KR102361784B1 - System and method for synchronizing pack voltage and pack current of bms - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리 관리 시스템(BMS)에서 팩전압 및 팩전류를 통해 정확한 배터리의 충방전 상태를 판단함에 있어서, 전압 및 전류 측정값의 기울기 부호값이 변경되는 시점을 주기적으로 확인하여 전압 및 전류의 딜레이 여부를 판단하고, 딜레이 상태를 보정 및 동기화함으로써 시간차에 따른 배터리 충방전 상태 판단오류를 해소할 수 있는 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템 및 방법에 관한 것이다.In the battery management system (BMS), in determining the correct charging/discharging state of the battery through the pack voltage and the pack current, the timing at which the slope sign value of the voltage and current measurement values is changed is periodically checked to determine the voltage and current The present invention relates to a pack voltage and pack current synchronization system and method for a battery management system capable of resolving an error in determining a battery charge/discharge state according to a time difference by determining whether there is a delay and correcting and synchronizing the delay state.
Description
본 발명은 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 배터리 관리 시스템(BMS)에서 팩전압 및 팩전류를 통해 정확한 배터리의 충방전 상태를 판단함에 있어서, 전압 및 전류 측정값의 기울기 부호값이 변경되는 시점을 주기적으로 확인하여 전압 및 전류의 딜레이 여부를 판단하고, 딜레이 상태를 보정 및 동기화함으로써 시간차에 따른 배터리 충방전 상태 판단오류를 해소할 수 있는 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for synchronizing a pack voltage and a pack current of a battery management system, and more particularly, in determining an accurate charge/discharge state of a battery through a pack voltage and a pack current in a battery management system (BMS), A battery capable of resolving battery charging/discharging state judgment errors due to time difference by periodically checking when the slope sign value of the voltage and current measurement values changes to determine whether there is a voltage and current delay, and correcting and synchronizing the delay state It relates to a pack voltage and pack current synchronization system and method of a management system.
일반적으로, 전기차량(EV, Electric Vehicle), 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 및 가정용 또는 산업용으로 이용되는 배터리(Battery) 즉, 이차 전지는 제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가진다.In general, an electric vehicle (EV), a hybrid vehicle (HV), and a battery (Battery) used for home or industrial use, that is, a secondary battery has high application ease according to product groups, and has high energy density have characteristics.
이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency in that not only the primary advantage of being able to dramatically reduce the use of fossil fuels but also the fact that no by-products are generated from the use of energy.
이때, 다수의 이차 전지가 충전과 방전을 번갈아 가면서 수행하는 경우에는 이들의 충방전을 효율적으로 제어하여 배터리가 적정한 동작 상태 및 성능을 유지하도록 관리할 필요성이 있다.In this case, when a plurality of secondary batteries alternately perform charging and discharging, it is necessary to efficiently control the charging and discharging of the secondary batteries to manage the batteries to maintain an appropriate operating state and performance.
이를 위해, 배터리의 상태 및 성능을 관리하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)이 구비된다. BMS은 배터리의 전류, 전압, 온도 등을 측정하여 이를 바탕으로 배터리의 충방전 상태(SOC), 전력 상태(SOP) 및 성능 상태(SOH)를 추정하며, 연료 소비 효율이 가장 좋아지도록 SOC, SOP, SOH를 제어한다. 이러한 SOC, SOP, SOH를 정확히 제어하기 위해서는 충방전을 행하고 있는 배터리의 전압 및 전류 상태를 정확히 측정하는 것이 필요하다.To this end, a battery management system (BMS) for managing the state and performance of the battery is provided. BMS measures the current, voltage, temperature, etc. of the battery and estimates the state of charge and discharge (SOC), power state (SOP) and performance state (SOH) of the battery based on these measurements. , to control SOH. In order to accurately control the SOC, SOP, and SOH, it is necessary to accurately measure the voltage and current state of a battery that is being charged and discharged.
한편, 종래에는 BMS를 통해 배터리팩의 팩전압 및 팩전류값을 측정되는 데이터 그대로 수신하였으나, 이는 단순히 측정값의 결과만을 고려할 뿐 측정시점의 오차, 통신 딜레이 등을 고려하지 않기 때문에 정확한 배터리의 충방전 상태를 판단하기 어렵다는 문제점을 가지고 있었다.Meanwhile, in the prior art, the pack voltage and pack current value of the battery pack were received as it is measured data through the BMS. However, since this merely considers the result of the measurement value and does not take into account the error of the measurement time, the communication delay, etc. There was a problem in that it was difficult to determine the discharge state.
