KR102475482B1 - 배터리 제어 방법, 배터리 제어 장치, 및 배터리 팩 - Google Patents

배터리 제어 방법, 배터리 제어 장치, 및 배터리 팩 Download PDF

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Abstract

배터리 제어 방법이 개시된다. 일 실시예는 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보와 복수의 제1 상태 차이 정보를 기초로 연산되는 제2 상태 차이 정보 사이의 비율을 결정하고, 상기 각각의 비율을 기초로 상기 복수의 배터리 각각에 대응되는 컨버터의 출력값을 정의하는 단계를 포함한다.

Description

배터리 제어 방법, 배터리 제어 장치, 및 배터리 팩{METHOD AND APPARATUS OF CONTROLLING BATTERY, AND BATTERY PACK ENABLING THE METHOD}
아래 실시예들은 배터리의 제어에 관한 것이다.
배터리를 구성하는 복수의 셀에 충방전이 반복하여 수행되는 경우, 복수의셀 각각의 화학적 차이 또는 노화(aging) 차이 등이 발생할 수 있고, 화학적 차이 또는 노화 차이 등에 의해 복수의 셀 간에는 전압 편차 또는 용량 편차가 발생할 수 있다. 이에 따라, 특정 셀이 과충전되거나 과방전될 수 있다. 그 결과, 배터리의 용량이 감소될 수 있고, 배터리가 열화되어 배터리의 수명이 줄어들 수 있다.
일 측에 따른 배터리 제어 방법은 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보와 복수의 제1 상태 차이 정보를 기초로 연산되는 제2 상태 차이 정보 사이의 비율을 결정하는 단계; 및 상기 각각의 비율을 기초로 상기 복수의 배터리 각각에 대응되는 컨버터의 출력값을 정의하는 단계를 포함한다.
상기 제2 상태 차이 정보를 기초로 상기 복수의 배터리의 상태 정보의 언밸런스 정도에 대응하는 게인(gain)을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 게인을 결정하는 단계는, 상기 제2 상태 차이 정보가 속한 범위를 확인하는 단계; 및 상기 확인된 범위를 기초로 상기 게인을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 컨버터 각각의 출력값을 정의하는 단계는, 상기 각각의 비율, 상기 게인, 및 복수의 컨버터의 평균 출력 물리량을 이용하여 상기 컨버터 각각의 출력값을 정의하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 컨버터 각각의 출력값을 상기 복수의 배터리 각각에 대응되는 서브 컨트롤러로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 출력값 각각에 대응되는 전력 또는 전류가 부하로 공급된 경우, 상기 복수의 배터리의 상태 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 배터리 각각의 물리량을 기초로 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보를 결정하고, 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보를 기초로 평균 상태 정보를 연산하는 단계; 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보와 상기 평균 상태 정보 사이의 차이를 나타내는 상기 제1 상태 차이 정보를 연산하는 단계; 및 상기 제1 상태 차이 정보의 절대값을 합하여 상기 제2 상태 차이 정보를 연산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 컨버터의 개수를 기초로 복수의 컨버터가 출력 가능한 물리량을 확인하는 단계; 및 상기 평균 상태 정보 및 상기 물리량을 기초로 상기 복수의 컨버터의 출력 물리량을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 측에 따른 배터리 제어 장치는 복수의 배터리와 통신하는 인터페이스; 및 상기 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보와 복수의 제1 상태 차이 정보를 기초로 연산되는 제2 상태 차이 정보 사이의 비율을 결정하고, 상기 각각의 비율을 기초로 상기 복수의 배터리 각각에 대응되는 컨버터의 출력값을 정의하는 프로세서를 포함한다.
상기 프로세서는, 상기 제2 상태 차이 정보를 기초로 상기 복수의 배터리의 상태 정보의 언밸런스 정도에 대응하는 게인(gain)을 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제2 상태 차이 정보가 속한 범위를 확인하고, 상기 확인된 범위를 기초로 상기 게인을 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 각각의 비율, 상기 게인, 및 복수의 컨버터의 평균 출력 물리량을 이용하여 상기 컨버터 각각의 출력값을 정의할 수 있다.
상기 인터페이스는, 상기 컨버터 각각의 출력값을 상기 복수의 배터리 각각에 대응되는 서브 컨트롤러로 전송할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 출력값 각각에 대응되는 전력 또는 전류가 부하로 공급된 경우, 상기 복수의 배터리의 상태 정보를 업데이트할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 복수의 배터리 각각의 물리량을 기초로 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보를 결정하고, 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보를 기초로 평균 상태 정보를 연산하며, 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보와 상기 평균 상태 정보 사이의 차이를 나타내는 상기 제1 상태 차이 정보를 연산하고, 상기 제1 상태 차이 정보의 절대값을 합하여 상기 제2 상태 차이 정보를 연산할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 컨버터의 개수를 기초로 복수의 컨버터가 출력 가능한 물리량을 확인하고, 상기 평균 상태 정보 및 상기 물리량을 기초로 상기 복수의 컨버터의 출력 물리량을 설정할 수 있다.
