KR102342842B1 - Battery management apparatus - Google Patents

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KR102342842B1 KR1020180011457A KR20180011457A KR102342842B1 KR 102342842 B1 KR102342842 B1 KR 102342842B1 KR 1020180011457 A KR1020180011457 A KR 1020180011457A KR 20180011457 A KR20180011457 A KR 20180011457A KR 102342842 B1 KR102342842 B1 KR 102342842B1
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Abstract

본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 복수의 배터리 모듈 마다 연결되어 상기 복수의 배터리 모듈에 구비된 복수의 배터리 셀을 충방전시키는 복수의 슬레이브 BMS 및 상기 복수의 슬레이브 BMS와 통신을 통해 연결된 마스터 BMS를 포함하고, 상기 복수의 슬레이브 BMS는 상기 복수의 배터리 셀의 셀 전압 간에 밸런싱을 수행하는 밸런싱 회로부; 및 상기 밸런싱 회로부의 밸런싱 수행을 제어하는 슬레이브 프로세서를 각각 포함하고, 상기 마스터 BMS는 상기 복수의 배터리 셀의 셀 전압에 기초하여 밸런싱 예비 대상 셀을 선택하고, 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 상기 밸런싱 회로부의 최대 예상 온도에 기초하여 밸런싱 대상 셀을 선택하고, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 상기 밸런싱 대상 셀의 셀 전압에 대해서만 밸런싱이 수행되도록 상기 슬레이브 프로세서를 제어하는 마스터 프로세서를 포함할 수 있다.The battery management device according to the present invention includes a plurality of slave BMSs connected to each of a plurality of battery modules to charge and discharge a plurality of battery cells provided in the plurality of battery modules, and a master BMS connected through communication with the plurality of slave BMSs. wherein the plurality of slave BMSs includes: a balancing circuit unit for balancing cell voltages of the plurality of battery cells; and a slave processor for controlling the balancing of the balancing circuit unit, respectively, wherein the master BMS selects a target cell for balancing based on cell voltages of the plurality of battery cells, and performs balancing according to the outside temperature for each number of cells A master processor for selecting a balancing target cell based on the maximum expected temperature of the balancing circuit unit and controlling the slave processor so that balancing is performed only on the cell voltage of the balancing target cell from among the plurality of battery cells.

Description

배터리 관리 장치{Battery management apparatus}Battery management apparatus

본 발명은 배터리 팩을 관리하는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 팩에서 배터리 모듈에 구비된 배터리 셀 간 전압을 밸런싱하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for managing a battery pack, and more particularly, to an apparatus for balancing voltages between battery cells included in a battery module in a battery pack.

근래에 들어서, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, as the demand for portable electronic products such as laptops, video cameras, and mobile phones has rapidly increased, and energy storage batteries, robots, and satellites have been developed in earnest, high-performance secondary batteries that can be repeatedly charged and discharged have been developed. Research is being actively conducted.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높다는 등의 장점으로 인해 많은 각광을 받고 있다.Currently commercialized secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, so charging and discharging are free, Due to its advantages such as a very low self-discharge rate and high energy density, it is receiving a lot of attention.

한편, 탄소 에너지가 점차 고갈되고 환경에 대한 관심이 높아지면서, 미국, 유럽, 일본, 한국을 비롯하여 전 세계적으로 하이브리드 자동차와 전기 자동차는 물론, 전기 자전거나 전기 스쿠터와 같은 전기 구동 차량에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. 이러한 전기 구동 차량은 배터리 팩의 충방전 에너지를 이용하여 차량 구동력을 얻기 때문에, 엔진만을 이용하는 차량에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있다는 점에서 많은 소비자들에게 좋은 반응을 얻고 있다. 따라서, 전기 구동 차량의 핵심적 부품인 배터리에 보다 많은 관심과 연구가 집중되고 있다.On the other hand, as carbon energy is gradually depleted and interest in the environment increases, the demand for electric powered vehicles such as electric bicycles and electric scooters as well as hybrid and electric vehicles worldwide, including the United States, Europe, Japan, and Korea, is increasing. is gradually increasing. Since such an electrically driven vehicle obtains vehicle driving power by using the charging and discharging energy of the battery pack, it is well received by many consumers in that it has excellent fuel efficiency and can emit no or reduce pollutants compared to a vehicle using only an engine. . Accordingly, more attention and research are being focused on a battery, which is a key component of an electric driving vehicle.

또한, 최근에는 스마트 그리드 시스템과 같이 에너지를 저장하는 기술 또한 가장 각광받는 기술 중 하나이다. 스마트 그리드 시스템이란 전력의 생산, 운반, 소비 과정에 정보통신 기술을 접목함으로써 전력 공급과 소비의 상호작용을 통해 전력 이용의 효율성을 높이고자 하는 지능형 전력망 시스템이다. 이러한 스마트 그리드 시스템을 구축하기 위해 중요한 구성요소 중 하나가 바로 전력을 저장하는 배터리 팩이다.In addition, recently, a technology for storing energy such as a smart grid system is also one of the most popular technologies. The smart grid system is an intelligent power grid system that aims to increase the efficiency of power use through the interaction between power supply and consumption by applying information and communication technology to the production, transport, and consumption processes of power. One of the important components to build such a smart grid system is a battery pack that stores power.

이와 같이, 배터리는 다양한 분야에서 이용되는데, 전기 구동 차량, 스마트 그리드 시스템과 같이 최근에 배터리가 많이 활용되는 분야는 큰 용량을 필요로 하는 경우가 많다. 배터리 팩의 용량을 증가하기 위해서는 이차 전지, 즉 배터리 셀 자체의 용량을 증가시키는 방법이 있을 수 있겠지만, 이 경우 용량 증대 효과가 크지 않고, 이차 전지의 크기 확장에 물리적 제한이 있으며 관리가 불편하다는 단점을 갖는다. 따라서, 통상적으로는 다수의 배터리 셀이 직렬 및 병렬로 연결된 배터리 팩이 널리 이용된다.As described above, batteries are used in various fields, and fields in which batteries are used a lot recently, such as electric driving vehicles and smart grid systems, often require large capacity. In order to increase the capacity of the battery pack, there may be a method of increasing the capacity of the secondary battery, that is, the battery cell itself. has Therefore, in general, a battery pack in which a plurality of battery cells are connected in series and parallel is widely used.

상기 배터리 팩을 구성하는 다수의 배터리 셀은 사용 시간이 경과됨에 따른 본질적인 특성 또는 제조 환경의 차이, 시스템 적용의 다원성 등에 기인하여 전지들 간의 용량(capacity) 성능의 차이가 발생하게 되고 이는 충방전에 의한 해당 셀 단자 전압의 차이 또는 SOC(State Of Charge)차이를 발생시키게 된다.The plurality of battery cells constituting the battery pack has a difference in capacity performance between the batteries due to differences in essential characteristics or manufacturing environments as usage time elapses, diversity in system application, etc. This causes a difference in the cell terminal voltage or a state of charge (SOC) difference.

이러한 차이는 상대적인 전기적 특성의 차이를 가지는 다수의 배터리 셀이 하나의 배터리 팩으로서 구동하는 경우, 성능이 저하된 특정 배터리 셀에 의하여 배터리 팩 전체의 충전 또는 방전 능력이 제한되고, 배터리 팩이 노화되며, 과전압 등의 문제점이 발생할 수 있다.The difference is that when a plurality of battery cells having a difference in relative electrical characteristics are driven as one battery pack, the charging or discharging ability of the entire battery pack is limited by a specific battery cell with reduced performance, the battery pack ages, and the battery pack ages. , overvoltage, etc. may occur.

이러한 문제점을 해결하고자, 종래에 배터리 셀 간 전압을 밸런싱하기 위한 다양한 셀 밸런싱 기술이 연구 및 시도되고 있다. 이와 같은 셀 밸런싱 기술에 있어서는 여러 가지 측면이 고려되어야 하는데, 그 중 대표적인 것이 기술적 구현 가능성과 함께 제조 비용, 설계상 문제 등이라 할 수 있다.In order to solve this problem, various cell balancing technologies for balancing voltages between battery cells have been researched and tried in the related art. In such a cell balancing technology, various aspects must be considered, and among them, a representative one can be said to be a technical implementation possibility, manufacturing cost, design problem, etc.

