KR102408066B1 - Apparatus for diagnosing pack current measurement unit - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 팩 전류 측정부 진단 장치는 배터리 팩의 팩 전류를 측정하는 팩 전류 측정부; 상기 배터리 팩의 팩 전압을 측정하는 팩 전압 측정부; 상기 배터리 팩에 구비된 복수의 배터리 셀 각각의 셀 전압을 측정하는 셀 전압 측정부; 및 상기 팩 전류 측정부, 상기 팩 전압 측정부 및 상기 셀 전압 측정부와 동작 가능하게 결합된 프로세서;를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 배터리 팩의 전기적 상태가 진단 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 대응하여 상기 팩 전류, 상기 팩 전압 및 상기 셀 전압 중 하나 이상을 이용하여 상기 팩 전류 측정부의 고장 여부를 진단할 수 있다.A pack current measuring unit diagnosis apparatus according to the present invention includes: a pack current measuring unit measuring a pack current of a battery pack; a pack voltage measuring unit measuring a pack voltage of the battery pack; a cell voltage measuring unit measuring a cell voltage of each of a plurality of battery cells provided in the battery pack; and a processor operatively coupled to the pack current measurement unit, the pack voltage measurement unit, and the cell voltage measurement unit, wherein the processor determines whether an electrical state of the battery pack satisfies a diagnostic condition, In response to the determination result, the failure of the pack current measuring unit may be diagnosed using at least one of the pack current, the pack voltage, and the cell voltage.
Description
본 발명은 팩 전류 측정부 진단 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리 팩의 팩 전류를 측정하는 팩 전류 측정부의 고장 여부를 진단하는 팩 전류 측정부 진단 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for diagnosing a pack current measurement unit, and more particularly, to a pack current measurement unit diagnosis apparatus for diagnosing whether a pack current measurement unit measuring a pack current of a battery pack is faulty.
배터리 팩은 반복적인 충 방전이 가능한 복수의 이차 전지를 포함한다. 배터리 팩은 몇 개의 이차 전지들을 병렬 연결하고 병렬 연결된 이차 전지들을 다시 직렬로 연결한 구조를 가진다.The battery pack includes a plurality of secondary batteries capable of repeatedly charging and discharging. The battery pack has a structure in which several secondary batteries are connected in parallel and the secondary batteries connected in parallel are connected in series again.
배터리 팩은 다양한 종류의 이차 전지로 구성된다. 대표적인 이차 전지가 리튬 이차 전지이다. 리튬 이차 전지는, 다른 전지에 비해 작동 전압과 에너지 밀도가 높고, 충방전 속도가 빠른 고성능 전지이다.A battery pack is composed of various types of secondary batteries. A typical secondary battery is a lithium secondary battery. A lithium secondary battery is a high-performance battery with a high operating voltage and energy density, and a fast charging/discharging speed compared to other batteries.
배터리 팩은 다양한 응용 분야에서 사용된다. 대표적인 분야는 전기 자동차 분야나 모바일 디바이스 분야이다. 최근에는, 전력 저장 장치(ESS), 무정전 전원 장치 등에도 널리 사용되고 있다.Battery packs are used in a variety of applications. A typical field is an electric vehicle field or a mobile device field. Recently, it has been widely used in power storage devices (ESSs), uninterruptible power supply devices, and the like.
배터리 팩은 BMS(Battery Management System)라고 불리는 배터리 관리 시스템과 결합된다.The battery pack is coupled with a battery management system called BMS (Battery Management System).
BMS는 배터리 팩의 전류 값을 주기적으로 측정하고, 전류 값이 적정 범위를 벗어나면 배터리 팩의 사용을 통제한다.The BMS periodically measures the current value of the battery pack and controls the use of the battery pack when the current value is out of an appropriate range.
일 예로, 전류 값이 너무 크면 배터리 팩이 과열될 수 있다. 이 경우, BMS는 배터리 팩의 충전 또는 방전을 중단시킨다.For example, if the current value is too large, the battery pack may overheat. In this case, the BMS stops charging or discharging the battery pack.
BMS는 일종의 컴퓨팅 장치로서 제어부에 해당하는 프로세서와 작업 메모리를 가진다. 또한, BMS는 배터리 팩의 전압, 전류, 온도 등을 측정하는 아날로그 전단 회로를 가진다.The BMS is a kind of computing device and has a processor and a working memory corresponding to a control unit. In addition, the BMS has an analog front-end circuit that measures the voltage, current, temperature, etc. of the battery pack.
프로세서는 배터리 팩의 각종 동작을 제어하고 모니터하는 프로그램을 실행한다. 그리고, 메모리는 프로그램이 실행되는 동안 생성되는 데이터를 저장한다. 아날로그 전단 회로는 주기적으로 배터리 팩의 전압, 전류 및 온도를 측정하고 각 측정 항목에 대응되는 전기 신호를 생성하여 프로세서로 입력한다. 프로세서는 아날로그 전단회로를 통해 입력되는 전기 신호를 디지털 데이터로 변환하는 A/D 변환기를 포함한다.The processor executes a program for controlling and monitoring various operations of the battery pack. And, the memory stores data generated while the program is being executed. The analog front-end circuit periodically measures the voltage, current, and temperature of the battery pack, generates an electrical signal corresponding to each measurement item, and inputs it to the processor. The processor includes an A/D converter that converts an electrical signal input through an analog front-end circuit into digital data.
프로세서는 아날로그 전단회로를 통해 단위 시간마다 입력되는 전류 값을 저장하기 위해 메모리의 일부 공간을 전류 값 저장 영역으로 할당한다.The processor allocates a portion of the memory to the current value storage area to store the current value input per unit time through the analog front-end circuit.
이때, 아날로그 진단 회로 중에서 배터리 팩의 전류를 측정하는 회로는 실시간으로 배터리 팩의 충방전 전류를 측정하고, BMS는 측정된 충방전 전류를 기초하여 배터리 팩의 충전 상태를 추정한 후 배터리 팩에 요구되는 충방전 전력에 따른 제어 신호에 따라 배터리 팩의 충방전을 제어한다.At this time, the circuit measuring the current of the battery pack among the analog diagnostic circuits measures the charging/discharging current of the battery pack in real time, and the BMS estimates the charging state of the battery pack based on the measured charging/discharging current and then requests the battery pack. The charging/discharging of the battery pack is controlled according to a control signal according to the charging/discharging power.