이에 본 상술한 종래의 배터리팩의 충방전 상태를 측정하는 과정에서 발생되는 문제점을 해결하기 위하여, 전압 및 전류 측정값의 기울기 부호값이 변경되는 시점을 주기적으로 확인하여 전압 및 전류의 딜레이 여부를 판단하고, 딜레이 상태를 보정 및 동기화함으로써 시간차에 따른 배터리 충방전 상태 판단오류를 해소할 수 있는 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템 및 방법을 개발하기에 이르렀다.Accordingly, in order to solve the problem that occurs in the process of measuring the charging/discharging state of the conventional battery pack described above, the timing at which the slope sign value of the voltage and current measurement values changes is periodically checked to determine whether the voltage and current are delayed. We have developed a pack voltage and pack current synchronization system and method for a battery management system that can solve a battery charge/discharge state determination error according to time difference by determining, correcting and synchronizing the delay state.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 배터리 관리 시스템(BMS)에서 팩전압 및 팩전류를 통해 정확한 배터리의 충방전 상태를 판단함에 있어서, 전압 및 전류 측정값의 기울기 부호값이 변경되는 시점을 주기적으로 확인하여 전압 및 전류의 딜레이 여부를 판단하고, 딜레이 상태를 보정 및 동기화함으로써 시간차에 따른 배터리 충방전 상태 판단오류를 해소할 수 있는 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.The present invention was derived to solve the above-described problem, and when the battery management system (BMS) determines the correct charging/discharging state of the battery through the pack voltage and the pack current, the slope sign value of the voltage and current measurement values is changed A pack voltage and pack current synchronization system of a battery management system that can periodically check the timing to determine whether voltage and current are delayed, and correct and synchronize the delay state, thereby resolving battery charge/discharge state judgment errors according to time difference; and We want to provide a way.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템은 배터리팩의 전압을 측정하는 전압 측정부, 상기 배터리팩의 전류를 측정하는 전류 측정부 및 상기 전압 측정부 및 상기 전류 측정부 각각으로부터 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터를 수신하고, 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 간 딜레이가 발생되는 측정 데이터를 확인한 후 상기 딜레이를 보정하는 동기화부를 포함할 수 있다.A pack voltage and pack current synchronization system of a battery management system according to an embodiment of the present invention includes a voltage measuring unit measuring a voltage of a battery pack, a current measuring unit measuring a current of the battery pack, and the voltage measuring unit and the current and a synchronization unit configured to receive voltage measurement data and current measurement data from each of the measurement units, check measurement data in which a delay occurs between the voltage measurement data and the current measurement data, and then correct the delay.
일 실시예에서, 상기 동기화부는 배터리 관리 시스템(BMS)의 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)에 해당할 수 있다.In an embodiment, the synchronizer may correspond to a microcontroller unit (MCU) of a battery management system (BMS).
일 실시예에서, 상기 동기화부는 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 각각의 부호가 음(-)에서 양(+)으로 변경되거나, 또는 양(+)에서 음(-)으로 변경된 상태를 일정한 시점 별로 주기적으로 판단한 후, 특정 시점에서 상기 전압 측정 데이터의 부호가 음(-)에서 양(+)으로 변경된 제1 시점과, 상기 전류 측정 데이터의 부호가 양(+)에서 음(-)으로 변경된 제2 시점을 서로 동기화하거나, 또는 특정 시점에서 상기 전압 측정 데이터의 부호가 양(+)에서 음(-)으로 변경된 제3 시점과, 상기 전류 측정 데이터의 부호가 음(-)에서 양(+)으로 변경된 제4 시점을 서로 동기화하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the synchronizer changes the voltage measurement data and the current measurement data sign from negative (-) to positive (+), or from positive (+) to negative (-) at a certain point in time. After each periodic determination, the first time point when the sign of the voltage measurement data is changed from negative (-) to positive (+) at a specific time point, and the first time point when the sign of the current measurement data is changed from positive (+) to negative (-) A second time point is synchronized with each other, or a third time point when the sign of the voltage measurement data is changed from positive (+) to negative (-) at a specific time point, and the sign of the current measurement data is negative (-) to positive (+) ) may be characterized in that the changed fourth time point is synchronized with each other.
