KR102266591B1

KR102266591B1 - Battery control appratus and method for detecting internal short of battery

Info

Publication number: KR102266591B1
Application number: KR1020190083344A
Authority: KR
Inventors: 조영신; 어윤필
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2018-07-23
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2021-06-18
Also published as: KR20200011014A

Abstract

실시 예에 따른 배터리의 내부단락 검출 방법은, 배터리의 전압을 복수회 계측하는 단계, 및 상기 배터리가 정전류 충전 중인 경우, 상기 배터리의 제1 시간 구간에서의 제1 전압 값과 제2 시간 구간에서의 제2 전압 값의 차이에 기초하여 상기 배터리의 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간 이후의 시간 구간을 포함할 수 있다. The method of detecting an internal short circuit of a battery according to an embodiment includes measuring the voltage of the battery a plurality of times, and when the battery is being charged with a constant current, a first voltage value in a first time period and a second time period of the battery and determining whether an internal short circuit of the battery has occurred based on a difference in a second voltage value of , wherein the second time period may include a time period after the first time period.

Description

BATTERY CONTROL APPRATUS AND METHOD FOR DETECTING INTERNAL SHORT OF BATTERY

본 발명은 배터리 제어 장치 및 배터리의 내부단락 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery control device and a method for detecting an internal short circuit of a battery.

전기 및 전자 기술의 발달로 작고 가벼우면서도 다양한 기능을 갖는 휴대형 전자제품들의 사용이 급속하게 증가하고 있다. 휴대형 전자제품의 동작을 위한 전원공급 장치로서 배터리(Battery)가 일반적으로 사용되는데, 충전하여 다시 쓸 수 있는 2차 전지가 주로 사용되고 있다.With the development of electric and electronic technologies, the use of small and light portable electronic products having various functions is rapidly increasing. A battery is generally used as a power supply device for the operation of a portable electronic product, and a rechargeable battery that can be recharged and used again is mainly used.

이차전지는 충전이 불가능한 일차전지와는 달리 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 이차전지는 휴대폰이나 노트북과 같이 휴대 가능한 소형 전자기기에 사용되거나 전동공구, 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다. 이차전지의 내부는 양극, 음극, 분리막, 전해질 등으로 구성될 수 있으며 케이스는 금속판 또는 파우치로 이루어질 수 있다.A secondary battery is a battery that can be charged and discharged, unlike a primary battery that cannot be charged. Secondary batteries are widely used as a power source for driving motors such as power tools and automobiles or used in portable small electronic devices such as mobile phones and laptops. The inside of the secondary battery may be composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, an electrolyte, and the like, and the case may be formed of a metal plate or a pouch.

에너지 밀도가 높은 이차전지는 열폭주와 같은 안전문제를 일으킬 수 있는데, 특히 이차전지 내부의 양극과 음극이 단락이 되어 이차전지가 과열되는 경우가 대표적인 예이다. 이러한 내부단락은 분리막의 기능 상실에서 비롯되는데 그 예로 외부충격에 의한 변형, 제조과정에 포함된 금속성 이물질, 전기화학반응에 의한 리튬 또는 구리의 덴드라이트(dendrite) 형성 등이 있을 수 있다.A secondary battery having a high energy density may cause safety problems such as thermal runaway. In particular, a case in which the secondary battery overheats due to a short circuit between the positive and negative electrodes inside the secondary battery is a typical example. This internal short circuit originates from the loss of function of the separator, and examples thereof may include deformation due to external impact, metallic foreign matter included in the manufacturing process, and formation of dendrites of lithium or copper by electrochemical reaction.

종래 이차전지의 내부단락 상태를 사전에 감지해서 이를 예방하는 기술이 개발되고 있다. 이러한 종래 방식은 이차전지의 전압이 매우 안정된 상태로 수 십분 이상의 확인시간이 필요하다. 따라서 이차전지가 계속적으로 충전 또는 방전되는 상태에서 발생하는 내부단락은 감지할 수 없는 단점이 있다.Conventionally, a technique for preventing an internal short circuit of a secondary battery by detecting it in advance is being developed. This conventional method requires a check time of several tens of minutes or more in a state in which the voltage of the secondary battery is very stable. Accordingly, there is a disadvantage that an internal short circuit occurring in a state in which the secondary battery is continuously charged or discharged cannot be detected.

본 발명은 배터리의 내부단락을 빠르게 감지하는 배터리 제어 장치 및 배터리의 내부단락 검출 방법을 제공하기 위함이다.An object of the present invention is to provide a battery control device for quickly detecting an internal short circuit of a battery and a method for detecting an internal short circuit of a battery.

또한, 본 발명은 배터리의 열 폭주를 예방할 수 있는 배터리 제어 장치 및 배터리의 내부단락 검출 방법을 제공하기 위함이다.Another object of the present invention is to provide a battery control device capable of preventing thermal runaway of a battery and a method for detecting an internal short circuit of a battery.

상기 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 배터리의 내부단락 검출 방법은, 배터리의 전압을 복수회 계측하는 단계; 및 상기 배터리가 정전류 충전 중인 경우, 상기 배터리의 제1 시간 구간에서의 제1 전압 값과 제2 시간 구간에서의 제2 전압 값의 차이에 기초하여 상기 배터리의 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간 이후의 시간 구간을 포함할 수 있다. A method for detecting an internal short circuit of a battery according to an embodiment of the present invention for solving the above problem includes: measuring the voltage of the battery a plurality of times; and when the battery is being charged with a constant current, determining whether an internal short circuit of the battery has occurred based on a difference between a first voltage value in a first time period and a second voltage value in a second time period of the battery. In addition, the second time interval may include a time interval after the first time interval.

상기 일 실시 예에 따른 내부단락 검출 방법은, 상기 배터리의 전류를 복수회 계측하는 단계; 및 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전류 변화폭과 상기 제2 시간 구간에서의 상기 배터리의 전류 변화폭이 제1 범위 이내인지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전류 변화폭과 상기 제2 시간 구간에서의 상기 배터리의 전류 변화폭이 상기 제1 범위 이내인 경우에 수행될 수 있다. The method for detecting an internal short circuit according to an embodiment includes: measuring the current of the battery a plurality of times; and determining whether the current change width of the battery in the first time period and the current change width of the battery in the second time period are within a first range, and determining whether the internal short circuit occurs , when the current change width of the battery in the first time period and the current change width of the battery in the second time period are within the first range.

상기 일 실시 예에 따른 내부단락 검출 방법은, 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전압 변화폭이 제2 범위 이내인지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전압 변화폭이 상기 제2 범위 이내인 경우에 수행될 수 있다. The method for detecting an internal short according to an embodiment further includes determining whether a voltage change range of the battery in the first time period is within a second range, and the determining whether the internal short circuit occurs includes: This may be performed when the voltage change range of the battery in the first time period is within the second range.

상기 일 실시 예에 따른 내부단락 검출 방법에서, 상기 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 전압 값에서 상기 제2 전압 값을 감산한 값이 제1 임계치 이상이면, 상기 배터리에 내부단락이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 일 실시 예에 따른 내부단락 검출 방법에서, 상기 제1 전압 값은 상기 제1 시간 구간 동안에 계측된 상기 배터리의 전압 값들의 평균이고, 상기 제2 전압 값은 상기 제2 시간 구간 동안에 계측된 상기 배터리의 전압 값들의 평균이거나, 또는 상기 제1 전압 값은 상기 제1 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전압 값이고, 상기 제2 전압 값은 상기 제2 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전압 값이며, 상기 제1 임계치는 0보다 큰 실수일 수 있다. In the method for detecting an internal short according to the embodiment, the determining whether or not the internal short occurs may include, when a value obtained by subtracting the second voltage value from the first voltage value is equal to or greater than a first threshold value, the battery is internally shorted. It may include a step of determining that this has occurred. In the method for detecting an internal short circuit according to the embodiment, the first voltage value is an average of voltage values of the battery measured during the first time period, and the second voltage value is the second voltage value measured during the second time period. an average of voltage values of the battery, or the first voltage value is an instantaneous voltage value of the battery measured in the first time period, and the second voltage value is an instantaneous voltage value of the battery measured in the second time period value, and the first threshold may be a real number greater than zero.

다른 실시 예에 따른 배터리의 내부 단락 검출 방법은, 상기 배터리의 전류를 복수회 계측하는 단계; 및 상기 배터리가 정전압 충전 중인 경우, 상기 배터리의 제1 시간 구간에서의 제1 전류 값과 제2 시간 구간에서의 제2 전류 값의 차이에 기초하여 상기 배터리의 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간 이후의 시간 구간을 포함할 수 있다. A method for detecting an internal short circuit of a battery according to another embodiment includes: measuring a current of the battery a plurality of times; and when the battery is being charged with a constant voltage, determining whether an internal short circuit of the battery has occurred based on a difference between a first current value in a first time period and a second current value in a second time period of the battery. In addition, the second time interval may include a time interval after the first time interval.

상기 다른 실시 예에 따른 배터리의 내부단락 검출 방법은, 상기 배터리의 전압을 복수회 계측하는 단계; 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전류 변화폭이 제3 범위 이내인지 판단하는 단계; 및 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전압 변화폭이 제4 범위 이내인지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전류 변화폭이 상기 제3 범위 이내이고 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전압 변화폭이 상기 제4 범위 이내인 경우에 수행될 수 있다. The method for detecting an internal short circuit of a battery according to another embodiment includes: measuring the voltage of the battery a plurality of times; determining whether the current variation of the battery in the first time period is within a third range; and determining whether the voltage change width of the battery in the first time period is within a fourth range, wherein the determining whether the internal short circuit occurs includes the current change width of the battery in the first time period This may be performed when the third range is within the third range and the voltage change width of the battery in the first time period is within the fourth range.

상기 다른 실시 예에 따른 배터리의 내부단락 검출 방법은, 상기 배터리의 상기 제1 시간 구간에서의 제1 전압 값과 상기 제2 시간 구간에서의 제2 전압 값 간의 차이가 제2 임계치 이하인지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 전압 값과 상기 제2 전압 값 간의 차이가 상기 제2 임계치 이하인 경우에 수행될 수 있다.The method for detecting an internal short circuit of a battery according to another embodiment includes determining whether a difference between a first voltage value in the first time period and a second voltage value in the second time period of the battery is less than or equal to a second threshold The method may further include the step of determining whether the internal short circuit has occurred, when a difference between the first voltage value and the second voltage value is equal to or less than the second threshold value.

상기 다른 실시 예에 따른 배터리의 내부단락 검출 방법에서, 상기 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 제2 전류 값에서 상기 제1 전류 값을 감산한 값이 제3 임계치 이상이면, 상기 배터리에 내부단락이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 다른 실시 예에 따른 배터리의 내부단락 검출 방법에서, 상기 제1 전류 값은 상기 제1 시간 구간 동안 계측된 상기 배터리의 전류 값들의 평균이고, 상기 제2 전류 값은 상기 제2 시간 구간 동안 계측된 상기 배터리의 전류 값들의 평균이거나, 또는 상기 제1 전류 값은 상기 제1 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전류 값이고, 상기 제2 전류 값은 상기 제2 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전류 값이며, 상기 제3 임계치는 0보다 큰 실수일 수 있다.In the method for detecting an internal short circuit of a battery according to another embodiment, the determining whether or not the internal short has occurred may include: when a value obtained by subtracting the first current value from the second current value is greater than or equal to a third threshold, It may include a step of determining that an internal short circuit has occurred. In addition, in the method for detecting an internal short circuit of a battery according to another embodiment, the first current value is an average of the current values of the battery measured during the first time period, and the second current value is the second time period is an average of the current values of the battery measured during, or the first current value is an instantaneous current value of the battery measured in the first time period, and the second current value is the measured current value in the second time period An instantaneous current value of the battery, and the third threshold may be a real number greater than zero.

또 다른 실시 예에 따른 배터리의 내부단락 검출 방법은, 상기 배터리의 전압 및 전류를 복수회 계측하는 단계; 상기 배터리의 전압 및 전류에 기초하여, 상기 배터리가 충전 중인지 판단하는 단계; 및 상기 배터리의 충전 종료 시점으로부터 임계 시간이 경과한 이후의, 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 제1 전압 값과 제2 시간 구간에서의 상기 배터리의 제2 전압 값의 차이에 기초하여 상기 배터리의 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간 이후의 시간 구간을 포함할 수 있다. A method for detecting an internal short circuit of a battery according to another embodiment includes: measuring a voltage and a current of the battery a plurality of times; determining whether the battery is being charged based on the voltage and current of the battery; and based on the difference between the first voltage value of the battery in the first time period and the second voltage value of the battery in the second time period after a threshold time has elapsed from the charging end point of the battery. and determining whether an internal short circuit has occurred, wherein the second time interval may include a time interval after the first time interval.

상기 또 다른 실시 예에 따른 배터리의 내부단락 검출 방법은, 상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간 동안 상기 배터리로 공급되는 충전 전류가 있는지 판단하는 단계; 및 상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간 동안 상기 배터리의 방전 전류가 제4 임계치 이하인지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간 동안 상기 배터리로 공급되는 충전 전류가 없고, 상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간 동안 상기 배터리의 방전 전류가 상기 제4 임계치 이하인 경우에 수행될 수 있다. The method for detecting an internal short circuit of a battery according to another embodiment includes: determining whether there is a charging current supplied to the battery during the first time period and the second time period; and determining whether the discharge current of the battery is equal to or less than a fourth threshold during the first time period and the second time period, wherein determining whether the internal short circuit occurs includes the first time period and the This may be performed when there is no charging current supplied to the battery during the second time period, and the discharge current of the battery during the first time period and the second time period is less than or equal to the fourth threshold.