따라서, 배터리 팩의 전류를 측정하는 아날로그 진단 회로는 하나의 종류만으로 구성되지 않고, 홀 센서 및 션트 센서와 같은 복수의 종류로 구성된다.Accordingly, the analog diagnostic circuit for measuring the current of the battery pack is not composed of only one type, but a plurality of types such as a Hall sensor and a shunt sensor.
BMS는 복수의 종류의 아날로그 진단 회로로부터 측정된 복수의 배터리 팩의 전류를 수신하여 상호를 비교하여 측정 정확도를 확인하거나 고장 여부를 진단한다.The BMS receives currents of a plurality of battery packs measured from a plurality of types of analog diagnostic circuits and compares them with each other to check measurement accuracy or diagnose a malfunction.
하지만, 홀 센서 및 션트 센서와 같은 복수의 종류로 구성된 아날로그 진단 회로는 복수의 종류로 센서가 구성됨으로써 배터리 팩의 부피 및 생산 비용이 증가하는 문제점이 있다.However, the analog diagnostic circuit composed of a plurality of types, such as a Hall sensor and a shunt sensor, has a problem in that the volume and production cost of the battery pack increase because the sensor is composed of a plurality of types.
본 발명은 팩 전류 측정부로부터 측정된 팩 전류가 충전 기준 전류 범위 또는 방전 기준 전류 범위에 포함되면 진단 주기 동안 누적된 팩 전압과 셀 전압을 각각 충전 기준 전압 또는 방전 기준 전압과 비교하여 팩 전류 측정부의 고장 여부를 진단할 수 있는 팩 전류 측정부 진단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In the present invention, when the pack current measured by the pack current measuring unit is included in the charging reference current range or the discharging reference current range, the pack voltage and cell voltage accumulated during the diagnosis period are compared with the charge reference voltage or the discharge reference voltage, respectively, to measure the pack current An object of the present invention is to provide a pack current measuring unit diagnostic device capable of diagnosing whether a unit is faulty.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be 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.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 팩 전류 측정부 진단 장치는 배터리 팩의 팩 전류를 측정하는 팩 전류 측정부; 상기 배터리 팩의 팩 전압을 측정하는 팩 전압 측정부; 상기 배터리 팩에 구비된 복수의 배터리 셀 각각의 셀 전압을 측정하는 셀 전압 측정부; 및 상기 팩 전류 측정부, 상기 팩 전압 측정부 및 상기 셀 전압 측정부와 동작 가능하게 결합된 프로세서;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for diagnosing a pack current measuring unit, comprising: a pack current measuring unit measuring a pack current of a battery pack; a pack voltage measuring unit measuring a pack voltage of the battery pack; a cell voltage measuring unit measuring a cell voltage of each of a plurality of battery cells provided in the battery pack; and a processor operatively coupled to the pack current measurement unit, the pack voltage measurement unit, and the cell voltage measurement unit.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 배터리 팩의 전기적 상태가 진단 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 대응하여 상기 팩 전류, 상기 팩 전압 및 상기 셀 전압 중 하나 이상을 이용하여 상기 팩 전류 측정부의 고장 여부를 진단할 수 있다.Preferably, the processor determines whether the electrical state of the battery pack satisfies a diagnostic condition, and measures the pack current using at least one of the pack current, the pack voltage, and the cell voltage in response to the determination result It is possible to diagnose whether there is a malfunction or not.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 팩 전류가 충전 기준 전류 범위 또는 방전 기준 전류 범위 내에 포함되는 조건, 상기 배터리 팩의 충방전을 제어하는 릴레이부가 턴 온 상태인 조건 및 상기 팩 전압 측정부와 상기 셀 전압 측정부가 동작 대기 상태인 조건 중 하나 이상을 포함하는 상기 진단 조건에 대하여 상기 배터리 팩의 전기적 상태가 만족되는지 여부를 판단할 수 있다.Preferably, the processor includes a condition in which the pack current is within a charging reference current range or a discharging reference current range, a condition in which a relay unit controlling charging and discharging of the battery pack is turned on, and the pack voltage measuring unit and the cell voltage The measurement unit may determine whether the electrical state of the battery pack is satisfied with respect to the diagnosis condition including one or more of the conditions in which the measurement unit is in an operation standby state.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 배터리 팩의 전기적 상태가 상기 진단 조건을 만족하면, 상기 팩 전압의 변화량을 누적하여 누적 팩 전압으로 산출하고, 상기 셀 전압의 총 셀 전압의 변화량을 누적하여 누적 셀 전압으로 산출하고, 상기 누적 팩 전압 및 상기 누적 셀 전압과 충전 기준 전압 또는 방전 기준 전압 간에 대소를 각각 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 팩 전류 측정부의 고장 여부를 진단할 수 있다.Preferably, when the electrical state of the battery pack satisfies the diagnostic condition, the processor accumulates the change amount of the pack voltage to calculate the accumulated pack voltage, and accumulates the change amount of the total cell voltage of the cell voltage to accumulate the cell voltage , and comparing magnitudes between the accumulated pack voltage and the accumulated cell voltage and a charging reference voltage or a discharging reference voltage, respectively, it is possible to diagnose whether the pack current measuring unit has failed based on the comparison result.
바람직하게, 상기 프로세서는 진단 주기 동안 상기 팩 전류가 충전 기준 전류 범위 내에 포함되면, 상기 팩 전압의 변화량을 누적하여 누적 팩 전압으로 산출하고, 상기 셀 전압의 총 셀 전압의 변화량을 누적하여 누적 셀 전압으로 산출하고, 상기 누적 팩 전압 및 상기 누적 셀 전압이 충전 기준 전압 이하이면 상기 팩 전류 측정부에 고장이 발생한 것으로 진단할 수 있다.Preferably, when the pack current falls within a charging reference current range during the diagnosis period, the processor accumulates the change amount of the pack voltage to calculate the accumulated pack voltage, and accumulates the change amount of the total cell voltage of the cell voltage to accumulate the cell voltage. It is calculated as a voltage, and when the accumulated pack voltage and the accumulated cell voltage are equal to or less than a charging reference voltage, it is possible to diagnose that a failure has occurred in the pack current measuring unit.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 진단 주기 동안 미리 설정된 충전 상태에 해당하는 최소 전력이 상기 배터리 팩에 충전되기 위한 최소 충전 전류를 산출하고, 산출된 최소 충전 전류를 이용하여 상기 충전 기준 전류 범위 및 상기 충전 기준 전압을 설정할 수 있다.Preferably, the processor calculates a minimum charging current for charging the battery pack with a minimum power corresponding to a preset charging state during the diagnosis period, and uses the calculated minimum charging current to determine the charging reference current range and the charging The reference voltage can be set.