일 실시예에서, 상기 동기화부에 의해 동기화 되는 상기 제1 시점 및 제2 시점은 상기 배터리팩이 방전 상태에서 충전 상태로 전환되는 시점에 해당하고, 상기 동기화부에 의해 동기화되는 상기 제3 시점 및 제4 시점은 상기 배터리팩이 충전 상태에서 방전 상태로 전환되는 시점에 해당할 수 있다.In an embodiment, the first time point and the second time point synchronized by the synchronizer correspond to a time point when the battery pack is switched from a discharged state to a charged state, and the third time point synchronized by the synchronizer and The fourth time point may correspond to a time point when the battery pack is switched from a charged state to a discharged state.
일 실시예에서, 상기 동기화부는 특정 시점에서 상기 제1 및 제2 시점, 또는 제3 및 제4 시점이 서로 일치하지 않는 경우, 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 간에 딜레이(delay)가 발생된 것으로 판단하여 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 중 빠른 주기에 해당하는 측정 데이터의 주기를 특정 주기만큼 딜레이시킴으로써, 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 간의 딜레이를 보정 및 동기화할 수 있다.In an embodiment, when the first and second time points or the third and fourth time points do not coincide with each other at a specific time point, the synchronization unit generates a delay between the voltage measurement data and the current measurement data. It is determined that the voltage measurement data and the current measurement data are delayed by a specific period by delaying the period of the measurement data corresponding to the earliest period among the voltage measurement data and the current measurement data, thereby correcting and synchronizing the delay between the voltage measurement data and the current measurement data.
일 실시예에서, 상기 동기화부는 보정 및 동기화 된 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터를 토대로, 상기 배터리팩의 충방전 상태(SOC), 전력 상태(SOP) 및 성능 상태(SOH) 중 어느 하나 이상을 산출할 수 있다.In an embodiment, the synchronization unit is based on the corrected and synchronized voltage measurement data and the current measurement data, any one or more of a charge/discharge state (SOC), a power state (SOP), and a performance state (SOH) of the battery pack can be calculated.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템은 전압 측정부를 통해 배터리팩의 전압을 측정하는 단계, 전류 측정부를 통해 상기 배터리팩의 전류를 측정하는 단계, 동기화부를 통해 상기 전압 측정부 및 상기 전류 측정부 각각으로부터 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터를 수신하고, 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 간 딜레이가 발생되는 측정 데이터를 확인한 후 상기 딜레이를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.A pack voltage and pack current synchronization system of a battery management system according to another embodiment of the present invention includes the steps of measuring the voltage of the battery pack through the voltage measuring unit, measuring the current of the battery pack through the current measuring unit, and the synchronizing unit. Receiving voltage measurement data and current measurement data from each of the voltage measurement unit and the current measurement unit, verifying measurement data in which a delay occurs between the voltage measurement data and the current measurement data, and correcting the delay can
본 발명의 일 측면에 따르면, 전압 및 전류 측정값의 기울기 부호값이 변경되는 시점을 주기적으로 확인하여 전압 및 전류의 딜레이 여부를 판단하고, 딜레이 상태를 보정 및 동기화함으로써 시간차에 따른 배터리 충방전 상태 판단오류를 해소할 수 있는 이점을 가진다.According to one aspect of the present invention, by periodically checking the time when the slope sign value of the voltage and current measurement values is changed, determining whether the voltage and current are delayed, and correcting and synchronizing the delay state, so that the battery charging/discharging state according to the time difference It has the advantage of resolving judgment errors.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리팩(1)의 충방전 시 팩전압 및 팩전류의 기울기 부호가 변경되는 시점을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템(100)을 통해 배터리팩(1)의 팩전압 및 팩전류를 동기화 하는 과정을 순서대로 도시한 도면이다.