상기 또 다른 실시 예에 따른 배터리의 내부단락 검출 방법은, 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 제1 전류 값과 상기 제2 시간 구간에서의 상기 배터리의 제2 전류 값의 차이가 제5 임계치 이하인지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 전류 값과 상기 제2 전류 값의 차이가 상기 제5 임계치 이하이면, 수행될 수 있다. 상기 제1 전류 값은 상기 제1 시간 구간 동안 계측된 상기 배터리의 전류 값들의 평균이고, 상기 제2 전류 값은 상기 제2 시간 구간 동안 계측된 상기 배터리의 전류 값들의 평균이거나, 또는 상기 제1 전류 값은 상기 제1 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전류 값이고, 상기 제2 전류 값은 상기 제2 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전류 값일 수 있다. In the method for detecting an internal short circuit of a battery according to another embodiment, the difference between the first current value of the battery in the first time period and the second current value of the battery in the second time period is a fifth threshold value The method further includes determining whether or not the internal short circuit occurs, and the determining whether the internal short circuit occurs may be performed when a difference between the first current value and the second current value is equal to or less than the fifth threshold value. The first current value is an average of current values of the battery measured during the first time period, and the second current value is an average of current values of the battery measured during the second time period, or the first The current value may be an instantaneous current value of the battery measured in the first time period, and the second current value may be an instantaneous current value of the battery measured in the second time period.

상기 또 다른 실시 예에 따른 배터리의 내부단락 검출 방법은, 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전압 변화폭이 제5 범위 이내인지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전압 변화폭이 상기 제5 범위 이내인 경우에 수행될 수 있다. The method for detecting an internal short circuit of a battery according to another embodiment further includes determining whether a voltage change width of the battery in the first time period is within a fifth range, and determining whether the internal short circuit occurs. , may be performed when the voltage change width of the battery in the first time period is within the fifth range.

상기 또 다른 실시 예에 따른 배터리의 내부단락 검출 방법에서, 상기 내부단락 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1 전압 값에서 상기 제2 전압 값을 감산한 값이 제6 임계치 이상이면, 상기 배터리에 내부단락이 발생하는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 또 다른 실시 예에 따른 배터리의 내부단락 검출 방법에서, 상기 제1 전압 값은 상기 제1 시간 구간 동안에 계측된 상기 배터리의 전압 값들의 평균이고, 상기 제2 전압 값은 상기 제2 시간 구간 동안에 계측된 상기 배터리의 전압 값들의 평균이거나, 또는 상기 제1 전압 값은 상기 제1 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전압 값이고, 상기 제2 전압 값은 상기 제2 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전압 값이며, 상기 제6 임계치는 0보다 큰 실수일 수 있다. In the method of detecting an internal short circuit of a battery according to another embodiment, the determining whether or not the internal short occurs may include: if a value obtained by subtracting the second voltage value from the first voltage value is equal to or greater than a sixth threshold, the battery It may include the step of determining that an internal short circuit occurs. In addition, in the method for detecting an internal short circuit of a battery according to another embodiment, the first voltage value is an average of voltage values of the battery measured during the first time period, and the second voltage value is the second time period. is an average of voltage values of the battery measured during the period, or the first voltage value is an instantaneous voltage value of the battery measured in the first time period, and the second voltage value is measured in the second time period An instantaneous voltage value of the battery, and the sixth threshold may be a real number greater than zero.

일 실시 예에 따른 배터리를 제어하는 장치는, 상기 배터리의 전압 및 전류를 복수회 계측하도록 구성된 계측부; 및 상기 배터리가 정전류 충전 중인 경우, 상기 배터리의 제1 시간 구간에서의 제1 전압 값과 제2 시간 구간에서의 제2 전압 값의 차이에 기초하여 상기 배터리에 내부단락이 발생한 것으로 판단하도록 구성된 감지부를 포함하고, 상기 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간 이후의 시간 구간을 포함할 수 있다. An apparatus for controlling a battery according to an embodiment includes: a measuring unit configured to measure voltage and current of the battery a plurality of times; and sensing configured to determine that an internal short circuit has occurred in the battery based on a difference between a first voltage value in a first time period and a second voltage value in a second time period of the battery when the battery is being charged with a constant current part, and the second time interval may include a time interval after the first time interval.

상기 일 실시 예에 따른 장치에서, 상기 감지부는, 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전류 변화폭과 상기 제2 시간 구간에서의 상기 배터리의 전류 변화폭이 제1 범위 이내이고, 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전압 변화폭이 제2 범위 이내이면, 상기 제1 전압 값과 상기 제2 전압 값을 이용한 상기 배터리의 내부단락 검출을 수행할 수 있다. In the device according to the embodiment, the sensing unit may include: a current change width of the battery in the first time period and a current change width of the battery in the second time period are within a first range, and the first time period When the voltage change range of the battery is within the second range, the internal short circuit detection of the battery may be performed using the first voltage value and the second voltage value.

상기 일 실시 예에 따른 장치에서, 상기 제1 전압 값은 상기 제1 시간 구간 동안에 계측된 상기 배터리의 전압 값들의 평균이고, 상기 제2 전압 값은 상기 제2 시간 구간 동안에 계측된 상기 배터리의 전압 값들의 평균이거나, 또는 상기 제1 전압 값은 상기 제1 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전압 값이고, 상기 제2 전압 값은 상기 제2 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전압 값일 수 있다. In the device according to the embodiment, the first voltage value is an average of voltage values of the battery measured during the first time period, and the second voltage value is the voltage of the battery measured during the second time period. an average of values, or the first voltage value may be an instantaneous voltage value of the battery measured in the first time period, and the second voltage value may be an instantaneous voltage value of the battery measured in the second time period. .

상기 일 실시 예에 따른 장치에서, 상기 감지부는, 상기 제1 전압 값에서 상기 제2 전압 값을 감산한 값이 제1 임계치 이상이면, 상기 배터리에 내부단락이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 상기 제1 임계치는 0보다 큰 실수일 수 있다. In the device according to the embodiment, the sensing unit may determine that an internal short circuit has occurred in the battery when a value obtained by subtracting the second voltage value from the first voltage value is equal to or greater than a first threshold value. The first threshold may be a real number greater than zero.

다른 실시 예에 따른 배터리를 제어하는 장치는, 상기 배터리의 전압 및 전류를 복수회 계측하도록 구성된 계측하도록 구성된 계측부; 및 상기 배터리가 정전압 충전 중인 경우, 상기 배터리의 제1 시간 구간에서의 제1 전류 값과 제2 시간 구간에서의 제2 전류 값의 차이에 기초하여 상기 배터리의 내부단락 발생 여부를 판단하도록 구성된 감지부를 포함하고, 상기 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간 이후의 시간 구간을 포함할 수 있다.An apparatus for controlling a battery according to another embodiment includes: a measuring unit configured to measure the voltage and current of the battery a plurality of times; and sensing configured to determine whether an internal short circuit of the battery has occurred based on a difference between a first current value in a first time period and a second current value in a second time period of the battery when the battery is being charged with a constant voltage part, and the second time interval may include a time interval after the first time interval.

상기 다른 실시 예에 따른 장치에서, 상기 감지부는, 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전류 변화폭이 제3 범위 이내이고, 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전압 변화폭이 제4 범위 이내이면, 상기 제1 전류 값 및 상기 제2 전류 값을 이용한 상기 배터리의 내부단락 검출을 수행할 수 있다. In the device according to the other embodiment, the sensing unit may include, when the current variation range of the battery in the first time period is within a third range, and the voltage variation range of the battery in the first time section is within a fourth range, , an internal short circuit detection of the battery using the first current value and the second current value may be performed.

상기 다른 실시 예에 따른 장치에서, 상기 감지부는, 상기 배터리의 상기 제1 시간 구간에서의 제1 전압 값과 상기 제2 시간 구간에서의 제2 전압 값 간의 차이가 제2 임계치 이하이면, 상기 제1 전류 값 및 상기 제2 전류 값을 이용한 상기 배터리의 내부단락 검출을 수행할 수 있다. In the device according to the other embodiment, the sensing unit may include, when a difference between a first voltage value in the first time period and a second voltage value in the second time period of the battery is equal to or less than a second threshold, the second Internal short circuit detection of the battery may be performed using the first current value and the second current value.

상기 다른 실시 예에 따른 장치에서, 상기 감지부는, 상기 제2 전류 값에서 상기 제1 전류 값을 감산한 값이 제3 임계치 이상이면, 상기 배터리에 내부단락이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 상기 제1 전류 값은 상기 제1 시간 구간 동안 계측된 상기 배터리의 전류 값들의 평균이고, 상기 제2 전류 값은 상기 제2 시간 구간 동안 계측된 상기 배터리의 전류 값들의 평균이거나, 또는 상기 제1 전류 값은 상기 제1 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전류 값이고, 상기 제2 전류 값은 상기 제2 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전류 값일 수 있다. 상기 제3 임계치는 0보다 큰 실수일 수 있다. In the device according to another embodiment, the sensing unit may determine that an internal short circuit has occurred in the battery when a value obtained by subtracting the first current value from the second current value is equal to or greater than a third threshold value. The first current value is an average of current values of the battery measured during the first time period, and the second current value is an average of current values of the battery measured during the second time period, or the first The current value may be an instantaneous current value of the battery measured in the first time period, and the second current value may be an instantaneous current value of the battery measured in the second time period. The third threshold may be a real number greater than zero.

또 다른 실시 예에 따른 배터리를 제어하는 장치는, 상기 배터리의 전압 및 전류를 복수회 계측하도록 구성된 계측하도록 구성된 계측부; 및 상기 배터리의 충전 종료 시점으로부터 임계 시간이 경과한 이후의, 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 제1 전압 값과 제2 시간 구간에서의 상기 배터리의 제2 전압 값의 차이에 기초하여 상기 배터리의 내부단락 발생 여부를 판단하도록 구성된 감지부를 포함하고, 상기 제2 시간 구간은 상기 제1 시간 구간 이후의 시간 구간을 포함할 수 있다. An apparatus for controlling a battery according to another embodiment includes: a measuring unit configured to measure the voltage and current of the battery a plurality of times; and based on the difference between the first voltage value of the battery in the first time period and the second voltage value of the battery in the second time period after a threshold time has elapsed from the charging end point of the battery. and a sensing unit configured to determine whether an internal short circuit has occurred, and the second time interval may include a time interval after the first time interval.

상기 또 다른 실시 예에 따른 장치에서, 상기 감지부는, 상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간 동안 상기 배터리로 공급되는 충전 전류가 없고, 상기 제1 시간 구간 및 상기 제2 시간 구간 동안 상기 배터리의 방전 전류가 제4 임계치 이하이면, 상기 제1 전압 값 및 상기 제2 전압 값을 이용한 상기 배터리의 내부 단락 검출을 수행할 수 있다. In the device according to another embodiment, the sensing unit may include no charging current supplied to the battery during the first time period and the second time period, and the battery during the first time period and the second time period. When the discharge current of the battery is equal to or less than the fourth threshold, the internal short circuit detection of the battery may be performed using the first voltage value and the second voltage value.

상기 또 다른 실시 예에 따른 장치에서, 상기 감지부는, 상기 제1 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 전류 값들의 평균과 상기 제2 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 전류 값들의 평균의 차이가 제5 임계치 이하이면, 상기 제1 전압 값 및 상기 제2 전압 값을 이용한 상기 배터리의 내부 단락 검출을 수행할 수 있다. In the device according to another embodiment, the sensing unit may include a fifth difference between the average of the current values of the battery measured in the first time period and the average of the current values of the battery measured in the second time period. If it is less than the threshold, internal short circuit detection of the battery may be performed using the first voltage value and the second voltage value.

상기 또 다른 실시 예에 따른 장치에서, 상기 감지부는, 상기 제1 시간 구간에서의 상기 배터리의 전압 변화폭이 제5 범위 이내이면, 상기 제1 전압 값 및 상기 제2 전압 값을 이용한 상기 배터리의 내부 단락 검출을 수행할 수 있다. In the device according to another embodiment, the sensing unit may include, when the voltage change range of the battery in the first time period is within a fifth range, the inside of the battery using the first voltage value and the second voltage value Short circuit detection can be performed.

상기 또 다른 실시 예에 따른 장치에서, 상기 감지부는, 상기 제1 전압 값에서 상기 제2 전압 값을 감산한 값이 제6 임계치 이상이면, 상기 배터리에 내부단락이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 상기 제1 전압 값은 상기 제1 시간 구간 동안에 계측된 상기 배터리의 전압 값들의 평균이고, 상기 제2 전압 값은 상기 제2 시간 구간 동안에 계측된 상기 배터리의 전압 값들의 평균이거나, 또는 상기 제1 전압 값은 상기 제1 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전압 값이고, 상기 제2 전압 값은 상기 제2 시간 구간에서 계측된 상기 배터리의 순시 전압 값일 수 있다. 상기 제6 임계치는 0보다 큰 실수일 수 있다. In the device according to another embodiment, the sensing unit may determine that an internal short circuit has occurred in the battery when a value obtained by subtracting the second voltage value from the first voltage value is equal to or greater than a sixth threshold value. The first voltage value is an average of voltage values of the battery measured during the first time period, and the second voltage value is an average of voltage values of the battery measured during the second time period, or the first The voltage value may be an instantaneous voltage value of the battery measured in the first time period, and the second voltage value may be an instantaneous voltage value of the battery measured in the second time period. The sixth threshold may be a real number greater than zero.

본 발명에 따르면, 배터리의 내부단락을 빠르게 감지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that can quickly detect the internal short circuit of the battery.