바람직하게, 상기 프로세서는 진단 주기 동안 상기 팩 전류가 상기 방전 기준 전류 범위 내에 포함되면, 상기 팩 전압의 변화량을 누적하여 누적 팩 전압으로 산출하고, 상기 셀 전압의 총 셀 전압의 변화량을 누적하여 셀 전압으로 산출하고, 상기 누적 팩 전압 및 상기 누적 셀 전압이 방전 기준 전압 이상이면 상기 팩 전류 측정부에 고장이 발생한 것으로 진단할 수 있다.Preferably, when the pack current falls within the range of the discharge reference current during the diagnosis period, the processor accumulates changes in the pack voltage to calculate the accumulated pack voltage, and accumulates changes in the total cell voltage of the cell voltage to form a cell It is calculated as a voltage, and when the accumulated pack voltage and the accumulated cell voltage are equal to or greater than a discharge reference voltage, it is possible to diagnose that a failure has occurred in the pack current measuring unit.
바람직하게, 상기 프로세서는 상기 진단 주기 동안 미리 설정된 충전 상태에 해당하는 최소 전력이 상기 배터리 팩에 방전되기 위한 최소 방전 전류를 산출하고, 산출된 최소 방전 전류를 이용하여 상기 방전 기준 전류 범위 및 상기 방전 기준 전압을 설정할 수 있다.Preferably, the processor calculates a minimum discharge current for discharging a minimum power corresponding to a preset charge state to the battery pack during the diagnosis period, and uses the calculated minimum discharge current to determine the discharge reference current range and the discharge The reference voltage can be set.
본 발명에 따른 배터리 관리 장치는 상기 팩 전류 측정부 진단 장치를 포함할 수 있다.The battery management apparatus according to the present invention may include the pack current measurement unit diagnosis apparatus.
본 발명에 따른 자동차는 상기 팩 전류 측정부 진단 장치를 포함할 수 있다.The vehicle according to the present invention may include the pack current measurement unit diagnosis apparatus.
본 발명에 따르면, 팩 전류 측정부로부터 측정된 팩 전류가 충전 기준 전류 범위 또는 방전 기준 전류 범위에 포함되면 진단 주기 동안 누적된 팩 전압과 셀 전압을 각각 충전 기준 전압 또는 방전 기준 전압과 비교하여 팩 전류 측정부의 고장 여부를 진단함으로써, 복수 종류의 팩 전류 측정부를 이용하지 않고 한 종류의 팩 전류 측정부만을 이용하여 팩 전류 측정부의 고장 여부를 진단할 수 있다.According to the present invention, when the pack current measured by the pack current measuring unit is included in the charging reference current range or the discharging reference current range, the pack voltage and cell voltage accumulated during the diagnosis period are compared with the charging reference voltage or the discharge reference voltage, respectively By diagnosing whether the current measuring unit has failed, it is possible to diagnose whether the pack current measuring unit has failed by using only one type of pack current measuring unit without using a plurality of pack current measuring units.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치와 이를 포함하는 배터리 팩의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치와 이를 포함하는 배터리 팩의 회로 연결을 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 장치의 프로세서로부터 선택된 기본 밸런싱 대상 배터리 셀과 심화 밸런싱 대상 배터리 셀을 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a battery management apparatus and a battery pack including the same according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram schematically illustrating a circuit connection between a battery management apparatus and a battery pack including the same according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a basic balancing target battery cell and a deep balancing target battery cell selected by a processor of a battery management apparatus according to an embodiment of the present invention.
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 팩 전류 측정부 진단 장치(100)와 이를 포함하는 배터리 팩(P)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팩 전류 측정부 진단 장치(100)와 이를 포함하는 배터리 팩(P)의 회로 연결을 개략적으로 도시한 회로도이다.1 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a pack current measuring unit
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 팩 전류 측정부 진단 장치(100)는 복수의 배터리 셀(C)과 릴레이부(R)을 구비하는 배터리 팩(P)에 포함될 수 있다.1 and 2 , the pack current measurement
복수의 배터리 셀(C)은 이차 전지 셀이 직렬로 연결된 셀 집합체일 수 있다.The plurality of battery cells C may be a cell assembly in which secondary battery cells are connected in series.
릴레이부(R)는 배터리 팩(P)의 양극 단자와 음극 단자에 전기적으로 연결되어 배터리 팩(P)의 충방전을 제어할 수 있다.The relay unit R may be electrically connected to a positive terminal and a negative terminal of the battery pack P to control charging and discharging of the battery pack P.
