KR102262097B1 - Ess의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치 - Google Patents

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Abstract

실시예는 ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치에 관한 것이다.
구체적으로, 이러한 장치는 셀 밸런싱이 될 시, 배터리팩 초기 상태와 밸런싱스위치의 오프된 상태에서 셀 전압과 각 셀 전압 편차를 미리 설정된 규격화 범위 내인지에 따라 확인해서 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무를 검출한다.
그래서, 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상이 있는 것으로 검출될 시, 각 셀의 밸런싱스위치마다에 대응되어 설치된 셀과 밸런싱부의 사이의 설치된 휴즈로부터 오프를 해서 각 셀별로 전원 라인을 차단하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 이를 통해 BMS 셀 밸런싱부의 문제가 발생될 시 각 셀별로 문제를 검출해서 이에 따라 전류 흐름을 차단한다.
그리고, 이를 통해 밸런싱부 제어 스위치 문제가 발생될 시, 각 셀의 전류 흐름을 차단해서 셀간 전압차 및 0V 드롭 현상을 방지하고, 발화 및 안전 문제도 방지한다.

Description

ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치{Apparatus for blocking power line cell balancing part employing energy storage system}
본 명세서에 개시된 내용은 ESS(Energy Storage System)를 통해 에너지를 저장할 시, BMS(Battery Management System)의 셀 밸런싱부에서 발생하는 전원 라인 문제를 검출해서 차단하는 장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일반적으로, ESS는 발전소에서 과잉 생산된 전력을 전력계통(Grid)에 저장했다가 전력이 가장 필요한 시기 또는 일시적으로 전력이 부족할 때에 전력을 공급하여 에너지 효율을 높이는 시스템이다. 따라서 이러한 ESS는 전기를 저장하는 배터리와 이를 효율적으로 관리하는 장치로 구성된다. 이때, 배터리는 여러 개의 셀(전지)로 이루어진다.
그래서, 이러한 경우 셀간의 전압은 예를 들어, 배터리에서 충전/방전을 하면 조금씩 달라지는데, 셀 밸런스 기능을 통해 배터리의 각 셀 전압을 동일하게 맞추어서 그로 인한 문제점을 해결한다.
예를 들어, 이러한 문제점은 2개 셀을 충전 중 하나의 셀 전압이 4.2V가 되고 다른 셀 전압이 4.0V가 된다면 그 다른 셀의 보호를 위해 충전을 중지해야 하는데, 이를 경우 전체 충전 용량이 줄어들게 된다.
그래서 이러한 문제점을 해결하기 위해 셀 밸런싱부는 에너지를 저장할 시, BMS에서 밸런싱 저항과 밸런싱 제어 스위치(패시브(passive) 셀 밸런싱부)를 구성해서 마련되었다.
그런데, 이때 셀 밸런싱부는 이러한 ESS용 이차전지 배터리팩 BMS의 패시브 셀 밸런싱 스위치 문제가 발생될 시, 각 셀의 전류 흐름을 제어하기가 쉽지 않아서 문제가 발생한다.
예를 들어, 그 셀 밸런싱부는 밸런싱부 제어 스위치 문제가 발생될 시, 각 셀의 전류 흐름 차단이 쉽지 않아서 셀간 전압차 및 0V 드롭 현상이 발생하고, 발화 및 안전 문제도 발생한다.
이러한 배경의 선행기술문헌은 관련 선행기술을 살펴볼 경우, 특허문헌으로부터 선행기술을 조사해서 관련 선행기술로서 직접적으로 관련된 국내선행기술이 검색되지 않고 참고할 정도의 아래의 특허문헌이 나와 대체적으로 적은 편이다.
(특허문헌 1) KR1020160071206 A
참고로, 이러한 특허문헌 1의 기술은 에너지 저장에 따라 셀 밸런싱을 할 시, 배터리 셀과 셀 밸런싱부의 스위치 사이의 방전 보호부를 통해 비정상 상태의 셀 밸런싱 과정으로 인한 과방전을 보호하는 것이다.