또한, 본 발명은 배터리의 열 폭주를 예방할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of preventing thermal runaway of the battery.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 등가회로이다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 CC 충전 중의 전압 및 전류를 나타내는 그래프이다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 CV 충전 중의 전압 및 전류를 나타내는 그래프이다.
도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 개방 전압 상태에서의 전압을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 제어 장치에서 전압 그룹과 전류 그룹을 설정하는 일 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내부단락 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6는 본 발명의 제2 실시예에 따른 내부단락 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 내부단락 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a battery control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an equivalent circuit of a battery according to an embodiment of the present invention.
3A is a graph illustrating voltage and current during CC charging of a battery according to an embodiment of the present invention.
3B is a graph illustrating voltage and current during CV charging of a battery according to an embodiment of the present invention.
3C is a graph illustrating a voltage in an open-circuit voltage state of a battery according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates an example of setting a voltage group and a current group in the battery control apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for detecting an internal short according to the first embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method for detecting an internal short according to a second embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method for detecting an internal short according to a third embodiment of the present invention.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 배터리 제어 장치에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a battery control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 3 .

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 등가회로이다.1 is a block diagram showing a configuration of a battery control apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an equivalent circuit of a battery according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 제어 장치(1)는 배터리(10), 계측부(20), 감지부(30), 및 제어부(40)를 포함하고, 배터리(10)의 내부단락을 감지하여 배터리의 열 폭주를 예방할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a battery control device 1 according to an embodiment of the present invention includes a battery 10 , a measurement unit 20 , a sensing unit 30 , and a control unit 40 , and By detecting an internal short circuit, thermal runaway of the battery can be prevented.

배터리(10)는 충전과 방전이 가능한 이차전지로서, 셀(cell)이라 지칭되기도 한다. The battery 10 is a secondary battery capable of charging and discharging, and is also referred to as a cell.

도 2를 참조하면, 배터리(10)는 2 개의 단자(B+, B-)를 포함하고 이러한 2개의 단자(B+, B-)를 통해 외부의 충전 장치(미도시)에 의해 충전되거나 외부의 부하(미도시)에 의해 방전될 수 있다. 설명의 편의를 위해 충전 장치가 배터리 제어 장치(1)의 외부에 있는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.2, the battery 10 includes two terminals (B+, B-) and is charged by an external charging device (not shown) or an external load through these two terminals (B+, B-). (not shown) may be discharged. Although it has been described that the charging device is outside the battery control device 1 for convenience of description, the embodiment of the present invention is not limited thereto.

도 2에 도시된 바와 같이, 배터리(10)는, 내부저항(R_B)을 포함할 수 있고, 내부저항(R_B)은 수 mΩ에서 수백 mΩ의 저항 값을 가질 수 있다. 배터리(10)에 내부단락이 발생하면 배터리(10) 내부의 스위치(S)가 도통되는 것과 동일한 효과가 발생한다. 이러한 스위치(S)가 도통되면, 단락저항(R_S)에 단락 전류(I_short)가 흐르게 되어 배터리(10)가 방전된다. 이때, 단락저항은 수 mΩ에서 수 kΩ까지 넓은 범위의 저항 값을 가질 수 있다. As shown in FIG. 2 , the battery 10 may include an internal resistance R _B , and the internal resistance R _B may have a resistance value of several mΩ to several hundreds of mΩ. When an internal short circuit occurs in the battery 10 , the same effect as when the switch S inside the battery 10 is conducted occurs. If such a switch (S) is conductive, a short-circuit current (I _short) to the short-circuit resistance (R _S) flows are discharged with the battery (10). In this case, the short-circuit resistance may have a resistance value in a wide range from several mΩ to several kΩ.

배터리(10)는, 충전 초기부터 완료까지 일정한 전류로 충전을 행하는 정전류(CC: constant current) 충전, 충전 초기부터 완료까지 일정한 전압으로 충전을 행하는 정전압(CV: constant voltage) 충전, 및 충전 초기에는 일정한 전류로 충전하고, 충전 말기에는 일정한 전압으로 충전하는 정전류-정전압(CC-CV) 충전 중 하나 이상의 충전 방법에 의해 충전된다.The battery 10 is a constant current (CC) charging that performs charging with a constant current from the beginning to the completion of charging, a constant voltage (CV: constant voltage) charging that performs charging with a constant voltage from the beginning of charging to the completion of charging, and in the initial stage of charging It is charged by one or more charging methods of constant current-constant voltage (CC-CV) charging, which is charged with a constant current and charged with a constant voltage at the end of charging.

계측부(20)는 배터리(10)의, 충전 시작 시점, 충전 종료 시점, 전압(V), 전류(I), 및 온도(T)를 지속적으로 계측하고, 계측된 전압 값, 전류 값, 및 온도 값, 그리고 충전 시작 시점, 충전 종료 시점 등을 감지부(30)에 전달한다. 계측부(20)는 이산적으로 계측을 수행할 수 있다. 두 계측 시점 사이에는 소정의 시간 간격이 존재할 수 있으며, 시간 간격의 길이는 변경될 수도 있다. 계측부(20)는 1회의 계측 시점에서, 전압, 전류, 및 온도 중 적어도 하나를 검출할 수 있다.The measuring unit 20 continuously measures the charging start time, the charging end time, the voltage (V), the current (I), and the temperature (T) of the battery 10, the measured voltage value, the current value, and the temperature A value, a charging start time, a charging end time, and the like are transmitted to the sensing unit 30 . The measurement unit 20 may perform measurement discretely. A predetermined time interval may exist between two measurement points, and the length of the time interval may be changed. The measurement unit 20 may detect at least one of voltage, current, and temperature at one measurement time point.

이하, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여, 계측부(20)에서 계측되는 배터리(10)의 상태에 따른 전압 및 전류를 설명한다.Hereinafter, voltage and current according to the state of the battery 10 measured by the measurement unit 20 will be described with reference to FIGS. 3A to 3C .

도 3a을 참조하면, 정전류(CC) 충전으로 배터리(10)가 충전되는 동안, 배터리(10)로 공급되는 충전 전류(I)는 일정한 값을 가지며, 배터리(10)의 전압(V)은 점차 상승한다. 정전류(CC) 충전 중, 배터리(10)에 내부단락(I_S)이 발생한 경우, 배터리(10)의 전압(V)이 급감하다가 다시 상승하는 현상이 발생한다. 도 2를 참조하면, 이러한 현상은 배터리(10)의 내부단락으로 인해 배터리(10)의 등가저항, 즉 배터리(10)의 내부저항(R_B)과 단락저항(R_S)의 합성저항이 순간 변하기 때문에 발생한다.Referring to FIG. 3A , while the battery 10 is being charged by the constant current (CC) charging, the charging current I supplied to the battery 10 has a constant value, and the voltage V of the battery 10 gradually increases. rises During constant current (CC) charging, when an internal short circuit ( _IS ) occurs in the battery 10 , a phenomenon in which the voltage V of the battery 10 drops sharply and then rises again occurs. 2, this phenomenon is the combined resistance of the internal resistance (R _B) and short-circuit resistance (R _S) of the equivalent resistance, that is, the battery 10 of the battery 10 due to an internal short circuit of the battery 10, the moment It happens because it changes.

또한, 도 3b를 참조하면, 정전압(CV) 충전으로 배터리(10)가 충전되는 동안, 배터리(10)의 전압(V) 즉, 충전 전압은 일정한 값를 가지며, 충전 전류(I)는 점차 감소한다. 정전압(CV) 충전 중, 배터리(10)에 내부단락(I_S)이 발생한 경우, 배터리(10)의 충전 전류(I)가 급증하다가 다시 하강하는 현상이 발생한다. 도 2를 참조하면, 이러한 현상은 배터리(10)의 내부단락으로 인해 배터리(10)의 등가저항, 즉 배터리(10)의 내부저항(R_B)과 단락저항(R_S)의 합성저항이 순간 변하기 때문이다.In addition, referring to FIG. 3B , while the battery 10 is charged by constant voltage (CV) charging, the voltage V of the battery 10, that is, the charging voltage, has a constant value, and the charging current I gradually decreases. . During constant voltage (CV) charging, when an internal short circuit ( _IS ) occurs in the battery 10 , a phenomenon in which the charging current I of the battery 10 rapidly increases and then falls again occurs. 2, this phenomenon is the combined resistance of the internal resistance (R _B) and short-circuit resistance (R _S) of the equivalent resistance, that is, the battery 10 of the battery 10 due to an internal short circuit of the battery 10, the moment because it changes

또한, 도 3c를 참조하면, 배터리(10)의 전압이 개방 전압 상태, 예를 들어, 배터리(10)에 부하가 연결되지 않은 경우 또는 매우 낮은 부하가 연결된 경우, 배터리(10)의 전압(V)은 소정 시간 일정하게 유지되다가 서서히 감소한다. 이때, 배터리(10)에 내부단락(I_S)이 발생한 경우, 배터리(10)의 전압(V)이 급감하다가 서서히 감소하는 현상이 발생한다. 도 2를 참조하면, 이러한 현상은 배터리(10)의 내부단락으로 인해 배터리(10)의 등가저항, 즉 배터리(10)의 내부저항(R_B)과 단락저항(R_S)의 합성저항이 순간 변하기 때문이다.Also, referring to FIG. 3C , when the voltage of the battery 10 is in an open voltage state, for example, when a load is not connected to the battery 10 or a very low load is connected to the battery 10 , the voltage V of the battery 10 is ) remains constant for a predetermined time and then gradually decreases. At this time, when an internal short circuit ( _IS ) occurs in the battery 10, the voltage (V) of the battery 10 rapidly decreases and then gradually decreases occurs. 2, this phenomenon is the combined resistance of the internal resistance (R _B) and short-circuit resistance (R _S) of the equivalent resistance, that is, the battery 10 of the battery 10 due to an internal short circuit of the battery 10, the moment because it changes

감지부(30)는 계측부(20)로부터 배터리(10)의 전압 값, 전류 값, 온도 값 등을 수신하여 메모리(미도시)에 저장한다. The sensing unit 30 receives a voltage value, a current value, a temperature value, and the like of the battery 10 from the measurement unit 20 and stores the received value in a memory (not shown).

도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 내부단락에 따른 배터리(10)의 전압 또는 전류의 변화 양상은 배터리(10)가 충전 중인지와, 충전 방식(정전류 충전, 정전압 충전)에 따라 다르게 나타난다. 따라서, 배터리 제어 장치(1)는 내부단락 검출을 위해 현재 배터리(10)가 충전 중인지와, 배터리가 충전 중인 경우 충전 방식을 확인한다. 즉, 감지부(30)는 계측된 배터리(10)의 전압 값 및 전류 값을 이용하여 현재 배터리(10)가 정전류(CC) 충전 상태, 정전압(CV) 충전 상태, 및 개방 전압 상태(무부하 또는 저부하 상태) 중 어느 하나 인지 판단한다. Referring to FIGS. 3A to 3C , the change in voltage or current of the battery 10 according to the internal short circuit is different depending on whether the battery 10 is being charged and the charging method (constant current charging, constant voltage charging). Accordingly, the battery control device 1 checks whether the battery 10 is currently being charged and a charging method when the battery is being charged to detect an internal short circuit. That is, the sensing unit 30 uses the measured voltage value and current value of the battery 10 to determine if the current battery 10 is in a constant current (CC) charge state, a constant voltage (CV) charge state, and an open voltage state (no load or low load state).

도 3a를 참조하면, 정전류(CC) 충전 중인 구간에서 배터리(10)에 내부단락(Is)이 발생하면 배터리(10)의 전압(V)이 순간적으로 급감하는 현상이 발생한다. 따라서, 감지부(30)는, 배터리(10)가 정전류(CC) 충전 중이면, 배터리(10)의 전압(V) 변화를 모니터링하여 배터리(10)의 내부단락 발생을 감지한다. Referring to FIG. 3A , when an internal short circuit Is occurs in the battery 10 during the constant current CC charging period, a phenomenon in which the voltage V of the battery 10 rapidly decreases occurs. Accordingly, when the battery 10 is being charged with a constant current (CC), the sensing unit 30 monitors a change in the voltage (V) of the battery 10 to detect the occurrence of an internal short circuit of the battery 10 .

일례로, 감지부(30)는 배터리(10)가 정전류 충전되는 동안 계측부(20)에 의해 계측되는 전압 값들로부터, 서로 다른 시간 구간에서 계측된 전압 값들로 구성된 제1 전압 그룹과 제2 전압 그룹을 결정하고, 제1 전압 그룹에 포함된 전압 값들의 평균과, 제2 전압 그룹에 포함된 전압 값들의 평균의 차이가 임계치 이상이면, 배터리(10)에 내부단락이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 제1 전압 그룹 및 제2 전압 그룹은 각각 소정 기간 동안 계측된 복수의 전압 값을 포함하며, 제1 전압 그룹에 포함된 전압 값들은 제2 전압 그룹에 포함된 전압 값들보다 먼저 계측된 전압 값들일 수 있다. 제1 및 제2 전압 그룹을 결정하는 방법에 대해서는 후술하는 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.For example, the sensing unit 30 may include a first voltage group and a second voltage group composed of voltage values measured in different time intervals from voltage values measured by the measuring unit 20 while the battery 10 is charged with constant current. , and if the difference between the average of the voltage values included in the first voltage group and the average of the voltage values included in the second voltage group is equal to or greater than a threshold, it may be determined that an internal short circuit has occurred in the battery 10 . Here, the first voltage group and the second voltage group each include a plurality of voltage values measured for a predetermined period, and the voltage values included in the first voltage group are voltages measured before voltage values included in the second voltage group. can be values. A method of determining the first and second voltage groups will be described in detail with reference to FIG. 4 to be described later.