종래 제안된 여러 종류의 셀 밸런싱 장치 중, 소정의 셀 밸런싱 장치는 다른 배터리 셀 보다 충전 전압이 높은 배터리 셀을 밸런싱 저항과 연결시키는 패시브 밸런싱을 이용하여 셀 밸런싱을 수행한다. 이러한, 종래의 셀 밸런싱 장치는 밸런싱 저항을 통한 방전을 통해 셀 밸런싱을 수행함으로써, 셀 밸런싱 과정에서 밸런싱 저항의 발열로 인해 밸런싱 저항이 실장된 PCB 뿐만 아니라, 배터리 팩 내부의 온도가 증가하는 문제점이 있다.Among the various types of cell balancing devices proposed in the prior art, a certain cell balancing device performs cell balancing using passive balancing in which a battery cell having a higher charging voltage than other battery cells is connected with a balancing resistor. Such a conventional cell balancing device performs cell balancing through discharging through the balancing resistor, so that not only the PCB on which the balancing resistor is mounted, but also the temperature inside the battery pack increases due to heat generation of the balancing resistor during the cell balancing process. have.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 배터리 팩의 외기 온도와 밸런싱 회로부의 온도를 고려하여 배터리 셀에 대해 밸런싱을 수행할 수 있는 배터리 관리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a battery management device capable of balancing battery cells in consideration of the external temperature of the battery pack and the temperature of the balancing circuit unit. .

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention may be understood by the following description, and will become more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 복수의 배터리 모듈 마다 연결되어 상기 복수의 배터리 모듈에 구비된 복수의 배터리 셀을 충방전시키는 복수의 슬레이브 BMS 및 상기 복수의 슬레이브 BMS와 통신을 통해 연결된 마스터 BMS를 포함한다.A battery management device according to the present invention for achieving the above object, a plurality of slave BMS and the plurality of slave BMS connected to each of a plurality of battery modules for charging and discharging a plurality of battery cells provided in the plurality of battery modules. and a master BMS connected via communication.

바람직하게, 상기 복수의 슬레이브 BMS는 상기 복수의 배터리 셀의 셀 전압 간에 밸런싱을 수행하는 밸런싱 회로부; 및 상기 밸런싱 회로부의 밸런싱 수행을 제어하는 슬레이브 프로세서를 각각 포함할 수 있다.Preferably, the plurality of slave BMS includes: a balancing circuit unit for balancing cell voltages of the plurality of battery cells; and a slave processor for controlling the balancing of the balancing circuit unit.

바람직하게, 상기 마스터 BMS는 상기 복수의 배터리 셀의 셀 전압에 기초하여 밸런싱 예비 대상 셀을 선택하고, 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 상기 밸런싱 회로부의 최대 예상 온도에 기초하여 밸런싱 대상 셀을 선택하고, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 상기 밸런싱 대상 셀의 셀 전압에 대해서만 밸런싱이 수행되도록 상기 슬레이브 프로세서를 제어하는 마스터 프로세서를 포함할 수 있다.Preferably, the master BMS selects a target cell for balancing based on the cell voltages of the plurality of battery cells, and selects a target cell for balancing based on the maximum expected temperature of the balancing circuit unit for each number of balancing cells according to the outside temperature and a master processor for controlling the slave processor so that balancing is performed only with respect to the cell voltage of the balancing target cell among the plurality of battery cells.

바람직하게, 상기 마스터 프로세서는 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 상기 밸런싱 회로부의 최대 예상 온도 중에서 미리 설정된 기준 온도와의 온도차가 가장 작은 상기 밸런싱 회로부의 최대 예상 온도에 대응되는 상기 밸런싱 수행 셀 개수를 확인할 수 있다.Preferably, the master processor corresponds to the maximum expected temperature of the balancing circuit unit with the smallest temperature difference from a preset reference temperature among the maximum expected temperatures of the balancing circuit unit for each number of cells performing balancing according to the outdoor temperature. can be checked

바람직하게, 상기 마스터 프로세서는 상기 확인된 밸런싱 수행 셀 개수와 상기 밸런싱 예비 대상 셀의 셀 개수를 비교하고, 상기 비교 결과에 대응하여 상기 복수의 배터리 셀 중에서 상기 밸런싱 대상 셀을 선택할 수 있다.Preferably, the master processor may compare the confirmed number of cells to be balancing with the number of cells to be reserved for balancing, and select the balancing target cell from among the plurality of battery cells in response to the comparison result.

바람직하게, 상기 마스터 프로세서는 상기 비교 결과, 상기 확인된 밸런싱 수행 셀 개수가 상기 밸런싱 예비 대상 셀의 셀 개수 미만이면, 상기 확인된 밸런싱 수행 셀 개수 만큼 상기 복수의 배터리 셀 중에서 상기 밸런싱 대상 셀을 선택할 수 있다.Preferably, the master processor selects the balancing target cells from among the plurality of battery cells by the number of the checked balancing cells when the number of cells to be balancing is less than the number of cells to be balancing as a result of the comparison. can

바람직하게, 상기 마스터 프로세서는 상기 비교 결과, 상기 확인된 밸런싱 수행 셀 개수가 상기 밸런싱 예비 대상 셀의 셀 개수 이상이면, 상기 밸런싱 예비 대상 셀의 셀 개수 만큼 상기 복수의 배터리 셀 중에서 상기 밸런싱 대상 셀을 선택할 수 있다.Preferably, as a result of the comparison, if the number of cells for balancing is greater than or equal to the number of cells to be balancing, the master processor selects the balancing target cells from among the plurality of battery cells by the number of cells to be reserved for balancing. You can choose.

바람직하게, 상기 마스터 프로세서는 셀 전압이 높은 순으로 상기 밸런싱 대상 셀을 선택할 수 있다.Preferably, the master processor may select the balancing target cells in an order of increasing cell voltage.

바람직하게, 상기 마스터 프로세서는 상기 밸런싱의 수행이 완료된 후 측정된 상기 밸런싱 회로부의 온도를 이용하여 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 상기 밸런싱 회로부의 최대 예상 온도를 갱신할 수 있다. Preferably, the master processor may use the temperature of the balancing circuit unit measured after the balancing is completed to update the maximum expected temperature of the balancing circuit unit for each number of cells performing balancing according to the outdoor temperature.

본 발명에 따른 배터리 팩은 상기 배터리 관리 장치를 포함할 수 있다.The battery pack according to the present invention may include the battery management device.

본 발명에 따른 자동차는 상기 배터리 관리 장치를 포함할 수 있다.The vehicle according to the present invention may include the battery management device.

본 발명에 따르면, 배터리 팩의 외기 온도와 밸런싱 회로부의 온도를 고려하여 배터리 셀에 대해 밸런싱을 수행함으로써, 배터리 팩 및 밸런싱 회로부의 주변이 과열되는 현상을 방지할 수 있다.According to the present invention, by balancing the battery cells in consideration of the external temperature of the battery pack and the temperature of the balancing circuit part, overheating of the surroundings of the battery pack and the balancing circuit part can be prevented.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치가 포함된 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 슬레이브 BMS의 기능적 구성과 복수의 배터리 셀과의 연결 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 마스터 BMS의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 마스터 BMS가 밸런싱 수행 셀 개수를 확인하는데 사용하는 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부의 최대 예상 온도를 나타내는 테이블이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 마스터 BMS가 밸런싱 수행 셀 개수를 확인하는데 사용하는 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부의 예상 온도를 나타내는 테이블이다.
The following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later. should not be construed as being limited only to
1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a battery pack including a battery management apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram schematically illustrating a functional configuration of a slave BMS of a battery management apparatus and a connection configuration with a plurality of battery cells according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of a master BMS of a battery management apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a table showing the maximum expected temperature of the balancing circuit unit for each number of balancing cells according to the outdoor temperature used by the master BMS of the battery management device according to an embodiment of the present invention to check the number of balancing cells.
5 is a table showing the expected temperature of the balancing circuit unit for each number of balancing cells according to the outdoor temperature used by the master BMS of the battery management device according to another embodiment of the present invention to check the number of balancing cells.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치가 포함된 배터리 팩(P)의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 슬레이브 BMS(100a)의 기능적 구성과 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 연결 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 마스터 BMS(200)의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a battery pack P including a battery management apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a slave BMS ( 100a) is a diagram schematically illustrating a connection configuration of a plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4, and FIG. 3 is a master BMS of a battery management device according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram schematically showing the functional configuration of 200 .