보다 구체적으로, 릴레이부(R)는 배터리 팩(P)의 양극 단자와 전기적으로 연결된 제1 릴레이(R1) 및 배터리 팩(P)의 음극 단자와 전기적으로 연결된 제2 릴레이(R2)를 구비할 수 있다.More specifically, the relay unit R may include a first relay R1 electrically connected to the positive terminal of the battery pack P and a second relay R2 electrically connected to the negative terminal of the battery pack P. can
복수의 배터리 셀(C)은 제1 릴레이(R1)와 제2 릴레이(R2)의 동작 상태에 따라 충방전되거나 충방전이 중지될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 릴레이(R1)와 제2 릴레이(R2)는 후술되는 프로세서(150)의 제어 신호에 따라 동작 상태가 턴 온 상태 또는 턴 오프 상태로 제어될 수 있다. The plurality of battery cells C may be charged/discharged or the charging/discharging may be stopped according to the operating states of the first relay R1 and the second relay R2 . More specifically, the operating states of the first relay R1 and the second relay R2 may be controlled to be turned on or off according to a control signal from the
예를 들어, 복수의 배터리 셀(C)은 제1 릴레이(R1)와 제2 릴레이(R2)의 동작 상태가 턴 온 상태이면 충방전될 수 있다. 반대로, 복수의 배터리 셀(C)은 제1 릴레이(R1)와 제2 릴레이(R2)의 동작 상태가 턴 오프 상태이면 충방전이 중지될 수 있다.For example, the plurality of battery cells C may be charged and discharged when the operating states of the first relay R1 and the second relay R2 are turned on. Conversely, charging and discharging of the plurality of battery cells C may be stopped when the operating states of the first relay R1 and the second relay R2 are turned off.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 팩 전류 측정부 진단 장치(100)는 배터리 팩(P)의 팩 전류를 측정하는 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단할 수 있다.Meanwhile, the pack current measurement
이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 팩 전류 측정부 진단 장치(100)는 팩 전류 측정부(110), 팩 전압 측정부(120), 셀 전압 측정부(130), 메모리부(140), 프로세서(150) 및 알림부(160)를 포함할 수 있다.To this end, the pack current measurement
상기 팩 전류 측정부(110)는 상기 프로세서(150)와 동작 가능하게 결합된다. 즉, 상기 팩 전류 측정부(110)는 상기 프로세서(150)로 전기적 신호를 송신하거나 상기 프로세서(150)로부터 전기적 신호를 수신 가능하도록 상기 프로세서(150)에 접속될 수 있다. The pack
상기 팩 전류 측정부(110)는 상기 프로세서(150)가 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단하는데 이용되는 배터리 팩(P)의 팩 전류를 측정할 수 있다.The pack
이를 위하여, 상기 팩 전류 측정부(110)는 미리 설정된 주기마다 배터리 팩(P)의 양극 단자와 음극 단자로 흘러 들어가거나 양극 단자와 음극 단자로부터 흘러 나오는 팩 전류를 반복 측정하고, 팩 전류를 나타내는 측정 신호를 상기 프로세서(150)로 제공할 수 있다.To this end, the pack
상기 팩 전류 측정부(110)는 배터리 팩(P)의 팩 전류를 측정하도록 구성된 전류 센서를 포함한다. 상기 팩 전류 측정부(110)는 단일 종류의 전류 센서를 구비하여 배터리 팩(P)의 팩 전류를 측정할 수 있다. 예를 들어, 상기 팩 전류 측정부(110)는 션트 센서 및 홀 센서 중 어느 하나만을 구비하여 배터리 팩(P)의 팩 전류를 측정할 수 있다.The pack
바람직하게, 상기 팩 전류 측정부(110)는 션트 센서만을 구비할 수 있다. 이에 따라, 배터리 팩(P)을 제조하는데 있어서 홀 센서 보다 제품 가격이 낮은 션트 센서만을 사용함으로써 배터리 팩(P)의 제조 비용을 절감할 수 있다.Preferably, the pack
상기 팩 전압 측정부(120)는 상기 프로세서(150)가 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단하는데 이용되는 배터리 팩(P)의 팩 전압을 측정할 수 있다.The pack
이를 위하여, 상기 팩 전압 측정부(120)는 미리 설정된 주기마다 배터리 팩(P)의 양극 단자와 음극 단자에 인가되는 팩 전압을 반복 측정하고, 팩 전압을 나타내는 측정 신호를 상기 프로세서(150)로 제공할 수 있다.To this end, the pack
상기 팩 전압 측정부(120)는 배터리 팩(P)의 팩 전압을 측정하도록 구성된 전압 센서를 포함할 수 있다. The pack
상기 셀 전압 측정부(130)는 상기 프로세서(150)가 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단하는데 이용되는 복수의 배터리 셀(C) 각각의 셀 전압을 측정할 수 있다.The cell
이를 위하여, 상기 셀 전압 측정부(130)는 미리 설정된 주기마다 복수의 배터리 셀(C) 각각의 양극 단자와 음극 단자에 인가되는 셀 전압을 반복 측정하고, 각 셀 전압을 나타내는 측정 신호를 상기 프로세서(150)로 제공할 수 있다.To this end, the cell
상기 셀 전압 측정부(130)는 복수의 배터리 셀(C) 각각의 셀 전압을 측정하도록 구성된 전압 센서를 포함할 수 있다. The cell
상기 프로세서(150)는 상기 팩 전류 측정부(110), 상기 팩 전압 측정부(120), 상기 셀 전압 측정부(130)로부터 측정 신호가 수신되면, 신호 처리를 통해 배터리 팩(P)의 팩 전류, 배터리 팩(P)의 팩 전압, 복수의 배터리 셀(C)의 각 셀 전압에 대해 디지털 값을 결정하고 메모리부(140)에 저장할 수 있다.When a measurement signal is received from the pack
상기 메모리부(140)는 반도체 메모리 소자로서, 상기 프로세서(150)에 의해 생성되는 데이터를 기록, 소거, 갱신하며, 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단하기 위해 마련된 복수의 프로그램 코드를 저장한다. 또한, 상기 메모리부(140)는 본 발명을 실시할 때 사용되는 미리 결정된 각종 파라미터들의 사전 설정 값들을 저장할 수 있다.The
상기 메모리부(140)는 데이터를 기록, 소거, 갱신할 수 있다고 알려진 반도체 메모리 소자라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 상기 메모리부(140)는 DRAM, SDRAM, 플래쉬 메모리, ROM, EEPROM, 레지스터 등일 수 있다. 상기 메모리부(140)는 상기 프로세서(150)의 제어 로직을 정의한 프로그램 코드들을 저장하고 있는 저장매체를 더 포함할 수 있다. 상기 저장매체는 플래쉬 메모리나 하드디스크와 같은 불활성 기억 소자를 포함한다. 상기 메모리부(140)는 상기 프로세서(150)와 물리적으로 분리되어 있을 수도 있고, 상기 프로세서(150)와 일체로 통합되어 있을 수도 있다.As long as the