도 4는 배터리팩(1)의 팩전압 및 팩전류를 측정하는 시점을 변경하여 팩전압의 기울기 부호 및 팩전류의 전류 부호를 판단하는 상태를 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a pack voltage and pack
FIG. 2 is a diagram illustrating a time point at which slope signs of a pack voltage and a pack current are changed during charging and discharging of the
3 is a diagram sequentially illustrating a process of synchronizing the pack voltage and the pack current of the
4 is a diagram illustrating a state in which the sign of the slope of the pack voltage and the sign of the current of the pack current are determined by changing the time points at which the pack voltage and the pack current of the
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present invention. However, the following examples are only provided for easier understanding of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the examples.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 배터리팩(1)의 충방전 시 팩전압 및 팩전류의 기울기 부호가 변경되는 시점을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the configuration of a pack voltage and pack
도 1 및 도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템(100)은 크게 전압 측정부(110), 전류 측정부(120) 및 동기화부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.1 and 2 , the pack voltage and pack
전압 측정부(110)는 배터리팩(1)의 전압을 측정하는 역할을 할 수 있고, 전류 측정부(120)는 배터리팩(1)의 전류를 측정하는 역할을 할 수 있다. 또한, 전압 측정부(110) 및 전류 측정부(120)는 각각을 통해 측정된 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터를 동기화부(130)에 전송할 수 있다. The
동기화부(130)는 전압 측정부(110) 및 전류 측정부(120) 각각으로부터 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터를 수신하고, 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터 중에서 딜레이가 발생되는 측정 데이터를 확인한 후, 해당 딜레이를 보정하여 동일한 시점이 되도록 하는 역할을 할 수 있다.The
이러한 동기화부(130)는 보정 및 동기화 된 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터를 토대로, 배터리팩(1)의 충방전 상태(SOC), 전력 상태(SOP) 및 성능 상태(SOH) 중 어느 하나 이상을 산출할 수 있는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다.Based on the corrected and synchronized voltage measurement data and current measurement data, the
관련하여, 도 2를 통해 전압 측정부(110) 및 전류 측정부(120)에서 각각의 데이터들을 측정하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.In relation to FIG. 2 , a process of measuring each data by the
먼저 도 2(a)를 살펴보면, 도 2(a)는 배터리팩(1)이 방전에서 충전으로 변경(전환)되는 시점에 대하여, 전압 측정 데이터의 부호가 음(-)에서 양(+)으로 변경되는 시점인 제1 시점(A)과, 전류 측정 데이터의 부호가 양(+)에서 음(-)으로 변경되는 시점인 제2 시점(B)를 나타낸 도면이다.First, referring to FIG. 2(a), FIG. 2(a) shows that the sign of the voltage measurement data changes from negative (-) to positive (+) at the time when the
도 2(a)에서의 전압값은 그래프의 Y축 상으로 감소하고 있기 때문에 기울기 부호는 음(-)을 띄게 되고, 제1 시점을 지나는 순간부터는 배터리팩(1)의 충전이 개시됨에 따라 전압값이 양(+)을 띄게 된다.Since the voltage value in FIG. 2( a ) is decreasing on the Y-axis of the graph, the slope sign takes on a negative (-), and from the moment passing the first time point, as the charging of the
마찬가지로, 전류값은 그래프의 Y축 상에서 일정한 양(+)의 전류값을 유지하다가 제2 시점을 지나는 순간부터는 배터리팩(1)의 충전이 개시됨에 따라 보다 적은 음(-)의 전류값이 일정하게 유지되게 된다.Similarly, the current value maintains a constant positive (+) current value on the Y-axis of the graph, and from the moment passing the second time point, as the charging of the
이때, 동기화부(130)에서는 제1 및 제2 시점(A, B)이 일치하는 경우에 현재 배터리팩(1)의 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터의 충방전 측정 시점에 딜레이가 발생되지 않았다고 판단할 수 있으며, 동기화부(130)에서는 제1 및 제2 시점(A, B)를 일치시켜 동기화하는 과정을 통해 딜레이를 보정하게 된다.At this time, when the first and second time points A and B coincide, the
도 2(b)를 살펴보면, 도 2(b)는 배터리팩(1)이 충전에서 방전으로 변경(전환)되는 시점에 대하여, 전압 측정 데이터의 부호가 양(+)에서 음(-)으로 변경되는 시점인 제3 시점(C)과, 전류 측정 데이터의 부호가 음(-)에서 양(+)으로 변경되는 시점인 제4 시점(D)를 나타낸 도면이다.Referring to FIG. 2(b), in FIG. 2(b), the sign of the voltage measurement data is changed from positive (+) to negative (-) with respect to the time when the
