의 발열을 최소화화여 소자의 발열을 줄이고 수명을 획기적으로 향상시킬 수 있는 이점을 가진다.In addition, according to an aspect of the present invention, heat generation of a switch is minimized by performing a zero voltage switching operation, thereby reducing heat generation of an element and significantly improving a lifespan.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 밸런싱 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 공진 모듈(110)을 통해 제1 배터리 셀 그룹(10)으로부터 전하를 회수하는 과정 및 제2 배터리 셀 그룹(20)에 전하를 공급하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 과정에 따른 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)의 에너지 상태를 그래프로서 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 밸런싱 시스템(100)을 통해 제1 및 제2 배터리 셀 그룹(10, 20) 간 전하 균등화 과정을 수행하는 일련의 과정과, 제2 배터리 셀 그룹(20) 내에 포함된 제1 및 제2 배터리 셀(3, 4) 간 전하 균등화 과정을 수행하는 일련의 과정을 순서대로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of a battery cell balancing system 100 using LC resonance according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a process of recovering charge from the first battery cell group 10 through the resonance module 110 shown in FIG. 1 and a process of supplying the charge to the second battery cell group 20 to be.
FIG. 3 is a graph showing energy states of one or more battery cells 1, 2, 3, and 4 according to the process of FIG. 2.
FIG. 4 is a series of processes of performing a charge equalization process between first and second battery cell groups 10 and 20 through the battery cell balancing system 100 using LC resonance according to an embodiment of the present invention. 2 is a diagram illustrating a series of processes of performing a charge equalization process between the first and second battery cells 3 and 4 included in the battery cell group 20 in order.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid in understanding the present invention. However, the following examples are provided for easier understanding of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the examples.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 밸런싱 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of a battery cell balancing system 100 using LC resonance according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명은 공진 모듈(110), 하나 이상의 스위치 모듈(120) 및 제어부(130)를 포함하여 구성될 수 있으며, 추가적으로 제어부(130)는 전압 측정부(미도시), 피크 검출부(미도시), 중앙 제어부(미도시) 및 신호 인가부(미도시)를 포함하여 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 1, the present invention may include a resonance module 110, one or more switch modules 120, and a control unit 130, and additionally, the control unit 130 includes a voltage measuring unit (not shown), and a peak It may be configured to include a detection unit (not shown), a central control unit (not shown), and a signal applying unit (not shown).

먼저, 공진 모듈(110)은 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4) 중 어느 하나 이상으로부터 전하를 회수하여 하나 이상의 타 배터리 셀로 공급하는 역할을 수행할 수 있다.First, the resonance module 110 may play a role of recovering charge from one or more of one or more battery cells 1, 2, 3, and 4 and supplying it to one or more other battery cells.

여기에서, 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)은 배터리 팩 내에 하나 이상이 복수 개로 직렬 연결될 수 있으며, 이러한 직렬 연결된 배터리 셀들의 조합으로 인해 고압의 배터리 팩이 구현될 수 있다.Here, one or more battery cells 1, 2, 3, and 4 may be connected in series in a plurality of battery packs, and a high voltage battery pack may be implemented due to a combination of the series connected battery cells.

한편, 공진 모듈(110)은 직렬로 연결된 인덕터(Ls) 및 캐패시터(Cs)를 포함하여 구성될 수 있는데, 이때 공진 모듈(110)은 종래의 공지된 기술을 이용하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 하며, 다만 캐패시터(Cs)는 상기 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)로부터 회수된 전하를 충전하는 역할 및 저장된 전하를 방전시켜 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)에 공급하는 역할을 수행할 수 있다.Meanwhile, the resonance module 110 may include an inductor (Ls) and a capacitor (Cs) connected in series.At this time, since the resonance module 110 uses a conventionally known technology, a detailed description thereof will be omitted. However, the capacitor (Cs) serves to charge the charges recovered from the one or more battery cells (1, 2, 3, 4) and discharges the stored charges to the one or more battery cells (1, 2, 3, 4). It can play a role of supplying.

다음으로, 스위치 모듈(120)은 상술한 공진 모듈(110) 내의 캐패시터에 저장된 전하가 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)에 전달될 수 있도록 방전 경로를 형성하거나, 또는 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)로부터 회수된 전하가 캐패시터에 충전될 수 있도록 회수 경로를 형성하는 역할을 수행할 수 있다.Next, the switch module 120 forms a discharge path so that charges stored in the capacitor in the resonance module 110 described above can be transferred to one or more battery cells 1, 2, 3, 4, or one or more batteries. It may play a role of forming a recovery path so that the charges recovered from the cells 1, 2, 3, and 4 can be charged in the capacitor.

