KR102205315B1 - Programmable battery management system - Google Patents

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KR102205315B1
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김형국
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 배터리에 맞도록 사용자가 배터리 관리 시스템을 프로그래밍 할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method by which a user can program a battery management system to fit a battery.

Description

사용자 설정 배터리 관리 장치 및 방법{Programmable battery management system}User setting battery management device and method {Programmable battery management system}

본 발명은 배터리 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery management apparatus and method.

보다 구체적으로, 사용자의 사용 목적에 맞도록 프로그래밍 가능한 배터리 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.More specifically, it relates to a battery management device and method that can be programmed to suit the user's purpose of use.

환경 파괴, 자원 고갈 등이 문제되면서, 전력을 저장하고, 저장된 전력을 효율적으로 활용할 수 있는 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한, 이와 함께 발전 과정에서 공해를 유발하지 않는 신재생 에너지에 대한 관심도 높아지고 있다.As problems such as environmental destruction and resource depletion are problematic, interest in systems that store power and efficiently utilize the stored power is increasing. In addition, interest in renewable energy that does not cause pollution in the power generation process is also increasing.

이러한 에너지 저장 시스템의 일종인 배터리에 대한 많은 연구 개발이 이루어지고 있다. , 배터리의 과전압, 과전류, 저전압, 셀 벨런싱, 충전량 측정, 충방전 제어 등 배터리를 제어 및 관리하는 배터리 관리 장치가 탑재되어 있다.A lot of research and development on a battery, which is a kind of such an energy storage system, has been conducted. , Battery management device that controls and manages the battery such as battery overvoltage, overcurrent, undervoltage, cell balancing, charge amount measurement, charge/discharge control, etc. is installed.

종래에는 이러한 배터리 관리 장치는 배터리마다 고정된 형태로 제작되어 배터리의 용량, 출력 등에 변경이 있을 경우 배터리 관리 장치의 변경이 어려워 새롭게 제작해야 되는 문제점이 있었다.Conventionally, such a battery management device is manufactured in a fixed form for each battery, so when there is a change in the capacity, output, etc. of the battery, it is difficult to change the battery management device, and thus, there is a problem that it must be newly manufactured.

본 발명은 배터리에 맞도록 사용자가 배터리 관리 시스템을 프로그래밍할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method by which a user can program a battery management system to fit a battery.

본 발명은 배터리를 제어하는 배터리 제어 방법에 있어서, 정상 상태에서 배터리의 출력 전압 및 전류, 배터리의 온도를 포함하는 정상 스펙 값을 설정하는 정상 스펙 설정 단계, 상기 정상 스펙 설정 단계에서 설정된 정상 스펙 값을 배터리 제어 장치의 제1 메모리에 저장하는 정상 스펙 저장 단계, 현재 배터리의 출력 전압 및 전류, 배터리의 온도를 포함하는 현재 스펙 값을 측정하는 현재 스펙 측정 단계, 상기 현재 스펙 값과 상기 배터리 제어 장치의 제1 메모리에 저장되어 있는 정상 스펙 값을 비교하는 스펙 비교 단계, 상기 스펙 비교 단계의 결과에 따라 배터리의 충방전을 제어하는 배터리 제어 단계를 포함하여 구성될 수 있다.In the present invention, in a battery control method for controlling a battery, a normal specification setting step of setting a normal specification value including an output voltage and current of a battery and a temperature of the battery in a normal state, and a normal specification value set in the normal specification setting step A normal specification storage step of storing a first memory of the battery control device, a current specification measurement step of measuring a current specification value including an output voltage and current of a current battery, and a temperature of the battery, the current specification value and the battery control device And a specification comparison step of comparing the normal specification values stored in the first memory of, and a battery control step of controlling charging and discharging of the battery according to a result of the specification comparison step.

상기 정상 스펙 설정 단계는, 배터리를 설계할 때 설정된 배터리의 설계 스펙에 소정의 오차범위를 두어 정상 스펙 값을 연산하고, 상기 스펙 비교 단계는, 현재의 스펙 값과 정상 스펙 값을 비교하여, 비교 결괏값을 충방전 제어부로 전송할 수 있다.The normal specification setting step calculates a normal specification value by placing a predetermined error range on the design specification of the battery set when designing the battery, and the specification comparison step compares the current specification value with the normal specification value, The result value can be transmitted to the charge/discharge control unit.

상기 배터리 제어 단계는, 상기 스펙 비교 단계의 결과가 모두 정상인 경우, 배터리가 정상 상태라 판단하여 현재 상태를 유지하고, 상기 스펙 비교 단계의 결과가 과전압 및 과전류 이상 신호인 경우, 배터리의 충전을 차단하고, 현재 전압 및 전류가 정상 스펙 값이 될 때까지 배터리를 방전시키고, 상기 스펙 비교 단계의 결과가 저전압 및 저전류 이상 신호인 경우, 배터리의 방전을 차단하고, 현재 전압 및 전류가 정상 스펙 값이 될 때까지 배터리를 충전시키고, 상기 스펙 비교 단계의 결과가 배터리 온도 이상 신호인 경우, 배터리의 충전 및 방전은 차단하고, 현재 배터리의 온도가 정상 스펙 값이 될 때까지 대기할 수 있다.In the battery control step, when the results of the specification comparison step are all normal, it is determined that the battery is in a normal state and maintains the current state, and when the result of the specification comparison step is an overvoltage and overcurrent abnormal signal, charging of the battery is blocked. And, the battery is discharged until the current voltage and current become the normal specification values, and if the result of the specification comparison step is a low voltage and low current abnormal signal, the discharge of the battery is blocked, and the current voltage and current are the normal specification values. When the battery is charged until the value is reached, and when the result of the specification comparison step is a battery temperature abnormal signal, charging and discharging of the battery may be blocked, and the current temperature of the battery may be waited until the normal specification value.