개시된 내용은, BMS 셀 밸런싱부의 문제가 발생될 시 각 셀별로 문제를 검출해서 이에 따라 전류 흐름을 차단할 수 있도록 하는 ESS의 셀 밸런싱 부 전원 라인 차단 장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 ESS의 셀 밸런싱 부 전원 라인 차단 장치는,
셀 밸런싱이 될 시, 배터리팩 초기 상태와 밸런싱스위치의 오프된 상태에서 셀 전압과 각 셀 전압 편차를 미리 설정된 규격화 범위 내인지에 따라 확인해서 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무를 검출한다.
그래서, 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상이 있는 것으로 검출될 시, 각 셀의 밸런싱스위치마다에 대응되어 설치된 셀과 밸런싱부의 사이의 설치된 휴즈로부터 오프를 해서 각 셀별로 전원 라인을 차단하는 것을 특징으로 한다.
다른 실시예에 따른 ESS의 셀 밸런싱 부 전원 라인 차단 장치는,
셀 밸런싱이 될 시, 각 셀 밸런싱스위치의 미리 설정된 시간단위의 온/오프로부터 셀 전압의 드롭 편차를 미리 설정된 규격화 범위 내인지에 따라 확인해서 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무를 검출한다.
그래서, 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상이 있는 것으로 검출될 시, 각 셀의 밸런싱스위치마다에 대응되어 설치된 셀과 밸런싱부의 사이의 설치된 휴즈로부터 오프를 해서 각 셀별로 전원 라인을 차단하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시예에 따른 ESS의 셀 밸런싱 부 전원 라인 차단 장치는,
셀 밸런싱이 될 시, 배터리팩 전원 라인의 무부하 상태에서 전류를 센싱해서 측정한다.
그래서, 배터리팩 전원 라인의 무부하 상태에서의 전류와 셀 밸런싱 전류의 차이값이 미리 설정된 규격화 범위 외인 경우, 각 셀의 밸런싱스위치마다에 대응되어 설치된 셀과 밸런싱부의 사이의 설치된 휴즈로부터 오프를 해서 각 셀별로 전원 라인을 차단하는 것을 특징으로 한다.
이들과 다른 실시예에 따른 ESS의 셀 밸런싱 부 전원 라인 차단 장치는,
셀 밸런싱이 될 시, 배터리팩 무부하 혹은 만충전 상태의 셀 전압 및 밸런싱 상태의 셀 전압의 이격 차이를 미리 설정된 규격화 범위 내인지에 따라 확인해서 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무를 검출한다.
그래서, 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상이 있는 것으로 검출될 시, 각 셀의 밸런싱스위치마다에 대응되어 설치된 셀과 밸런싱부의 사이의 설치된 휴즈로부터 오프를 해서 각 셀별로 전원 라인을 차단하는 것을 특징으로 한다.
실시예들에 의하면, BMS 셀 밸런싱부의 문제가 발생될 시 각 셀별로 문제를 검출해서 이에 따라 전류 흐름을 차단한다.
그리고, 이를 통해 밸런싱부 제어 스위치 문제가 발생될 시, 각 셀의 전류 흐름을 차단해서 셀간 전압차 및 0V 드롭 현상을 방지하고, 발화 및 안전 문제도 방지한다.
도 1은 일실시예에 따른 ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치의 구성을 도시한 블록도
도 2는 도 1의 장치의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트
도 1은 일실시예에 따른 ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 그 장치는 에너지저장에 따라 셀 밸런싱할시 배터리팩 초기상태 및 밸런싱스위치의 오프상태에서 셀 전압 및 각 셀 전압 편차가 규격범위 내인지에 따라 셀 밸런싱부 이상을 검출하는 셀 감시 및 밸런싱부(101), 디코더(102), 각 셀별로 구비된 휴즈 온/오프 스위치(103)와 휴즈(104)를 포함한다.
그리고, 이러한 경우 일실시예에 따른 장치는 제어부(105)가 이렇게 셀 밸런싱부 이상이 검출될 시 상기 디코더(102)에 의한 해당 휴즈 온/오프 스위치(103)의 제어를 통해 휴즈(104)를 오프시켜 각 셀별로 전원 라인을 차단한다.