다른 예로, 감지부(30)는 배터리(10)가 정전류(CC) 충전되는 동안 계측부(20)에 의해 계측된 전압 값들로부터, 서로 다른 시간 구간에서 각각 계측된 제1 전압 값과 제2 전압 값을 선택하고, 제1 전압 값과 제2 전압 값의 차이가 임계치 이상이면, 배터리(10)에 내부단락이 발생한 것으로 판단할 수도 있다. 여기서, 제1 및 제2 전압 값은 순시 전압 값으로서, 제1 전압 값은 제2 전압 값에 비해 이전에 계측된 전압 값일 수 있다.As another example, the sensing unit 30 may detect a first voltage value and a second voltage value respectively measured in different time intervals from voltage values measured by the measuring unit 20 while the battery 10 is charged with a constant current (CC). is selected, and when the difference between the first voltage value and the second voltage value is equal to or greater than a threshold value, it may be determined that an internal short circuit has occurred in the battery 10 . Here, the first and second voltage values are instantaneous voltage values, and the first voltage value may be a previously measured voltage value compared to the second voltage value.

도 3b를 참조하면, 정전압(CV) 충전 중인 구간에서 배터리(10)에 내부단락(Is)이 발생하면, 배터리(10)의 충전 전류(I)가 순간적으로 급증한다. 따라서, 감지부(30)는, 배터리(10)가 정전압(CV) 충전 중이면, 배터리(10)의 전류 변화를 모니터링하여 배터리(10)의 내부단락 발생을 감지한다. Referring to FIG. 3B , when an internal short circuit Is occurs in the battery 10 during the constant voltage CV charging period, the charging current I of the battery 10 instantaneously increases. Accordingly, when the battery 10 is being charged with a constant voltage (CV), the sensing unit 30 monitors a change in the current of the battery 10 to detect the occurrence of an internal short circuit of the battery 10 .

일례로, 감지부(30)는 배터리(10)가 정전압(CV) 충전되는 동안 계측부(20)에 의해 계측되는 전류 값들로부터, 서로 다른 시간 구간에서 계측된 전류 값들로 구성된 제1 전류 그룹과, 제2 전류 그룹을 결정하고, 제1 전류 그룹에 포함된 전류 값들의 평균과, 제2 전류 그룹에 포함된 전류 값들의 평균의 차이가 임계치 이상이면, 배터리(10)에 내부단락이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 제1 전류 그룹 및 제2 전류 그룹은 각각 소정 기간 동안 계측된 복수의 전류 값을 포함하며, 제1 전류 그룹에 포함된 전류 값들은 제2 전류 그룹에 포함된 전류 값들보다 먼저 계측된 전류 값들일 수 있다. 제1 및 제2 전류 그룹을 결정하는 방법에 대해서는 후술하는 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. As an example, the sensing unit 30 includes a first current group consisting of current values measured in different time intervals from the current values measured by the measuring unit 20 while the battery 10 is charged with a constant voltage (CV), The second current group is determined, and when the difference between the average of the current values included in the first current group and the average of the current values included in the second current group is equal to or greater than a threshold, it is determined that an internal short circuit has occurred in the battery 10 can do. Here, the first current group and the second current group each include a plurality of current values measured for a predetermined period, and the current values included in the first current group are currents measured before current values included in the second current group. can be values. A method of determining the first and second current groups will be described in detail with reference to FIG. 4 to be described later.

다른 예로, 감지부(30)는 배터리(10)가 정전압(CV) 충전되는 동안 계측부(20)에 의해 계측된 전류 값들로부터 서로 다른 시간 구간에서 각각 계측된 제1 전류 값과 제2 전류 값을 선택하고, 제1 전류 값과 제2 전류 값의 차가 임계치 이상이면, 배터리(10)에 내부단락이 발생한 것으로 판단할 수도 있다. 여기서, 제1 및 제2 전류 값은 순시 전류 값으로서, 제1 전류 값은 제2 전류 값에 비해 이전에 계측된 전류 값일 수 있다.As another example, the sensing unit 30 may detect a first current value and a second current value respectively measured in different time intervals from current values measured by the measuring unit 20 while the battery 10 is being charged with a constant voltage (CV). is selected, and when the difference between the first current value and the second current value is equal to or greater than a threshold value, it may be determined that an internal short circuit has occurred in the battery 10 . Here, the first and second current values are instantaneous current values, and the first current value may be a current value previously measured compared to the second current value.

도 3c를 참조하면, 배터리(10)의 충전이 종료되어 배터리(10)가 개방 전압 상태(예를 들어, 배터리(10)에 부하가 연결되지 않은 상태 또는 매우 낮은 부하가 연결된 상태)가 되면, 배터리(10)의 전압(V)은 소정 시간 일정하게 유지되다가 서서히 감소하며, 배터리(10)에 내부단락이 발생할 경우에는, 배터리(10)의 전압이 급감한다. 따라서, 감지부(30)는 배터리(10)의 충전이 종료되어 배터리(10)가 현재 개방 전압 상태이면, 배터리(10)의 전압(V) 변화를 모니터링하여 배터리(10)의 내부단락 발생을 감지한다. Referring to FIG. 3C , when the battery 10 is charged and the battery 10 enters an open voltage state (eg, a state in which a load is not connected to the battery 10 or a state in which a very low load is connected), The voltage (V) of the battery 10 is kept constant for a predetermined time and then gradually decreases, and when an internal short circuit occurs in the battery 10 , the voltage of the battery 10 drops sharply. Accordingly, when the charging of the battery 10 is terminated and the battery 10 is currently in an open voltage state, the sensing unit 30 monitors the voltage (V) change of the battery 10 to detect the occurrence of an internal short circuit of the battery 10 . detect

일례로, 감지부(30)는 배터리(10)가 개방 전압 상태인 동안 계측부(20)에 의해 계측되는 전압 값들로부터, 서로 다른 시간 구간에서 계측된 전압 값들로 구성된 제1 전압 그룹과 제2 전압 그룹을 결정하고, 제1 전압 그룹에 포함된 전압 값들의 평균과, 제2 전압 그룹에 포함된 전압 값들의 평균의 차이가 임계치 이상이면, 배터리(10)에 내부단락이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 제1 전압 그룹 및 제2 전압 그룹은 각각 소정 기간 동안 계측된 복수의 전압 값을 포함하며, 제1 전압 그룹에 포함된 전압 값들은 제2 전압 그룹에 포함된 전압 값들보다 먼저 계측된 전압 값들일 수 있다. 제1 및 제2 전압 그룹을 결정하는 방법에 대해서는 후술하는 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.For example, the sensing unit 30 may include a first voltage group and a second voltage composed of voltage values measured in different time intervals from voltage values measured by the measuring unit 20 while the battery 10 is in an open-circuit voltage state. A group is determined, and if the difference between the average of the voltage values included in the first voltage group and the average of the voltage values included in the second voltage group is equal to or greater than a threshold, it can be determined that an internal short circuit has occurred in the battery 10 . . Here, the first voltage group and the second voltage group each include a plurality of voltage values measured for a predetermined period, and the voltage values included in the first voltage group are voltages measured before voltage values included in the second voltage group. can be values. A method of determining the first and second voltage groups will be described in detail with reference to FIG. 4 to be described later.

다른 예로, 감지부(30)는 배터리(10)가 개방 전압 상태인 동안 계측부(20)에 의해 계측된 전압 값들로부터, 서로 다른 시간 구간에서 계측된 제1 전압 값과 제2 전압 값을 선택하고, 제1 전압 값과 제2 전압 값의 차이가 임계치 이상이면, 배터리(10)에 내부단락이 발생한 것으로 판단할 수도 있다. 여기서, 제1 및 제2 전압 값은 순시 전압 값으로서, 제1 전압 값은 제2 전압 값에 비해 이전에 계측된 전압 값일 수 있다.As another example, the sensing unit 30 selects a first voltage value and a second voltage value measured in different time intervals from the voltage values measured by the measuring unit 20 while the battery 10 is in an open-circuit voltage state, , when the difference between the first voltage value and the second voltage value is equal to or greater than a threshold value, it may be determined that an internal short circuit has occurred in the battery 10 . Here, the first and second voltage values are instantaneous voltage values, and the first voltage value may be a previously measured voltage value compared to the second voltage value.

한편, 배터리(10)가 개방 전압 상태인 경우, 내부단락을 판단하기 위해 사용되는 전압 값들은 배터리(10)의 충전 종료 시점으로부터 임계 시간이 경과한 이후에 계측된 전압 값들일 수 있다. 여기에서, 임계 시간은 충전 종료 후 내부단락 판단이 가능하기까지의 시간을 의미하며, 임계 시간 이전에 계측된 전압 값들을 이용하여 내부단락을 판단하는 경우 판단 정확도가 떨어질 수 있다. Meanwhile, when the battery 10 is in an open voltage state, voltage values used to determine the internal short circuit may be voltage values measured after a threshold time has elapsed from the charging end point of the battery 10 . Here, the threshold time refers to a time until the internal short is determined after the end of charging, and when the internal short is determined using voltage values measured before the threshold time, determination accuracy may be reduced.

감지부(30)는 전술한 방식들을 이용하여 배터리(10)의 내부단락을 감지하면, 배터리(10)의 상태 및 내부단락(I_S) 여부가 포함된 감지 신호(Ds)를 생성한다. 감지부(30)가 배터리(10)의 내부단락을 감지하는 구체적인 과정은 후술하는 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Detection unit 30 detects the internal short circuit of the battery 10 by using the aforementioned method, and generates a Status contains the (I _S) and an internal short-circuit condition of the battery 10 detected signal (Ds). A detailed process by which the sensing unit 30 detects the internal short circuit of the battery 10 will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 7 to be described later.

제어부(40)는 감지부(30)에 의해 발생된 감지 신호(Ds)에 기초하여, 배터리(10)에 연결된 외부의 충전 장치(미도시) 또는 부하(미도시)의 연결 또는 차단을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(40)는 감지부(30)에 의해 배터리(10)의 내부단락 발생을 가리키는 감지 신호(Ds)가 발생하면, 배터리(10)에 연결된 외부의 충전 장치(미도시) 또는 부하(미도시)의 연결을 차단할 수 있다.The control unit 40 controls the connection or disconnection of an external charging device (not shown) or a load (not shown) connected to the battery 10 based on the detection signal Ds generated by the sensing unit 30 . can For example, when a detection signal Ds indicating occurrence of an internal short circuit of the battery 10 is generated by the detection unit 30 , the control unit 40 may include an external charging device (not shown) connected to the battery 10 or A load (not shown) may be disconnected.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 제어 장치(1)는 배터리(10)의 내부단락을 감지하고, 내부단락 감지 결과에 따라 배터리(10)와 충전 장치(또는 부하) 간의 연결을 제어할 수 있어 내부단락으로 인한 배터리(10)의 열 폭주를 예방할 수 있다.Accordingly, the battery control device 1 according to an embodiment of the present invention may detect an internal short circuit of the battery 10 and control the connection between the battery 10 and the charging device (or load) according to the internal short detection result. Therefore, it is possible to prevent thermal runaway of the battery 10 due to an internal short circuit.

제어부(40)는 감지부(30)에 의해 배터리(10)의 내부단락을 가리키는 감지 신호(D_S)가 발생하면, 배터리(10)의 내부단락 발생을 통지하는 통지 신호를 상위 시스템으로 전달할 수도 있다. _{When the detection signal D S} indicating the internal short circuit of the battery 10 is generated by the detection unit 30 , the control unit 40 may transmit a notification signal notifying the occurrence of the internal short circuit of the battery 10 to the upper system. have.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 제어 장치에서 내부단락 검출에 사용되는 전압 그룹과 전류 그룹을 결정하는 일 예를 도시한 것이다.4 illustrates an example of determining a voltage group and a current group used for detecting an internal short in the battery control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 감지부(30)는 계측부(20)로부터 복수의 계측 시점(t_-23 ~ t₀)에 계측된 전압 값들과 전류 값들을 수신하며, 이들 중 일부를 포함하도록 전압 그룹들(VG1, VG2) 및 전류 그룹들(IG1, IG2)을 설정한다. 도 4에서, t₀는 현재 계측 시점 즉, 가장 최근의 계측 시점을 나타내며, t_-23은 가장 이전에 계측된 계측 시점을 나타낸다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 감지부(30)는 계측부(20)에 의해 복수의 계측 시점(t_-23 ~ t₀)에 계측된 전류 값들 중, 복수의 계측 시점(t_-23 ~ t_-14)에 계측된 전류 값들을 포함하는 제1 전류 그룹(IG1)과 복수의 계측 시점(t_-9 ~ t₀)에 계측된 전류 값들을 포함하는 제2 전류 그룹(IG2)을 결정한다. 또한, 계측부(20)에 의해 복수의 계측 시점(t_-23 ~ t₀)에 계측된 전압 값들 중, 복수의 계측 시점(t_-23 ~ t_-14)에 계측된 전압 값들을 포함하는 제1 전압 그룹(VG1)과 복수의 계측 시점(t_-9 ~ t₀)에 계측된 전압 값들을 포함하는 제2 전압 그룹(VG2)을 결정한다. 설명의 편의를 위해, 각 전압 그룹(VG1, VG2) 및 각 전류 그룹(IG1, IG2)에 대응하는 계측 시점의 개수가 10개인 것으로 설명하였으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 각 전압 그룹(VG1, VG2) 및 각 전류 그룹(IG1, IG2)의 크기 즉, 각 전압 그룹(VG1, VG2) 및 각 전류 그룹(IG1, IG2)에 포함되는 전압 값 및 전류 값의 개수는 각 전압 그룹(VG1, VG2) 및 각 전류 그룹(IG1, IG2)에 할당되는 메모리의 크기에 비례할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the sensing unit 30 receives _{voltage values and current values measured at a plurality of measurement time points (t -23} to t ₀ ) from the measurement unit 20 , and sets voltage groups to include some of them. (VG1, VG2) and current groups (IG1, IG2) are set. In FIG. 4 , t ₀ represents the current measurement time, that is, the most recent measurement time, and t _-23 indicates the most recently measured measurement time. Specifically, as shown in FIG. 4, the detection unit 30 measuring unit 20, the current values of the plurality of the measurement point measured in the plurality of measurement time point (t ₀ _-23 ~ t) by (t _-23 A first current group IG1 including current values measured at to t _-14 and a second current group IG2 including current values _{measured at a plurality of measurement time points t -9} to t _{0 are determined.} do. In addition, among the voltage values measured at the plurality of measurement times t _-23 to t ₀ by the measurement unit 20 , the first including voltage values measured at the plurality of measurement times t _-23 to t _{-14 .} The voltage group VG1 and the second voltage group VG2 including the voltage values measured at the plurality of measurement time points t _-9 to t _{0 are determined.} For convenience of description, the number of measurement points corresponding to each voltage group (VG1, VG2) and each current group (IG1, IG2) has been described as 10, but the embodiment of the present invention is not limited thereto. The size of each voltage group (VG1, VG2) and each current group (IG1, IG2), that is, the number of voltage values and current values included in each voltage group (VG1, VG2) and each current group (IG1, IG2) is each It may be proportional to the size of the memory allocated to the voltage groups VG1 and VG2 and the respective current groups IG1 and IG2.