보다 구체적으로, 스위치 모듈(120)은 제1 및 제2 공통노드(140, 150)과 각 배터리 셀 사이에 위치될 수 있는데, 제1 공통노드(140)는 공진 모듈(110)의 캐패시터(Cs)와 인접한 위치를 시작으로 제1 공통노드(140)와 각기 접속된 하나 이상의 제1 스위치 모듈(120a)과 연결될 수 있으며, 제2 공통노드(150)는 공진 모듈(110)의 인덕터(Ls)와 인접한 위치를 시작으로 제2 공통노드(150)와 각기 접속된 하나 이상의 제2 스위치 모듈(120b)과 연결될 수 있다.More specifically, the switch module 120 may be located between the first and second common nodes 140 and 150 and each battery cell, and the first common node 140 is a capacitor Cs of the resonance module 110. Starting from a position adjacent to ), the first common node 140 may be connected to one or more first switch modules 120a respectively connected, and the second common node 150 is an inductor Ls of the resonance module 110 Starting from a position adjacent to and may be connected to one or more second switch modules 120b respectively connected to the second common node 150.

따라서, 직렬 연결된 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)은 제1 및 제2 공통노드(140, 150)와 연결된 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)를 통해 공진 모듈(110)과 각각 연결될 수 있고, 이때 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)는 각각 독립적으로 개방(OPEN) 혹은 폐쇄(CLOSE)될 수 있으며, 이러한 동작은 후술되는 제어부(130)를 통해 제어될 수 있다.Accordingly, one or more battery cells 1, 2, 3, 4 connected in series are resonant modules through one or more first and second switch modules 120a, 120b connected to the first and second common nodes 140, 150 110 may be connected to each other, and at this time, the first and second switch modules 120a and 120b may be independently opened (OPEN) or closed (CLOSE), and this operation is performed through the control unit 130 to be described later. Can be controlled.

한편, 상술한 스위치 모듈(120)을 통해 각 배터리 셀(1, 2, 3, 4) 간의 밸런싱 동작을 수행하는 과정은 후술되는 도 2를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.Meanwhile, a process of performing the balancing operation between the battery cells 1, 2, 3, and 4 through the above-described switch module 120 will be described in more detail with reference to FIG. 2 to be described later.

다음으로, 제어부(130)는 상술한 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)를 토대로 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하며, 상기 공진 모듈(110)의 동작 모드에 따라 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b) 각각의 온 오프 동작(개방 혹은 폐쇄 동작)을 제어함으로써 배터리 셀 그룹 및 배터리 셀 각각의 전하 회수 및 공급이 가능하도록 하는 역할을 수행할 수 있다.Next, the controller 130 generates one or more battery cell groups based on the one or more battery cells 1, 2, 3, 4 described above, and the first and second battery cells according to the operation mode of the resonance module 110 By controlling the on-off operation (opening or closing operation) of each of the switch modules 120a and 120b, the battery cell group and each of the battery cells may perform a role of recovering and supplying charge.

보다 구체적으로, 제어부(130)는 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4) 및 하나 이상의 배터리 셀 그룹 각각의 전압 상태를 측정할 수 있으며, 이때 전하 회수가 필요한 것으로 판단되는 제1 배터리 셀 그룹(10)(과충전된 배터리 셀 그룹) 및 전하 공급이 필요한 것으로 판단되는 제2 배터리 셀 그룹(20)(저충전된 배터리 셀 그룹)을 판별할 수 있다.More specifically, the control unit 130 may measure the voltage state of each of the one or more battery cells 1, 2, 3, 4 and one or more battery cell groups, and at this time, the first battery cell determined to require charge recovery. A group 10 (a group of overcharged battery cells) and a second battery cell group 20 (a group of undercharged battery cells) determined to be required to supply charge may be determined.

한편, 본 발명의 도면에서는 1번 및 2번 배터리 셀을 제1 배터리 셀 그룹(10)으로서 생성하고 3번 및 4번 배터리 셀을 제2 배터리 셀 그룹(20)으로서 생성한 것으로 도시하였지만, 일 실시예에서 배터리 셀의 개수는 4개가 아닌 수십 내지 수백개로 구성될 수 있고 제어부(130)는 이러한 다수의 배터리 셀을 소정의 개수(예를 들어, 50개 등)로 그룹화하여 배터리 셀 그룹을 생성할 수 있으며 이때 그룹화하는 배터리 셀의 개수는 제한되지 아니함을 유의한다.Meanwhile, in the drawings of the present invention, it is shown that battery cells 1 and 2 are generated as the first battery cell group 10 and battery cells 3 and 4 are generated as the second battery cell group 20. In an embodiment, the number of battery cells may be composed of tens to hundreds of cells instead of four, and the control unit 130 creates a battery cell group by grouping such a plurality of battery cells into a predetermined number (eg, 50, etc.) It should be noted that the number of battery cells to be grouped at this time is not limited.

다음으로는, 도 2를 통해 제어부(130)에서 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)를 제어하여 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱 동작을 수행하는 과정을 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.Next, a process of performing a balancing operation between battery cell groups by controlling the first and second switch modules 120a and 120b by the controller 130 through FIG. 2 will be described in more detail.

도 2는 도 1에 도시된 공진 모듈(110)을 통해 제1 배터리 셀 그룹(10)으로부터 전하를 회수하는 과정 및 제2 배터리 셀 그룹(20)에 전하를 공급하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a process of recovering charge from the first battery cell group 10 through the resonance module 110 shown in FIG. 1 and a process of supplying the charge to the second battery cell group 20 to be.