또한, 본 발명은 배터리를 제어하는 배터리 제어 장치에 있어서, 현재 배터리의 출력 전압 값 및 전류 값, 배터리의 온도 값을 포함하는 현재 스펙 값을 측정하는 현재 스펙 측정부, 사용자의 설정 및 상기 현재 스펙 값 측정부의 측정 값에 따라 배터리를 제어하는 배터리 제어부를 포함하여 구성되며, 상기 배터리 제어부는, 정상 상태에서 배터리의 출력 전압 값 및 전류 값, 배터리의 온도 값을 포함하는 정상 스펙 값을 설정하는 정상 스펙 설정부, 상기 정상 스펙 설정부에서 설정된 정상 스펙 값이 저장되는 제1 메모리, 상기 현재 스펙 값과 정상 스펙 값을 비교하는 스펙 비교부, 상기 스펙 비교부의 결과에 따라 배터리 충방전을 제어하는 충방전 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the present invention is a battery control device for controlling a battery, a current specification measuring unit that measures a current specification value including an output voltage value and a current value of a current battery, and a temperature value of the battery, a user setting and the current specification It is configured to include a battery control unit that controls the battery according to the measured value of the value measuring unit, and the battery control unit is configured to set a normal specification value including an output voltage value and current value of the battery and a temperature value of the battery in a normal state. A specification setting unit, a first memory in which the normal specification value set in the normal specification setting unit is stored, a specification comparison unit that compares the current specification value with a normal specification value, and a charging unit that controls battery charging and discharging according to the result of the specification comparison unit. It may be configured to include a discharge control unit.

상기 현재 스펙 값 측정부는, 배터리의 전압을 측정하는 전압 측정 모듈, 배터리의 전류를 측정하는 전류 측정 모듈, 배터리의 온도를 측정하는 온도 측정 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.The current specification value measurement unit may include a voltage measurement module that measures a voltage of a battery, a current measurement module that measures a current of a battery, and a temperature measurement module that measures a temperature of the battery.

상기 정상 스펙 설정부는, 설계시 설정된 배터리의 출력 전압 및 전류, 배터리의 정상 동작 온도 값이 저장되는 제2 메모리, 소정의 사용자 오차범위가 저장되는 제3 메모리, 상기 제2 메모리의 값과 제3 메모리의 값을 더해서 정상 스펙 값을 연산하는 정상 스펙 값 연산모듈을 포함하여 구성되며, 상기 제2 메모리 및 제3 메모리의 값은 수정 및 변경이 가능하도록 구성될 수 있다.The normal specification setting unit includes: a second memory in which an output voltage and current of a battery set during design, a normal operating temperature value of the battery is stored, a third memory in which a predetermined user error range is stored, a value of the second memory and a third It is configured to include a normal specification value calculation module that calculates a normal specification value by adding a value of a memory, and the values of the second memory and the third memory may be modified and changed.

상기 스펙 비교부는, 상기 정상 스펙 값과 현재 스펙 값을 비교하는 비교 모듈, 상기 비교 모듈의 결괏값을 충방전 제어부로 전송하는 통신 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.The specification comparison unit may include a comparison module for comparing the normal specification value and a current specification value, and a communication module for transmitting a result value of the comparison module to a charge/discharge control unit.

상기 충방전 제어부는 상기 스펙 비교부의 결과가 모두 정상이면 충방전 스위치를 현재 상태 그대로 유지하고, 상기 스펙 비교부의 결과가 과전압 및 과전류 이상 신호면, 충전 스위치를 오프 시켜 배터리의 충전을 차단하고, 상기 스펙 비교 단계의 결과가 저전압 및 저전류 이상 신호면, 방전 스위치를 오프 시켜 배터리의 방전을 차단하고, 상기 스펙 비교 단계의 결과가 배터리 온도 이상 신호면, 충전 스위치와 방전 스위치를 모두 오프 시켜 배터리의 충전 및 방전은 차단하고, 현재 배터리의 온도가 정상 스펙 값이 될 때까지 대기할 수 있다.The charge/discharge control unit maintains the charge/discharge switch as it is when the results of the specification comparison unit are all normal, and when the result of the specification comparison unit is an overvoltage and overcurrent abnormal signal, the charging switch is turned off to block charging of the battery, and the If the result of the specification comparison step is a low voltage or low current abnormal signal, the discharge switch is turned off to block the discharge of the battery, and if the result of the specification comparison step is a battery temperature abnormal signal, both the charge switch and the discharge switch are turned off to It blocks charging and discharging, and can wait until the current temperature of the battery reaches the normal specification value.