도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 배터리(10)에 내부단락이 발생하면 소정 기간 동안 배터리(10)의 전류(또는 전압)이 불안정하다. 따라서, 감지부(30)는, 내부단락 발생 시 내부단락 발생으로 전류(또는 전압)가 불안정한 구간을 사이에 두고 상대적으로 안정된 양쪽 시간 구간의 전류(또는 전압)을 비교하는 상황을 만들기 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 전류 그룹(IG1)에 대응하는 시간 구간(t_-23 ~ t_-14)과 제2 전류 그룹(IG2)에 대응하는 시간 구간(t_-9 ~ t₀) 사이(또는 제1 전압 그룹(VG1)에 대응하는 시간 구간(t_-23 ~ t_-14)과 제2 전압 그룹(VG2)에 대응하는 시간 구간(t_-9 ~ t₀) 사이)에 적어도 하나의 계측 시점(t_-13 ~ t_-10)을 포함하는 소정의 기간(interval)이 존재하도록, 전류 그룹들(IG1, IG2)(또는 전압 그룹들(VG1, VG2))을 결정할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니어서, 전류 그룹들(IG1, IG2)(또는 전압 그룹들(VG1, VG2))에 대응하는 시간 구간들 사이에는 시간 공백이 존재하지 않을 수도 있다. 3A to 3C , when an internal short circuit occurs in the battery 10 , the current (or voltage) of the battery 10 is unstable for a predetermined period of time. Therefore, the sensing unit 30, in order to create a situation in which the current (or voltage) of both time sections is relatively stable with an unstable section interposed therebetween, the current (or voltage) is compared with the occurrence of the internal short circuit. 4 , between a time interval t _-23 to t _-14 _{corresponding to the first current group IG1 and a time interval t -9} to t ₀ corresponding to the second current group IG2 (or between the time period t _-23 to t _-14 _{corresponding to the first voltage group VG1 and the time period t -9} to t ₀ corresponding to the second voltage group VG2) The current groups IG1 and IG2 (or the voltage groups VG1 and VG2 ) may be determined so that a predetermined interval including the measurement time points t ₋₁₃ to t _{−10 exists.} However, since the embodiment of the present invention is not limited thereto, a time gap may not exist between time intervals corresponding to the current groups IG1 and IG2 (or voltage groups VG1 and VG2).

즉, 제1 전압 그룹(VG1)은 제1 시간 구간 동안 복수회 계측된 전압 값들을 포함하고, 제2 전압 그룹(VG2)은 제2 시간 구간 동안 복수 회 계측된 전압 값들을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제1 전류 그룹(IG1)은 제1 시간 구간 동안 복수회 계측된 전류 값들을 포함하고, 제2 전류 그룹(IG2)은 제2 시간 구간 동안 복수회 계측된 전류 값들을 포함한다. 제1 시간 구간과 제2 시간 구간은 서로 일부 중첩할 수 있거나, 두 시간 구간 사이에 시간 간격이 존재할 수 있거나, 또는 제1 시간 구간이 종료되면 제2 시간 구간이 개시될 수 있다. 또한, 제1 시간 구간은 제2 시간 구간보다 시간 상으로 더 빠를 수 있다. 제1 시간 구간과 제2 시간 구간의 길이는 서로 동일하거나 또는 상이할 수도 있다.That is, the first voltage group VG1 may include voltage values measured a plurality of times during the first time period, and the second voltage group VG2 may include voltage values measured a plurality of times during the second time period. Similarly, the first current group IG1 includes current values measured a plurality of times during the first time period, and the second current group IG2 includes current values measured a plurality of times during the second time period. The first time interval and the second time interval may partially overlap each other, there may be a time interval between the two time intervals, or the second time interval may be started when the first time interval ends. Also, the first time interval may be earlier in time than the second time interval. The lengths of the first time interval and the second time interval may be the same or different from each other.

도 4에서는 배터리(10)의 전류 계측 시점과 전압 계측 시점이 서로 동일한 것으로 도시하였으나, 배터리(10)의 전류 계측 시점과 전압 계측 시점은 서로 다를 수도 있다. 또한, 도 4에서는 각 전압 그룹(VG1, VG2)에 포함되는 전압 값의 개수와, 각 전류 그룹(IG1, IG2)에 포함되는 전류 값의 개수가 서로 동일한 경우를 예로 들어 도시하였으나, 각 전압 그룹(VG1, VG2)에 포함되는 전압 값의 개수와, 각 전류 그룹(IG1, IG2)에 포함되는 전류 값의 개수는 서로 다를 수 있다.4 shows that the current measurement time and voltage measurement time of the battery 10 are identical to each other, but the current measurement time and voltage measurement time of the battery 10 may be different from each other. In addition, in FIG. 4 , the number of voltage values included in each voltage group ( VG1 , VG2 ) and the number of current values included in each current group ( IG1 , IG2 ) are the same as an example, but each voltage group The number of voltage values included in (VG1, VG2) and the number of current values included in each current group (IG1, IG2) may be different from each other.

도 4에서, 제1 및 제2 전류 그룹(IG1, IG2)에 포함되는 전류 값들과, 제1 및 제2 전압 그룹(VG1, VG2)에 포함되는 전압 값들은 시간에 따라 다르게 선택될 수 있다. 즉, 감지부(30)는 제2 전류 그룹(IG2)과 제2 전압 그룹(VG2)이 각각 현재 시점의 전류 값과 전압 값(가장 최근에 계측된 전류 값 및 전압 값)을 포함하도록, 새로운 전류 값 또는 새로운 전압 값이 계측될 때마다, 제1 및 제2 전류 그룹(IG1, IG2) 각각에 대응하는 시간 구간 또는 제1 및 제2 전압 그룹(VG1, VG2) 각각에 대응하는 시간 구간을 시프트(shift)할 수 있다. 시간 구간을 시프트하는 것은, 각 전류 그룹(IG1, IG2) 또는 전압 그룹(VG1, VG2)에 대응하는 계측 시점들을 적어도 하나씩 시프트하는 것으로서, 이로 인해 각 전류 그룹(IG1, IG2)에 포함되는 전류 값들 또는 전압 그룹(VG1, VG2)에 포함되는 전압 값들이 변경된다. 예를 들어, t_-1 시점에서, 제2 전압 그룹(VG2)에 대응하는 시간 구간은 t_-10 내지 t_-1이고, t₀ 시점에서, 제2 전압 그룹(VG2)에 대응하는 시간 구간은 t_-9 내지 t₀이다.In FIG. 4 , current values included in the first and second current groups IG1 and IG2 and voltage values included in the first and second voltage groups VG1 and VG2 may be selected differently according to time. That is, the sensing unit 30 is configured so that the second current group IG2 and the second voltage group VG2 include the current value and the voltage value (the most recently measured current value and voltage value) of the current time, respectively, Whenever a current value or a new voltage value is measured, a time interval corresponding to each of the first and second current groups IG1 and IG2 or a time interval corresponding to each of the first and second voltage groups VG1 and VG2 is selected can be shifted. Shifting the time interval is shifting at least one measurement time point corresponding to each current group IG1, IG2 or voltage group VG1, VG2, whereby current values included in each current group IG1, IG2 are Alternatively, voltage values included in the voltage groups VG1 and VG2 are changed. For example, _{at time t -1} , a time interval corresponding to the second voltage group VG2 is t _-10 to t _{-1 ,} and _{at time t 0} , a time interval corresponding to the second voltage group VG2 is t _-9 to t ₀ .

위에서 설명한 배터리 제어 장치(1)에서 계측부(20), 감지부(30), 또는 제어부(40)는 하나 이상의 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU)이나 기타 칩셋, 마이크로프로세서 등으로 구현되는 프로세서에 의해 수행될 수 있다.In the battery control device 1 described above, the measurement unit 20 , the sensing unit 30 , or the control unit 40 is configured to be connected to one or more central processing units (CPUs) or other chipsets, microprocessors, and the like. can be performed by

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 배터리 제어 장치(1)가 배터리(10)의 내부단락(I_S)을 검출하는 방법을 설명한다. 이하, 설명에서 제1 및 제2 전류 그룹(IG1, IG2)과 제1 및 제2 전압 그룹(VG1, VG2)은 도 4를 참조하여 설명한 제1 및 제2 전류 그룹(IG1, IG2)과 제1 및 제2 전압 그룹(VG1, VG2)에 대응된다. With reference to Figures 5 to 7 will be described how the battery control device 1 detects the internal short-circuit _(S I) of the battery (10). Hereinafter, in the description, the first and second current groups IG1 and IG2 and the first and second voltage groups VG1 and VG2 are the first and second current groups IG1 and IG2 and the first and second current groups IG1 and IG2 described with reference to FIG. 4 . It corresponds to the first and second voltage groups VG1 and VG2.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내부단락 검출 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5의 내부단락 검출 방법은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 배터리 제어 장치(1)에 의해 수행될 수 있다.5 is a flowchart illustrating a method for detecting an internal short according to the first embodiment of the present invention. The internal short detection method of FIG. 5 may be performed by the battery control device 1 described with reference to FIGS. 1 and 2 .

도 5를 참조하면, 단계 S10에서, 감지부(30)는 계측부(20)에 의해 계측된 배터리(10)의 전압 값들 및 전류 값들을 이용하여 배터리(10)의 상태가 정전류(CC) 충전 중인지 판단한다. 구체적으로, 도 3a에서 도시된 바와 같이, 배터리(10)의 충전 전류(I)가 일정한 값을 유지하고, 배터리(10)의 전압(V)이 점차 상승한 것으로 계측되는 경우, 감지부(30)는 배터리(10)의 상태가 정전류(CC) 충전 중인 것으로 판단한다.Referring to FIG. 5 , in step S10 , the detection unit 30 determines whether the state of the battery 10 is constant current (CC) charging using the voltage values and current values of the battery 10 measured by the measurement unit 20 . judge Specifically, as shown in FIG. 3A , when it is measured that the charging current I of the battery 10 maintains a constant value and the voltage V of the battery 10 gradually increases, the sensing unit 30 determines that the state of the battery 10 is being charged with a constant current (CC).

단계 S11에서, 배터리(10)가 정전류(CC) 충전 중인 것으로 판단된 경우, 감지부(30)는 제1 전류 그룹(IG1) 및 제2 전류 그룹(IG2)이 안정적인지 판단한다. 예를 들어, 감지부(30)는 제1 전류 그룹(IG1)에 포함된 전류 값들의 변화폭(제1 전류 그룹(IG1)에 포함된 전류 값들의 최댓값과 최솟값의 차이)이 소정의 제1 범위 이내이면 제1 전류 그룹(IG1)이 안정적인 것으로 판단하고, 제2 전류 그룹(IG2)에 포함된 전류 값들의 변화폭(제2 전류 그룹(IG2)에 포함된 전류 값들의 최댓값과 최솟값의 차이)이 소정의 제1 범위 이내이면 제1 전류 그룹(IG1) 및 제2 전류 그룹(IG2)이 안정적인 것으로 판단한다. In step S11 , when it is determined that the battery 10 is being charged with the constant current CC, the sensing unit 30 determines whether the first current group IG1 and the second current group IG2 are stable. For example, in the sensing unit 30 , the change width of the current values included in the first current group IG1 (the difference between the maximum value and the minimum value of the current values included in the first current group IG1 ) is within a predetermined first range. If it is within, it is determined that the first current group IG1 is stable, and the change width of the current values included in the second current group IG2 (the difference between the maximum value and the minimum value of the current values included in the second current group IG2) is If it is within the first predetermined range, it is determined that the first current group IG1 and the second current group IG2 are stable.

단계 S12에서, 제1 전류 그룹(IG1) 및 제2 전류 그룹(IG2)이 안정적인 것으로 판단된 경우, 감지부(30)는 제1 전압 그룹(VG1)이 안정적인지 판단한다. 예를 들어, 감지부(30)는 제1 전압 그룹(VG1)에 포함된 전압 값들의 변화폭(제1 전압 그룹(VG1)에 포함된 전압 값들의 최댓값과 최솟값의 차이)이 소정의 제2 범위 내에 있으면 제1 전압 그룹(VG1)이 안정적인 것으로 판단한다. In step S12 , when it is determined that the first current group IG1 and the second current group IG2 are stable, the sensing unit 30 determines whether the first voltage group VG1 is stable. For example, in the sensing unit 30 , the change width of the voltage values included in the first voltage group VG1 (the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage values included in the first voltage group VG1 ) is within a predetermined second range. If it is in the range, it is determined that the first voltage group VG1 is stable.