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 배터리 팩(P)에 복수의 배터리 모듈(10a, 10b, 10c)이 포함된 경우, 복수의 배터리 모듈(10a, 10b, 10c)에 각각 구비된 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4) 간 전압을 밸런싱하는 장치로서, 복수의 슬레이브 BMS(100a, 100b, 100c) 및 마스터 BMS(200)를 포함할 수 있다.1 to 3 , in the battery management apparatus according to the present invention, when a plurality of battery modules 10a, 10b, and 10c are included in a battery pack P, a plurality of battery modules 10a, 10b, and 10c ) as a device for balancing the voltage between a plurality of battery cells (10a-1, ..., 10a-4) provided in each, including a plurality of slave BMS (100a, 100b, 100c) and a master BMS (200) can

우선, 배터리 관리 장치와 배터리 팩(P)의 연결 구성에 대해 설명하면, 배터리 팩(P)은 복수의 배터리 셀을 각각 구비하는 복수의 배터리 모듈(10a, 10b, 10c)을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 슬레이브 BMS(100a, 100b, 100c)는 복수의 배터리 모듈(10a, 10b, 10c)에 각각 연결되어 복수의 배터리 모듈(10a, 10b, 10c)을 충방전시키고, 전기적 특성을 제어 및 관리할 수 있다. 마스터 BMS(200)는 복수의 슬레이브 BMS(100a, 100b, 100c)와 통신을 통해 연결되어 복수의 슬레이브 BMS(100a, 100b, 100c)를 제어하여 배터리 팩(P)의 전기적 특성을 제어 및 관리할 수 있다.First, a connection configuration between the battery management apparatus and the battery pack P will be described. The battery pack P may include a plurality of battery modules 10a , 10b , and 10c each having a plurality of battery cells. At this time, the plurality of slave BMS (100a, 100b, 100c) is respectively connected to the plurality of battery modules (10a, 10b, 10c) to charge and discharge the plurality of battery modules (10a, 10b, 10c), and to control the electrical characteristics and can manage Master BMS 200 is connected through communication with a plurality of slave BMS (100a, 100b, 100c) to control the plurality of slave BMS (100a, 100b, 100c) to control and manage the electrical characteristics of the battery pack (P). can

한편, 본 명세서에서 배터리 팩(P)에 3개의 배터리 모듈(10a, 10b, 10c)이 포함되고, 3개의 슬레이브 BMS(100a, 100b, 100c)가 각각 3개의 배터리 모듈(10a, 10b, 10c)에 연결되는 것으로 설명 및 도시하였지만 그 개수는 한정되지 않을 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는 배터리 팩(P)에 포함된 배터리 모듈의 개수에 대응되는 개수의 슬레이브 BMS를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 슬레이브 BMS(100a, 100b, 100c)는 동일한 역할을 수행하는 구성 요소로서, 내부에 각각 동일한 구성 요소를 포함할 수 있다.On the other hand, in the present specification, three battery modules (10a, 10b, 10c) are included in the battery pack (P), and three slave BMS (100a, 100b, 100c) are respectively three battery modules (10a, 10b, 10c) Although described and illustrated as being connected to, the number may not be limited. That is, the battery management apparatus according to the present invention may include the number of slave BMSs corresponding to the number of battery modules included in the battery pack P. Also, the plurality of slave BMSs 100a, 100b, and 100c are components performing the same role, and may include the same components therein.

한편, 본 명세서에서 1개의 배터리 모듈(10a)에 4개의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)이 구비되는 것으로 설명 및 도시하였지만 그 개수는 한정되지 않을 수 있다.Meanwhile, although it has been described and illustrated in the present specification that four battery cells 10a-1, ..., 10a-4 are provided in one battery module 10a, the number may not be limited.

이하, 복수의 슬레이브 BMS(100a, 100b, 100c)를 대표하여 하나의 슬레이브 BMS(100a)를 설명하도록 한다. 이하에서 설명되는 내용은 다른 슬레이브 BMS(100b, 100c)에 대해 동일하게 설명될 수 있다.Hereinafter, one slave BMS 100a will be described on behalf of the plurality of slave BMSs 100a, 100b, and 100c. The contents described below may be described in the same manner with respect to the other slave BMSs 100b and 100c.

슬레이브 BMS(100a)는 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4), 슬레이브 센싱부(120a), 슬레이브 메모리부(130a), 슬레이브 프로세서(140a) 및 슬레이브 통신부(150a)를 포함할 수 있다.The slave BMS 100a may include a balancing circuit unit 110a-1, ..., 110a-4, a slave sensing unit 120a, a slave memory unit 130a, a slave processor 140a, and a slave communication unit 150a. can

밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)는 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4) 각각에 연결되어 셀 전압 간에 밸런싱을 수행할 수 있다.The balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 may be connected to each of the plurality of battery cells 10a-1, ..., and 10a-4 to perform balancing between cell voltages.

보다 구체적으로, 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)는 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)을 방전시키는 패시브 밸런싱을 수행하여 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압 간에 불균형을 감소킬 수 있다.More specifically, the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 perform passive balancing of discharging the plurality of battery cells 10a-1, ..., and 10a-4 to thereby perform a plurality of battery cells ( It is possible to reduce the imbalance between the cell voltages of 10a-1, ..., 10a-4).

이를 위하여, 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)는 각각 밸런싱 저항(111a-1, ..., 111a-4), 스위칭 소자(112a-1, ..., 112a-4) 및 전력 경로(113a-1, ..., 113a-4)를 구비할 수 있다.To this end, the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 include balancing resistors 111a-1, ..., 111a-4, and switching elements 112a-1, ..., 112a-4, respectively. ) and power paths 113a-1, ..., 113a-4.

밸런싱 저항(111a-1, ..., 111a-4)은 전력 경로(113a-1, ..., 113a-4)를 통해 배터리 팩(P)에 구비된 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)과 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 밸런싱 저항(111a-1, ..., 111a-4)은 전력 경로(113a-1, ..., 113a-4)를 통해 배터리 모듈(10a)에 구비된 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)과 각각 직렬 연결될 수 있다.The balancing resistors 111a-1, ..., 111a-4 are a plurality of battery cells 10a-1, provided in the battery pack P through the power paths 113a-1, ..., 113a-4. ..., 10a-4) may be electrically connected to each other. That is, the balancing resistors 111a-1, ..., 111a-4 are connected to the plurality of battery cells 10a- provided in the battery module 10a through the power paths 113a-1, ..., 113a-4. 1, ..., 10a-4) may be connected in series with each other.

밸런싱 저항(111a-1, ..., 111a-4)은 배터리 관리 장치의 구성 요소들이 실장된 기판에 함께 실장되어 배터리 팩(P)에 설치될 수 있다.The balancing resistors 111a-1, ..., 111a-4 may be mounted together on a board on which the components of the battery management device are mounted and installed in the battery pack P.

한편, 스위칭 소자(112a-1, ..., 112a-4)는 전력 경로(113a-1, ..., 113a-4) 각각에 구비되어 밸런싱 저항(111a-1, ..., 111a-4)과 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4) 각각의 전기적 연결을 통전 또는 차단시킬 수 있다.On the other hand, the switching elements (112a-1, ..., 112a-4) is provided in each of the power paths (113a-1, ..., 113a-4) balancing resistors (111a-1, ..., 111a-) 4) and the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4 may be electrically connected or cut off.

다시 말해, 스위칭 소자(112a-1, ..., 112a-4)는 슬레이브 프로세서(140a)에 의해 턴 온 상태 또는 턴 오프 상태로 제어되어 밸런싱 저항(111a-1, ..., 111a-4)과 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4) 각각의 전기적 연결을 통전 또는 차단시킬 수 있다.In other words, the switching elements 112a-1, ..., 112a-4 are controlled to be turned on or off by the slave processor 140a, and the balancing resistors 111a-1, ..., 111a-4 are controlled by the slave processor 140a. ) and the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4 may be electrically connected or disconnected from each other.

예를 들어, 스위칭 소자(112a-1, ..., 112a-4)가 턴 온 상태로 제어되면 밸런싱 저항(111a-1, ..., 111a-4)과 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)은 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 각 셀 전압은 밸런싱 저항(111a-1, ..., 111a-4) 각각에 인가되어 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)이 방전될 수 있다.For example, when the switching elements 112a-1, ..., 112a-4 are controlled to be turned on, the balancing resistors 111a-1, ..., 111a-4 and the plurality of battery cells 10a-1 , ..., 10a-4) may be electrically connected. Accordingly, each cell voltage of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4 is applied to each of the balancing resistors 111a-1, ..., 111a-4, and the plurality of battery cells 10a -1, ..., 10a-4) may be discharged.

반대로, 스위칭 소자(112a-1, ..., 112a-4)가 턴 오프 상태로 제어되면 밸런싱 저항(111a-1, ..., 111a-4)과 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)은 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 이에 따라, 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 각 셀 전압은 밸런싱 저항(111a-1, ..., 111a-4) 각각에 인가되지 않고, 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)이 방전되지 않을 수 있다.Conversely, when the switching elements 112a-1, ..., 112a-4 are controlled to be turned off, the balancing resistors 111a-1, ..., 111a-4 and the plurality of battery cells 10a-1, . .., 10a-4) may not be electrically connected. Accordingly, each cell voltage of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4 is not applied to each of the balancing resistors 111a-1, ..., 111a-4, and the plurality of battery cells (10a-1, ..., 10a-4) may not be discharged.