본 발명은 사용자가 배터리의 사용 목적에 따라 배터리 관리 장치의 설정을 변경할 수 있다.In the present invention, the user can change the setting of the battery management device according to the purpose of using the battery.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 현재 스펙 측정부의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 배터리 제어부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 세부적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 전체적인 흐름도이다.1 is an overall configuration diagram of the present invention.
2 is a configuration diagram of a current specification measuring unit of the present invention.
3 is a block diagram of a battery control unit of the present invention.
4 is a detailed configuration diagram of the present invention.
5 is an overall flowchart of the present invention.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다. Hereinafter, exemplary embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the contents described in the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the exemplary embodiments. The same reference numerals shown in each drawing indicate members that perform substantially the same function.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예컨대, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The terms used in the present application are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in the present invention have been selected from general terms that are currently widely used while considering functions in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a technician working in the field, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning of the terms will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present invention, not a simple name of the term.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.When a part of the specification is said to "include" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

본 발명은 배터리의 용량에 따라 사용자가 프로그래밍 가능한 배터리 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery management apparatus and method that can be programmed by a user according to the capacity of a battery.

도 1은 본 발명의 배터리 관리 장치의 대략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a battery management apparatus of the present invention.

이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIG. 1.

본 발명의 배터리 제어 장치(300)는 현재 스펙 측정부(200), 배터리 제어부(100)로 구성되어 있다.The battery control device 300 of the present invention is currently composed of a specification measurement unit 200 and a battery control unit 100.

보다 구체적으로, 도 2를 참조하여 상기 현재 스펙 측정부(200)를 설명한다.More specifically, the current specification measuring unit 200 will be described with reference to FIG. 2.

본 발명의 현재 스펙 측정부(200)는 배터리(500)의 전압을 측정하는 전압 측정 모듈(210), 배터리의 전류를 측정하는 전류 측정 모듈(220), 배터리의 온도를 측정하는 온도 측정 모듈(230)을 포함하여 구성된다.The current specification measurement unit 200 of the present invention includes a voltage measurement module 210 that measures the voltage of the battery 500, a current measurement module 220 that measures the current of the battery, and a temperature measurement module that measures the temperature of the battery ( 230).

상기 전압 측정 모듈(210)은 배터리(500)를 구성하고 있는 각각의 배터리 셀의 전압 및 전체 배터리 모듈 또는 배터리 팩의 전압을 측정한다. 이와 같이 배터리 셀의 전압 및 배터리 모듈 또는 배터리 팩의 전압을 측정하는 이유는 배터리는 소정의 범위를 갖는 정격 전압을 출력하도록 설계되어 있다. 상기 정격 전압을 벗어나는 값의 전압이 출력되는 경우는 배터리(500)의 충전량이 정상 범위보다 낮은 값을 가져 정격 전압보다 낮은 전압을 출력하는 경우와 배터리(500)의 충전량이 정상 범위보다 높은 값을 가져 정격 전압보다 높은 전압을 출력하는 경우이다. 이처럼, 상기 정격 전압을 벗어나는 값이 배터리(500)에서 출력되면, 배터리(500)에 연결되어 있는 전자 장치가 손상되거나 정상 동작하지 않을 수 있으므로 배터리 관리 장치(300)에서 배터리(500) 전압을 측정하여 배터리(500)의 충방전을 제어하여야 한다.The voltage measurement module 210 measures the voltage of each battery cell constituting the battery 500 and the voltage of all battery modules or battery packs. The reason for measuring the voltage of the battery cell and the voltage of the battery module or the battery pack is that the battery is designed to output a rated voltage having a predetermined range. When a voltage exceeding the rated voltage is output, the charging amount of the battery 500 is lower than the normal range, and thus a voltage lower than the rated voltage is output, and the charging amount of the battery 500 is higher than the normal range. This is the case to output a voltage higher than the rated voltage. In this way, when a value out of the rated voltage is output from the battery 500, the electronic device connected to the battery 500 may be damaged or may not operate normally, so the battery management device 300 measures the voltage of the battery 500 Thus, charging and discharging of the battery 500 must be controlled.

한편, 상기 전류 측정 모듈(220)은 배터리(500)를 구성하고 있는 각각의 배터리 셀의 전류 및 전체 배터리 모듈 또는 배터리 팩의 전류를 측정한다. 이와 같이 배터리 셀의 전류 및 배터리 모듈 또는 배터리 팩의 전류를 측정하는 이유는 배터리(500)는 소정의 범위를 갖는 정격 전류를 출력하도록 설계되어 있다. 상기 정격 전류를 벗어나는 값의 전류가 출력되는 경우는 배터리(500)의 충전량이 정상 범위보다 낮은 값을 가져 정격 전류보다 낮은 전류를 출력하는 경우와 배터리(500)의 충전량이 정상 범위보다 높은 값을 가져 정격 전류보다 높은 전류를 출력하는 경우이다. 이처럼, 상기 정격 전류를 벗어나는 값이 배터리(500)에서 출력되면, 배터리(500)에 연결되어 있는 전자 장치가 손상되거나 정상 동작하지 않을 수 있으므로 배터리 관리 장치(300)에서 배터리 전류를 측정하여 배터리(500)의 충방전을 제어하여야 한다.Meanwhile, the current measurement module 220 measures the current of each battery cell constituting the battery 500 and the current of all battery modules or battery packs. The reason for measuring the current of the battery cell and the current of the battery module or the battery pack is that the battery 500 is designed to output a rated current having a predetermined range. When a current having a value outside the rated current is output, the charging amount of the battery 500 is lower than the normal range, so that a current lower than the rated current is output, and the charging amount of the battery 500 is higher than the normal range. This is the case to output a current higher than the rated current. In this way, when a value out of the rated current is output from the battery 500, the electronic device connected to the battery 500 may be damaged or may not operate normally. Thus, the battery management device 300 measures the battery current to measure the battery ( 500) should be controlled.