단계 S13에서, 제1 전압 그룹(VG1)이 안정적인 것으로 판단된 경우, 감지부(30)는 제1 전압 그룹(VG1)의 전압평균과 제2 전압 그룹(VG2)의 전압평균 의 차이, 즉, 제1 전압 그룹(VG1)에 포함된 전압 값들의 평균에서 제2 전압 그룹(VG2)에 포함된 전압 값들의 평균을 감산한 값이 제1 임계치(Th1)이상인지 판단한다.In step S13 , when it is determined that the first voltage group VG1 is stable, the sensing unit 30 detects the difference between the voltage average of the first voltage group VG1 and the voltage average of the second voltage group VG2, that is, It is determined whether a value obtained by subtracting the average of voltage values included in the second voltage group VG2 from the average of voltage values included in the first voltage group VG1 is equal to or greater than the first threshold value Th1.

단계 S14에서, 제2 전압 그룹(VG2)의 전압평균과 제1 전압 그룹(VG1)의 전압평균의 차가 제1 임계치(Th1)이상인 경우 감지부(30)는 배터리(10)에 내부단락이 발생한 것으로 판단한다. 또한, 단계 S15에서, 배터리(10)와 충전 장치(미도시) 간의 연결을 차단함으로써, 배터리(10)의 열 폭주를 방지한다. In step S14, when the difference between the voltage average of the second voltage group VG2 and the voltage average of the first voltage group VG1 is equal to or greater than the first threshold value Th1, the sensing unit 30 detects an internal short circuit in the battery 10 judge to be In addition, in step S15 , the thermal runaway of the battery 10 is prevented by cutting off the connection between the battery 10 and the charging device (not shown).

배터리(10)의 정전류(CC) 충전 중 내부단락 외의 요인(충전 중 기기 사용 등)으로 인해 배터리(10)의 전류 또는 전압이 흔들리는 상황이 발생할 수 있으며, 이러한 상황에서 내부단락을 검출할 경우 검출 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 감지부(30)는 배터리(10)가 안정적으로 정전류(CC) 충전 중인 상태임을 확인한 후에, 전압 변화를 토대로 내부단락을 검출하기 위해 전술한 단계 S11 및 단계 S12를 수행한다.During constant current (CC) charging of the battery 10, a situation may occur in which the current or voltage of the battery 10 fluctuates due to factors other than an internal short circuit (using a device during charging, etc.) Errors may occur. Accordingly, after confirming that the battery 10 is stably being charged with a constant current (CC), the sensing unit 30 performs the above-described steps S11 and S12 to detect an internal short based on a voltage change.

단계 S13에서, 제1 임계치(Th1)는 양수일 수 있다. 도 3a를 참조하면, 내부단락이 발생하면 배터리(10)의 전압이 순간적으로 급감하고, 이에 따라 이후 배터리(10)의 전압이 다시 상승하더라도, 소정 기간 동안은 배터리(10)의 전압이 내부단락이 발생하기 이전의 전압보다 낮은 상태를 유지한다. 즉, 내부 단락이 발생한 경우, 내부단락이 발생한 이후에 계측된 제2 전압 그룹(VG2)의 전압평균이 내부단락이 발생하기 전에 계측된 제1 전압 그룹(VG1)의 전압평균에 비해 낮게 나타나며, 이로 인해 제1 전압 그룹(VG1)에 포함된 전압 값들의 평균에서 제2 전압 그룹(VG2)에 포함된 전압 값들의 평균을 감산한 값이 0보다 큰 실수일 수 있다. In step S13 , the first threshold Th1 may be a positive number. Referring to FIG. 3A , when an internal short circuit occurs, the voltage of the battery 10 momentarily drops, and accordingly, even if the voltage of the battery 10 rises again thereafter, the voltage of the battery 10 is internally shorted for a predetermined period of time. It maintains a state lower than the voltage before this occurs. That is, when an internal short circuit occurs, the voltage average of the second voltage group VG2 measured after the internal short circuit occurs is lower than the voltage average of the first voltage group VG1 measured before the internal short circuit occurs, Accordingly, a value obtained by subtracting the average of voltage values included in the second voltage group VG2 from the average of voltage values included in the first voltage group VG1 may be a real number greater than zero.

한편, 도 5에서는 정전류(CC) 충전 중 배터리(10)의 내부단락을 검출하기 위해 서로 다른 시간 구간에 대응하는 제1 전압 그룹 및 제2 전압 그룹의 전압 평균을 비교하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 감지부(30)는 정전류(CC) 충전 중 서로 다른 시간 구간에 계측된 제1 전압 값과 제2 전압 값을 비교하여 배터리(10)의 내부단락을 검출할 수도 있다. 여기서, 제1 전압 값은 제1 전압 그룹(VG1)에 포함된 전압 값들 중 하나이고, 제2 전압 값은 제2 전압 그룹(VG2)에 포함된 전압 값들 중 하나이며, 감지부(30)는 제1 전압 값에서 제2 전압 값을 감산한 값이 제1 임계치(Th1) 이상이면, 내부단락이 발생한 것으로 판단할 수 있다.Meanwhile, in FIG. 5 , a case of comparing the average voltages of the first voltage group and the second voltage group corresponding to different time sections to detect the internal short circuit of the battery 10 during constant current (CC) charging is illustrated as an example. , the embodiment is not limited thereto. For example, the sensing unit 30 may detect the internal short circuit of the battery 10 by comparing the first voltage value and the second voltage value measured in different time intervals during constant current (CC) charging. Here, the first voltage value is one of the voltage values included in the first voltage group VG1, the second voltage value is one of the voltage values included in the second voltage group VG2, and the sensing unit 30 is When the value obtained by subtracting the second voltage value from the first voltage value is equal to or greater than the first threshold value Th1, it may be determined that an internal short circuit has occurred.

도 6는 본 발명의 제2 실시예에 따른 내부단락 검출 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 6의 내부단락 검출 방법은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 배터리 제어 장치(1)에 의해 수행될 수 있다.6 is a flowchart illustrating a method for detecting an internal short according to a second embodiment of the present invention. The internal short-circuit detection method of FIG. 6 may be performed by the battery control device 1 described with reference to FIGS. 1 and 2 .

도 6을 참조하면, 단계 S20에서, 감지부(30)는 계측부(20)에 의해 계측된 배터리(10)의 전압 값들 및 전류 값들을 이용하여 배터리(10)의 상태가 정전압(CV) 충전 중인지 판단한다. 구체적으로, 도 3b에서 도시된 바와 같이, 배터리(10)의 충전 전압이 일정한 값(V)으로 계측되고, 충전 전류(I)가 점차 감소하는 것으로 계측되는 경우, 감지부(30)는 배터리(10)의 상태가 정전압(CV) 충전 중인 것으로 판단한다.Referring to FIG. 6 , in step S20 , the detection unit 30 determines whether the state of the battery 10 is constant voltage (CV) charging using the voltage values and current values of the battery 10 measured by the measurement unit 20 . judge Specifically, as shown in Figure 3b, when the charging voltage of the battery 10 is measured as a constant value (V) and the charging current (I) is measured as gradually decreasing, the sensing unit 30 is the battery ( It is determined that the state of 10) is constant voltage (CV) charging.

단계 S21에서, 배터리(10)가 정전압(CV) 충전 중인 경우, 감지부(30)는 제1 전류 그룹(IG1)이 안정적인지 판단한다. 예를 들어 감지부(30)는 제1 전류 그룹(IG1)에 포함된 전류 값들의 변화폭(제1 전류 그룹(IG1)에 포함된 전류 값들의 최댓값과 최솟값의 차이)이 소정의 제3 범위 내에 있는지 판단하고, 제1 전류 그룹(IG1)에 포함된 전류 값들의 변화폭이 소정의 제3 범위 내에 있으면 제1 전류 그룹(IG1)이 안정적인 것으로 판단한다. In step S21 , when the battery 10 is being charged with the constant voltage CV, the sensing unit 30 determines whether the first current group IG1 is stable. For example, the sensing unit 30 determines that the change width of the current values included in the first current group IG1 (the difference between the maximum value and the minimum value of the current values included in the first current group IG1) is within a predetermined third range. It is determined whether there is a change in current values included in the first current group IG1 , and if the change width of current values included in the first current group IG1 is within a third predetermined range, it is determined that the first current group IG1 is stable.

단계 S22에서, 제1 전류 그룹(IG1)이 안정적인 경우, 감지부(30)는 제1 전압 그룹(VG1)이 안정적인지 판단한다. 예를 들어, 감지부(30)는 제1 전압 그룹(VG1)에 포함된 전압 값들의 변화폭(제1 전압 그룹(VG1)에 포함된 전압 값들의 최댓값과 최솟값의 차이)이 소정의 제4 범위 내에 있는지 판단하고, 제1 전압 그룹(VG1)에 포함된 전압 값들의 변화폭이 소정 제4 범위 내에 있으면 제1 전압 그룹(VG1)이 안정적인 것으로 판단한다.In step S22 , when the first current group IG1 is stable, the sensing unit 30 determines whether the first voltage group VG1 is stable. For example, in the sensing unit 30 , the change width of the voltage values included in the first voltage group VG1 (the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage values included in the first voltage group VG1 ) is within a predetermined fourth range. It is determined whether the voltage is within the range, and if the change width of the voltage values included in the first voltage group VG1 is within a predetermined fourth range, it is determined that the first voltage group VG1 is stable.

단계 S23에서, 제1 전압 그룹(VG1)이 안정적인 것으로 판단된 경우, 감지부(30)는 제2 전압 그룹(VG2)의 전압평균과 제1 전압 그룹(VG1)의 전압평균의 차이 즉, 제2 전압 그룹(VG2)에 포함된 전압 값들의 평균에서 제1 전압 그룹(VG1)에 포함된 전압 값들의 평균을 감산한 값이 제2 임계치(Th2) 이하인지 판단한다. In step S23, when it is determined that the first voltage group VG1 is stable, the sensing unit 30 detects a difference between the voltage average of the second voltage group VG2 and the voltage average of the first voltage group VG1, that is, the second voltage group VG1. It is determined whether a value obtained by subtracting the average of voltage values included in the first voltage group VG1 from the average of voltage values included in the second voltage group VG2 is equal to or less than the second threshold value Th2.

단계 S24에서, 제2 전압 그룹(VG2)의 전압평균과 제1 전압 그룹의 전압평균의 차가 제2 임계치(Th2) 이하인 경우, 감지부(30)는 제2 전류 그룹(IG2)의 전류평균과 제1 전류 그룹(IG1)의 전류평균의 차이 즉, 제2 전류 그룹(IG2)에 포함된 전류 값들의 평균에서 제1 전류 그룹(IG1)에 포함된 전류 값들의 평균을 감산한 값이 제3 임계치(Th3)이상인지 판단한다.In step S24, when the difference between the voltage average of the second voltage group VG2 and the voltage average of the first voltage group is less than or equal to the second threshold value Th2, the sensing unit 30 detects the current average of the second current group IG2 and The difference between the average currents of the first current group IG1 , that is, a value obtained by subtracting the average of current values included in the first current group IG1 from the average current values included in the second current group IG2 is the third value. It is determined whether or not the threshold value Th3 is higher.

단계 S25에서, 단계 S24를 통해 제2 전류 그룹(IG2)의 전류평균과 제1 전류 그룹(IG1)의 전류평균의 차가 제3 임계치(Th3)이상인 것으로 판단되면, 감지부(30)는 배터리(10)에 내부단락이 발생한 것으로 판단한다. 또한, 단계 S26에서 감지부(30)는 배터리(10)와 충전 장치(미도시) 간의 연결을 차단함으로써, 배터리(10)의 열 폭주를 방지한다.In step S25, if it is determined through step S24 that the difference between the current average of the second current group IG2 and the current average of the first current group IG1 is equal to or greater than the third threshold value Th3, the sensing unit 30 is connected to the battery ( It is judged that an internal short circuit has occurred in 10). In addition, in step S26 , the sensing unit 30 blocks the connection between the battery 10 and a charging device (not shown), thereby preventing thermal runaway of the battery 10 .

배터리(10)의 정전압(CV) 충전 중 내부단락 외의 요인(충전 중 기기 사용 등)으로 인해 배터리(10)의 전류 또는 전압이 흔들리는 상황이 발생할 수 있으며, 이러한 상황에서 내부단락을 검출할 경우 검출 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 감지부(30)는 배터리(10)가 안정적으로 정전압(CV) 충전 중인 상태임을 확인한 후, 전류 변화를 토대로 내부단락을 검출하기 위해 전술한 단계 S21 및 단계 S23를 수행한다. 특히, 단계 S23은 내부단락이 아닌 충전 전압의 변동으로 인해 배터리(10)의 충전 전류가 변동되는 경우를 구분하기 위한 것이다. During constant voltage (CV) charging of the battery 10, a situation may occur in which the current or voltage of the battery 10 fluctuates due to factors other than an internal short circuit (using a device during charging, etc.) Errors may occur. Accordingly, after confirming that the battery 10 is stably charged with a constant voltage (CV), the sensing unit 30 performs the above-described steps S21 and S23 to detect an internal short based on a change in current. In particular, step S23 is to distinguish a case in which the charging current of the battery 10 is changed due to a change in the charging voltage rather than an internal short circuit.