도 2(b)에서의 전압값은 그래프의 Y축 상으로 증가하고 있기 때문에 기울기 부호는 양(+)을 띄게 되고, 제3 시점을 지나는 순간부터는 배터리팩(1)의 방전이 개시됨에 따라 전압값이 음(-)을 띄게 된다.Since the voltage value in FIG. 2(b) is increasing on the Y-axis of the graph, the slope sign has a positive (+), and from the moment passing the third time point, the voltage of the
마찬가지로, 전류값은 그래프의 Y축 상에서 일정한 음(-)의 전류값을 유지하다가 제4 시점을 지나는 순간부터는 배터리팩(1)의 충전이 개시됨에 따라 보다 큰 양(+)의 전류값이 일정하게 유지되게 된다.Similarly, the current value maintains a constant negative (-) current value on the Y-axis of the graph, and from the moment passing the fourth time point, as the charging of the
이때, 동기화부(130)에서는 제3 및 제4 시점(C, D)이 일치하는 경우에 현재 배터리팩(1)의 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터의 충방전 측정 시점에 딜레이가 발생되지 않았다고 판단할 수 있으며, 동기화부(130)에서는 제3 및 제4 시점(C, D)를 일치시켜 동기화하는 과정을 통해 딜레이를 보정하게 된다.At this time, when the third and fourth time points C and D coincide, the
또한, 제1 및 제2 시점(A, B) 혹은 제3 및 제4 시점(C, D)이 서로 일치하지 않는 경우에는, 동기화부(130)는 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터의 측정 시점에 대해 딜레이가 발생된 것으로 판단하게 된다. 따라서, 동기화부(130)는 딜레이가 발생된 측정 데이터의 주기에 맞추어 타 측정 데이터의 주기(보다 빠른 주기를 가지는 측정 데이터에 대한 주기)를 딜레이 시킴으로써, 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터 간의 딜레이를 보정 및 동기화할 수 있다.In addition, when the first and second time points A and B or the third and fourth time points C and D do not coincide with each other, the
관련하여, 이러한 과정을 도 3을 통해 순서대로 살펴보면 다음과 같다.In this regard, these processes are described in order through FIG. 3 as follows.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템(100)을 통해 배터리팩(1)의 팩전압 및 팩전류를 동기화 하는 과정을 순서대로 도시한 도면이다.3 is a diagram sequentially illustrating a process of synchronizing the pack voltage and the pack current of the
도 3을 살펴보면, 먼저 전압 측정부(110)에서 배터리팩(1)의 팩전압에 대한 전압값을 측정한 후, 전압 측정 데이터를 동기화부(130)에 전송한다(S301).Referring to FIG. 3 , first, the
그와 동시에, 전류 측정부(120)에서 배터리팩(1)의 팩전류에 대한 전류값을 측정한 후, 전류 측정 데이터를 동기화부(130)에 전송한다(S301').At the same time, after the
그 다음, 동기화부(130)에서는 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터를 수신한 후(S302), 전압 측정 데이터에 대한 기울기 부호를 측정하고(S303), 그와 동시에 전류 측정 데이터의 전류 부호가 양의 값인지, 음의 값인지를 측정한다(S303').Next, after receiving the voltage measurement data and the current measurement data in the synchronization unit 130 (S302), the slope sign of the voltage measurement data is measured (S303), and at the same time, the current sign of the current measurement data is positive It is measured whether it is a value or a negative value (S303').
그 다음, 동기화부(130)에서는 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터의 측정 시점들을 각각 비교함으로써 측정 과정에서 딜레이가 발생되었는지 여부를 확인하게 된다(S304).Next, the
그 다음, 동기화부(130)에서는 해당 딜레이가 발생된 측정 데이터에 맞출 수 있도록, 보다 빠른 주기를 가지는 측정 데이터의 주기를 딜레이시킴으로써 딜레이를 보정하게 되며, 이를 통해 배터리팩(1)의 SOC, SOP 및 SOH를 산출하게 된다(S305).Then, the
한편, 본원발명의 다른 실시예에서, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템(100)은 그 측정 시점을 변경하여 팩전압의 기울기 부호 및 팩전류의 전류 부호를 판단할 수 있는데, 이를 살펴보면 다음과 같다.Meanwhile, in another embodiment of the present invention, the pack voltage and pack
도 4는 배터리팩(1)의 팩전압 및 팩전류를 측정하는 시점을 변경하여 팩전압의 기울기 부호 및 팩전류의 전류 부호를 판단하는 상태를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a state in which the sign of the slope of the pack voltage and the sign of the current of the pack current are determined by changing the time points at which the pack voltage and the pack current of the
도 4를 살펴보면, 팩전압의 변화가 급격하지 않을 경우에는 팩전압의 기울기를 구하는 경우에 있어서, 한주기 간격(K-1~K)에서 측정되는 팩전압의 리플에 의해 기울기가 매 측정 주기마다 변하기 때문에 팩전압 측정 리플에 의해 딜레이 조정이 잦을 수 있다.Referring to FIG. 4 , in the case of obtaining the slope of the pack voltage when the change in the pack voltage is not sharp, the slope is changed at every measurement period due to the ripple of the pack voltage measured at one cycle interval (K-1 to K). Because it changes, delay adjustment may be frequent due to pack voltage measurement ripple.