한편, 상기 온도 측정 모듈(230)은 배터리(500)의 온도를 측정한다. 이와 같이 배터리(500)의 온도를 측정하는 이유는 배터리는 내부의 화학반응에 의해 출력이 발생하게 되는데, 배터리(500)의 온도가 소정의 값 이상이 되면, 이러한 화학반응이 빨라져 배터리가 폭발할 위험성이 존재하며, 배터리(500)의 온도가 소정의 값 이하인 경우에는 배터리(500) 내부의 화학반응이 잘 일어나지 않아 배터리(500)의 정상적인 출력이 어렵게 된다. 따라서 배터리 관리 장치(300)에서 배터리(500)의 온도에 따라 배터리의 충방전을 제어 하여야 한다.Meanwhile, the temperature measurement module 230 measures the temperature of the battery 500. The reason for measuring the temperature of the battery 500 in this way is that the battery generates an output due to an internal chemical reaction. When the temperature of the battery 500 reaches a predetermined value or higher, such a chemical reaction accelerates and the battery may explode. There is a risk, and when the temperature of the battery 500 is less than a predetermined value, a chemical reaction inside the battery 500 does not occur well, and thus normal output of the battery 500 is difficult. Therefore, the battery management device 300 must control charging and discharging of the battery according to the temperature of the battery 500.

이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 배터리 제어부(100)를 설명한다.Hereinafter, the battery controller 100 of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

본 발명의 배터리 제어부(100)는 정상 스펙 설정부(110), 제1 메모리(120), 스펙 비교부(130), 충방전 제어부(140)를 포함하여 구성된다.The battery control unit 100 of the present invention includes a normal specification setting unit 110, a first memory 120, a specification comparison unit 130, and a charge/discharge control unit 140.

상기 정상 스펙 설정부(110)는 소정의 목적에 사용되는 배터리를 설계할 때, 설정된 배터리의 출력 전압, 전류, 배터리의 정상 동작 온도가 저장되어 있는 제2 메모리(111)와 사용자가 설정하는 소정의 오차 범위가 저장되는 제3 메모리(112), 상기 제2 메모리(111)에 저장되어 있는 설계시 배터리 설정 값과 제3 메모리(112)에 저장되어 있는 소정의 오차 범위를 더해 정상 스펙 값을 연산하는 연산 모듈(미도시)을 포함하여 구성된다.When designing a battery used for a predetermined purpose, the normal specification setting unit 110 includes a second memory 111 in which the set output voltage, current, and normal operating temperature of the battery are stored, and a predetermined value set by the user. The third memory 112 in which the error range of is stored, the battery setting value stored in the second memory 111 and a predetermined error range stored in the third memory 112 are added to obtain a normal specification value. It is configured to include a calculation module (not shown) to calculate.

종래에는 이러한 정상 스펙 값이 배터리 관리 장치에 고정된 형태로 저장되어 수정 및 변경이 어려웠다.Conventionally, these normal specification values are stored in a fixed form in the battery management device, making it difficult to modify and change.

그러나 본 발명에서는 배터리 관리 장치(300)의 정상 스펙을 사용자가 설정하도록 함으로서, 배터리의 용량이 변경되거나, 허용 오차 범위가 변경되어도 사용자가 유연하게 대처할 수 있게 된다.However, in the present invention, by allowing the user to set the normal specifications of the battery management apparatus 300, the user can flexibly cope with the change in the capacity of the battery or the change in the tolerance range.

한편, 본 발명의 제1 메모리(120)는 상기 정상 스펙 설정부(110)에서 연산된 정상 스펙 값이 저장되는 공간으로, 상기 제1 메모리(120)에 저장된 정상 스펙 값은 후술하는 스펙 비교부(130)에서 사용된다.Meanwhile, the first memory 120 of the present invention is a space in which the normal specification value calculated by the normal specification setting unit 110 is stored, and the normal specification value stored in the first memory 120 is a specification comparison unit to be described later. Used in (130).

한편, 상기 스펙 비교부(130)는 사용자가 수정 및 변경이 가능한 FPGA로 구현되는 비교 모듈(131)과. 상기 정상 스펙 값과 현재 스펙 값을 비교하여, 비교 결과 값을 상기 충방전 제어부(140)로 전송하는 통신 모듈(132)을 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, the specification comparison unit 130 includes a comparison module 131 implemented in an FPGA that can be modified and changed by a user. It may be configured to include a communication module 132 that compares the normal specification value and the current specification value and transmits the comparison result value to the charge/discharge control unit 140.