특히, 도 2에서는 1번 및 2번 배터리 셀(1, 2)을 충전이 필요한 저충전 배터리 셀인 것으로, 3번 및 4번 배터리 셀(3, 4)을 방전이 필요한 과충전 배터리 셀인 것으로 도시하였음을 유의한다.In particular, FIG. 2 shows that the 1st and 2nd battery cells 1 and 2 are low-charged battery cells that need to be charged, and the 3rd and 4th battery cells 3 and 4 are shown as overcharged battery cells that need to be discharged. Be careful.

도 2(a)를 살펴보면, 제어부(130)는 1번 및 2번 배터리 셀(1, 2)을 전하 회수가 필요한 과충전 배터리 셀들인 것으로 판단하여 제1 배터리 셀 그룹(10)으로, 3번 및 4번 배터리 셀(3, 4)을 전하 공급이 필요한 저충전 배터리 셀들인 것으로 판단하여 제2 배터리 셀 그룹(20)으로 생성시킬 수 있다.Referring to FIG. 2(a), the controller 130 determines that the 1st and 2nd battery cells 1 and 2 are overcharged battery cells that need charge recovery, and the first battery cell group 10, 3 and 3 The fourth battery cells 3 and 4 may be determined to be low-charge battery cells requiring charge supply, and may be generated as the second battery cell group 20.

이러한 경우, 제어부(130)는 2번 배터리 셀(2)의 일측단과 연결된 제1 공통노드(140) 상의 3번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 1번 배터리 셀(1)의 일측단과 연결된 제2 공통노드(140) 상의 1번째 제2 스위치 모듈(120b)을 폐쇄(CLOSE)시킴으로써 공진 모듈(110)과, 3번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 1번째 제2 스위치 모듈(120b)이 서로 직렬 연결되도록 회로를 형성시킬 수 있다.In this case, the control unit 130 includes the third first switch module 120a on the first common node 140 connected to one end of the second battery cell 2 and the first switch module 120a connected to one end of the first battery cell 1. 2 By closing (CLOSE) the first second switch module 120b on the common node 140, the resonance module 110, the third first switch module 120a, and the first second switch module 120b are Circuits can be formed to be connected in series with each other.

이러한 경우, 공진 모듈(110) 내의 캐패시터는 현재 방전 상태에 해당하므로, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 동작 모드를 회수 모드로 변경시키게 되고, 그에 따라 제1 배터리 셀 그룹(10)으로부터 전하가 회수되어 공진 모듈(110) 내의 캐패시터에 충전됨으로써 제1 배터리 셀 그룹(10)의 에너지 량이 감소된다.In this case, since the capacitor in the resonance module 110 corresponds to the current discharge state, the control unit 130 changes the operation mode of the resonance module 110 to the recovery mode, and accordingly, from the first battery cell group 10 The electric charge is recovered and charged in the capacitor in the resonance module 110, thereby reducing the amount of energy of the first battery cell group 10.

그 후, 제어부(130)는 상술한 3번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 1번째 제2 스위치 모듈(120b)을 개방(OPNE)시킴으로써 공진 모듈(110)과, 2번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 1번째 제2 스위치 모듈(120b) 간에 형성된 회로를 차단시키게 된다.Thereafter, the control unit 130 opens (OPNE) the third first switch module 120a and the first second switch module 120b described above, so that the resonance module 110 and the second first switch module ( The circuit formed between 120a) and the first second switch module 120b is blocked.

도 2(b)를 살펴보면, 제어부(130)는 3번 및 4번 배터리 셀(3, 4)을 전하 공급이 필요한 저충전 배터리 셀들인 것으로 판단하여 제2 배터리 셀 그룹(20)으로 생성시킬 수 있다.Referring to FIG. 2(b), the controller 130 determines that the 3 and 4 battery cells 3 and 4 are low-charge battery cells that need to be charged, and can generate the second battery cell group 20. have.

이러한 경우, 제어부(130)는 4번 배터리 셀(4)의 일측단과 연결된 제1 공통노드(140) 상의 5번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 2번 배터리 셀(1)의 일측단과 연결된 제2 공통노드(140) 상의 3번째 제2 스위치 모듈(120b)을 폐쇄(CLOSE)시킴으로써 공진 모듈(110)과, 5번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 3번째 제2 스위치 모듈(120b)이 서로 직렬 연결되도록 회로를 형성시킬 수 있다.In this case, the control unit 130 includes the fifth first switch module 120a on the first common node 140 connected to one end of the fourth battery cell 4 and the second connected to one end of the second battery cell 1. 2 By closing (CLOSE) the third second switch module 120b on the common node 140, the resonance module 110, the fifth first switch module 120a, and the third second switch module 120b are Circuits can be formed to be connected in series with each other.