따라서, 이를 위하여, 도 4에서는 팩전압의 기울기를 구하는 경우에 있어서, 팩 전압을 한주기 (K-1~K)가 아닌, (K-n~K)로 설정하여 n이 증가할 수록 팩전압의 기울기를 구함에 있어 팩전압 리플에 의한 영향을 적게 받게 된다. 반면에, 팩전압의 기울기 변곡점이 일어나는 시점인 'C'를 확인하는 데까지 걸리는 시간은 시간이 증가할 수록 오래 걸리게 된다.Therefore, in FIG. 4, in the case of obtaining the slope of the pack voltage, the pack voltage is set to (Kn to K) instead of one period (K-1 to K), and as n increases, the slope of the pack voltage increases. In finding , it is less affected by the pack voltage ripple. On the other hand, the time it takes to check 'C', which is the point at which the slope inflection point of the pack voltage occurs, takes longer as time increases.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as described in the claims below. You will understand that it can be done.
1: 배터리팩
100: 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템
110: 전압 측정부
120: 전류 측정부
130: 동기화부1: battery pack
100: pack voltage and pack current synchronization system of the battery management system
110: voltage measuring unit
120: current measuring unit
130: synchronization unit
Claims (14)
상기 배터리팩의 전류를 측정하는 전류 측정부; 및
상기 전압 측정부 및 상기 전류 측정부 각각으로부터 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터를 수신하고, 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 간에 딜레이가 발생되는 측정 데이터를 확인한 후 상기 딜레이를 보정하는 동기화부;를 포함하되,
상기 동기화부는,
상기 전압 측정 데이터의 부호가 변경되는 시점 및 상기 전류 측정 데이터의 부호가 변경되는 시점 간의 딜레이가 발생되는 상기 측정 데이터를 동기화하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템.
a voltage measuring unit for measuring the voltage of the battery pack;
a current measuring unit for measuring the current of the battery pack; and
A synchronization unit that receives voltage measurement data and current measurement data from each of the voltage measurement unit and the current measurement unit, checks the measurement data in which a delay occurs between the voltage measurement data and the current measurement data, and then corrects the delay; including,
The synchronization unit,
A pack voltage and pack current synchronization system for a battery management system, characterized in that the measurement data having a delay between a time point when a sign of the voltage measurement data is changed and a time point when a sign of the current measurement data is changed is synchronized.
상기 동기화부는,
배터리 관리 시스템(BMS)의 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)에 해당하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템.
According to claim 1,
The synchronization unit,
Pack voltage and pack current synchronization system of the battery management system, characterized in that it corresponds to the microcontroller unit (MCU) of the battery management system (BMS).
상기 전압 측정부 및 상기 전류 측정부 각각은,
측정된 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터를 상기 MCU에 전송하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템.
3. The method of claim 2,
Each of the voltage measuring unit and the current measuring unit,
A pack voltage and pack current synchronization system of a battery management system, characterized in that the measured voltage measurement data and the current measurement data are transmitted to the MCU.
상기 동기화부는,
상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 각각의 부호가 음(-)에서 양(+)으로 변경되거나, 또는 양(+)에서 음(-)으로 변경된 상태를 일정한 시점 별로 주기적으로 판단한 후,
특정 시점에서 상기 전압 측정 데이터의 부호가 음(-)에서 양(+)으로 변경된 제1 시점과, 상기 전류 측정 데이터의 부호가 양(+)에서 음(-)으로 변경된 제2 시점을 서로 동기화하거나, 또는
특정 시점에서 상기 전압 측정 데이터의 부호가 양(+)에서 음(-)으로 변경된 제3 시점과, 상기 전류 측정 데이터의 부호가 음(-)에서 양(+)으로 변경된 제4 시점을 서로 동기화하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템.