상기 프로세서(150)는 상기 팩 전류 측정부(110), 상기 팩 전압 측정부(120), 상기 셀 전압 측정부(130) 및 메모리부(140)와 동작 가능하게 결합될 수 있다.The
우선, 상기 프로세서(150)는 상기 배터리 팩(P)의 전기적 상태가 진단 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 대응하여 배터리 팩(P)의 팩 전류, 배터리 팩(P)의 팩 전압, 복수의 배터리 셀(C)의 각 셀 전압 중 하나 이상을 이용하여 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단할 수 있다.First, the
여기서, 진단 조건은 배터리 팩(P)의 팩 전류가 충전 기준 전류 범위 또는 방전 기준 전류 범위 내에 포함되는 조건, 릴레이부(R)의 동작 상태가 턴 온 상태인 조건 및 상기 팩 전압 측정부(120)와 상기 셀 전압 측정부(130)가 동작 대기 상태인 조건 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Here, the diagnostic conditions include a condition in which the pack current of the battery pack P is included in a charging reference current range or a discharge reference current range, a condition in which the operation state of the relay unit R is turned on, and the pack voltage measuring unit 120 ) and a condition that the cell
상기 프로세서(150)는 배터리 팩(P)의 팩 전류가 충전 기준 전류 범위 또는 방전 기준 전류 범위 내에 포함되고, 릴레이부(R)의 동작 상태가 턴 온 상태이며, 상기 팩 전압 측정부(120)와 상기 셀 전압 측정부(130)가 동작 대기 상태이면, 상기 배터리 팩(P)의 전기적 상태가 진단 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.In the
상기 프로세서(150)는 진단 주기 동안 미리 설정된 충전 상태에 해당하는 최소 전력이 상기 배터리 팩(P)에 충전되기 위한 최소 충전 전류를 산출하고, 산출된 최소 충전 전류를 이용하여 충전 기준 전류 범위를 설정할 수 있다. 이때, 상기 프로세서(150)는 배터리 팩(P)의 용량, 충방전 전압 및 충방전율(C-rate) 중 하나 이상을 이용하여 최소 충전 전류를 산출할 수 있다.The
이후, 상기 프로세서(150)는 산출된 최소 충전 전류 이상의 전류 구간을 충전 기준 전류 범위로 설정할 수 있다.Thereafter, the
예를 들어, 진단 주기가 "10sec"이고, 미리 설정된 충전 상태가 "SOC5%"인 경우, 상기 프로세서(150)는 배터리 팩(P)의 용량, 충방전 전압 및 충방전율(C-rate) 중 하나 이상을 이용하여 진단 주기 "10sec" 동안 미리 설정된 충전 상태 "SOC5%"에 해당하는 최소 전력이 충전되기 위한 최소 충전 전류를 "40A"로 산출할 수 있다. 이에 따르면, 배터리 팩(P)에 진단 주기 "10sec" 동안 최소 충전 전류 "40A"로 충전을 수행하는 경우, 미리 설정된 충전 상태 "SOC5%"만큼 배터리 팩(P)이 충전될 수 있다.For example, when the diagnostic cycle is “10sec” and the preset charging state is “SOC5%”, the
상기 프로세서(150)는 진단 주기 동안 미리 설정된 충전 상태에 해당하는 최소 전력이 상기 배터리 팩(P)으로부터 방전되기 위한 최소 방전 전류를 산출하고, 산출된 최소 방전 전류를 이용하여 방전 기준 전류 범위를 설정할 수 있다. 이때, 상기 프로세서(150)는 배터리 팩(P)의 용량, 충방전 전압 및 충방전율(C-rate) 중 하나 이상을 이용하여 최소 방전 전류를 산출할 수 있다.The
이후, 상기 프로세서(150)는 산출된 최소 방전 전류 이하의 전류 구간을 방전 기준 전류 범위로 설정할 수 있다.Thereafter, the
예를 들어, 진단 주기가 "10sec"이고, 미리 설정된 충전 상태가 "SOC5%"인 경우, 상기 프로세서(150)는 배터리 팩(P)의 용량, 충방전 전압 및 충방전율(C-rate) 중 하나 이상을 이용하여 진단 주기 "10sec" 동안 미리 설정된 충전 상태 "SOC5%"에 해당하는 최소 전력이 방전되기 위한 최소 방전 전류를 "-40A"로 산출할 수 있다. 이에 따르면, 배터리 팩(P)에 진단 주기 "10sec" 동안 최소 방전 전류 "-40A"로 방전을 수행하는 경우, 미리 설정된 충전 상태 "SOC5%"만큼 배터리 팩(P)이 방전될 수 있다.For example, when the diagnostic cycle is “10sec” and the preset charging state is “SOC5%”, the
한편, 상기 프로세서(150)는 상기 팩 전류 측정부(110)로부터 "0A" 이외의 팩 전류가 측정되면 릴레이부(R)의 동작 상태가 턴 온 상태인 것으로 확인할 수 있다.Meanwhile, when a pack current other than “0A” is measured from the pack
다른 실시예에서, 상기 프로세서(150)는 릴레이부(R)로 최후에 출력된 제어 신호가 턴 온 제어신호인 경우, 릴레이부(R)의 동작 상태가 턴 온 상태인 것으로 확인할 수 있다.In another embodiment, when the control signal finally output to the relay unit R is the turn-on control signal, the
한편, 상기 프로세서(150)는 상기 팩 전압 측정부(120)와 상기 셀 전압 측정부(130)로부터 측정 신호가 출력되면 상기 팩 전압 측정부(120)와 상기 셀 전압 측정부(130)가 동작 대기 상태인 것으로 확인할 수 있다.Meanwhile, in the
상기 프로세서(150)는 상술된 진단 조건을 상기 배터리 팩(P)의 전기적 상태가 만족하지 않는 경우, 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단하지 않을 수 있다.When the electrical state of the battery pack P does not satisfy the above-described diagnostic condition, the
상기 프로세서(150)는 상기 배터리 팩(P)의 전기적 상태가 진단 조건을 만족하는지 여부를 주기적으로 판단하고, 배터리 팩(P)의 전기적 상태가 상술된 진단 조건을 만족하는 것으로 판단되면 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단할 수 있다.The
이하, 배터리 팩(P)의 전기적 상태가 상술된 진단 조건을 만족하는 것으로 판단된 이후, 상기 프로세서(150)가 배터리 팩(P)의 팩 전류, 배터리 팩(P)의 팩 전압, 복수의 배터리 셀(C)의 각 셀 전압 중 하나 이상을 이용하여 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단하는 과정에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, after it is determined that the electrical state of the battery pack P satisfies the above-described diagnostic condition, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팩 전류 측정부 진단 장치(100)의 팩 전류 측정부(110)로부터 측정된 배터리 팩(P)의 팩 전압을 시간에 따라 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating the pack voltage of the battery pack P measured by the pack