이러한 경우, 공진 모듈(110) 내의 캐패시터는 현재 충전 상태에 해당하므로, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 동작 모드를 회수 모드에서 방전 모드로 변경시키게 되고, 그에 따라 공진 모듈(110) 내의 캐패시터에 충전된 전하가 제2 배터리 셀 그룹(20)으로 공급됨으로써 제2 배터리 셀 그룹(20)의 에너지 량이 증가하게 된다.In this case, since the capacitor in the resonance module 110 corresponds to the current charging state, the control unit 130 changes the operation mode of the resonance module 110 from the recovery mode to the discharge mode, and accordingly, the capacitor in the resonance module 110 Charges charged in the capacitor are supplied to the second battery cell group 20, thereby increasing the amount of energy of the second battery cell group 20.

그 후, 제어부(130)는 상술한 5번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 3번째 제2 스위치 모듈(120b)을 개방(OPNE)시킴으로써 공진 모듈(110)과, 5번째 제1 스위치 모듈(120a)과, 3번째 제2 스위치 모듈(120b) 간에 형성된 회로를 차단시키게 된다.Thereafter, the control unit 130 opens (OPNE) the fifth first switch module 120a and the third second switch module 120b described above, so that the resonance module 110 and the fifth first switch module ( The circuit formed between 120a) and the third second switch module 120b is blocked.

그에 따라, 제1 및 제2 배터리 셀 그룹(10, 20) 간의 밸런싱 동작(전하 균등화 동작)이 수행될 수 있다.Accordingly, a balancing operation (a charge equalization operation) between the first and second battery cell groups 10 and 20 may be performed.

다음으로, 제어부(130)는 제1 및 제2 배터리 셀 그룹(10, 20)에 각각 포함된 하나 이상의 배터리 셀 각각의 전압 상태를 측정한 후, 전하 회수가 추가적으로 필요한 제1 배터리 셀 및 전하 공급이 추가적으로 필요한 제2 배터리 셀을 판별하는 역할을 수행할 수 있다.Next, the controller 130 measures the voltage state of each of the one or more battery cells included in the first and second battery cell groups 10 and 20, respectively, and then supplies the first battery cell and charge additionally required for charge recovery. This additionally required second battery cell may be determined.

이때, 제어부(130)는 전하 회수가 추가적으로 필요한 하나 이상의 제1 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 각각의 제1 배터리 셀과 상기 공진 모듈(110)을 서로 연결시키게 되며, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킴으로써 각각의 제1 배터리 셀로부터 전하를 회수하여 공진 모듈(110) 내의 캐패시터에 충전되도록 한다. 한편, 이러한 일련의 과정은 상술한 제1배터리 셀 그룹(10)으로부터 전하를 회수하여 공진 모듈(110) 내의 캐패시터에 충전되도록 하는 과정과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.At this time, the control unit 130 closes the first and second switch modules 120a and 120b respectively corresponding to one or more first battery cells requiring additional charge recovery, so that each of the first battery cells and the resonance The modules 110 are connected to each other, and the control unit 130 changes the operation mode of the resonance module 110 to a recovery mode to recover charge from each first battery cell and charge the capacitor in the resonance module 110. do. Meanwhile, since this series of processes is the same as the process of recovering charges from the above-described first battery cell group 10 and charging the capacitor in the resonance module 110, detailed descriptions will be omitted.

또한, 제어부(130)는 전하 공급이 추가적으로 필요한 하나 이상의 제2 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 각각의 제2 배터리 셀과 상기 공진 모듈(110)을 서로 연결시키게 되며, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 동작 모드를 회수 모드에서 공급 모드로 변경시킴으로써 공진 모듈(110) 내의 캐패시터에 충전된 전하를 방전시킴으로써 각각의 제2 배터리 셀에 공급되도록 한다. 한편, 이러한 일련의 과정은 상술한 공진 모듈(110)의 캐패시터로부터 방전된 전하가 제2 배터리 셀 그룹(20)에 공급되는 과정과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, the control unit 130 closes the first and second switch modules 120a and 120b respectively corresponding to one or more second battery cells requiring additional charge supply, so that each second battery cell and the resonance The modules 110 are connected to each other, and the control unit 130 changes the operation mode of the resonance module 110 from the recovery mode to the supply mode, thereby discharging the charge charged in the capacitor in the resonance module 110 to each second. Make sure it is supplied to the battery cell. Meanwhile, since such a series of processes is the same as a process in which charges discharged from the capacitor of the resonance module 110 are supplied to the second battery cell group 20, detailed descriptions will be omitted.

도 3은 도 2의 과정에 따른 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)의 에너지 상태를 그래프로서 도시한 도면이다.FIG. 3 is a graph showing energy states of one or more battery cells 1, 2, 3, and 4 according to the process of FIG. 2.

도 3을 살펴보면, 초기 1번 내지 4번의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)의 에너지 상태의 경우 1번 배터리 셀(1)의 경우 '4'에 해당하는 수치를 나타내고 있고, 2번 배터리 셀(2)의 경우 '3'에 해당하는 수치를 나타내고 있으며, 3번 배터리 셀(3)의 경우 '2'에 해당하는 수치를 나타내고 있고, 4번 배터리 셀(4)의 경우 '1'에 해당하는 수치를 나타내고 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, in the case of the initial energy state of the battery cells 1, 2, 3, and 4 of the first to fourth times, a value corresponding to '4' in the case of the first battery cell 1 is shown, and the second battery In the case of cell 2, the number corresponding to '3' is indicated, in the case of battery cell 3 (3), the number corresponding to '2', and in the case of battery cell 4 (4), It can be seen that the corresponding figures are shown.