상기 셀 감시 및 밸런싱부(101)는 셀 밸런싱될 시 배터리팩 초기 상태 및 밸런싱스위치의 오프 상태에서 셀 전압 및 각 셀 전압 편차를 미리 설정된 규격화 범위 내인지에 따라 확인해서 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무를 검출한다.
디코더(102)는 이렇게 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무가 검출될 시, 상기 제어부(105)로부터 온/오프를 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무에 따라 제어받아 하도록 해서 각 셀의 전류 흐름이 단속되도록 한다.
휴즈 온/오프 스위치(103)는 그 온/오프가 될 시 각 셀의 밸런싱스위치마다 병렬설치된 션트 저항과 밸런싱 저항에서 그 션트 저항에 직렬연결되어 온/오프를 해당 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무에 따라 해서 각 셀의 전류 흐름을 단속한다.
휴즈(104)는 그 단속이 될 시, 각 셀의 밸런싱스위치마다 휴즈 온/오프 스위치와 밸런싱스위치의 사이에 설치되어 오프/온이 해당 휴즈 온/오프 스위치의 온/오프에 따라 되어 셀의 전류 흐름이 단속된다.
제어부(105)는 그 검출이 될 시, 각 셀의 밸런싱스위치별로 디코더(102)를 통한 각 휴즈 온/오프 스위치의 온/오프 동작을 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무에 따라 상이하게 제어해서 셀 밸런싱부의 이상에 따라 셀의 전류 흐름을 단속시킨다.
이러한 도 1의 일실시예에 따른 ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치의 동작을 도 2를 참조해서 설명한다.
도 2는 도 1의 일실시예에 따른 ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치의 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 도 1의 일실시예에 따른 장치는 ESS를 통해 에너지를 저장할 시, 상기 ESS의 제어부에서 셀 밸런싱을 밸런싱스위치의 온/오프에 따라 제어해서 각 셀간 밸런싱하는 장치를 전제로 한다.
먼저 이때, 배터리팩 초기 상태 및 밸런싱스위치의 오프된 상태에서 셀 전압(S201) 및 각 셀 전압 편차(S202)를 미리 설정된 규격화 범위 내인지에 따라 확인해서(S203, S204) 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무를 검출한다.
구체적으로는, 배터리팩 초기 상태 및 밸런싱스위치의 오프된 상태에서 셀 전압 및 각 셀 전압 편차가 모두 미리 설정된 규격화 범위 내인 경우 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상이 없는 정상으로 검출한다.
반면, 배터리팩 초기 상태 및 밸런싱스위치의 오프된 상태에서 셀 전압 또는 각 셀 전압 편차가 미리 설정된 규격화 범위 외인 경우 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상이 있는 것으로 검출한다.
그러면, 제어부는 이렇게 검출이 될 시, 각 셀의 밸런싱스위치별로 디코더를 통한 각 휴즈 온/오프 스위치의 온/오프 동작을 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무에 따라 상이하게 제어해서 셀 밸런싱부의 이상에 따라 셀 밸런싱 전원을 단속시킨다.
예를 들어, 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상이 있는 것으로 검출될시 해당 셀의 밸런싱스위치의 휴즈 온/오프 스위치의 온 동작을 수행하도록 제어해서 휴즈를 오프하므로 셀 밸런싱부의 이상에 따라 해당 셀의 전류 흐름을 차단한다(S205).
반면, 제어부는 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상이 없는 것으로 검출될 시, 해당 셀의 밸런싱스위치의 휴즈 온/오프 스위치의 오프 동작을 수행하도록 제어해서 휴즈를 온하므로 셀 밸런싱부의 정상에 따라 해당 셀로 전류가 흐르도록 한다.
그래서, BMS 셀 밸런싱부의 문제가 발생될 시 각 셀별로 문제를 검출해서 이에 따라 전류 흐름을 차단한다.