한편, 상기 충방전 제어부(140)는 상기 스펙 비교부(130)의 결과에 따라 충방전 스위치(미도시)를 제어하여 배터리(300)의 충방전을 제어할 수 있다.Meanwhile, the charging/discharging control unit 140 may control charging/discharging of the battery 300 by controlling a charging/discharging switch (not shown) according to the result of the specification comparison unit 130.

보다 구체적으로, 상기 스펙 비교부(130)의 결과가 모두 정상 상태인 경우, 배터리가 정상 상태라 판단하여 별도의 충방전 스위치를 제어하지 않고, 현재 충전 상태 또는 방전 상태를 유지하고, 상기 스펙 비교 단계의 결과가 과전압 및 과전류 이상 신호인 경우, 배터리가 과충전 상태이므로 배터리의 손상 및 배터리에 연결된 전자 장치에 손상을 줄 가능성이 있다고 판단하여, 충전 스위치를 오프 시켜 배터리의 충전을 차단하고, 현재 전압 및 전류가 정상 스펙 값이 될 때까지 강제 방전 스위치를 온 시켜 배터리를 강제 방전 시켜 배터리에서 과전압 및 과전류가 출력되는 것을 방지할 수 있다. More specifically, when the results of the spec comparison unit 130 are all in a normal state, it is determined that the battery is in a normal state, and a separate charge/discharge switch is not controlled, and the current state of charge or discharge is maintained, and the specifications are compared. If the result of the step is an overvoltage or overcurrent abnormal signal, it is determined that the battery is in an overcharged state and may damage the battery or damage the electronic device connected to the battery, and the charging switch is turned off to block charging of the battery, and the current voltage And the battery is forcibly discharged by turning on the forcible discharge switch until the current reaches the normal specification value, thereby preventing overvoltage and overcurrent from being output from the battery.

한편, 상기 스펙 비교부(130)의 결과가 저전압 및 저전류 이상 신호인 경우, 배터리의 충전량이 부족하므로 배터리가 손상되거나, 배터리에 연결된 전자 장치가 오동작을 일으킬 가능성이 있다고 판단하여 배터리의 방전 스위치를 오프 시켜 배터리의 방전을 차단하고, 충전 스위치를 온 시켜 현재 전압 및 전류가 정상 스펙 값이 될 때까지 배터리를 충전 시킬 수 있다.On the other hand, if the result of the specification comparison unit 130 is a low voltage and low current abnormal signal, it is determined that the battery is damaged due to insufficient charge amount of the battery, or the electronic device connected to the battery may malfunction, and the discharge switch of the battery The battery can be charged until the current voltage and current reach the normal specification value by turning off the battery and turning on the charging switch.

한편, 상기 스펙 비교부(130)의 결과가 배터리 온도 이상 신호인 경우, 배터리의 내부에 문제가 있다고 판단하여 충전 스위치와 방전 스위치 모두를 오프 시켜 충방전을 차단한다. 예를 들어 배터리의 온도가 올라가게 되면 배터리 내부에 있는 화학물질의 반응이 빨라져 배터리가 폭발할 위험이 있고, 배터리의 온도 너무 낮은 경우 배터리의 출력 값이 정상적으로 출력되지 않으므로, 배터리의 충전 및 방전을 차단하고, 현재 배터리의 온도가 정상 스펙 값이 될 때까지 대기할 수 있다.On the other hand, when the result of the specification comparison unit 130 is a battery temperature abnormality signal, it is determined that there is a problem in the battery, and both the charging switch and the discharging switch are turned off to block charging and discharging. For example, if the temperature of the battery rises, there is a risk of the battery exploding due to the rapid reaction of chemical substances inside the battery.If the temperature of the battery is too low, the battery output value will not be output normally. Shut off and wait until the current battery temperature reaches the normal specification value.

도 5는 본 발명의 배터리 관리 방법의 흐름도이다.5 is a flowchart of a battery management method according to the present invention.

이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 배터리 관리 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a battery management method according to the present invention will be described with reference to FIG. 5.

본 발명의 배터리 관리 방법은 정상 스펙 값을 설정하는 정상 스펙 설정 단계(S110), 상기 설정된 정상 스펙 값을 메모리에 저장하는 정상 스펙 저장 단계(S120), 배터리의 현재 스펙 값을 측정하는 현재 스팩 측정 단계(S130), 상기 정상 스펙 값과 현재 스펙 값을 비교하는 스펙 비교 단계(S140), 상기 스펙 비교 단계(S140)의 결과에 따라 배터리 충방전 스위치를 제어하는 충방전 제어 단계(S150)를 포함하여 구성된다.The battery management method of the present invention includes a normal specification setting step (S110) of setting a normal specification value, a normal specification storage step (S120) of storing the set normal specification value in a memory, and a current specification measurement of measuring the current specification value of the battery. Step (S130), a specification comparison step (S140) of comparing the normal specification value with a current specification value, and a charge/discharge control step (S150) of controlling a battery charge/discharge switch according to the result of the specification comparison step (S140). It is composed by

보다 구체적으로 상기 정상 스펙 설정 단계(S110)는 배터리 관리 장치에 배터리가 설계될 때 설정되는 배터리의 고유한 출력 전압 및 전류, 배터리의 정상 동작 온도에 대한 값에 사용자가 설정하는 소정의 오차 범위를 더해서 배터리가 정상 상태일 때 출력되는 전압, 전류 및 배터리가 정상 동작하는 온도 값인 정상 스펙 값을 설정하는 단계이다.More specifically, in the normal specification setting step (S110), a predetermined error range set by the user to values for the battery's unique output voltage and current, and the normal operating temperature of the battery set when the battery is designed in the battery management device In addition, it is the step of setting the normal specification value, which is the voltage and current output when the battery is in a normal state and the temperature at which the battery operates normally.