슬레이브 센싱부(120a)는 슬레이브 프로세서(140a)와 동작 가능하게 결합된다. 즉, 슬레이브 센싱부(120a)는 슬레이브 프로세서(140a)로 전기적 신호를 송신하거나 슬레이브 프로세서(140a)로부터 전기적 신호를 수신 가능하도록 슬레이브 프로세서(140a)에 접속될 수 있다. The slave sensing unit 120a is operatively coupled to the slave processor 140a. That is, the slave sensing unit 120a may be connected to the slave processor 140a to transmit an electrical signal to the slave processor 140a or to receive an electrical signal from the slave processor 140a.

슬레이브 센싱부(120a)는 슬레이브 프로세서(140a)가 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압 간에 밸런싱을 수행하는데 있어서 이용되는 측정 데이터를 측정할 수 있다.The slave sensing unit 120a may measure measurement data used when the slave processor 140a performs balancing between cell voltages of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4.

이를 위하여, 슬레이브 센싱부(120a)는 미리 설정된 주기마다 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 양극 전극과 음극 전극 사이에 인가되는 셀 전압, 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)로 흘러 들어가거나 흘러 나오는 셀 전류 및 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 회로부 온도를 반복 측정하고 측정된 셀 전압, 셀 전류 및 회로부 온도를 나타내는 측정 신호를 슬레이브 프로세서(140a)로 제공할 수 있다.To this end, the slave sensing unit 120a includes a cell voltage applied between the positive electrode and the negative electrode of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4, and the plurality of battery cells 10a every preset period. -1, ..., 10a-4) and the cell current flowing into or flowing out and the circuit part temperature of the balancing circuit parts 110a-1, ..., 110a-4 are repeatedly measured, and the measured cell voltage, cell current and A measurement signal representing the circuit unit temperature may be provided to the slave processor 140a.

여기서, 회로부 온도는 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)가 실장된 인쇄 회로 기판의 온도일 수 있다.Here, the circuit unit temperature may be the temperature of the printed circuit board on which the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 are mounted.

슬레이브 센싱부(120a)는 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 전류를 측정하도록 구성된 전류 센서를 포함한다. 또한, 슬레이브 센싱부(120a)는 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 전압을 측정하도록 구성된 전압 센서를 더 포함할 수 있다. 또한, 슬레이브 센싱부(120a)는 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 회로부 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서를 더 포함할 수 있다.The slave sensing unit 120a includes a current sensor configured to measure currents of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4. Also, the slave sensing unit 120a may further include a voltage sensor configured to measure voltages of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4. In addition, the slave sensing unit 120a may further include a temperature sensor configured to measure the circuit unit temperature of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4.

슬레이브 프로세서(140a)는 슬레이브 센싱부(120a)로부터 측정 신호가 수신되면, 신호 처리를 통해 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압, 셀 전류 및 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 회로부 온도 각각의 디지털 값을 결정하고 슬레이브 메모리부(130a)에 저장할 수 있다.The slave processor 140a receives a measurement signal from the slave sensing unit 120a, through signal processing, the cell voltage, cell current, and balancing circuit unit ( Each digital value of the circuit unit temperature of 110a-1, ..., 110a-4) may be determined and stored in the slave memory unit 130a.

슬레이브 메모리부(130a)는 반도체 메모리 소자로서, 슬레이브 프로세서(140a)에 의해 생성되는 데이터를 기록, 소거, 갱신하며, 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압 간에 밸런싱을 수행하기 위해 마련된 복수의 프로그램 코드를 저장한다. 또한, 슬레이브 메모리부(130a)는 본 발명을 실시할 때 사용되는 미리 결정된 각종 파라미터들의 사전 설정 값들을 저장할 수 있다.The slave memory unit 130a is a semiconductor memory device that writes, erases, and updates data generated by the slave processor 140a, and the cell voltages of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4. Stores a plurality of program codes prepared to perform balancing between the two. Also, the slave memory unit 130a may store preset values of various predetermined parameters used when practicing the present invention.

슬레이브 메모리부(130a)는 데이터를 기록, 소거, 갱신할 수 있다고 알려진 반도체 메모리 소자라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 슬레이브 메모리부(130a)는 DRAM, SDRAM, 플래쉬 메모리, ROM, EEPROM, 레지스터 등일 수 있다. 슬레이브 메모리부(130a)는 슬레이브 프로세서(140a)의 제어 로직을 정의한 프로그램 코드들을 저장하고 있는 저장매체를 더 포함할 수 있다. 저장매체는 플래쉬 메모리나 하드디스크와 같은 불활성 기억 소자를 포함한다. 슬레이브 메모리부(130a)는 슬레이브 프로세서(140a)와 물리적으로 분리되어 있을 수도 있고, 슬레이브 프로세서(140a)와 일체로 통합되어 있을 수도 있다.The type of the slave memory unit 130a is not particularly limited as long as it is a known semiconductor memory device capable of writing, erasing, and updating data. As an example, the slave memory unit 130a may be DRAM, SDRAM, flash memory, ROM, EEPROM, register, or the like. The slave memory unit 130a may further include a storage medium storing program codes defining the control logic of the slave processor 140a. The storage medium includes an inactive storage device such as a flash memory or a hard disk. The slave memory unit 130a may be physically separated from the slave processor 140a or may be integrated with the slave processor 140a.

슬레이브 통신부(150a)는 슬레이브 프로세서(140a)의 제어에 따라 마스터 BMS(200)로 신호를 송신하거나 마스터 BMS(200)로부터 신호를 수신할 수 있다.The slave communication unit 150a may transmit a signal to the master BMS 200 or receive a signal from the master BMS 200 under the control of the slave processor 140a.

보다 구체적으로, 슬레이브 통신부(150a)는 슬레이브 프로세서(140a)의 제어에 따라, 슬레이브 센싱부(120a)로부터 측정된 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압, 셀 전류 및 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 회로부 온도를 마스터 BMS(200)로 송신할 수 있다.More specifically, the slave communication unit 150a is, under the control of the slave processor 140a, the cell voltage of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4 measured by the slave sensing unit 120a, The cell current and circuit temperature of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 may be transmitted to the master BMS 200 .

또한, 슬레이브 통신부(150a)는 슬레이브 프로세서(140a)의 제어에 따라, 마스터 BMS(200)로부터 스위칭 소자(112a-1, ..., 112a-4)의 동작 제어 신호를 수신할 수 있다.Also, the slave communication unit 150a may receive operation control signals of the switching elements 112a-1, ..., 112a-4 from the master BMS 200 under the control of the slave processor 140a.

이를 위하여, 슬레이브 통신부(150a)는 유선 통신 및 무선 통신 중 하나 이상을 이용하여 마스터 BMS(200)와 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 슬레이브 통신부(150a)가 이용하는 통신 방식은 한정되지 않는다.To this end, the slave communication unit 150a may communicate with the master BMS 200 using one or more of wired communication and wireless communication. Here, the communication method used by the slave communication unit 150a is not limited.

한편, 슬레이브 프로세서(140a)는 슬레이브 통신부(150a)로부터 수신된 동작 제어 신호에 대응하여 스위칭 소자(112a-1, ..., 112a-4)의 동작 상태를 턴 온 또는 턴 오프로 제어할 수 있다.On the other hand, the slave processor 140a may control the operation state of the switching elements 112a-1, ..., 112a-4 to turn on or turn off in response to the operation control signal received from the slave communication unit 150a. have.

슬레이브 프로세서(140a)는, 다양한 제어 로직들을 실행하기 위해 당업계에 알려진 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 슬레이브 프로세서(140a)에 의해 실행될 수 있는 다양한 제어 로직들은 적어도 하나 이상이 조합되고, 조합된 제어 로직들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 체계로 작성되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 수록될 수 있다. 기록매체는 컴퓨터에 포함된 슬레이브 프로세서(140a)에 의해 접근이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 기록매체는 ROM, RAM, 레지스터, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크 및 광 데이터 기록장치를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다. 또한, 코드 체계는 캐리어 신호로 변조되어 특정한 시점에 통신 캐리어에 포함될 수 있고, 네트워크로 연결된 컴퓨터에 분산되어 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 조합된 제어 로직들을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The slave processor 140a may selectively include an application-specific integrated circuit (ASIC), other chipsets, logic circuits, registers, communication modems, data processing devices, and the like known in the art to execute various control logics. At least one or more of various control logics that can be executed by the slave processor 140a are combined, and the combined control logics may be written in a computer-readable code system and recorded in a computer-readable recording medium. The type of the recording medium is not particularly limited as long as it can be accessed by the slave processor 140a included in the computer. As an example, the recording medium includes at least one selected from the group consisting of ROM, RAM, registers, CD-ROM, magnetic tape, hard disk, floppy disk, and an optical data recording device. In addition, the code system may be modulated into a carrier signal and included in a communication carrier at a specific time, and may be distributed and stored and executed in networked computers. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the combined control logics can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention pertains.