도 3을 더 참조하면, 상기 프로세서(150)는 배터리 팩(P)의 전기적 상태가 상술된 진단 조건을 만족하는 것으로 판단되면, 배터리 팩(P)의 팩 전압의 변화량을 누적하여 누적 팩 전압으로 산출하고, 복수의 배터리 셀(C)의 셀 전압의 총 셀 전압의 변화량을 누적하여 누적 셀 전압으로 산출할 수 있다.Referring further to FIG. 3 , when it is determined that the electrical state of the battery pack P satisfies the above-described diagnostic condition, the
이후, 상기 프로세서(150)는 산출된 누적 팩 전압 및 누적 셀 전압과 충전 기준 전압 또는 방전 기준 전압 간에 대소를 비교하고 비교 결과에 기초하여 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단할 수 있다.Thereafter, the
보다 구체적으로, 상기 프로세서(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 충전 전류 기준 범위를 "40A" 이상으로 설정하고, 방전 전류 기준 범위를 "-40A" 이하로 설정한 경우, 배터리 팩(P)의 팩 전류가 충전 전류 기준 범위와 방전 전류 기준 범위에 포함되는 "t1 내지 t2" 구간, "t2 내지 t3" 구간 및 "t4 내지 t6" 구간에서 팩 전류 측정부 진단 장치(100)의 고장 여부를 진단할 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 3 , when the
이때, 상기 프로세서(150)는 진단 주기 마다 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 프로세서(150)는 배터리 팩(P)의 전기적 상태가 상술된 진단 조건을 만족하는 것으로 판단되면, 진단 주기 마다 누적 팩 전압 및 누적 셀 전압을 산출하고, 누적 팩 전압 및 누적 셀 전압과 충전 기준 전압 또는 방전 기준 전압을 비교하여 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단할 수 있다. 예를 들어, 진단 주기는 "10sec"일 수 있으며, 이때, 상기 프로세서(150)는 "10sec" 마다 누적 팩 전압 및 누적 셀 전압과 충전 기준 전압 또는 방전 기준 전압을 비교하여 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단할 수 있다.In this case, the
이하, 배터리 팩(P)이 충전 중인 경우, 방전 중인 경우를 나누어 상기 프로세서(150)가 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단하는 과정에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a process in which the
상기 프로세서(150)는 진단 주기 동안 배터리 팩(P)의 팩 전류가 충전 기준 전류 범위 내에 포함되면, 누적 팩 전압과 누적 셀 전압을 산출하고, 누적 팩 전압과 누적 셀 전압이 충전 기준 전압 이하이면 상기 팩 전류 측정부(110)에 고장이 발생한 것으로 진단할 수 있다.The
여기서, 충전 기준 전압은 진단 주기 동안 충전 전류 기준 범위 내의 충전 전류로 배터리 팩(P)이 충전되는 경우, 배터리 팩(P)의 팩 전압의 최소 전압 변화량 및 복수의 배터리 셀(P)의 셀 전압의 총 셀 전압의 최소 전압 변화량일 수 있다.Here, the charging reference voltage is the minimum voltage change amount of the pack voltage of the battery pack P and the cell voltages of the plurality of battery cells P when the battery pack P is charged with a charging current within the charging current reference range during the diagnosis period. may be the minimum voltage change amount of the total cell voltage of .
다시 말해, 상기 팩 전류 측정부(110)에 고장이 발생하지 않은 경우, 진단 주기 동안 충전 전류 기준 범위 내의 충전 전류로 배터리 팩(P)이 충전되는 경우, 배터리 팩(P)의 팩 전압과 복수의 배터리 셀(P)의 셀 전압의 총 셀 전압은 충전 기준 전압 이상 증가할 수 있다.In other words, when a failure does not occur in the pack
예를 들어, 충전 기준 전압은 400mV일 수 있다.For example, the charging reference voltage may be 400mV.
이때, 상기 프로세서(150)는 진단 주기 동안 상술된 최소 충전 전류로 배터리 팩(P)이 충전되는 경우, 배터리 팩(P)의 팩 전압과 복수의 배터리 셀(P)의 셀 전압의 총 셀 전압의 최소 충전 전압을 산출하고, 산출된 최소 충전 전압을 충전 기준 전압으로 설정할 수 있다.In this case, when the battery pack P is charged with the above-described minimum charging current during the diagnosis period, the
한편, 상기 프로세서(150)는 배터리 팩(P)의 팩 전류가 충전 기준 전류 범위 내에 포함되는 시간이 진단 주기 이내이면 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단하지 않을 수 있다.Meanwhile, the
예를 들어, 상기 프로세서(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 진단 주기 보다 짧은 "t5 내지 t6" 구간 동안 배터리 팩(P)의 팩 전류가 충전 기준 전류 범위 내에 포함되면 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단하지 않을 수 있다.For example, as shown in FIG. 3 , when the pack current of the battery pack P falls within the charging reference current range during a period “t5 to t6” shorter than the diagnosis period, the
상기 프로세서(150)는 진단 주기 동안 배터리 팩(P)의 팩 전류가 방전 기준 전류 범위 내에 포함되면, 누적 팩 전압과 누적 셀 전압을 산출하고, 누적 팩 전압과 누적 셀 전압이 방전 기준 전압 이상이면 상기 팩 전류 측정부(110)에 고장이 발생한 것으로 진단할 수 있다.The
여기서, 방전 기준 전압은 진단 주기 동안 방전 전류 기준 범위 내의 방전 전류로 배터리 팩(P)이 방전되는 경우, 배터리 팩(P)의 팩 전압의 최소 전압 변화량 및 복수의 배터리 셀(P)의 셀 전압의 총 셀 전압의 최소 전압 변화량일 수 있다.Here, the discharge reference voltage is the minimum voltage change amount of the pack voltage of the battery pack P and the cell voltages of the plurality of battery cells P when the battery pack P is discharged with a discharge current within the discharge current reference range during the diagnosis period. may be the minimum voltage change amount of the total cell voltage of .
다시 말해, 상기 팩 전류 측정부(110)에 고장이 발생하지 않은 경우, 진단 주기 동안 방전 전류 기준 범위 내의 방전 전류로 배터리 팩(P)이 방전되는 경우, 배터리 팩(P)의 팩 전압과 복수의 배터리 셀(P)의 셀 전압의 총 셀 전압은 방전 기준 전압 이상 감소할 수 있다.In other words, when a failure does not occur in the pack
예를 들어, 방전 기준 전압은 -400mV일 수 있다.For example, the discharge reference voltage may be -400mV.