한편, 단계 S23에서는 충전 전압의 변동을 확인하기 위해, 서로 다른 시간 구간에 대응하는 제1 전압 그룹 및 제2 전압 그룹의 전압 평균을 비교하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 감지부(30)는 서로 다른 시간 구간에 계측된 제1 전압 값과 제2 전압 값을 비교하여, 충전 전압의 변동을 확인할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 전압 값은 순시 전압 값들로서, 제1 전압 값은 제1 전압 그룹(VG1)에 포함된 전압 값들 중 하나이고, 제2 전압 값은 제2 전압 그룹(VG2)에 포함된 전압 값들 중 하나이다. 이 경우, 단계 S23은, 제2 전압 값에서 제1 전압 값을 감산한 값이 제2 임계치(Th2) 이하인지 판단하는 단계로 변경될 수 있다. Meanwhile, in step S23, a case of comparing the voltage averages of the first voltage group and the second voltage group corresponding to different time sections is illustrated as an example in order to check the change in the charging voltage, but the embodiment is not limited thereto. . For example, the sensing unit 30 may compare the first voltage value and the second voltage value measured in different time intervals to check the change in the charging voltage. Here, the first and second voltage values are instantaneous voltage values, the first voltage value is one of voltage values included in the first voltage group VG1, and the second voltage value is included in the second voltage group VG2. one of the voltage values. In this case, step S23 may be changed to a step of determining whether a value obtained by subtracting the first voltage value from the second voltage value is equal to or less than the second threshold value Th2.

단계 S24에서, 제3 임계치(Th3)는 0보다 큰 실수일 수 있다. 도 3b를 참조하면, 내부단락이 발생하면 배터리(10)의 충전 전류가 순간적으로 급증하고, 이에 따라 이후 배터리(10)의 충전 전류가 다시 감소하더라도, 소정 기간 동안은 배터리(10)의 충전 전류가 내부단락이 발생하기 이전의 충전 전류보다 높은 상태를 유지한다. 즉, 내부 단락이 발생한 경우, 내부단락이 발생한 이후에 계측된 제2 전류 그룹(IG2)의 전류평균이 내부단락이 발생하기 전에 계측된 제1 전류 그룹(IG1)의 전류평균에 비해 높게 나타나며, 이로 인해 제2 전류 그룹(IG2)에 포함된 전류 값들의 평균에서 제1 전류 그룹(IG1)에 포함된 전류 값들의 평균을 감산한 값이 0보다 큰 실수일 수 있다.In step S24, the third threshold Th3 may be a real number greater than zero. Referring to FIG. 3B , when an internal short circuit occurs, the charging current of the battery 10 instantaneously increases, and accordingly, even if the charging current of the battery 10 decreases again thereafter, the charging current of the battery 10 for a predetermined period of time maintains a state higher than the charging current before the occurrence of an internal short circuit. That is, when an internal short circuit occurs, the average current of the second current group IG2 measured after the internal short circuit occurs is higher than the current average of the first current group IG1 measured before the internal short circuit occurs, For this reason, a value obtained by subtracting the average of current values included in the first current group IG1 from the average of current values included in the second current group IG2 may be a real number greater than zero.

도 6에서는 정전압(CV) 충전 중 배터리(10)의 내부단락을 검출하기 위해 서로 다른 시간 구간에 대응하는 제1 전류 그룹 및 제2 전류 그룹의 전류평균을 비교하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 감지부(30)는 정전압(CV) 충전 중 서로 다른 시간 구간에 계측된 제1 전류 값과 제2 전류 값을 비교하여 배터리(10)의 내부단락을 검출할 수도 있다. 여기서, 제1 전류 값은 제1 전류 그룹(IG1)에 포함된 전류 값들 중 하나이고, 제2 전류 값은 제2 전류 그룹(IG2)에 포함된 전류 값들 중 하나이며, 감지부(30)는 제2 전류 값에서 제1 전류 값을 감산한 값이 제3 임계치(Th3) 이상이면, 내부단락이 발생한 것으로 판단할 수 있다.In FIG. 6, a case of comparing the current averages of the first current group and the second current group corresponding to different time sections to detect an internal short circuit of the battery 10 during constant voltage (CV) charging is illustrated as an example. Examples are not limited thereto. For example, the sensing unit 30 may detect the internal short circuit of the battery 10 by comparing the first current value and the second current value measured in different time sections during constant voltage (CV) charging. Here, the first current value is one of the current values included in the first current group IG1 , the second current value is one of the current values included in the second current group IG2 , and the sensing unit 30 is When the value obtained by subtracting the first current value from the second current value is equal to or greater than the third threshold value Th3, it may be determined that an internal short circuit has occurred.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 내부단락 검출 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 7의 내부단락 검출 방법은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 배터리 제어 장치(1)에 의해 수행될 수 있다.7 is a flowchart illustrating a method for detecting an internal short according to a third embodiment of the present invention. The internal short detection method of FIG. 7 may be performed by the battery control device 1 described with reference to FIGS. 1 and 2 .

도 7을 참조하면, 단계 S30에서, 감지부(30)는 마지막 충전 종료 시점으로부터 임계 시간이 경과되었는지 판단한다. 구체적으로, 감지부(30)는 도 5를 참조하여 설명한 정전압(CV) 충전이 종료된 시점 또는 도 6을 참조하여 설명한 정전류(CC) 충전이 종료된 시점으로부터 임계 시간이 경과되었는지 판단한다. Referring to FIG. 7 , in step S30 , the sensing unit 30 determines whether a threshold time has elapsed from the last charging end time. Specifically, the sensing unit 30 determines whether a threshold time has elapsed from the time when the constant voltage (CV) charging described with reference to FIG. 5 is terminated or the constant current (CC) charging described with reference to FIG. 6 is terminated.

단계 S31에서, 마지막 충전 종료 시점으로부터 임계 시간이 경과되면, 감지부(30)는 배터리(10)로 공급되는 충전 전류가 있는지 판단한다. 구체적으로, 감지부(30)는 배터리(10)의 마지막 충전 종료 시점으로부터 임계 시간이 경과한 이후에 계측된 제1 전류 그룹(IG1) 및 제2 전류 그룹(IG2)을 이용하여 충전 전류가 있는지 판단한다.In step S31 , when a threshold time has elapsed from the last charging end time, the sensing unit 30 determines whether there is a charging current supplied to the battery 10 . Specifically, the sensing unit 30 determines whether there is a charging current using the first current group IG1 and the second current group IG2 measured after a threshold time has elapsed from the last charging end point of the battery 10 . judge

단계 S32에서, 단계 S31을 통해 배터리(10)로 공급되는 충전 전류가 없는 것으로 판단되면, 감지부(30)는 배터리(10)의 방전 전류가 제4 임계치(Th4) 이하인지 판단한다. 구체적으로, 감지부(30)는 배터리(10)의 마지막 충전 종료 시점으로부터 임계 시간이 경과한 이후에 계측된 제1 전류 그룹(IG1) 및 제2 전류 그룹(IG2)에 포함된 방전 전류 값들이 모두 제4 임계치(Th4) 이하인지 판단한다. 즉, 감지부(30)는 단계 S32를 통해 배터리(10)가 현재 개방 전압 상태 즉, 배터리(10)에 부하가 연결되지 않은 상태이거나 매우 낮은 부하가 연결된 상태인지를 감지한다. In step S32 , if it is determined that there is no charging current supplied to the battery 10 through step S31 , the sensing unit 30 determines whether the discharge current of the battery 10 is equal to or less than the fourth threshold Th4 . Specifically, the sensing unit 30 detects the discharge current values included in the first current group IG1 and the second current group IG2 measured after a critical time has elapsed from the last charging end point of the battery 10 . It is determined whether all of them are equal to or less than the fourth threshold Th4. That is, the sensing unit 30 detects whether the battery 10 is in a current open voltage state, that is, a state in which a load is not connected to the battery 10 or a state in which a very low load is connected through step S32 .

단계 S33에서, S32 단계를 통해 제1 전류 그룹(IG1) 및 제2 전류 그룹(IG2)에 포함된 모든 방전 전류 값들이 제4 임계치 이하로 판단되면, 감지부(30)는 제1 전류 그룹(IG1)의 전류평균과 제2 전류 그룹(IG2)의 전류평균의 차이 즉, 제1 전류 그룹(IG1)과 제2 전류 그룹(IG2) 사이의 전류평균 차이의 절댓값이 제5 임계치(Th5)이하인지 판단한다.In step S33, when it is determined that all the discharge current values included in the first current group IG1 and the second current group IG2 are less than or equal to the fourth threshold through step S32, the sensing unit 30 controls the first current group ( The difference between the current average of IG1 and the current average of the second current group IG2, that is, the absolute value of the difference between the current average current between the first current group IG1 and the second current group IG2 is less than or equal to the fifth threshold value Th5 decide whether

단계 S34에서, 제1 전류 그룹(IG1)의 전류평균과 제2 전류 그룹(IG2)의 전류평균의 차이가 제5 임계치(Th5)이하인 경우, 감지부(30)는 제1 전압 그룹(VG1)이 안정적인지 판단한다. 예를 들어, 감지부(30)는 제1 전압 그룹(VG1)에 포함된 전압 값들의 변화폭(최댓값과 최솟값의 차)이 소정의 제5 범위 이내이면, 제1 전압 그룹(VG1)이 안정적인 것으로 판단한다. In step S34 , when the difference between the current average of the first current group IG1 and the current average of the second current group IG2 is less than or equal to the fifth threshold value Th5, the sensing unit 30 controls the first voltage group VG1 Determine if this is stable. For example, the sensing unit 30 determines that the first voltage group VG1 is stable when the change width (difference between the maximum value and the minimum value) of the voltage values included in the first voltage group VG1 is within a fifth predetermined range. judge

단계 S35에서, 단계 S34에서 제1 전압 그룹(VG1)이 안정적인 것으로 판단되면, 감지부(30)는 제1 전압 그룹(VG1)의 전압평균과 제2 전압 그룹(VG2)의 전압평균의 차이, 즉, 제1 전압 그룹(VG1)에 포함된 전압 값들의 평균에서 제2 전압 그룹(VG2)에 포함된 전압 값들의 평균을 감산한 값이 제6 임계치(Th6)이상인지 판단한다. In step S35, if it is determined that the first voltage group VG1 is stable in step S34, the sensing unit 30 detects the difference between the voltage average of the first voltage group VG1 and the voltage average of the second voltage group VG2, That is, it is determined whether a value obtained by subtracting the average of voltage values included in the second voltage group VG2 from the average of voltage values included in the first voltage group VG1 is equal to or greater than the sixth threshold value Th6.

그리고, 단계 S36에서, 제1 전압 그룹(VG1)의 전압 평균과 제2 전압 그룹(VG2)의 전압평균의 차가 제6 임계치(Th6)이상이면, 감지부(30)는 배터리(10)에 내부단락이 발생한 것으로 판단한다. 또한, 단계 S37에서, 배터리(10)와 충전 장치(미도시) 간의 연결을 차단함으로써, 배터리(10)의 열 폭주를 방지한다.And, in step S36, if the difference between the voltage average of the first voltage group VG1 and the voltage average of the second voltage group VG2 is equal to or greater than the sixth threshold value Th6, the sensing unit 30 is stored in the battery 10. Assume that a short circuit has occurred. In addition, in step S37, by cutting off the connection between the battery 10 and the charging device (not shown), the thermal runaway of the battery 10 is prevented.

배터리(10)가 개방 전압 상태일 때 내부단락 외의 요인(부하 연결 등)으로 인해 배터리(10)의 전류 또는 전압이 흔들리는 상황이 발생할 수 있으며, 이러한 상황에서 내부단락을 검출할 경우 검출 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 감지부(30)는 배터리(10)의 전류 또는 전압을 변동시키는 다른 요인이 발생하지 않은 상태에서 전압 변화를 토대로 내부단락을 검출하기 위해 전술한 단계 S33 및 단계 S34를 수행한다. 특히, 단계 S33은 개방 전압 상태에서 내부단락이 아닌 배터리(10)의 전류 변화로 인해 배터리(10)의 전압이 변동되는 경우를 구분하기 위한 것이다. When the battery 10 is in an open voltage state, a situation may occur in which the current or voltage of the battery 10 fluctuates due to factors other than an internal short circuit (load connection, etc.), and if an internal short circuit is detected in this situation, a detection error may occur. can Accordingly, the sensing unit 30 performs the above-described steps S33 and S34 to detect the internal short circuit based on the voltage change in a state in which other factors that change the current or voltage of the battery 10 do not occur. In particular, step S33 is to distinguish a case in which the voltage of the battery 10 is changed due to a change in current of the battery 10 rather than an internal short circuit in the open voltage state.

한편, 단계 S33에서는 배터리(10)의 전류 변동을 확인하기 위해, 서로 다른 시간 구간에 대응하는 제1 전류 그룹 및 제2 전류 그룹의 전류 평균을 비교하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 감지부(30)는 서로 다른 시간 구간에 계측된 제1 전류 값과 제2 전류 값을 비교하여, 전류의 변동을 확인할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 전류 값은 순시 전류 값들로서, 제1 전류 값은 제1 전류 그룹(IG1)에 포함된 전류 값들 중 하나이고, 제2 전류 값은 제2 전류 그룹(IG2)에 포함된 전류 값들 중 하나이다. 이 경우, 단계 S33은, 제1 및 제2 전류의 차이가 제5 임계치(Th5) 이하인지 판단하는 단계로 변경될 수 있다.Meanwhile, in step S33, in order to check the current fluctuation of the battery 10, a case of comparing the current averages of the first current group and the second current group corresponding to different time sections is illustrated as an example, but the embodiment is limited thereto. it's not going to be For example, the sensing unit 30 may check a change in current by comparing the first current value and the second current value measured in different time intervals. Here, the first and second current values are instantaneous current values, the first current value being one of the current values included in the first current group IG1, and the second current value being included in the second current group IG2. one of the current values. In this case, step S33 may be changed to a step of determining whether the difference between the first and second currents is equal to or less than the fifth threshold Th5.