이하, 마스터 BMS(200)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the master BMS 200 will be described.

마스터 BMS(200)는 마스터 통신부(210), 마스터 센싱부(220), 마스터 메모리부(230), 마스터 프로세서(240) 및 마스터 알림부(250)를 포함할 수 있다.The master BMS 200 may include a master communication unit 210 , a master sensing unit 220 , a master memory unit 230 , a master processor 240 , and a master notification unit 250 .

마스터 통신부(210)는 마스터 프로세서(240)의 제어에 따라 슬레이브 BMS(100a)의 슬레이브 통신부(150a)로 신호를 송신하거나 슬레이브 BMS(100a)의 슬레이브 통신부(150a)로부터 신호를 수신할 수 있다.The master communication unit 210 transmits a signal to the slave communication unit 150a of the slave BMS 100a or receives a signal from the slave communication unit 150a of the slave BMS 100a under the control of the master processor 240 .

보다 구체적으로, 마스터 통신부(210)는 마스터 프로세서(240)의 제어에 따라, 슬레이브 BMS(100a)의 슬레이브 프로세서(140a)가 스위칭 소자(112a-1, ..., 112a-4)의 동작 상태를 제어하도록 동작 제어 신호를 슬레이브 통신부(150a)로 송신할 수 있다.More specifically, the master communication unit 210 under the control of the master processor 240, the slave processor 140a of the slave BMS (100a) is the operating state of the switching elements (112a-1, ..., 112a-4) may transmit an operation control signal to the slave communication unit 150a to control the .

또한, 마스터 통신부(210)는 슬레이브 센싱부(120a)로부터 측정된 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압, 셀 전류 및 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 회로부 온도를 슬레이브 통신부(150a)로부터 수신할 수 있다.In addition, the master communication unit 210 includes the cell voltage, cell current, and balancing circuit units 110a-1, .. ., 110a-4) may receive the temperature of the circuit unit from the slave communication unit 150a.

이를 위하여, 마스터 통신부(210)는 유선 통신 및 무선 통신 중 하나 이상을 이용하여 슬레이브 BMS(100a)의 슬레이브 통신부(150a)와 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 마스터 통신부(210)가 이용하는 통신 방식은 한정되지 않는다.To this end, the master communication unit 210 may communicate with the slave communication unit 150a of the slave BMS 100a using one or more of wired communication and wireless communication. Here, the communication method used by the master communication unit 210 is not limited.

이때, 마스터 프로세서(240)는 마스터 통신부(210)로부터 측정 신호가 수신되면, 마스터 메모리부(230)에 저장할 수 있다.In this case, when the measurement signal is received from the master communication unit 210 , the master processor 240 may store it in the master memory unit 230 .

마스터 센싱부(220)는 마스터 프로세서(240)와 동작 가능하게 결합된다. 즉, 마스터 센싱부(220)는 마스터 프로세서(240)로 전기적 신호를 송신하거나 마스터 프로세서(240)로부터 전기적 신호를 수신 가능하도록 마스터 프로세서(240)에 접속될 수 있다. The master sensing unit 220 is operatively coupled to the master processor 240 . That is, the master sensing unit 220 may be connected to the master processor 240 to transmit an electrical signal to the master processor 240 or to receive an electrical signal from the master processor 240 .

마스터 센싱부(220)는 마스터 프로세서(240)가 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압 간에 밸런싱을 수행하는데 있어서 이용되는 측정 데이터를 측정할 수 있다.The master sensing unit 220 may measure measurement data used when the master processor 240 performs balancing between cell voltages of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4.

이를 위하여, 마스터 센싱부(220)는 미리 설정된 주기마다 배터리 팩(P)의 외기 온도를 반복 측정하고 측정된 외기 온도를 나타내는 측정 신호를 마스터 프로세서(240)로 제공할 수 있다.To this end, the master sensing unit 220 may repeatedly measure the outside air temperature of the battery pack P at a preset period and provide a measurement signal indicating the measured outside air temperature to the master processor 240 .

여기서, 외기 온도는 배터리 팩(P)의 외부 온도일 수 있다.Here, the outside temperature may be the outside temperature of the battery pack P.

마스터 센싱부(220)는 배터리 팩(P)의 외기 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서를 더 포함할 수 있다.The master sensing unit 220 may further include a temperature sensor configured to measure the outside temperature of the battery pack P.

마스터 프로세서(240)는 마스터 센싱부(220)로부터 측정 신호가 수신되면, 신호 처리를 통해 배터리 팩(P)의 외기 온도의 디지털 값을 결정하고 마스터 메모리부(230)에 저장할 수 있다.When the measurement signal is received from the master sensing unit 220 , the master processor 240 may determine a digital value of the outdoor temperature of the battery pack P through signal processing and store it in the master memory unit 230 .

마스터 메모리부(230)는 반도체 메모리 소자로서, 마스터 통신부(210)로부터 수신된 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압, 셀 전류 및 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 회로부 온도를 저장한다. 또한, 마스터 메모리부(230)는 마스터 센싱부(220)로부터 측정된 배터리 팩(P)의 외기 온도를 저장한다.The master memory unit 230 is a semiconductor memory device, and the cell voltage, cell current, and balancing circuit unit 110a-1 of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4 received from the master communication unit 210 are , ..., 110a-4) stores the circuit part temperature. Also, the master memory unit 230 stores the outdoor temperature of the battery pack P measured by the master sensing unit 220 .

한편, 마스터 메모리부(230)는 마스터 프로세서(240)에 의해 생성되는 데이터를 기록, 소거, 갱신하며, 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압 간에 밸런싱을 수행하기 위해 마련된 복수의 프로그램 코드를 저장한다. 또한, 마스터 메모리부(230)는 본 발명을 실시할 때 사용되는 미리 결정된 각종 파라미터들의 사전 설정 값들을 저장할 수 있다. Meanwhile, the master memory unit 230 writes, erases, and updates data generated by the master processor 240 , and balances cell voltages of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4. Stores a plurality of program codes prepared for execution. Also, the master memory unit 230 may store preset values of various predetermined parameters used when practicing the present invention.

마스터 메모리부(230)는 데이터를 기록, 소거, 갱신할 수 있다고 알려진 반도체 메모리 소자라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 마스터 메모리부(230)는 DRAM, SDRAM, 플래쉬 메모리, ROM, EEPROM, 레지스터 등일 수 있다. 마스터 메모리부(230)는 마스터 프로세서(240)의 제어 로직을 정의한 프로그램 코드들을 저장하고 있는 저장매체를 더 포함할 수 있다. 저장매체는 플래쉬 메모리나 하드디스크와 같은 불활성 기억 소자를 포함한다. 마스터 메모리부(230)는 마스터 프로세서(240)와 물리적으로 분리되어 있을 수도 있고, 마스터 프로세서(240)와 일체로 통합되어 있을 수도 있다.As long as the master memory unit 230 is a semiconductor memory device known to be capable of writing, erasing, and updating data, there is no particular limitation on the type thereof. As an example, the master memory unit 230 may be a DRAM, SDRAM, flash memory, ROM, EEPROM, register, or the like. The master memory unit 230 may further include a storage medium storing program codes defining the control logic of the master processor 240 . The storage medium includes an inactive storage device such as a flash memory or a hard disk. The master memory unit 230 may be physically separated from the master processor 240 , or may be integrally integrated with the master processor 240 .

마스터 프로세서(240)는 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압에 기초하여 밸런싱 예비 대상 셀을 선택하고, 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 최대 예상 온도에 기초하여 밸런싱 대상 셀을 선택할 수 있다.The master processor 240 selects a target cell for balancing based on the cell voltages of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4, and the balancing circuit unit 110a for each number of balancing cells performed according to the outside temperature A cell to be balancing may be selected based on the maximum expected temperature of -1, ..., 110a-4).

보다 구체적으로, 마스터 프로세서(240)는 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압 간의 셀 전압 편차를 산출하고, 산출된 셀 전압 편차가 기준 전압 편차 이상인지 여부에 대응하여 밸런싱 수행 여부를 판단할 수 있다. 이후, 마스터 프로세서(240)는 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압에 기초하여 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4) 중에서 밸런싱 예비 대상 셀을 선택할 수 있다.More specifically, the master processor 240 calculates the cell voltage deviation between the cell voltages of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4, and whether the calculated cell voltage deviation is equal to or greater than the reference voltage deviation In response, it may be determined whether balancing is performed. Then, the master processor 240 balancing among the plurality of battery cells (10a-1, ..., 10a-4) based on the cell voltage of the plurality of battery cells (10a-1, ..., 10a-4) A spare target cell can be selected.