이때, 상기 프로세서(150)는 진단 주기 동안 상술된 최소 방전 전류로 배터리 팩(P)이 방전되는 경우, 배터리 팩(P)의 팩 전압과 복수의 배터리 셀(P)의 셀 전압의 총 셀 전압의 최소 방전 전압을 산출하고, 산출된 최소 방전 전압을 방전 기준 전압으로 설정할 수 있다.At this time, when the battery pack P is discharged with the above-described minimum discharge current during the diagnosis period, the
한편, 상기 프로세서(150)는 배터리 팩(P)의 팩 전류가 방전 기준 전류 범위 내에 포함되는 시간이 진단 주기 이내이면 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단하지 않을 수 있다.On the other hand, the
이를 통해, 상기 프로세서(150)는 복수 종류의 팩 전류 측정부(110)를 이용하지 않고 단일 종류의 팩 전류 측정부(110)만을 이용하여 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단함으로써, 배터리 팩(P) 제조 시 제조 비용을 감소시킬 수 있다.Through this, the
또한, 상기 프로세서(150)는 팩 전류에 대응되는 팩 전압과 셀 전압을 이용하여 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장 여부를 진단함으로써, 상기 팩 전류 측정부(110)을 정확하게 진단할 수 있다.In addition, the
상기 프로세서(150)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. 프로세서(150)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 프로세서(150)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
상기 알림부(150)는 상기 팩 전류 측정부(110)의 고장이 발생한 것으로 진단되면 진단 결과를 프로세서(150)로부터 입력받거나 메모리부(140)에 저장된 프로세서(150)의 상기 진단 결과를 출력받고, 해당 진단 결과를 외부로 출력할 수 있다.When it is diagnosed that a failure of the pack
보다 구체적으로, 상기 알림부(150)는 진단 결과를 기호, 숫자 및 코드 중 하나 이상을 이용하여 표시하는 디스플레이부 및 진단 결과를 소리로 출력하는 스피커 장치 중 하나 이상을 구비할 수 있다.More specifically, the
본 발명에 따른 팩 전류 측정부 진단 장치는, 배터리 팩에 구비된 배터리 관리 장치에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 관리 장치는, 본 발명에 따른 팩 전류 측정부 진단 장치를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 팩 전류 측정부 진단 장치를 포함할 수 있다. The apparatus for diagnosing a pack current measuring unit according to the present invention may be applied to a battery management apparatus provided in a battery pack. That is, the battery management apparatus according to the present invention may include the pack current measurement unit diagnosis apparatus according to the present invention. Also, the battery pack according to the present invention may include the pack current measuring unit diagnosis apparatus according to the present invention.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.For those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, various substitutions, modifications and changes are possible within the scope of the present invention without departing from the technical spirit of the present invention. is not limited by
100: 팩 전류 측정부 진단 장치
110: 팩 전류 측정부
120: 팩 전압 측정부
130: 셀 전압 측정부
140: 메모리부
150: 프로세서
160: 알림부
P: 배터리 팩
C: 복수의 배터리 셀
R: 릴레이부100: pack current measurement unit diagnostic device
110: pack current measurement unit
120: pack voltage measurement unit
130: cell voltage measuring unit
140: memory unit
150: processor
160: notification unit
P: battery pack
C: a plurality of battery cells
R: relay part
Claims (9)
상기 배터리 팩의 팩 전압을 측정하는 팩 전압 측정부;
상기 배터리 팩에 구비된 복수의 배터리 셀 각각의 셀 전압을 측정하는 셀 전압 측정부; 및
상기 팩 전류 측정부, 상기 팩 전압 측정부 및 상기 셀 전압 측정부와 동작 가능하게 결합된 프로세서;를 포함하고,
상기 프로세서는
상기 배터리 팩의 전기적 상태가 진단 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 배터리 팩의 전기적 상태가 상기 진단 조건을 만족하면, 소정의 진단 주기 동안의 상기 팩 전압의 변화량 및 상기 셀 전압의 변화량을 상기 배터리 팩의 충방전 상황에 따라 충전 기준 전압 또는 방전 기준 전압과 비교하며, 비교 결과에 기초하여 상기 팩 전류 측정부의 고장 여부를 진단하며,
상기 프로세서는,
상기 진단 주기 동안 미리 설정된 충전 상태에 해당하는 최소 전력이 상기 배터리 팩에 충전 또는 방전되기 위한 최소 전류를 산출하고, 산출된 최소 전류로 상기 진단 주기 동안 상기 배터리 팩이 충전 또는 방전될 경우의 상기 배터리 팩의 최소 전압 변화량을 산출하며, 산출된 최소 전압 변화량을 상기 충전 기준 전압 또는 상기 방전 기준 전압으로 설정하는 것을 특징으로 하는 팩 전류 측정부 진단 장치.
a pack current measuring unit measuring a pack current of the battery pack;
a pack voltage measuring unit measuring a pack voltage of the battery pack;
a cell voltage measuring unit measuring a cell voltage of each of a plurality of battery cells included in the battery pack; and
a processor operatively coupled to the pack current measurement unit, the pack voltage measurement unit, and the cell voltage measurement unit;
the processor is
It is determined whether the electrical state of the battery pack satisfies a diagnosis condition, and if the electrical state of the battery pack satisfies the diagnosis condition, the amount of change in the pack voltage and the amount of change in the cell voltage during a predetermined diagnosis period is calculated as the Comparing the battery pack with a charging reference voltage or a discharging reference voltage according to the charging and discharging conditions of the battery pack, and diagnosing whether the pack current measuring unit is faulty based on the comparison result,
The processor is
The battery when the minimum power corresponding to the preset state of charge during the diagnosis period calculates a minimum current for charging or discharging to the battery pack, and the battery pack is charged or discharged during the diagnosis period with the calculated minimum current The apparatus for diagnosing a pack current measuring unit, comprising calculating a minimum voltage change amount of the pack and setting the calculated minimum voltage change amount as the charging reference voltage or the discharging reference voltage.