그리고, 이를 통해 밸런싱부 제어 스위치 문제가 발생될 시, 각 셀의 전류 흐름을 차단해서 셀간 전압차 및 0V 드롭 현상을 방지하고, 발화 및 안전 문제도 방지한다.
이상과 같이, 일실시예는 셀 밸런싱이 될 시, 배터리팩 초기 상태와 밸런싱스위치의 오프된 상태에서 셀 전압과 각 셀 전압 편차를 미리 설정된 규격화 범위 내인지에 따라 확인해서 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무를 검출한다.
그래서, 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상이 있는 것으로 검출될 시, 각 셀의 밸런싱스위치마다에 대응되어 설치된 셀과 밸런싱부의 사이의 휴즈로부터 오프를 해서 각 셀별로 전원 라인을 차단한다.
따라서, 이를 통해 BMS 셀 밸런싱부의 문제가 발생될 시 각 셀별로 문제를 검출해서 이에 따라 전류 흐름을 차단한다.
그리고, 더 나아가서 밸런싱부 제어 스위치 문제가 발생될 시, 각 셀의 전류 흐름을 차단해서 셀간 전압차 및 0V 드롭 현상을 방지하고, 발화 및 안전 문제도 방지한다.
한편, 계속해서 전술한 일실시예와 다른 실시예에 따른 ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치의 구성을 설명한다(도 1 참조).
그 장치는 에너지 저장에 따라 셀 밸런싱할 시 각 셀 밸런싱스위치의 미리 설정된 시간단위의 온/오프로부터 셀 전압의 드롭 편차를 규격화 범위 내인지에 따라 확인해서 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무를 검출하는 셀 감시 및 밸런싱부, 디코더, 각 셀별로 구비된 휴즈 온/오프 스위치, 휴즈를 포함한다.
그리고, 이러한 경우 일실시예에 따른 장치는 제어부가 이렇게 셀 밸런싱부 이상이 검출될 시 디코더에 의한 해당 휴즈 온/오프 스위치의 제어를 통해 휴즈를 오프시켜 각 셀별로 전원 라인을 차단한다.
상기 셀 감시 및 밸런싱부는 셀 밸런싱이 될 시, 각 셀 밸런싱스위치의 미리 설정된 시간단위의 온/오프로부터 셀 전압의 드롭 편차를 미리 설정된 규격화 범위 내인지에 따라 확인해서 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무를 검출한다.
예를 들어, 상기 셀 감시 및 밸런싱부는 각 셀 밸런싱스위치의 미리 설정된 시간단위의 온/오프로부터 셀 전압의 드롭 편차가 미리 설정된 규격화 범위 내인 경우 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상이 없는 정상으로 검출한다.
반면, 상기 셀 감시 및 밸런싱부는 각 셀 밸런싱스위치의 미리 설정된 시간단위의 온/오프로부터 셀 전압의 드롭 편차가 미리 설정된 규격화 범위 외인 경우 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상이 있는 것으로 검출한다.
그래서, 제어부는 이렇게 이상이 있는 것으로 검출될 시, 디코더를 통해 해당 셀의 밸런싱스위치의 휴즈 온/오프 스위치의 온 동작을 수행하도록 제어해서 휴즈를 오프하므로 셀 밸런싱부의 이상에 따라 해당 셀의 전류 흐름을 차단한다.
따라서, 위의 일실시예와 마찬가지로 BMS 셀 밸런싱부의 문제가 발생될 시 각 셀별로 문제를 검출해서 이에 따라 전류 흐름을 차단한다.
그리고, 더 나아가서 밸런싱부 제어 스위치 문제가 발생될 시, 각 셀의 전류 흐름을 차단해서 셀간 전압차 및 0V 드롭 현상을 방지하고, 발화 및 안전 문제도 방지한다.
이때, 위의 다른 실시예의 장치에 적용된 디코더, 휴즈 온/오프 스위치, 휴즈, 제어부는 전술한 일실시예의 디코더, 휴즈 온/오프 스위치, 휴즈, 제어부의 구성과 동일하다.
다른 한편으로, 전술한 실시예들과 또 다른 실시예에 따른 ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치의 구성을 설명한다(도 1 참조).