이때, 마스터 프로세서(240)는 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압 간의 셀 전압 편차를 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압의 평균 편차로 산출할 수 있다.At this time, the master processor 240 calculates the cell voltage deviation between the cell voltages of the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4 to the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4. It can be calculated as the average deviation of the cell voltage of

이후, 마스터 프로세서(240)는 산출된 셀 전압 편차가 기준 전압 편차 이상이면 밸런싱을 수행하는 것으로 판단할 수 있다. 마스터 프로세서(240)는 밸런싱을 수행하는 것으로 판단하면, 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4) 중에서 셀 전압이 높은 순으로 미리 설정된 개수 만큼 밸런싱 예비 대상 셀로 선택할 수 있다. Thereafter, the master processor 240 may determine that balancing is performed when the calculated cell voltage deviation is equal to or greater than the reference voltage deviation. When it is determined that balancing is performed, the master processor 240 may select a preset number of cells to be balancing from among the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4 in the order of the highest cell voltage.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 마스터 BMS(200)가 밸런싱 수행 셀 개수를 확인하는데 사용하는 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부의 최대 예상 온도를 나타내는 테이블이다.4 is a table showing the maximum expected temperature of the balancing circuit unit for each number of balancing cells according to the outdoor temperature used by the master BMS 200 of the battery management device according to an embodiment of the present invention to check the number of balancing cells.

도 4를 더 참조하면, 마스터 프로세서(240)는 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부의 최대 예상 온도에 기초하여 밸런싱 대상 셀을 선택할 수 있다.4 , the master processor 240 may select a balancing target cell based on the maximum expected temperature of the balancing circuit unit for each number of balancing cells performing balancing according to the outside temperature.

보다 구체적으로, 마스터 프로세서(240)는 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 최대 예상 온도 중에서, 미리 설정된 기준 온도와의 온도차가 가장 작은 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 최대 예상 온도에 대응되는 밸런싱 수행 셀 개수를 확인할 수 있다.More specifically, the master processor 240 has the smallest temperature difference from the preset reference temperature among the maximum expected temperatures of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 for each number of balancing cells performed according to the outside temperature. The number of balancing cells corresponding to the maximum expected temperature of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 may be checked.

여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 최대 예상 온도는 현재 배터리 팩(P)의 외기 온도에 따라 임의의 개수의 배터리 셀이 완전 방전되는 밸런싱이 수행되는 경우, 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 회로부 온도를 측정한 실험값일 수 있다.Here, as shown in FIG. 4 , the maximum expected temperature of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 according to the number of balancing cells performed according to the outdoor temperature is determined according to the outdoor temperature of the current battery pack P. When balancing in which an arbitrary number of battery cells are completely discharged is performed, it may be an experimental value obtained by measuring the circuit part temperature of the balancing circuit parts 110a-1, ..., 110a-4.

이러한, 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 최대 예상 온도는 마스터 메모리부(230)에 저장될 수 있다.The maximum expected temperature of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 according to the number of balancing cells performed according to the outside temperature may be stored in the master memory unit 230 .

미리 설정된 기준 온도는 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4), 슬레이브 BMS(110a), 마스터 BMS(200) 및 배터리 팩(P)가 파손되지 않는 최대 온도일 수 있다. 즉, 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 회로부 온도가 미리 설정된 기준 온도를 초과하는 경우, 고열로 인해 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4), 슬레이브 BMS(110a), 마스터 BMS(200) 및 배터리 팩(P)이 파손될 수 있다.The preset reference temperature may be the maximum temperature at which the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4, the slave BMS 110a, the master BMS 200, and the battery pack P are not damaged. That is, when the circuit part temperature of the balancing circuit parts 110a-1, ..., 110a-4 exceeds a preset reference temperature, the balancing circuit part 110a-1, ..., 110a-4, the slave due to high heat The BMS 110a, the master BMS 200 and the battery pack P may be damaged.

예를 들어, 마스터 프로세서(240)는 마스터 센싱부(220)로부터 현재 배터리 팩(P)의 외기 온도가 "32℃"이고, 미리 설정된 기준 온도가 "32℃"인 경우, 외기 온도 "32℃"에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 최대 예상 온도 "40℃", "48℃", "56℃", "64℃", "72℃" 중에서 미리 설정된 기준 온도 "32℃"와의 온도차가 가장 작은 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 최대 예상 온도 "48℃"에 대응되는 밸런싱 수행 셀 개수 2개를 확인할 수 있다.For example, the master processor 240 is the current external temperature of the battery pack (P) from the master sensing unit 220 is "32 ℃", when the preset reference temperature is "32 ℃", the outdoor temperature "32 ℃" Maximum expected temperature of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 for each number of cells performing balancing according to "40℃", "48℃", "56℃", "64℃", "72℃ You can check the number of two balancing cells corresponding to the maximum expected temperature “48° C.” of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 with the smallest temperature difference from the preset reference temperature “32° C.” have.

이후, 마스터 프로세서(240)는 밸런싱 수행 셀 개수와 밸런싱 예비 대상 셀의 셀 개수를 비교하고, 비교 결과에 대응하여 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4) 중에서 밸런싱 대상 셀을 선택할 수 있다.Thereafter, the master processor 240 compares the number of cells to be balancing with the number of cells to be balancing, and a balancing target cell among the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4 in response to the comparison result. can be selected.

보다 구체적으로, 마스터 프로세서(240)는 밸런싱 수행 셀 개수와 밸런싱 예비 대상 셀의 셀 개수를 비교한 결과, 밸런싱 수행 셀 개수가 밸런싱 예비 대상 셀의 셀 개수 미만이면, 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4) 중에서 선택된 밸런싱 예비 대상 셀 중에서, 셀 전압이 높은 순으로 밸런싱 수행 셀 개수 만큼 밸런싱 대상 셀을 선택할 수 있다.More specifically, the master processor 240 compares the number of cells for balancing with the number of cells to be balancing, and if the number of cells for balancing is less than the number of cells to be reserved for balancing, a plurality of battery cells 10a-1 , .

반대로, 마스터 프로세서(240)는 밸런싱 수행 셀 개수와 밸런싱 예비 대상 셀의 셀 개수를 비교한 결과, 밸런싱 수행 셀 개수가 밸런싱 예비 대상 셀의 셀 개수 이상이면, 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4) 중에서 셀 전압이 높은 순으로 밸런싱 수행 셀 개수 만큼 밸런싱 대상 셀을 선택할 수 있다.Conversely, the master processor 240 compares the number of cells to be balancing with the number of cells to be balancing, and if the number of cells to be balancing is greater than or equal to the number of cells to be balancing, a plurality of battery cells 10a-1, . .., 10a-4), the balancing target cells may be selected as many as the number of balancing cells in the order of the highest cell voltage.

마스터 프로세서(240)는 밸런싱 대상 셀이 선택되면 선택된 밸런싱 대상 셀과 연결된 밸런싱 회로부의 스위칭 소자만이 턴 온 상태로 제어되어 밸런싱 대상 셀이 방전되도록, 마스터 통신부(210)를 통해 슬레이브 BMS(100a)의 슬레이브 통신부(150a)로 제어 신호를 송신할 수 있다.When a cell to be balancing is selected, the master processor 240 controls only the switching element of the balancing circuit unit connected to the selected balancing cell to be turned on to discharge the balancing target cell, through the master communication unit 210, the slave BMS (100a) A control signal may be transmitted to the slave communication unit 150a of the .

이에 따라, 슬레이브 프로세서(140a)는 슬레이브 통신부(150a)로부터 제어 신호를 수신하면 선택된 밸런싱 대상 셀과 연결된 밸런싱 회로부의 스위칭 소자만을 턴 온 상태로 제어하여 밸런싱 대상 셀을 방전시킬 수 있다.Accordingly, upon receiving the control signal from the slave communication unit 150a, the slave processor 140a may control only the switching element of the balancing circuit unit connected to the selected balancing target cell to be turned on to discharge the balancing target cell.