한편, 도 7에서는 배터리(10)의 내부단락을 검출하기 위해 서로 다른 시간 구간에 대응하는 제1 전압 그룹 및 제2 전압 그룹의 전압평균을 비교하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 감지부(30)는 서로 다른 시간 구간에서 계측된 제1 전압 값과 제2 전압 값을 비교하여 배터리(10)의 내부단락을 검출할 수도 있다. 여기서, 제1 전압 값은 제1 전압 그룹(VG1)에 포함된 전압 값들 중 하나이고, 제2 전압 값은 제2 전압 그룹(VG2)에 포함된 전압 값들 중 하나이며, 감지부(30)는 제1 전압 값에서 제2 전압 값을 감산한 값이 제6 임계치(Th6) 이상이면, 내부단락이 발생한 것으로 판단할 수 있다.Meanwhile, in FIG. 7 , a case of comparing the voltage averages of the first voltage group and the second voltage group corresponding to different time sections in order to detect the internal short circuit of the battery 10 is illustrated as an example, but the embodiment is limited thereto. it is not For example, the sensing unit 30 may detect the internal short circuit of the battery 10 by comparing the first voltage value and the second voltage value measured in different time intervals. Here, the first voltage value is one of the voltage values included in the first voltage group VG1, the second voltage value is one of the voltage values included in the second voltage group VG2, and the sensing unit 30 is When the value obtained by subtracting the second voltage value from the first voltage value is equal to or greater than the sixth threshold value Th6, it may be determined that an internal short circuit has occurred.

전술한 도 5 내지 도 7에서는 감지부(30)가 전류 그룹 또는 전압 그룹이 안정적인지 판단하기 위해 전류 그룹에 포함된 전류 값들 중 최댓값과 최솟값의 차이, 또는 전압 그룹에 포함된 전압 값들 중 최댓값과 최솟값의 차이를 이용하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 감지부(30)는 각 전류 그룹에 포함된 전류 값들 또는 각 전압 그룹에 포함된 전압 값들의 표준 편차 등의 통계적인 파라미터를 이용하여 각 전류 그룹 또는 각 전압 그룹의 변화폭을 확인할 수 있으며, 이를 토대로 각 전류 그룹 또는 각 전압 그룹이 안정적인지를 판단할 수 있다. 5 to 7, the detection unit 30 determines whether the current group or voltage group is stable, the difference between the maximum value and the minimum value among the current values included in the current group, or the maximum value among the voltage values included in the voltage group Although the case of using the difference of the minimum value has been described as an example, the embodiment is not limited thereto. For example, the sensing unit 30 may use a statistical parameter, such as a standard deviation of current values included in each current group or voltage values included in each voltage group, to check the change range of each current group or each voltage group. and whether each current group or each voltage group is stable based on this can be determined.

본 명세서에서 기술된 임계치들은 모두 0보다 큰 실수일 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.The thresholds described herein may all be real numbers greater than zero, but the embodiment is not limited thereto.

한편, 본 명세서에서는 배터리 제어 장치(1)가 하나의 배터리(10)에 대해 내부단락을 검출하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 배터리 제어 장치(1)는 복수의 배터리가 직렬 및/또는 병렬 연결되어 구성된 배터리 모듈에 대해서도, 전술한 내부 단락 검출 방법을 적용하여 각 배터리의 내부단락을 검출하는 것이 가능하다. 이 경우, 도 4의 각 전압 그룹에 포함되는 전압 값들은 대응하는 배터리의 전압에 대응하며, 각 전류 그룹에 포함되는 전압 값들은 충전 장치로부터 배터리 모듈에 공급되는 충전 전류 또는 배터리 모듈로부터 부하로 공급되는 방전 전류에 대응할 수 있다. Meanwhile, in the present specification, a case in which the battery control device 1 detects an internal short with respect to one battery 10 has been described as an example, but the embodiment is not limited thereto. For example, the battery control apparatus 1 can detect an internal short of each battery by applying the above-described internal short-circuit detection method even to a battery module in which a plurality of batteries are connected in series and/or in parallel. In this case, the voltage values included in each voltage group of FIG. 4 correspond to the voltage of the corresponding battery, and the voltage values included in each current group are the charging current supplied from the charging device to the battery module or the battery module supplied to the load. It can respond to the discharge current.

Claims

A method for detecting an internal short circuit of a battery, the method comprising:
measuring the voltage and current of the battery a plurality of times;
identifying whether the battery is being charged with a constant current based on the voltage and the current; and
When the battery is being charged with constant current, determining whether an internal short circuit of the battery has occurred based on a difference between a first voltage value in a first time period and a second voltage value in a second time period of the battery and
the second time interval includes a time interval after the first time interval;
the first time period and the second time period are determined such that a predetermined period exists between the first time period and the second time period, and the voltage of the battery is measured at least once during the predetermined period,
The step of determining whether the internal short circuit occurs,
In a state in which the battery is identified as being charged with constant current, the current change width of the battery in the first time period and the current change width of the battery in the second time period are within a first range, and in the first time period which is performed only when the voltage change range of the battery is within the second range.

delete

According to claim 1,
The step of determining whether the internal short circuit occurs,
If the value obtained by subtracting the second voltage value from the first voltage value is equal to or greater than a first threshold, determining that an internal short circuit has occurred in the battery;
the first voltage value is an average of voltage values of the battery measured during the first time period, and the second voltage value is an average of voltage values of the battery measured during the second time period, or
The first voltage value is an instantaneous voltage value of the battery measured in the first time period, and the second voltage value is an instantaneous voltage value of the battery measured in the second time period,
wherein the first threshold is a real number greater than zero.

A method for detecting an internal short circuit of a battery, the method comprising:
measuring the current and voltage of the battery a plurality of times;
identifying whether the battery is under constant voltage charging based on the current and the voltage; and
When the battery is being charged with a constant voltage, determining whether an internal short circuit occurs in the battery based on a difference between a first current value in a first time period and a second current value in a second time period of the battery and
the second time interval includes a time interval after the first time interval;
the first time period and the second time period are determined such that a predetermined period exists between the first time period and the second time period, and the current of the battery is measured at least once during the predetermined period;
The step of determining whether the internal short circuit occurs,
In a state in which the battery is identified as being charged with a constant voltage, the current variation of the battery in the first time interval is within a third range and the voltage variation of the battery in the first time interval is within a fourth range, and and only if the difference between the first voltage value in the first time period and the second voltage value in the second time period of the battery is less than or equal to a second threshold.

delete

6. The method of claim 5,
Further comprising the step of determining whether a difference between a first voltage value in the first time period and a second voltage value in the second time period of the battery is equal to or less than a second threshold,
The determining of whether the internal short circuit occurs is performed when a difference between the first voltage value and the second voltage value is equal to or less than the second threshold value.

6. The method of claim 5,
The step of determining whether the internal short circuit occurs,
If the value obtained by subtracting the first current value from the second current value is equal to or greater than a third threshold, determining that an internal short circuit has occurred in the battery;
the first current value is an average of the current values of the battery measured during the first time period, and the second current value is an average of the current values of the battery measured during the second time period, or
The first current value is an instantaneous current value of the battery measured in the first time period, and the second current value is an instantaneous current value of the battery measured in the second time period,
wherein the third threshold is a real number greater than zero.

A method for detecting an internal short circuit of a battery, the method comprising:
measuring the voltage and current of the battery a plurality of times;
determining whether the battery is being charged based on the voltage and current of the battery; and
Based on the difference between the first voltage value of the battery in the first time period and the second voltage value of the battery in the second time period after a threshold time has elapsed from the charging end point of the battery Including the step of determining whether an internal short circuit occurs,
the second time interval includes a time interval after the first time interval;
the first time period and the second time period are determined such that a predetermined period exists between the first time period and the second time period, and the voltage of the battery is measured at least once during the predetermined period,
The step of determining whether the internal short circuit occurs,
The method is performed only when there is no charging current supplied to the battery during the first time interval and the second time interval, and the discharge current of the battery during the first time interval and the second time interval is less than or equal to a fourth threshold .

delete

10. The method of claim 9,
Further comprising the step of determining whether a difference between the first current value in the first time period and the second current value in the second time period is equal to or less than a fifth threshold,
The step of determining whether the internal short circuit occurs is performed when the difference between the first current value and the second current value is less than or equal to the fifth threshold,
the first current value is an average of the current values of the battery measured during the first time period, and the second current value is an average of the current values of the battery measured during the second time period, or
wherein the first current value is an instantaneous current value of the battery measured in the first time period, and the second current value is an instantaneous current value of the battery measured in the second time period.

12. The method of claim 11,
Further comprising the step of determining whether the voltage change range of the battery in the first time period is within a fifth range,
The step of determining whether the internal short circuit occurs is performed when the voltage change width of the battery in the first time period is within the fifth range.

10. The method of claim 9,
The step of determining whether the internal short circuit occurs,
If the value obtained by subtracting the second voltage value from the first voltage value is equal to or greater than a sixth threshold, determining that an internal short circuit occurs in the battery;
the first voltage value is an average of voltage values of the battery measured during the first time period, and the second voltage value is an average of voltage values of the battery measured during the second time period, or
The first voltage value is an instantaneous voltage value of the battery measured in the first time period, and the second voltage value is an instantaneous voltage value of the battery measured in the second time period,
wherein the sixth threshold is a real number greater than zero.

A device for controlling a battery, comprising:
a measuring unit configured to measure the voltage and current of the battery a plurality of times; and
It is identified whether the battery is being charged with a constant current based on the voltage and current of the battery, and when the battery is being charged with a constant current, a first voltage value in a first time interval and a second voltage value in a second time interval of the battery A sensing unit configured to determine whether an internal short circuit of the battery has occurred based on a difference between
the second time interval includes a time interval after the first time interval;
the first time period and the second time period are determined such that a predetermined period exists between the first time period and the second time period, and the voltage of the battery is measured at least once during the predetermined period,
The sensing unit may include, in a state in which the battery is identified as being charged with constant current, a current change width of the battery in the first time period and a current change width of the battery in the second time period are within a first range, and the second time period is within a first range. An apparatus for performing internal short-circuit detection of the battery using the first voltage value and the second voltage value only when the voltage change range of the battery in one time period is within a second range.

delete

15. The method of claim 14,
the first voltage value is an average of voltage values of the battery measured during the first time period, and the second voltage value is an average of voltage values of the battery measured during the second time period, or
wherein the first voltage value is an instantaneous voltage value of the battery measured in the first time period, and the second voltage value is an instantaneous voltage value of the battery measured in the second time period.

17. The method of claim 16,
When the value obtained by subtracting the second voltage value from the first voltage value is equal to or greater than a first threshold value, the sensing unit determines that an internal short circuit has occurred in the battery,
wherein the first threshold is a real number greater than zero.

A device for controlling a battery, comprising:
a measuring unit configured to measure, configured to measure the voltage and current of the battery a plurality of times; and
It is identified whether the battery is being charged with a constant voltage based on the voltage and current of the battery, and when the battery is being charged with a constant voltage, a first current value in a first time period and a second current value in a second time period of the battery A sensing unit configured to determine whether an internal short circuit of the battery has occurred based on a difference between
the second time interval includes a time interval after the first time interval;
the first time period and the second time period are determined such that a predetermined period exists between the first time period and the second time period, and the current of the battery is measured at least once during the predetermined period;
The sensing unit may include, in a state in which it is identified that the battery is being charged at a constant voltage, a current variation range of the battery in the first time period is within a third range, and a voltage variation range of the battery in the first time section is a fourth range the first current value and the second current only if the difference between the first voltage value in the first time period and the second voltage value in the second time period of the battery is less than or equal to a second threshold value An apparatus for performing internal short circuit detection of the battery using a value.

delete

19. The method of claim 18,
When the value obtained by subtracting the first current value from the second current value is equal to or greater than a third threshold value, the sensing unit determines that an internal short circuit has occurred in the battery,
the first current value is an average of the current values of the battery measured during the first time period, and the second current value is an average of the current values of the battery measured during the second time period, or
The first current value is an instantaneous current value of the battery measured in the first time period, and the second current value is an instantaneous current value of the battery measured in the second time period,
and the third threshold is a real number greater than zero.

A device for controlling a battery, comprising:
a measuring unit configured to measure, configured to measure the voltage and current of the battery a plurality of times; and
Based on the difference between the first voltage value of the battery in the first time period and the second voltage value of the battery in the second time period after a threshold time has elapsed from the charging end point of the battery A sensing unit configured to determine whether an internal short circuit has occurred,
the second time interval includes a time interval after the first time interval;
the first time period and the second time period are determined such that a predetermined period exists between the first time period and the second time period, and the voltage of the battery is measured at least once during the predetermined period,
The sensing unit may be configured only when there is no charging current supplied to the battery during the first time period and the second time period, and the discharge current of the battery is less than or equal to a fourth threshold during the first time period and the second time period , performing internal short circuit detection of the battery using the first voltage value and the second voltage value.

delete

23. The method of claim 22,
The sensing unit may be configured to use the first voltage value and the second voltage value when a difference between the first current value in the first time period and the second current value in the second time period is equal to or less than a fifth threshold value. Performs internal short circuit detection of the battery,
the first current value is an average of the current values of the battery measured during the first time period, and the second current value is an average of the current values of the battery measured during the second time period, or
wherein the first current value is an instantaneous current value of the battery measured in the first time period, and the second current value is an instantaneous current value of the battery measured in the second time period.

25. The method of claim 24,
The sensing unit, when the voltage change range of the battery in the first time period is within a fifth range, performs the internal short circuit detection of the battery using the first voltage value and the second voltage value.

23. The method of claim 22,
When the value obtained by subtracting the second voltage value from the first voltage value is greater than or equal to a sixth threshold, the sensing unit determines that an internal short circuit has occurred in the battery,
the first voltage value is an average of voltage values of the battery measured during the first time period, and the second voltage value is an average of voltage values of the battery measured during the second time period, or
The first voltage value is an instantaneous voltage value of the battery measured in the first time period, the second voltage value is an instantaneous voltage value of the battery measured in the second time period, and the sixth threshold is 0 A bigger mistake, the device.