이와 같이 사용자가 정상 스펙 값을 자유롭게 설정할 수 있게 되면, 배터리의 용량이 변경되거나, 배터리를 사용하는 목적이 변경되는 경우에 변경 및 수정된 값을 배터리 관리 장치에 바로 반영할 수 있어 시간 및 비용이 절감되는 효과가 있다.In this way, if the user can freely set the normal specification value, the changed and modified values can be directly reflected in the battery management device when the capacity of the battery is changed or the purpose of using the battery is changed, saving time and cost. There is an effect of saving.

한편, 상기 정상 스펙 저장 단계(S120)는 상기 정상 스펙 설정 단계에서 설정된 정상 스펙 값을 제1 메모리에 저장하는 단계이다.Meanwhile, in the storing of the normal specification (S120), the normal specification value set in the setting of the normal specification is stored in the first memory.

한편, 상기 현재 스펙 측정 단계(S130)는 현재 배터리 팩의 스펙 값을 측정하는 단계로, 배터리의 현재 출력 전압을 측정하는 단계, 현재 출력 전류를 측정하는 단계, 배터리의 온도를 측정하는 단계를 포함하여 구성된다.On the other hand, the current specification measurement step (S130) is a step of measuring the specification value of the current battery pack, including measuring the current output voltage of the battery, measuring the current output current, and measuring the temperature of the battery It is composed by

한편, 상기 스펙 비교 단계(S140)는 상기 정상 스펙 설정 단계(S110)에서 설정된 정상 스펙 값과 상기 현재 스펙 측정 단계(S130)에서 측정된 현재 배터리 스펙 값을 비교하는 비교 단계와 상기 비교 단계의 결과를 충방전 제어부로 전송하는 단계를 포함하여 구성된다.Meanwhile, in the specification comparison step (S140), a comparison step of comparing the normal specification value set in the normal specification setting step (S110) with the current battery specification value measured in the current specification measurement step (S130) and a result of the comparison step And transmitting to the charge/discharge control unit.

한편, 상기 충방전 제어 단계(S150)는 상기 스펙 비교 단계(S140)의 결과가 모두 정상 상태인 경우, 배터리가 정상 상태라 판단하여 현재 상태를 유지하고, 상기 스펙 비교 단계의 결과가 과전압 및 과전류 이상 신호인 경우, 배터리가 과충전 상태이므로 배터리의 손상 및 배터리에 연결된 전자 장치에 손상을 줄 가능성이 있다고 판단하여, 배터리의 충전을 차단하고, 현재 전압 및 전류가 정상 스펙 값이 될 때까지 배터리를 방전 시켜 배터리에서 과전압 및 과전류가 출력되는 것을 방지할 수 있다. Meanwhile, in the charging/discharging control step (S150), when the results of the specification comparison step (S140) are all in a normal state, it is determined that the battery is in a normal state and maintains the current state, and the result of the specification comparison step is overvoltage and overcurrent. In case of an abnormal signal, it is judged that the battery is overcharged and there is a possibility of damaging the battery or the electronic device connected to the battery, and the charging of the battery is blocked, and the battery is operated until the current voltage and current are normal specifications. Discharge can prevent overvoltage and overcurrent from being output from the battery.

한편, 상기 스펙 비교 단계(S140)의 결과가 저전압 및 저전류 이상 신호인 경우, 배터리의 충전량이 부족하므로 배터리의 손상을 방지하고, 배터리에 연결된 전자 장치가 오동작을 일으킬 가능성이 있다고 판단하여 배터리의 방전을 차단하고, 현재 전압 및 전류가 정상 스펙 값이 될 때까지 배터리를 충전 시킬 수 있다.On the other hand, if the result of the specification comparison step (S140) is a low voltage and low current abnormal signal, damage to the battery is prevented because the charge amount of the battery is insufficient, and it is determined that there is a possibility that an electronic device connected to the battery may malfunction. Discharge can be blocked and the battery can be charged until the current voltage and current reach the normal specifications.

한편, 상기 스펙 비교 단계(S140)의 결과가 배터리 온도 이상 신호인 경우, 배터리의 온도가 올라가게 되면 배터리 내부에 있는 화학물질의 반응이 빨라져 배터리가 폭발할 위험이 있고, 배터리의 온도 너무 낮은 경우 배터리의 출력 값이 정상적으로 출력되지 않으므로, 배터리의 충전 및 방전을 차단하고, 현재 배터리의 온도가 정상 스펙 값이 될 때까지 대기할 수 있다.On the other hand, if the result of the specification comparison step (S140) is a battery temperature abnormality signal, when the temperature of the battery increases, there is a risk of the battery exploding due to the rapid reaction of chemical substances in the battery, and the temperature of the battery is too low. Since the battery's output value is not normally output, it is possible to block charging and discharging of the battery and wait until the current temperature of the battery reaches the normal specification value.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.On the other hand, although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above embodiment, it should be noted that the above embodiment is for the purpose of explanation and not for the limitation thereof. In addition, those skilled in the art in the technical field of the present invention will be able to understand that various embodiments are possible within the scope of the spirit of the present invention.