하지만 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱 동작을 수행한 결과, 1번 및 3번 배터리 셀(1, 3)의 경우 '3'에 해당하는 수치를 나타내고 있고, 2번 및 4번 배터리 셀(2, 4)의 경우 '2'에 해당하는 수치를 나타내고 있음을 알 수 있다.However, as a result of performing the balancing operation between the battery cell groups, in the case of the 1st and 3rd battery cells (1, 3), the value corresponding to '3' is displayed, and the 2nd and 4th battery cells (2, 4) In the case, it can be seen that the number corresponding to '2' is indicated.

즉, 배터리 셀 그룹 간의 밸런싱 동작을 수행한 결과, 배터리 셀 그룹 간의 전하 차이가 일정부분 상쇄되었음을 알 수 있다.That is, as a result of performing the balancing operation between the battery cell groups, it can be seen that the difference in charge between the battery cell groups is partially canceled out.

다음으로, 각각의 배터리 셀 그룹 내에 포함된 제1 및 제2 배터리 셀들 간의 밸런싱 동작을 수행한 결과, 1번 내지 4번 배터리 셀(1, 2, 3, 4) 모두 '2.5'에 해당하는 수치를 나타내고 있음을 알 수 있다.Next, as a result of performing the balancing operation between the first and second battery cells included in each battery cell group, all of the 1 to 4 battery cells 1, 2, 3, 4 are values corresponding to '2.5' It can be seen that it represents.

즉, 각각의 배터리 셀 그룹 내에 포함된 제1 및 제2 배터리 셀들 간의 밸런싱 동작을 수행한 결과, 모든 배터리 셀들이 모두 평준화되어 전하 균등화가 이루어짐을 확인할 수 있다.That is, as a result of performing the balancing operation between the first and second battery cells included in each battery cell group, it can be confirmed that all battery cells are equalized to achieve charge equalization.

일 실시예에서, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 공진 주기 중에서 반(Half) 주기에 해당하는 시점에 스위치 모듈(120)의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작을 수행할 수 있으며, 이러한 동작을 통해 스위치 모듈(120)의 스위치 동작 시 발생되는 발열을 최소화함으로써 스위치 모듈(120)의 수명을 극대화할 수 있게 된다.In one embodiment, the control unit 130 controls the on-off operation of the switch module 120 at a time corresponding to a half cycle among the resonance cycles of the resonance module 110. Through this operation, heat generated during the switch operation of the switch module 120 can be minimized, thereby maximizing the life of the switch module 120.

다음으로는, 도 4를 통해 본 발명을 통해 배터리 셀 그룹 간 전하 균등화를 수행하는 과정 및 배러티 셀 간 전하 균등화를 수행하는 과정을 순서대로 살펴보기로 한다.Next, referring to FIG. 4, a process of performing charge equalization between battery cell groups and a process of performing charge equalization between battery cell groups will be sequentially described through the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 밸런싱 시스템(100)을 통해 제1 및 제2 배터리 셀 그룹(10, 20) 간 전하 균등화 과정을 수행하는 일련의 과정과, 제2 배터리 셀 그룹(20) 내에 포함된 제1 및 제2 배터리 셀(3, 4) 간 전하 균등화 과정을 수행하는 일련의 과정을 순서대로 도시한 도면이다.4 is a series of processes for performing a charge equalization process between first and second battery cell groups 10 and 20 through the battery cell balancing system 100 using LC resonance according to an embodiment of the present invention, and 2 is a diagram illustrating a series of processes of performing a charge equalization process between the first and second battery cells 3 and 4 included in the battery cell group 20 in order.

도 4를 살펴보면, 먼저 제어부(130)에서는 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)의 전압 상태를 토대로 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성한다(S401). 이때, 하나 이상의 배터리 셀 그룹은 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 그룹(10) 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀 그룹(2)이 될 수 있다.Referring to FIG. 4, first, the controller 130 creates one or more battery cell groups based on the voltage state of one or more battery cells 1, 2, 3, and 4 (S401). In this case, the one or more battery cell groups may be a first battery cell group 10 requiring charge recovery and a second battery cell group 2 requiring charge supply.

다음으로, 제어부(130)는 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 제1 배터리 셀 그룹(10)과 연결된 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)을 각각 폐쇄시킴으로써 제1 배터리 셀 그룹(10)과 공진 모듈(110)을 서로 연결시킨다(S402).Next, the control unit 130 closes the first and second switch modules 120a and 120b connected to the first battery cell group 10 among one or more first and second switch modules, respectively, so that the first battery cell group ( 10) and the resonance module 110 are connected to each other (S402).