상기 프로세서는
상기 팩 전류가 충전 기준 전류 범위 또는 방전 기준 전류 범위 내에 포함되는 조건, 상기 배터리 팩의 충방전을 제어하는 릴레이부가 턴 온 상태인 조건 및 상기 팩 전압 측정부와 상기 셀 전압 측정부가 동작 대기 상태인 조건 중 하나 이상을 포함하는 상기 진단 조건에 대하여 상기 배터리 팩의 전기적 상태가 만족되는지 여부를 판단하는 팩 전류 측정부 진단 장치.
According to claim 1,
the processor is
A condition in which the pack current is included in a charging reference current range or a discharging reference current range, a condition in which a relay unit controlling charging and discharging of the battery pack is turned on, and a condition in which the pack voltage measuring unit and the cell voltage measuring unit are in an operation standby state A pack current measuring unit diagnostic apparatus for determining whether an electrical state of the battery pack is satisfied with respect to the diagnostic condition including at least one of the conditions.
상기 프로세서는
상기 배터리 팩의 전기적 상태가 상기 진단 조건을 만족하면, 상기 팩 전압의 변화량을 누적하여 누적 팩 전압으로 산출하고, 상기 셀 전압의 총 셀 전압의 변화량을 누적하여 누적 셀 전압으로 산출하고,
상기 누적 팩 전압 및 상기 누적 셀 전압과 충전 기준 전압 또는 방전 기준 전압 간에 대소를 각각 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 팩 전류 측정부의 고장 여부를 진단하는 팩 전류 측정부 진단 장치.
According to claim 1,
the processor is
When the electrical state of the battery pack satisfies the diagnostic condition, the amount of change in the pack voltage is accumulated and calculated as a cumulative pack voltage, and the amount of change of the total cell voltage of the cell voltage is accumulated and calculated as the accumulated cell voltage;
A pack current measuring unit diagnosing apparatus for comparing the magnitude of the accumulated pack voltage, the accumulated cell voltage, and a charging reference voltage or a discharging reference voltage, respectively, and diagnosing whether the pack current measuring unit has failed based on the comparison result.
상기 프로세서는
진단 주기 동안 상기 팩 전류가 충전 기준 전류 범위 내에 포함되면, 상기 팩 전압의 변화량을 누적하여 누적 팩 전압으로 산출하고, 상기 셀 전압의 총 셀 전압의 변화량을 누적하여 누적 셀 전압으로 산출하고,
상기 누적 팩 전압 및 상기 누적 셀 전압이 충전 기준 전압 이하이면 상기 팩 전류 측정부에 고장이 발생한 것으로 진단하는 팩 전류 측정부 진단 장치.
4. The method of claim 3,
the processor is
If the pack current falls within the charging reference current range during the diagnosis period, the amount of change in the pack voltage is accumulated to be calculated as the accumulated pack voltage, and the change amount of the total cell voltage of the cell voltage is accumulated to be calculated as the accumulated cell voltage,
A pack current measuring unit diagnosing apparatus for diagnosing that a failure has occurred in the pack current measuring unit when the accumulated pack voltage and the accumulated cell voltage are equal to or less than a charging reference voltage.
상기 프로세서는
상기 진단 주기 동안 미리 설정된 충전 상태에 해당하는 최소 전력이 상기 배터리 팩에 충전되기 위한 최소 충전 전류를 산출하고, 산출된 최소 충전 전류를 이용하여 상기 충전 기준 전류 범위 및 상기 충전 기준 전압을 설정하는 팩 전류 측정부 진단 장치.
5. The method of claim 4,
the processor is
A pack configured to calculate a minimum charging current for charging the battery pack with a minimum power corresponding to a preset charging state during the diagnosis period, and to set the charging reference current range and the charging reference voltage using the calculated minimum charging current Current measuring unit diagnostic device.
상기 프로세서는
진단 주기 동안 상기 팩 전류가 방전 기준 전류 범위 내에 포함되면, 상기 팩 전압의 변화량을 누적하여 상기 누적 팩 전압을 산출하고, 상기 셀 전압의 총 셀 전압의 변화량을 누적하여 상기 누적 셀 전압을 산출하며,
상기 누적 팩 전압 및 상기 누적 셀 전압이 방전 기준 전압 이상이면 상기 팩 전류 측정부에 고장이 발생한 것으로 진단하는 팩 전류 측정부 진단 장치.
4. The method of claim 3,
the processor is
When the pack current falls within the discharge reference current range during the diagnosis period, the accumulated pack voltage is calculated by accumulating the change amount of the pack voltage, and the accumulated cell voltage is calculated by accumulating the change amount of the total cell voltage of the cell voltage, ,
A pack current measuring unit diagnostic apparatus for diagnosing that a failure has occurred in the pack current measuring unit when the accumulated pack voltage and the accumulated cell voltage are equal to or greater than a discharge reference voltage.
상기 프로세서는
상기 진단 주기 동안 미리 설정된 충전 상태에 해당하는 최소 전력이 상기 배터리 팩에 방전되기 위한 최소 방전 전류를 산출하고, 산출된 최소 방전 전류를 이용하여 상기 방전 기준 전류 범위 및 상기 방전 기준 전압을 설정하는 팩 전류 측정부 진단 장치.
7. The method of claim 6,
the processor is
A pack configured to calculate a minimum discharge current for discharging a minimum power corresponding to a preset state of charge to the battery pack during the diagnosis period, and to set the discharge reference current range and the discharge reference voltage using the calculated minimum discharge current Current measuring unit diagnostic device.
포함하는 배터리 관리 장치.
The pack current measuring unit diagnostic device according to any one of claims 1 to 7
Includes battery management unit.
포함하는 배터리 팩.The pack current measuring unit diagnostic device according to any one of claims 1 to 7
Included battery pack.
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KR1020180001932A KR102408066B1 (en) | 2018-01-05 | 2018-01-05 | Apparatus for diagnosing pack current measurement unit |
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KR1020180001932A KR102408066B1 (en) | 2018-01-05 | 2018-01-05 | Apparatus for diagnosing pack current measurement unit |
Publications (2)
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KR20190083915A KR20190083915A (en) | 2019-07-15 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20240027401A (en) | 2022-08-23 | 2024-03-04 | 에스지솔루션(주) | Lithium-ion battery pack for AGV |
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KR102399722B1 (en) * | 2014-12-29 | 2022-05-19 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for estimating current |
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2018
- 2018-01-05 KR KR1020180001932A patent/KR102408066B1/en active IP Right Grant
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