100 : 배터리 제어부
110 : 정상 스펙 설정부
130 : 스펙 비교부
200 : 현재 스펙 측정부100: battery control unit
110: Normal specification setting unit
130: specification comparison unit
200: current specification measurement unit

Claims (8)

배터리를 제어하는 배터리 제어 방법에 있어서,
배터리의 용량 또는 사용 목적 변경에 따라 배터리의 충/방전 제어 기준을 조절하기 위하여, 사용자가 소정의 오차 범위를 변경하여 설정하는 오차범위 변경 설정단계;
배터리 설계 시 설정된 배터리의 고유한 출력 전압 및 전류 값, 정상 동작 온도 값과 상기 오차범위 변경 설정단계에서 사용자가 변경 설정한 소정의 오차범위를 이용하여, 배터리의 충/방전을 제어하는 기준 값인 정상 상태에서의 배터리의 출력 전압 및 전류, 배터리의 온도를 포함하는 정상 스펙 값을 산출하는 정상 스펙 산출 단계;
상기 정상 스펙 산출 단계에서 산출된 정상 스펙 값을 배터리 제어 장치의 제1 메모리에 저장하는 정상 스펙 저장 단계;
현재 배터리의 출력 전압 및 전류, 배터리의 온도를 포함하는 현재 스펙 값을 측정하는 현재 스펙 측정 단계;
상기 현재 스펙 값과 상기 배터리 제어 장치의 제1 메모리에 저장되어 있는 정상 스펙 값을 비교하는 스펙 비교 단계;
상기 스펙 비교 단계의 비교 결과에 따라 배터리의 충방전을 제어하는 배터리 제어 단계;
를 포함하여 구성되어,
배터리의 용량 또는 사용 목적에 따라 배터리의 충/방전을 제어하는 기준 값인 정상 스펙 값을 유동적으로 조절하여 배터리의 충/방전을 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치 구성 방법.In the battery control method for controlling the battery,
An error range change setting step in which a user changes and sets a predetermined error range in order to adjust a charge/discharge control standard of a battery according to a change in capacity or purpose of use of the battery;
Using the battery's unique output voltage and current value, the normal operating temperature value, and a predetermined error range changed and set by the user in the error range change setting step, which is the standard value for controlling the charging/discharging of the battery. A normal specification calculation step of calculating a normal specification value including an output voltage and current of the battery in a state, and a temperature of the battery;
A normal specification storage step of storing the normal specification value calculated in the normal specification calculation step in a first memory of the battery control device;
A current specification measurement step of measuring a current specification value including an output voltage and current of a current battery and a temperature of the battery;
A specification comparison step of comparing the current specification value with a normal specification value stored in a first memory of the battery control device;
A battery control step of controlling charging and discharging of the battery according to the comparison result of the specification comparison step;
Consists of including,
A method of configuring a battery control device, characterized in that the charging/discharging of the battery is controlled by flexibly adjusting a normal specification value, which is a reference value for controlling charging/discharging of the battery according to the capacity or purpose of use of the battery. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 배터리 제어 단계는,
상기 스펙 비교 단계의 결과가 모두 정상인 경우,
배터리가 정상 상태라 판단하여 현재 상태를 유지하고,
상기 스펙 비교 단계의 결과가 과전압 및 과전류 이상 신호인 경우,
배터리의 충전을 차단하고,
현재 전압 및 전류가 정상 스펙 값이 될 때까지 배터리를 방전시키고,
상기 스펙 비교 단계의 결과가 저전압 및 저전류 이상 신호인 경우,
배터리의 방전을 차단하고,
현재 전압 및 전류가 정상 스펙 값이 될 때까지 배터리를 충전시키고,
상기 스펙 비교 단계의 결과가 배터리 온도 이상 신호인 경우,
배터리의 충전 및 방전은 차단하고,
현재 배터리의 온도가 정상 스펙 값이 될 때까지 대기하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치 구성 방법.
The method according to claim 1,
The battery control step,
If the results of the above specification comparison step are all normal,
It determines that the battery is in a normal state and maintains the current state,
When the result of the specification comparison step is an overvoltage and overcurrent abnormal signal,
Block the charging of the battery,
Discharge the battery until the current voltage and current reach the normal specification values,
When the result of the specification comparison step is a low voltage and low current abnormal signal,
Cut off the discharge of the battery,
Charge the battery until the current voltage and current reach the normal specifications,
When the result of the specification comparison step is a battery temperature abnormality signal,
Block charging and discharging of the battery,
A method of configuring a battery control device, characterized in that waiting for the current battery temperature to reach a normal specification value.
 배터리를 제어하는 배터리 제어 장치에 있어서,
현재 배터리의 출력 전압 값 및 전류 값, 배터리의 온도 값을 포함하는 현재 스펙 값을 측정하는 현재 스펙 측정부;
사용자의 설정에 따라 유동적으로 변경되는 정상 스펙 값을 기준으로 하여,상기 현재 스펙 값 측정부의 측정 값과 정상 스펙 값의 비교 결과에 따라 배터리의 충/방전을 제어하는 배터리 제어부;
를 포함하여 구성되며,
상기 배터리 제어부는,
배터리 설계 시 설정된 배터리의 고유한 출력 전압 및 전류 값, 정상 동작 온도 값이 저장되어 있는 제2 메모리; 사용자가 유동적으로 변경 설정하는 소정의 오차 범위가 저장되는 제3 메모리; 상기 제2 메모리에 저장되어 있는 배터리 설계 시 설정 값과 사용자의 변경 설정에 의해 상기 제3 메모리에 저장되는 소정의 오차 범위를 이용하여, 현재 배터리의 충/방전을 제어하는 기준 값인 정상 스펙 값을 연산하는 연산 모듈; 을 포함하여 구성되어, 사용자의 설정에 따라 상기 정상 스펙 값을 유동적으로 조절하는 정상 스펙 설정부;