다음으로, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킴으로써 제1 배터리 셀 그룹(10)으로부터 전하를 회수한 후(S403), 다시 제2 배터리 셀 그룹(20)과 연결된 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)을 각각 폐쇄시킴으로써 공진 모듈(110)의 캐패시터 내에 충전된 전하를 제2 배터리 셀 그룹(20)으로 공급하게 되고(S404), 그에 따라 제1 및 제2 배터리 셀 그룹(10, 20) 간의 전하 균등화가 이루어지게 된다(S405).Next, the control unit 130 recovers the charge from the first battery cell group 10 by changing the operation mode of the resonance module 110 to the recovery mode (S403), and then the second battery cell group 20 and By closing the connected first and second switch modules 120a and 120b, respectively, charge charged in the capacitor of the resonance module 110 is supplied to the second battery cell group 20 (S404), and accordingly, the first and second switch modules 120a and 120b are closed. Charge equalization between the second battery cell groups 10 and 20 is performed (S405).

다음으로, 제어부(130)에서 하나 이상의 배터리 셀(1, 2, 3, 4)의 전압 상태를 재측정함으로써 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀을 판별하게 된다(S406).Next, by re-measuring the voltage state of one or more battery cells 1, 2, 3, 4 in the control unit 130, the first battery cell requiring charge recovery and the second battery cell requiring charge supply are determined ( S406).

다음으로, 제어부(130)는 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 제1 배터리 셀과 연결된 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)을 각각 폐쇄시킴으로써 제1 배터리 셀과 공진 모듈(110)을 서로 연결시킨다(S407).Next, the control unit 130 closes the first and second switch modules 120a and 120b connected to the first battery cell among one or more first and second switch modules, respectively, so that the first battery cell and the resonance module 110 Are connected to each other (S407).

다음으로, 제어부(130)는 공진 모듈(110)의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킴으로써 제1 배터리 셀로부터 전하를 회수한 후(S408), 다시 제2 배터리 셀과 연결된 제1 및 제2 스위치 모듈(120a, 120b)을 각각 폐쇄시킴으로써 공진 모듈(110)의 캐패시터 내에 충전된 전하를 제2 배터리 셀로 공급하게 되고(S409), 그에 따라 제1 및 제2 배터리 셀 간의 전하 균등화가 이루어지게 된다(S410).Next, the control unit 130 recovers charge from the first battery cell by changing the operation mode of the resonance module 110 to the recovery mode (S408), and then the first and second switch modules connected to the second battery cell again. By closing the (120a, 120b), respectively, the charge charged in the capacitor of the resonance module 110 is supplied to the second battery cell (S409), and accordingly, charge equalization between the first and second battery cells is achieved (S410). ).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.

1: 1번 배터리 셀
2: 2번 배터리 셀
3: 3번 배터리 셀
4: 4번 배터리 셀
10: 제1 배터리 셀 그룹
20: 제2 배터리 셀 그룹
100: 엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템
110: 공진 모듈
120: 스위치 모듈
120a: 제1 스위치 모듈
120b: 제2 스위치 모듈
130: 제어부
140: 제1 공통노드
150: 제2 공통노드1: battery cell 1
2: battery cell 2
3: battery cell 3
4: battery cell 4
10: first battery cell group
20: second battery cell group
100: Balancing system between battery cell groups using LC resonance
110: resonance module
120: switch module
120a: first switch module
120b: second switch module
130: control unit
140: first common node
150: second common node

Claims (20)