이러한 또 다른 실시예에 따른 장치는 에너지 저장에 따라 셀 밸런싱을 할 시, 배터리팩 전원 라인의 무부하 상태에서 전류를 센싱해서 측정하는 전류 센싱부를 포함한다.
이때, 그 장치는 제어부가 그 측정될 시 각 셀의 밸런싱스위치별로 디코더를 통해 각 휴즈 온/오프 스위치의 온/오프 동작을 배터리팩 전원 라인의 무부하 상태의 전류와 셀 밸런싱 전류의 차이값이 미리 설정된 규격화 범위 내인지의 여부에 따라 상이하게 제어해서 셀 밸런싱부의 이상에 따라 셀 밸런싱 전원을 단속시킨다.
예를 들어, 상기 제어부는 그 측정이 될 시, 각 셀의 밸런싱스위치별로 각 휴즈 온/오프 스위치의 온 동작을 배터리팩 전원 라인의 무부하 상태의 전류와 셀 밸런싱 전류의 차이값이 미리 설정된 규격화 범위 외인 경우 해서 휴즈를 오프하므로 셀 밸런싱부의 이상에 따라 셀의 전류 흐름을 차단한다.
따라서, 위의 실시예들과 마찬가지로 BMS 셀 밸런싱부의 문제가 발생될 시 각 셀별로 문제를 검출해서 이에 따라 전류 흐름을 차단한다.
그리고, 더 나아가서 밸런싱부 제어 스위치 문제가 발생될 시, 각 셀의 전류 흐름을 차단해서 셀간 전압차 및 0V 드롭 현상을 방지하고, 발화 및 안전 문제도 방지한다.
이때, 위의 실시예들과 마찬가지로 적용된 디코더, 휴즈 온/오프 스위치, 휴즈의 구성은 위의 실시예들의 대응되는 구성과 동일하다.
계속해서 또 다른 한편으로, 상기한 실시예들과 또 다른 실시예에 따른 ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치의 구성을 설명한다(도 1 참조).
그 장치는 에너지 저장에 따라 셀 밸런싱을 할 시, 배터리팩 무부하 혹은 만충전 상태의 셀 전압 및 밸런싱 상태의 셀 전압의 이격 차이를 규격화 범위 내인지에 따라 확인해서 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무를 검출하는 셀 감시 및 밸런싱부를 포함한다.
이때, 상기 셀 감시 및 밸런싱부는 에너지 저장에 따라 셀 밸런싱을 할 시, 배터리팩 무부하 혹은 만충전 상태의 셀 전압 및 밸런싱 상태의 셀 전압의 이격 차이가 미리 설정된 규격화 범위 내인 경우 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상이 없는 정상으로 검출한다.
반면, 상기 셀 감시 및 밸런싱부는 에너지 저장에 따라 셀 밸런싱을 할 시, 배터리팩 무부하 혹은 만충전 상태의 셀 전압 및 밸런싱 상태의 셀 전압의 이격 차이가 미리 설정된 규격화 범위 외인 경우 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상이 있는 것으로 검출한다.
그래서, 이렇게 이상이 있는 것으로 검출될 시, 디코더를 통해 해당 셀의 밸런싱스위치의 휴즈 온/오프 스위치의 온 동작을 수행하도록 제어해서 휴즈를 오프하므로 셀 밸런싱부의 이상에 따라 해당 셀의 전류 흐름을 차단한다.
따라서, 위의 실시예들과 마찬가지로 동일한 효과를 얻는다.
이때, 위의 장치에 적용된 디코더, 휴즈 온/오프 스위치, 휴즈, 제어부는 전술한 실시예들의 디코더, 휴즈 온/오프 스위치, 휴즈, 제어부의 구성과 동일하다.