이러한 본 발명의 구성에 따르면, 배터리 관리 장치는 배터리 셀의 밸런싱을 수행하는데 있어서, 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 최대 예상 온도를 고려하여 밸런싱으로 인해 발생하는 고열로부터 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4), 슬레이브 BMS(110a), 마스터 BMS(200) 및 배터리 팩(P)이 파손되는 현상을 방지할 수 있다According to this configuration of the present invention, when the battery management device performs balancing of the battery cells, the maximum expected temperature of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 for each number of balancing cells according to the outside temperature is determined. In consideration of the high heat generated by balancing, it is possible to prevent damage to the balancing circuit parts 110a-1, ..., 110a-4, the slave BMS 110a, the master BMS 200 and the battery pack P. have

한편, 마스터 프로세서(240)는 밸런싱의 수행이 완료된 후 측정된 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 회로부 온도를 이용하여 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 최대 예상 온도를 갱신할 수 있다.On the other hand, the master processor 240 uses the circuit temperature of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 measured after the balancing is completed. The maximum expected temperature of -1, ..., 110a-4) can be updated.

예를 들어, 마스터 프로세서(240)는 외기 온도 "32℃"에서 배터리 셀 2개에 대해 밸런싱의 수행을 완료한 후, 슬레이브 센싱부(120a)로부터 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 회로부 온도가 "50℃"로 측정된 경우, 외기 온도 "32℃"에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 2개에 해당하는 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 최대 예상 온도 "48℃"를 "50℃"로 갱신할 수 있다.For example, the master processor 240 completes the balancing of the two battery cells at an outside temperature of “32° C.” and then receives the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a from the slave sensing unit 120a When the circuit part temperature of -4) is measured as "50 ℃", the maximum of the balancing circuit parts 110a-1, ..., 110a-4 corresponding to two balancing cells according to the outdoor temperature "32 ℃" The expected temperature “48°C” can be updated to “50°C”.

마스터 프로세서(240)는, 다양한 제어 로직들을 실행하기 위해 당업계에 알려진 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 마스터 프로세서(240)에 의해 실행될 수 있는 다양한 제어 로직들은 적어도 하나 이상이 조합되고, 조합된 제어 로직들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 체계로 작성되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 수록될 수 있다. 기록매체는 컴퓨터에 포함된 마스터 프로세서(240)에 의해 접근이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 기록매체는 ROM, RAM, 레지스터, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크 및 광 데이터 기록장치를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다. 또한, 코드 체계는 캐리어 신호로 변조되어 특정한 시점에 통신 캐리어에 포함될 수 있고, 네트워크로 연결된 컴퓨터에 분산되어 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 조합된 제어 로직들을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The master processor 240 may optionally include an application-specific integrated circuit (ASIC), other chipsets, logic circuits, registers, communication modems, data processing devices, and the like known in the art to execute various control logics. At least one or more of various control logics that can be executed by the master processor 240 are combined, and the combined control logics are written in a computer-readable code system and recorded in a computer-readable recording medium. The type of the recording medium is not particularly limited as long as it is accessible by the master processor 240 included in the computer. As an example, the recording medium includes at least one selected from the group consisting of a ROM, a RAM, a register, a CD-ROM, a magnetic tape, a hard disk, a floppy disk, and an optical data recording device. In addition, the code scheme may be modulated into a carrier signal and included in a communication carrier at a specific time, and may be distributed and stored and executed in networked computers. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the combined control logics can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention pertains.

한편, 본 명세서에서 마스터 프로세서(240)와 슬레이브 프로세서(140a)는 물리적으로 분리되어 있는 것으로 설명하였으나, 일체로 통합될 수도 있다. 즉, 마스터 프로세서(240)와 슬레이브 프로세서(140a)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및 데이터 처리 장치 중 어느 하나로 통합될 수 있다.Meanwhile, in the present specification, the master processor 240 and the slave processor 140a have been described as being physically separated, but may be integrated into one. That is, the master processor 240 and the slave processor 140a may be integrated into any one of an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and a data processing device.

마스터 알림부(250)는 밸런싱 수행 여부 및 밸런싱 대상 셀의 식별 코드를 마스터 프로세서(240)로부터 입력받거나 마스터 메모리부(230)에 저장된 마스터 프로세서(240)의 밸런싱 수행 여부와 마스터 프로세서(240)로부터 선택된 밸런싱 대상 셀의 식별 코드를 출력받고, 이를 외부로 출력할 수 있다.The master notification unit 250 receives an input from the master processor 240 or whether balancing is performed and whether the master processor 240 is stored in the master memory unit 230 to determine whether balancing is performed and the identification code of the balancing target cell, and The identification code of the selected balancing target cell may be output, and it may be output to the outside.

보다 구체적으로, 마스터 알림부(250)는 밸런싱 수행 여부 및 밸런싱 대상 셀의 식별 코드를 기호, 숫자 및 코드 중 하나 이상을 이용하여 표시하는 디스플레이부 및 밸런싱 수행 여부 및 밸런싱 대상 셀의 식별 코드를 소리로 출력하는 스피커 장치 중 하나 이상을 구비할 수 있다.More specifically, the master notification unit 250 is a display unit that displays whether balancing is performed and the identification code of the balancing target cell using one or more of a symbol, number, and code, and whether balancing is performed and the identification code of the balancing target cell sound It may include one or more of the speaker devices that output to

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 관리 장치에 대해 설명하도록 한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 관리 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치 대비, 마스터 프로세서(240)가 밸런싱 수행 셀 개수를 확인하는데 사용하고, 마스터 메모리부(230)에 저장된 데이터만이 상이할 뿐, 다른 구성 요소의 포함 여부 및 각 구성 요소의 역할은 동일할 수 있다. 이에, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a battery management apparatus according to another embodiment of the present invention will be described. In the battery management device according to another embodiment of the present invention, compared to the battery management device according to the embodiment of the present invention, the master processor 240 is used to check the number of balancing cells, and data stored in the master memory unit 230 is used. The only difference is whether other components are included and the roles of each component may be the same. Accordingly, repeated descriptions will be omitted.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 마스터 BMS(200)가 밸런싱 수행 셀 개수를 확인하는데 사용하는 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 예상 온도를 나타내는 테이블이다.5 is a balancing circuit unit (110a-1, ..., This is a table showing the expected temperature of 110a-4).

도 5를 더 참조하면, 다른 실시예에 따른 마스터 메모리부(230)는 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 예상 온도를 저장할 수 있다.5 , the master memory unit 230 according to another embodiment may store the expected temperature of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 according to the number of balancing cells performed according to the outside temperature. .

이때, 마스터 메모리부(230)는 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 예상 온도를 셀 밸런싱 전압 별로 저장할 수 있다.In this case, the master memory unit 230 may store the expected temperatures of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 according to the number of balancing cells performed according to the outside temperature for each cell balancing voltage.

여기서, 셀 밸런싱 전압은 밸런싱을 위하여 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4) 중 밸런싱 대상 배터리 셀로부터 방전되는 전압일 수 있다.Here, the cell balancing voltage may be a voltage discharged from a balancing target battery cell among the plurality of battery cells 10a-1, ..., 10a-4 for balancing.

예를 들어, 마스터 메모리부(230)는 셀 밸런싱 전압 "0.1V"인 경우, 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 예상 온도를 하나의 데이터 테이블로 저장할 수 있다. 또한, 마스터 메모리부(230)는 셀 밸런싱 전압 "0.2V"인 경우, 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 예상 온도를 하나의 데이터 테이블로 저장할 수 있다.For example, when the cell balancing voltage is "0.1V", the master memory unit 230 sets the expected temperature of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 according to the number of balancing cells performed according to the outside temperature. It can be saved as a data table of In addition, when the cell balancing voltage is "0.2V", the master memory unit 230 calculates the expected temperature of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 according to the number of balancing cells performed according to the outside temperature as one data. It can be stored as a table.

이를 반복하여, 마스터 메모리부(230)는 "0.1V" 내지 "3.5V" 전압 구간에서 "0.1V"마다의 셀 밸런싱 전압이 밸런싱되는 경우, 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 예상 온도를 각각 데이터 테이블로 저장할 수 있다.By repeating this, the master memory unit 230 performs balancing according to the outside temperature when the cell balancing voltage for every “0.1V” is balanced in the “0.1V” to “3.5V” voltage section, and the balancing circuit unit 110a for each number of cells performed balancing according to the outside temperature. The predicted temperatures of -1, ..., 110a-4) may be stored as data tables, respectively.

마스터 프로세서(240)는 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압 간의 셀 전압 편차에 기초하여 밸런싱 전압을 결정할 수 있다.The master processor 240 may determine the balancing voltage based on a cell voltage deviation between the cell voltages of the plurality of battery cells 10a - 1 , ..., 10a - 4 .