하나 이상의 배터리 셀로부터 전하를 회수하여 하나 이상의 타 배터리 셀로 공급하는 공진 모듈;
상기 하나 이상의 배터리 셀 각각을 상기 공진 모듈과 연결시키고, 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제1 공통노드 사이에 각기 접속된 하나 이상의 제1 스위치 모듈을 포함하는 제1 스위치 모듈 그룹 및 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제2 공통노드 사이에 각기 접속된 하나 이상의 제2 스위치 모듈을 포함하는 제2 스위치 모듈 그룹을 포함하는 하나 이상의 스위치 모듈; 및
상기 하나 이상의 배터리 셀을 토대로 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하며, 상기 공진 모듈의 동작 모드에 따라 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어함으로써 상기 배터리 셀 그룹 간의 전하 회수 및 공급이 가능하도록 하고, 상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹 각각의 전압 상태를 측정하여, 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 그룹 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀 그룹을 판별하며, 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제1 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제1 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키며, 상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈을 통해 상기 제1 배터리 셀 그룹으로부터 전하를 회수하도록 하여 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되도록 하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
A resonance module that recovers electric charges from one or more battery cells and supplies them to one or more other battery cells;
A first switch module group including one or more first switch modules connected to each of the one or more battery cells with the resonance module, and each connected between each terminal of the one or more battery cells and a first common node, and the one or more At least one switch module including a second switch module group including at least one second switch module connected between each terminal of the battery cell and a second common node; And
One or more battery cell groups are generated based on the one or more battery cells, and the on-off operation of each of the one or more switch modules is controlled according to an operation mode of the resonant module to enable charge recovery and supply between the battery cell groups. , By measuring the voltage state of each of the one or more battery cell groups, to determine a first battery cell group requiring charge recovery and a second battery cell group requiring charge supply, and the at least one of the first and second switch modules By closing the first and second switch modules corresponding to the first battery cell group, respectively, the first battery cell group and the resonance module are connected to each other, and the operation mode of the resonance module is changed to a recovery mode. Thereafter, a control unit configured to recover charge from the first battery cell group through the resonance module and charge the capacitor provided in the resonance module;
Balancing system between battery cell groups using LC resonance.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제2 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제2 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키며,
상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전된 전하를 상기 제2 배터리 셀 그룹에 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
The method of claim 1,
The control unit,
The second battery cell group and the resonance module are connected to each other by closing the first and second switch modules corresponding to the second battery cell group among the one or more first and second switch modules, respectively,
After changing the operation mode of the resonance module to a supply mode, the charge charged in the capacitor provided in the resonance module is supplied to the second battery cell group,
Balancing system between battery cell groups using LC resonance.
 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 및 제2 배터리 셀 그룹에 각각 포함된 하나 이상의 배터리 셀 각각의 전압 상태를 측정하여, 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀을 각각 판별하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
The method of claim 1,
The control unit,
By measuring the voltage state of each of one or more battery cells included in each of the first and second battery cell groups, a first battery cell requiring charge recovery and a second battery cell requiring charge supply are respectively determined. ,
Balancing system between battery cell groups using LC resonance.
 제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 각각의 제1 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 각각의 제1 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키며,
상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈을 통해 상기 각각의 제1 배터리 셀로부터 전하를 회수하도록 하여 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
The method of claim 6,
The control unit,
The first and second switch modules of the one or more first and second switch modules corresponding to the respective first battery cells are respectively closed (CLOSE), thereby connecting the respective first battery cells and the resonance module to each other And
After changing the operation mode of the resonance module to a recovery mode, charge is recovered from each of the first battery cells through the resonance module so that the capacitor provided in the resonance module is charged,
Balancing system between battery cell groups using LC resonance.
 제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 각각의 제2 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 각각의 제2 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키며,
상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시킨 후, 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐피시터에 충전된 전하를 상기 각각의 제2 배터리 셀에 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
The method of claim 6,
The control unit,
Each of the second battery cells and the resonance module are connected to each other by closing the first and second switch modules corresponding to each of the second battery cells among the one or more first and second switch modules, respectively. And
After changing the operation mode of the resonance module to a supply mode, the charge charged in the capacitor provided in the resonance module is supplied to each of the second battery cells,
Balancing system between battery cell groups using LC resonance.
 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 공진 모듈의 반(half) 주기에 해당하는 시점에 상기 스위치 모듈의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 시스템.
The method of claim 1,
The control unit,
It characterized in that performing a zero current switching (Zero Current Switching) operation for controlling the on-off operation of the switch module at a time corresponding to a half cycle of the resonance module,
Balancing system between battery cell groups using LC resonance.
 하나 이상의 스위치 모듈을 통해, 하나 이상의 배터리 셀 각각을 공진 모듈과 연결시키는 단계;
제어부에서 상기 하나 이상의 배터리 셀을 토대로 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하는 단계;
상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드에 따라 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계; 및
상기 공진 모듈을 통한 상기 배터리 셀 그룹 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계;를 포함하며,
상기 하나 이상의 배터리 셀 각각을 공진 모듈과 연결시키는 단계는 하나 이상의 제1 스위치 모듈을 통해, 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제1 공통노드를 서로 연결시키는 단계 및 하나 이상의 제2 스위치 모듈을 통해, 상기 하나 이상의 배터리 셀의 각 단자와 제2 공통노드를 서로 연결시키는 단계를 포함하고,
상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹을 생성하는 단계는 상기 제어부를 통해, 상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹 각각의 전압 상태를 측정하는 단계 및 상기 하나 이상의 배터리 셀 그룹 중 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 그룹 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀 그룹을 판별하는 단계를 포함하며,