상기 정상 스펙 설정부로부터 산출되는 사용자의 설정 변경에 따라 조절된 정상 스펙 값이 저장되는 제1 메모리;
상기 현재 스펙 측정부에서 측정된 배터리의 현재 스펙 값과 상기 제1 메모리에 저장된 정상 스펙 값을 비교하는 스펙 비교부;
상기 스펙 비교부의 비교 결과에 따라 배터리의 충/방전을 제어하는 충방전 제어부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
In the battery control device for controlling the battery,
A current specification measuring unit measuring a current specification value including an output voltage value and a current value of the current battery, and a temperature value of the battery;
A battery controller configured to control charging/discharging of the battery based on a normal specification value that is fluidly changed according to a user's setting, based on a comparison result of a measurement value of the current specification value measuring unit and a normal specification value;
Consists of including,
The battery control unit,
A second memory for storing the battery's unique output voltage and current values and normal operating temperature values set during battery design; A third memory configured to store a predetermined error range that the user changes and sets fluidly; Using a set value stored in the second memory when designing the battery and a predetermined error range stored in the third memory according to the user's change setting, a normal specification value, which is a reference value for controlling the charging/discharging of the current battery, is determined. An operation module that calculates; A normal specification setting unit configured to include, and fluidly adjusting the normal specification value according to a user's setting;
A first memory for storing a normal specification value adjusted according to a user's setting change calculated from the normal specification setting unit;
A specification comparison unit comparing a current specification value of the battery measured by the current specification measurement unit with a normal specification value stored in the first memory;
A charge/discharge control unit controlling charging/discharging of the battery according to the comparison result of the specification comparison unit;
Battery control device, characterized in that configured to include.
 청구항 4에 있어서,
상기 현재 스펙 값 측정부는,
배터리의 전압을 측정하는 전압 측정 모듈;
배터리의 전류를 측정하는 전류 측정 모듈;
배터리의 온도를 측정하는 온도 측정 모듈;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
The method of claim 4,
The current specification value measuring unit,
A voltage measurement module for measuring the voltage of the battery;
A current measurement module that measures the current of the battery;
A temperature measurement module for measuring the temperature of the battery;
Battery control device, characterized in that configured to include.
 삭제delete 청구항 4에 있어서,
상기 스펙 비교부는,
상기 정상 스펙 값과 현재 스펙 값을 비교하는 비교 모듈;
상기 비교 모듈의 결과 값을 충방전 제어부로 전송하는 통신 모듈;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
The method of claim 4,
The specification comparison unit,
A comparison module comparing the normal specification value with a current specification value;
A communication module for transmitting the result value of the comparison module to a charge/discharge control unit;
Battery control device, characterized in that configured to include.
 청구항 4에 있어서,
상기 충방전 제어부는
상기 스펙 비교부의 결과가 모두 정상이면
충방전 스위치를 현재 상태 그대로 유지하고,
상기 스펙 비교부의 결과가 과전압 및 과전류 이상 신호면,
충전 스위치를 오프 시켜 배터리의 충전을 차단하고,
상기 스펙 비교부의 결과가 저전압 및 저전류 이상 신호면,
방전 스위치를 오프 시켜 배터리의 방전을 차단하고,
상기 스펙 비교부의 결과가 배터리 온도 이상 신호면,
충전 스위치와 방전 스위치를 모두 오프 시켜 배터리의 충전 및 방전은 차단하고, 현재 배터리의 온도가 정상 스펙 값이 될 때까지 대기하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어 장치.
The method of claim 4,
The charge/discharge control unit
If the results of the above spec comparison section are all normal
Keep the charge/discharge switch as it is,
If the result of the specification comparison unit is an overvoltage and overcurrent abnormal signal,
Turn off the charge switch to block charging of the battery,
If the result of the specification comparison unit is a low voltage and low current abnormal signal,
Turn off the discharge switch to block the discharge of the battery,
If the result of the specification comparison unit is a battery temperature abnormality signal,
A battery control device, characterized in that the charging and discharging of the battery is blocked by turning off both the charging switch and the discharging switch, and waiting until the current temperature of the battery reaches a normal specification value.
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