보다 구체적으로, 마스터 프로세서(240)는 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압의 평균 전압과 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 셀 전압 중에서 평균 전압을 초과하는 최소 셀 전압 간의 전압차를 밸런싱 전압으로 결정할 수 있다.More specifically, the master processor 240 is the average voltage of the cell voltages of the plurality of battery cells (10a-1, ..., 10a-4) and the plurality of battery cells (10a-1, ..., 10a-4) ), a voltage difference between the minimum cell voltages exceeding the average voltage among the cell voltages may be determined as the balancing voltage.

이후, 마스터 프로세서(240)는 마스터 메모리부(230)에 저장된 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 예상 온도 중에서 결정된 밸런싱 전압에 대응되는 데이터 테이블을 독출할 수 있다.Thereafter, the master processor 240 corresponds to the balancing voltage determined from among the expected temperatures of the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 for each number of balancing cells performing balancing according to the outdoor temperature stored in the master memory unit 230. You can read the data table.

도 5에 도시된 바와 같이, 마스터 프로세서(240)는 밸런싱 전압이 "1.0V"로 결정되면, 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 예상 온도 중에서 셀 밸런싱 전압 "1.0V"인 데이터 테이블을 독출할 수 있다.As shown in FIG. 5 , the master processor 240 determines that the balancing voltage is “1.0V”, the balancing circuit units 110a-1, ..., 110a-4 according to the number of cells performing balancing according to the outside temperature. A data table with a cell balancing voltage of “1.0V” can be read out of the expected temperature.

이후, 마스터 프로세서(240)는 독출된 데이터 테이블을 이용하여 상술된 일 실시예에 따른 마스터 프로세서(240)와 동일하게 밸런싱을 수행할 수 있다.Thereafter, the master processor 240 may perform balancing in the same manner as the master processor 240 according to the above-described embodiment using the read data table.

이러한 본 발명의 구성에 따르면, 다른 실시예에 따른 마스터 프로세서(240)는 복수의 배터리 셀(10a-1, ..., 10a-4)의 밸런싱 전압에 따른 밸런싱 회로부(110a-1, ..., 110a-4)의 회로부 온도를 고려하여 밸런싱을 수행할 수 있다.According to this configuration of the present invention, the master processor 240 according to another embodiment is a balancing circuit unit (110a-1, .. ., 110a-4), balancing may be performed in consideration of the circuit part temperature.

한편, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 전기 자동차나 하이브리드 자동차와 같은 자동차에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 자동차는, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치를 포함할 수 있다. Meanwhile, the battery management apparatus according to the present invention may be applied to a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. That is, the vehicle according to the present invention may include the battery management device according to the present invention.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

한편, 본 명세서에서 '부'라는 용어가 사용되었으나, 이는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 각 구성 단위 간 반드시 물리적으로 분리될 수 있거나 물리적으로 분리되어야 하는 구성요소를 나타내는 것이 아니며, 각각의 구성 단위가 반드시 물리적으로 하나의 소자나 장치에 의해 구현되어야 하는 것이 아니라는 점은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 자명하다.On the other hand, although the term 'part' is used in this specification, it indicates a logical structural unit, and does not necessarily indicate a component that can or must be physically separated between each structural unit, and each structural unit It is apparent to those skilled in the art that the present invention does not necessarily have to be physically implemented by one element or device.

P: 배터리 팩
100a, 100b, 100c: 슬레이브 BMS
200: 마스터 BMS
P: battery pack
100a, 100b, 100c: Slave BMS
200: master BMS

Claims (9)

복수의 배터리 모듈 마다 연결되어 상기 복수의 배터리 모듈에 구비된 복수의 배터리 셀을 충방전시키는 복수의 슬레이브 BMS 및 상기 복수의 슬레이브 BMS와 통신을 통해 연결된 마스터 BMS를 포함하는 배터리 관리 장치에 있어서,
상기 복수의 슬레이브 BMS는
상기 복수의 배터리 셀의 셀 전압 간에 밸런싱을 수행하는 밸런싱 회로부; 및
상기 밸런싱 회로부의 밸런싱 수행을 제어하는 슬레이브 프로세서를 각각 포함하고,
상기 마스터 BMS는
상기 복수의 배터리 셀의 셀 전압에 기초하여 밸런싱 예비 대상 셀을 선택하고, 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 상기 밸런싱 회로부의 최대 예상 온도에 기초하여 밸런싱 대상 셀을 선택하고, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 상기 밸런싱 대상 셀의 셀 전압에 대해서만 밸런싱이 수행되도록 상기 슬레이브 프로세서를 제어하는 마스터 프로세서를 포함하는 배터리 관리 장치.
In the battery management apparatus comprising: a plurality of slave BMSs connected to each of a plurality of battery modules to charge and discharge a plurality of battery cells provided in the plurality of battery modules; and a master BMS connected through communication with the plurality of slave BMSs,
The plurality of slave BMS is
a balancing circuit unit for balancing cell voltages of the plurality of battery cells; and
Each of the slave processors for controlling the balancing performance of the balancing circuit unit,
The master BMS is
Selecting a balancing target cell based on the cell voltage of the plurality of battery cells, selecting a balancing target cell based on the maximum expected temperature of the balancing circuit unit for each number of balancing cells performed according to an outdoor temperature, and selecting the plurality of battery cells and a master processor for controlling the slave processor so that balancing is performed only with respect to the cell voltage of the cell to be balanced.
제1항에 있어서,
상기 마스터 프로세서는
외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 상기 밸런싱 회로부의 최대 예상 온도 중에서 미리 설정된 기준 온도와의 온도차가 가장 작은 상기 밸런싱 회로부의 최대 예상 온도에 대응되는 상기 밸런싱 수행 셀 개수를 확인하는 배터리 관리 장치.
According to claim 1,
The master processor
A battery management device for confirming the number of balancing cells corresponding to the maximum expected temperature of the balancing circuit unit having the smallest temperature difference from a preset reference temperature among the maximum expected temperatures of the balancing circuit unit for each number of cells performing balancing according to the outdoor temperature.
제2항에 있어서,
상기 마스터 프로세서는
상기 확인된 밸런싱 수행 셀 개수와 상기 밸런싱 예비 대상 셀의 셀 개수를 비교하고, 상기 비교 결과에 대응하여 상기 복수의 배터리 셀 중에서 상기 밸런싱 대상 셀을 선택하는 배터리 관리 장치.
3. The method of claim 2,
The master processor
The battery management apparatus compares the checked number of cells to be balancing with the number of cells to be reserved for balancing, and selects the balancing target cell from among the plurality of battery cells in response to the comparison result.
제3항에 있어서,
상기 마스터 프로세서는
상기 비교 결과, 상기 확인된 밸런싱 수행 셀 개수가 상기 밸런싱 예비 대상 셀의 셀 개수 미만이면, 상기 확인된 밸런싱 수행 셀 개수 만큼 상기 복수의 배터리 셀 중에서 상기 밸런싱 대상 셀을 선택하는 배터리 관리 장치.
4. The method of claim 3,
The master processor
As a result of the comparison, if the number of cells to be balancing is less than the number of cells to be reserved for balancing, the number of cells to be balancing is selected from among the plurality of battery cells by the number of cells to be balancing.
제3항에 있어서,
상기 마스터 프로세서는
상기 비교 결과, 상기 확인된 밸런싱 수행 셀 개수가 상기 밸런싱 예비 대상 셀의 셀 개수 이상이면, 상기 밸런싱 예비 대상 셀의 셀 개수 만큼 상기 복수의 배터리 셀 중에서 상기 밸런싱 대상 셀을 선택하는 배터리 관리 장치.
4. The method of claim 3,
The master processor
As a result of the comparison, if the number of cells to be balancing is greater than or equal to the number of cells to be balancing, the battery management device for selecting the balancing target cells from among the plurality of battery cells by the number of cells to be reserved for balancing.
제1항에 있어서,
상기 마스터 프로세서는
셀 전압이 높은 순으로 상기 밸런싱 대상 셀을 선택하는 배터리 관리 장치.
According to claim 1,
The master processor
A battery management device that selects the balancing target cells in order of increasing cell voltages.
제1항에 있어서,
상기 마스터 프로세서는
상기 밸런싱의 수행이 완료된 후 측정된 상기 밸런싱 회로부의 온도를 이용하여 외기 온도에 따른 밸런싱 수행 셀 개수 별 상기 밸런싱 회로부의 최대 예상 온도를 갱신하는 배터리 관리 장치.
According to claim 1,
The master processor
A battery management apparatus for updating the maximum expected temperature of the balancing circuit unit for each number of balancing cells according to an outdoor temperature by using the temperature of the balancing circuit unit measured after the balancing is completed.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 배터리 관리 장치를
포함하는 배터리 팩.
The battery management device according to any one of claims 1 to 7
Included battery pack.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 배터리 관리 장치를
포함하는 자동차.
The battery management device according to any one of claims 1 to 7
Including car.
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