According to claim 1,
The synchronization unit,
After periodically determining a state in which the sign of each of the voltage measurement data and the current measurement data is changed from negative (-) to positive (+) or changed from positive (+) to negative (-) at a certain point in time,
A first time point when the sign of the voltage measurement data is changed from negative (-) to positive (+) at a specific time point and a second time point when the sign of the current measurement data is changed from positive (+) to negative (-) are synchronized with each other or, or
A third time point when the sign of the voltage measurement data is changed from positive (+) to negative (-) at a specific time point and a fourth time point when the sign of the current measurement data is changed from negative (-) to positive (+) are synchronized with each other characterized in that, the pack voltage and pack current synchronization system of the battery management system.
상기 동기화부에 의해 동기화 되는 상기 제1 시점 및 제2 시점은 상기 배터리팩이 방전 상태에서 충전 상태로 전환되는 시점에 해당하고,
상기 동기화부에 의해 동기화되는 상기 제3 시점 및 제4 시점은 상기 배터리팩이 충전 상태에서 방전 상태로 전환되는 시점에 해당하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템.
5. The method of claim 4,
The first time point and the second time point synchronized by the synchronization unit correspond to a time point at which the battery pack is switched from a discharged state to a charged state,
The third time point and the fourth time point synchronized by the synchronization unit correspond to a time point at which the battery pack is switched from a charged state to a discharged state.
상기 동기화부는,
특정 시점에서 상기 제1 및 제2 시점, 또는 제3 및 제4 시점이 서로 일치하지 않는 경우, 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 간에 딜레이(delay)가 발생된 것으로 판단하여 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 중 빠른 주기에 해당하는 측정 데이터의 주기를 특정 주기만큼 딜레이시킴으로써, 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 간의 딜레이를 보정 및 동기화하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템.
5. The method of claim 4,
The synchronization unit,
When the first and second time points or the third and fourth time points do not coincide with each other at a specific time point, it is determined that a delay has occurred between the voltage measurement data and the current measurement data, and the voltage measurement data and Pack voltage and pack of a battery management system, characterized in that the delay between the voltage measurement data and the current measurement data is corrected and synchronized by delaying the period of the measurement data corresponding to the earliest period among the current measurement data by a specific period Current Synchronization System.
상기 동기화부는,
보정 및 동기화 된 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터를 토대로, 상기 배터리팩의 충방전 상태(SOC), 전력 상태(SOP) 및 성능 상태(SOH) 중 어느 하나 이상을 산출하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 시스템.
7. The method of claim 6,
The synchronization unit,
Based on the corrected and synchronized voltage measurement data and the current measurement data, any one or more of a charge/discharge state (SOC), a power state (SOP) and a performance state (SOH) of the battery pack is calculated, Pack voltage and pack current synchronization system in the battery management system.
전류 측정부를 통해, 상기 배터리팩의 전류를 측정하는 단계;
동기화부를 통해, 상기 전압 측정부 및 상기 전류 측정부 각각으로부터 전압 측정 데이터 및 전류 측정 데이터를 수신하고, 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 간 딜레이가 발생되는 측정 데이터를 확인한 후 상기 딜레이를 보정하는 단계;를 포함하되,
상기 딜레이를 보정하는 단계에서는,
상기 동기화부를 통해, 상기 전압 측정 데이터의 부호가 변경되는 시점 및 상기 전류 측정 데이터의 부호가 변경되는 시점 간의 딜레이가 발생되는 상기 측정 데이터를 동기화하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 방법.
measuring the voltage of the battery pack through the voltage measuring unit;
measuring a current of the battery pack through a current measuring unit;
Receive voltage measurement data and current measurement data from each of the voltage measurement unit and the current measurement unit through a synchronization unit, check the measurement data in which a delay occurs between the voltage measurement data and the current measurement data, and then correct the delay step; including,
In the step of correcting the delay,
Pack voltage and pack of a battery management system, characterized in that the measurement data, which has a delay between a time when a sign of the voltage measurement data is changed and a time when a sign of the current measurement data is changed, is synchronized through the synchronization unit Current Synchronization Method.
상기 동기화부는,
배터리 관리 시스템(BMS)의 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)에 해당하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 방법.
9. The method of claim 8,
The synchronization unit,
A method for synchronizing a pack voltage and a pack current of a battery management system, characterized in that it corresponds to a microcontroller unit (MCU) of a battery management system (BMS).
상기 전압 측정부 및 상기 전류 측정부 각각을 통해,
측정된 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터를 상기 MCU에 전송하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 방법.
10. The method of claim 9,
Through each of the voltage measuring unit and the current measuring unit,
A method for synchronizing a pack voltage and a pack current of a battery management system, characterized in that the measured voltage measurement data and the current measurement data are transmitted to the MCU.