101 : 셀 감시 및 밸런싱부 102 : 디코더
103 : 휴즈 온/오프 스위치 104 : 휴즈
105 : 제어부

Claims (4)

  1. ESS를 통해 에너지를 저장할 시, 상기 ESS의 제어부에서 셀 밸런싱을 밸런싱스위치의 온/오프 상태에 따라 제어함으로써 각 셀간 밸런싱하는, ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치에 있어서,
    상기 셀 밸런싱이 될 시, 배터리팩 초기 상태의 셀 전압 및 밸런싱스위치의 오프된 상태에서의 각 셀 전압 편차가 모두 미리 설정된 규격화 범위 내인지를 확인함으로써 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무를 검출하는, 셀 감시 및 밸런싱부;
    상기 셀 감시 및 밸런싱부에 의해 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무가 검출이 될 시, 상기 제어부로부터의 온/오프를 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무에 따라 제어받아 하도록 함으로써 각 셀의 전류 흐름이 단속되도록 하는, 디코더;
    각 셀의 밸런싱 스위치마다 병렬설치된 션트 저항과 밸런싱 저항에서 상기 션트 저항에 직렬연결되고, 상기 디코더에 의해 온/오프가 될 시, 각 셀의 밸런싱스위치마다로의 셀 전류 흐름 온/오프를 상기 디코더의 온/오프에 따라 함으로써 각 셀의 전류 흐름을 단속하는, 휴즈 온/오프 스위치; 및
    각 셀의 밸런싱스위치마다 휴즈 온/오프 스위치와 밸런싱스위치 사이에 설치되고, 상기 휴즈 온/오프 스위치에 의해 단속이 될 시, 셀마다로의 전류 흐름 오프/온이 해당 휴즈 온/오프 스위치의 온/오프에 따라 됨으로써 각 셀의 전류 흐름이 단속되는, 휴즈;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 검출이 될 시, 각 셀의 밸런싱스위치별로 상기 디코더를 통한 각 휴즈 온/오프 스위치의 온/오프 동작을 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무에 따라 상이하게 제어함으로써 셀 밸런싱부의 이상에 따라 각 셀의 전류 흐름을 단속시키는 것을 특징으로 하는, ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치.
  2. ESS를 통해 에너지를 저장할 시, 상기 ESS의 제어부에서 셀 밸런싱을 밸런싱스위치의 온/오프 상태에 따라 제어해서 각 셀간 밸런싱하는, ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치에 있어서,
    상기 셀 밸런싱이 될 시, 각 셀 밸런싱스위치의 미리 설정된 시간단위의 온/오프로부터 셀 전압의 드롭 편차를 미리 설정된 규격화 범위 내인지에 따라 확인해서 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무를 검출하는, 셀 감시 및 밸런싱부;
    상기 셀 감시 및 밸런싱부에 의해 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무가 검출이 될 시, 상기 제어부로부터의 온/오프를 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무에 따라 제어받아 하도록 함으로써 각 셀의 전류 흐름이 단속되도록 하는, 디코더;
    각 셀의 밸런싱 스위치마다 병렬설치된 션트 저항과 밸런싱 저항에서 상기 션트 저항에 직렬연결되고, 상기 디코더에 의해 온/오프가 될 시, 각 셀의 밸런싱스위치마다로의 셀 전류 흐름 온/오프를 상기 디코더의 온/오프에 따라 함으로써 각 셀의 전류 흐름을 단속하는, 휴즈 온/오프 스위치; 및
    각 셀의 밸런싱스위치마다 휴즈 온/오프 스위치와 밸런싱스위치 사이에 설치되고, 상기 휴즈 온/오프 스위치에 의해 단속이 될 시, 셀마다로의 전류 흐름 오프/온이 해당 휴즈 온/오프 스위치의 온/오프에 따라 됨으로써 각 셀의 전류 흐름이 단속되는, 휴즈;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 검출이 될 시, 각 셀의 밸런싱스위치별로 상기 디코더를 통한 각 휴즈 온/오프 스위치의 온/오프 동작을 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무에 따라 상이하게 제어해서 셀 밸런싱부의 이상에 따라 각 셀의 전류 흐름을 단속시키는 것을 특징으로 하는, ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치.