상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제1 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제1 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계를 포함하고,
상기 배터리 셀 그룹 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계는 상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시키는 단계, 상기 공진 모듈을 통해, 상기 제1 배터리 셀 그룹으로부터 전하가 회수되는 단계 및 상기 회수된 전하가 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
Connecting each of the one or more battery cells to the resonance module through one or more switch modules;
Generating one or more battery cell groups based on the one or more battery cells, in a controller;
Controlling an on-off operation of each of the one or more switch modules in accordance with an operation mode of the resonance module by the control unit; And
And performing charge recovery and supply between the battery cell groups through the resonance module,
Connecting each of the one or more battery cells to the resonance module may include connecting each terminal of the one or more battery cells to a first common node through one or more first switch modules, and through one or more second switch modules. , Connecting each terminal of the at least one battery cell and a second common node to each other,
The generating of the one or more battery cell groups includes measuring a voltage state of each of the one or more battery cell groups through the control unit, and a first battery cell group requiring charge recovery among the one or more battery cell groups and supplying charge. It includes the step of determining the required second battery cell group,
Controlling the on-off operation of each of the one or more switch modules may include closing (CLOSE) the first and second switch modules corresponding to the first battery cell group among the one or more first and second switch modules, respectively, And connecting the first battery cell group and the resonance module to each other,
The steps of recovering and supplying charge between the battery cell groups include changing the operation mode of the resonance module to a recovery mode in the control unit, recovering the charge from the first battery cell group through the resonance module, and the It characterized in that it comprises the step of charging the recovered charge in a capacitor provided in the resonance module,
Balancing method between battery cell groups using LC resonance.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제10항에 있어서,
상기 하나 이상의 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 제2 배터리 셀 그룹에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 제2 배터리 셀 그룹과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
The method of claim 10,
Controlling the on-off operation of each of the one or more modules,
Connecting the second battery cell group and the resonance module to each other by closing (CLOSE) each of the first and second switch modules corresponding to the second battery cell group among the one or more first and second switch modules Characterized in that it comprises;
Balancing method between battery cell groups using LC resonance.
 제15항에 있어서,
상기 배터리 셀 그룹 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계는,
상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시키는 단계; 및
상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전된 전하가 상기 제2 배터리 셀 그룹에 공급되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
The method of claim 15,
The step of recovering and supplying charge between the battery cell groups,
Changing an operation mode of the resonance module to a supply mode by the control unit; And
And supplying charge charged in the capacitor provided in the resonance module to the second battery cell group;
Balancing method between battery cell groups using LC resonance.
 제10항에 있어서,
상기 제어부를 통해, 상기 제1 및 제2 배터리 셀 그룹에 각각 포함된 하나 이상의 배터리 셀 각각의 전압 상태를 측정하는 단계;
상기 하나 이상의 배터리 셀 중 전하 회수가 필요한 제1 배터리 셀 및 전하 공급이 필요한 제2 배터리 셀을 각각 판별하는 단계; 및
상기 공진 모듈의 동작 모드에 따라 상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하여 상기 배터리 셀 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
The method of claim 10,
Measuring a voltage state of each of one or more battery cells included in each of the first and second battery cell groups through the control unit;
Discriminating a first battery cell requiring charge recovery and a second battery cell requiring charge supply among the one or more battery cells; And
Controlling the on-off operation of each of the one or more switch modules according to an operation mode of the resonance module to recover and supply charge between the battery cells; characterized in that it further comprises,
Balancing method between battery cell groups using LC resonance.
 제17항에 있어서,
상기 배터리 셀 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 각각의 제1 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 각각의 제1 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계;
상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 회수 모드로 변경시키는 단계;
상기 공진 모듈을 통해, 상기 각각의 제1 배터리 셀로부터 전하가 회수되는 단계; 및
상기 회수된 전하가 상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
The method of claim 17,
The step of recovering and supplying charge between the battery cells,
The first and second switch modules of the one or more first and second switch modules corresponding to the respective first battery cells are respectively closed (CLOSE), thereby connecting the respective first battery cells and the resonance module to each other Letting go;
Changing an operation mode of the resonance module to a recovery mode by the control unit;
Recovering electric charges from each of the first battery cells through the resonance module; And
And charging the recovered charge in a capacitor provided in the resonance module.
Balancing method between battery cell groups using LC resonance.
 제17항에 있어서,
상기 배터리 셀 간의 전하 회수 및 공급이 이루어지는 단계는,
상기 하나 이상의 제1 및 제2 스위치 모듈 중 상기 각각의 제2 배터리 셀에 상응하는 제1 및 제2 스위치 모듈을 각각 폐쇄(CLOSE) 시킴으로써, 상기 각각의 제2 배터리 셀과 상기 공진 모듈을 서로 연결시키는 단계;
상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 동작 모드를 공급 모드로 변경시키는 단계; 및
상기 공진 모듈 내에 구비된 캐패시터에 충전된 전하가 상기 각각의 제2 배터리 셀에 공급되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.
The method of claim 17,
The step of recovering and supplying charge between the battery cells,
Each of the second battery cells and the resonance module are connected to each other by closing the first and second switch modules corresponding to each of the second battery cells among the one or more first and second switch modules, respectively. Letting go;
Changing an operation mode of the resonance module to a supply mode by the control unit; And
The step of supplying charge charged in a capacitor provided in the resonance module to each of the second battery cells; characterized in that it further comprises,
Balancing method between battery cell groups using LC resonance.
 제10항에 있어서,
상기 하나 이상의 스위치 모듈 각각의 온 오프 동작을 제어하는 단계는,
상기 제어부에서 상기 공진 모듈의 반(half) 주기에 해당하는 시점에 상기 스위치 모듈의 온 오프 동작을 제어하는 영전류 스위칭(Zero Current Switching) 동작을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
엘씨 공진을 이용한 배터리 셀 그룹 간 밸런싱 방법.The method of claim 10,
Controlling the on-off operation of each of the one or more switch modules,
And performing, by the control unit, a zero current switching operation for controlling an on/off operation of the switch module at a time corresponding to a half cycle of the resonance module.
Balancing method between battery cell groups using LC resonance.
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