상기 동기화부를 통해,
상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 각각의 부호가 음(-)에서 양(+)으로 변경되거나, 또는 양(+)에서 음(-)으로 변경된 상태를 일정한 시점 별로 주기적으로 판단한 후,
특정 시점에서 상기 전압 측정 데이터의 부호가 음(-)에서 양(+)으로 변경된 제1 시점과, 상기 전류 측정 데이터의 부호가 양(+)에서 음(-)으로 변경된 제2 시점을 서로 동기화하거나, 또는
특정 시점에서 상기 전압 측정 데이터의 부호가 양(+)에서 음(-)으로 변경된 제3 시점과, 상기 전류 측정 데이터의 부호가 음(-)에서 양(+)으로 변경된 제4 시점을 서로 동기화하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 방법.
9. The method of claim 8,
Through the synchronization unit,
After periodically determining a state in which the sign of each of the voltage measurement data and the current measurement data is changed from negative (-) to positive (+) or changed from positive (+) to negative (-) at a certain point in time,
A first time point when the sign of the voltage measurement data is changed from negative (-) to positive (+) at a specific time point and a second time point when the sign of the current measurement data is changed from positive (+) to negative (-) are synchronized with each other or, or
A third time point when the sign of the voltage measurement data is changed from positive (+) to negative (-) at a specific time point and a fourth time point when the sign of the current measurement data is changed from negative (-) to positive (+) are synchronized with each other A method for synchronizing the pack voltage and the pack current of the battery management system, characterized in that.
상기 동기화부에 의해 동기화 되는 상기 제1 시점 및 제2 시점은 상기 배터리팩이 방전 상태에서 충전 상태로 전환되는 시점에 해당하고,
상기 동기화부에 의해 동기화되는 상기 제3 시점 및 제4 시점은 상기 배터리팩이 충전 상태에서 방전 상태로 전환되는 시점에 해당하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 방법.
12. The method of claim 11,
The first time point and the second time point synchronized by the synchronization unit correspond to a time point at which the battery pack is switched from a discharged state to a charged state,
The third time point and the fourth time point synchronized by the synchronization unit correspond to a time point at which the battery pack is switched from a charged state to a discharged state.
상기 동기화부를 통해,
특정 시점에서 상기 제1 및 제2 시점, 또는 제3 및 제4 시점이 서로 일치하지 않는 경우, 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 간에 딜레이(delay)가 발생된 것으로 판단하여 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 중 빠른 주기에 해당하는 측정 데이터의 주기를 특정 주기만큼 딜레이시킴으로써, 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터 간의 딜레이를 보정 및 동기화하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 방법.
12. The method of claim 11,
Through the synchronization unit,
When the first and second time points or the third and fourth time points do not coincide with each other at a specific time point, it is determined that a delay has occurred between the voltage measurement data and the current measurement data, and the voltage measurement data and Pack voltage and pack of a battery management system, characterized in that the delay between the voltage measurement data and the current measurement data is corrected and synchronized by delaying the period of the measurement data corresponding to the earliest period among the current measurement data by a specific period Current Synchronization Method.
상기 동기화부를 통해,
보정 및 동기화 된 상기 전압 측정 데이터 및 상기 전류 측정 데이터를 토대로, 상기 배터리팩의 충방전 상태(SOC), 전력 상태(SOP) 및 성능 상태(SOH) 중 어느 하나 이상을 산출하는 것을 특징으로 하는, 배터리 관리 시스템의 팩전압 및 팩전류 동기화 방법.14. The method of claim 13,
Through the synchronization unit,
Based on the corrected and synchronized voltage measurement data and the current measurement data, any one or more of a charge/discharge state (SOC), a power state (SOP) and a performance state (SOH) of the battery pack is calculated, A method for synchronizing pack voltage and pack current in a battery management system.
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| JP2000270492A (en) | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Denso Corp | Device for detecting charged state of assembly battery and vehicle control device using the same |
Family Cites Families (4)
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| KR101100974B1 (en) * | 2008-11-10 | 2011-12-29 | 주식회사 엘지화학 | Apparatus and Method for synchronization measuring of current-voltage of secondary battery pack |
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| KR101967754B1 (en) * | 2014-12-29 | 2019-04-10 | 전자부품연구원 | Multi-channel power measuring system |
-
2017
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000270492A (en) | 1999-03-18 | 2000-09-29 | Denso Corp | Device for detecting charged state of assembly battery and vehicle control device using the same |
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