  3. ESS를 통해 에너지를 저장할 시, 상기 ESS의 제어부에서 셀 밸런싱을 밸런싱스위치의 온/오프에 따라 제어해서 각 셀간 밸런싱하는, ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치에 있어서,
    상기 셀 밸런싱이 될 시, 배터리팩 전원 라인의 무부하 상태에서 전류를 센싱해서 측정하는, 전류 센싱부;
    상기 전류 센싱부에 의해 측정이 될 시, 상기 제어부로부터의 온/오프를 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무에 따라 제어받아 하도록 함으로써 각 셀의 전류 흐름이 단속되도록 하는, 디코더;
    각 셀의 밸런싱 스위치마다 병렬설치된 션트 저항과 밸런싱 저항에서 상기 션트 저항에 직렬연결되고, 상기 디코더에 의해 온/오프가 될 시, 각 셀의 밸런싱스위치마다로의 셀 전류 흐름 온/오프를 상기 디코더의 온/오프에 따라 함으로써 각 셀의 전류 흐름을 단속하는, 휴즈 온/오프 스위치; 및
    각 셀의 밸런싱스위치마다 휴즈 온/오프 스위치와 밸런싱스위치 사이에 설치되고, 상기 휴즈 온/오프 스위치에 의해 단속이 될 시, 셀마다로의 전류 흐름 오프/온이 해당 휴즈 온/오프 스위치의 온/오프에 따라 됨으로써 각 셀의 전류 흐름이 단속되는, 휴즈;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 측정될 시, 각 셀의 밸런싱스위치별로 상기 디코더를 통한 각 휴즈 온/오프 스위치의 온/오프 동작을 배터리팩 전원 라인의 무부하 상태에서의 전류와 셀 밸런싱 전류의 차이값이 미리 설정된 규격화 범위 내인지의 여부에 따라 상이하게 제어해서 셀 밸런싱부의 이상에 따라 각 셀의 전류 흐름을 단속시키는 것을 특징으로 하는, ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치.
  4. ESS를 통해 에너지를 저장할 시, 상기 ESS의 제어부에서 셀 밸런싱을 밸런싱스위치의 온/오프에 따라 제어해서 각 셀간 밸런싱하는, ESS의 셀 밸런싱부 전원 라인 차단 장치에 있어서,
    상기 셀 밸런싱이 될 시, 배터리팩 무부하 혹은 만충전 상태의 셀 전압 및 밸런싱 상태의 셀 전압의 이격 차이를 미리 설정된 규격화 범위 내인지에 따라 확인해서 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무를 검출하는, 셀 감시 및 밸런싱부;
    상기 셀 감시 및 밸런싱부에 의해 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무가 검출이 될 시, 상기 제어부로부터의 온/오프를 각 셀간 밸런싱스위치의 상태 이상 유/무에 따라 제어받아 하도록 함으로써 각 셀의 전류 흐름이 단속되도록 하는, 디코더;
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009247195A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 O2 Micro Inc 充電電流を調節できるバッテリ管理システム
JP2010158086A (ja) 2008-12-26 2010-07-15 Jm Energy Corp セル電圧の均等化制御回路及び均等化制御回路を備えたキャパシタモジュール
JP2018046629A (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 ミツミ電機株式会社 電池制御回路

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140029800A (ko) * 2012-08-30 2014-03-11 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템
KR101562016B1 (ko) * 2013-08-29 2015-11-18 주식회사 엘지화학 셀 밸런싱 스위치의 고장 진단 장치 및 방법
KR20160071206A (ko) * 2014-12-11 2016-06-21 현대오트론 주식회사 셀 밸런싱 고장 보호 장치 및 방법
KR101945900B1 (ko) * 2018-03-20 2019-02-08 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 배터리 팩의 보호 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009247195A (ja) 2008-03-31 2009-10-22 O2 Micro Inc 充電電流を調節できるバッテリ管理システム
JP2010158086A (ja) 2008-12-26 2010-07-15 Jm Energy Corp セル電圧の均等化制御回路及び均等化制御回路を備えたキャパシタモジュール
JP2018046629A (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 ミツミ電機株式会社 電池制御回路

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