일 측에 따른 배터리 팩은 복수의 배터리; 상기 복수의 배터리 각각에 대응되는 컨버터; 및 상기 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보와 복수의 제1 상태 차이 정보를 기초로 연산되는 제2 상태 차이 정보 사이의 비율을 결정하고, 상기 비율을 기초로 상기 컨버터 각각의 출력값을 정의하는 메인 컨트롤러를 포함한다.
상기 메인 컨트롤러는, 상기 제2 상태 차이 정보를 기초로 상기 복수의 배터리의 상태 정보의 언밸런스 정도에 대응하는 게인(gain)을 결정할 수 있다.
상기 메인 컨트롤러는, 상기 각각의 비율, 상기 게인, 및 복수의 컨버터의 평균 출력 물리량을 이용하여 상기 컨버터 각각의 출력값을 정의할 수 있다.
상기 메인 컨트롤러는, 상기 컨버터 각각의 출력값을 상기 복수의 배터리 각각에 대응되는 서브 컨트롤러로 전송하고, 상기 서브 컨트롤러 각각은, 상기 출력값에 대응되는 전력 또는 전류가 부하로 공급되도록 상기 컨버터를 제어할 수 있다.
도 1a 내지 1c는 복수의 배터리의 언밸런스를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 3은 일 실시예에 따른 배터리 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 배터리 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전력 공급을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 배터리 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 배터리 상태 정보를 제공하기 위한 사용자 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
아래 설명하는 실시예들은 실시 형태를 한정하는 것이 아니며, 다양한 변경이 적용된 균등물 내지 대체물이 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1a 내지 1c는 복수의 배터리의 언밸런스를 설명하기 위한 도면이다.
도 1a를 참조하면, 복수의 배터리의 상태 정보는 언밸런스(unbalance) 또는 불균등(un-equalization)할 수 있다. 배터리는 배터리 셀 또는 배터리 모듈을 포함할 수 있다. 배터리의 상태 정보는, 예를 들어, 충전 상태(SOC, State of Charge), 용량(Capacity), 및/또는 수명 상태(State of Health, SOH) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 복수의 배터리 각각의 위치에 따라 복수의 배터리 각각의 온도가 서로 다를 수 있다. 이로 인해, 복수의 배터리의 상태 정보가 언밸런스 또는 불균등할 수 있다. 도 1a에 도시된 예에서, 배터리 1 및 2의 SOC는 배터리 3 내지 5의 SOC보다 높다.
복수의 배터리의 상태 정보가 언밸런스한 상태에서 복수의 배터리가 방전되면, 일부 배터리는 과방전될 수 있다. 도 1b에 도시된 예와 같이, 배터리 3 및 5는 과방전될 수 있다. 이 경우, 배터리 3 및 5는 열화될 수 있다.
복수의 배터리의 상태 정보가 언밸런스한 상태에서 복수의 배터리가 충전되는 경우, 일부 배터리는 완전 충전될 수 있고, 일부 배터리는 완전 충전되지 못할 수 있다. 도 1c에 도시된 예와 같이, 배터리 2 및 5는 완전 충전되고, 배터리 1, 3, 및 4는 완전 충전되지 못한다. 일부 배터리가 완전 충전되지 못하여 복수의 배터리의 에너지 이용률이 저하될 수 있다.
복수의 배터리의 상태 정보가 언밸런스한 상태에서 복수의 배터리의 충방전 사이클이 반복되는 경우, 수명 열화가 빠르게 진행될 수 있고, 에너지 이용률이 감소할 수 있다.
도 2 내지 도 3은 일 시예에 따른 배터리 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
일 실시예에 따른 배터리 제어 방법은 배터리 제어 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 2를 참조하면, 배터리 제어 장치는 복수의 DCH(Differential Charge Handler)의 출력 가능한 물리량을 확인할 수 있다(210). 여기서, DCH는 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다. 배터리 제어 장치는 DCH의 개수를 확인할 수 있고, 확인된 DCH의 개수에 따라 복수의 DCH의 출력 가능한 물리량을 확인할 수 있다. 예를 들어, 배터리 제어 장치는 DCH가 10개 있음을 확인할 수 있고, 10개의 DCH가 10W를 출력할 수 있음을 확인할 수 있다. 물리량은, 예를 들어, 전력 및/또는 전류 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
배터리 제어 장치는 복수의 배터리의 상태 정보를 결정할 수 있다(220). 배터리 제어 장치는 복수의 배터리 각각에 대응하는 서브 컨트롤러로부터 복수의 배터리 각각의 물리량을 수신할 수 있다. 복수의 배터리 각각의 물리량은, 예를 들어, 전압, 전류, 온도, 및/또는 임피던스 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 배터리 제어 장치는 복수의 배터리 각각의 물리량을 기초로 복수의 배터리 각각의 상태 정보를 결정할 수 있다. 또한, 배터리 제어 장치는 복수의 배터리 각각의 SOC 및 SOH를 곱한 값을 복수의 배터리 각각의 상태 정보로 결정할 수 있다. 예를 들어, 배터리 제어 장치는 제1 배터리의 SOC 및 SOH를 곱한 값을 제1 배터리의 상태 정보로 결정할 수 있다. 마찬가지로, 배터리 제어 장치는 제2 배터리의 SOC 및 SOH를 곱한 값을 제2 배터리의 상태 정보로 결정할 수 있다.
이하, 일례로 배터리의 상태 정보는 SOC인 경우를 설명한다. 그러나, 후술하는 설명이 배터리의 상태 정보가 SOC로 제한되는 것은 아니다. 상태 정보가 SOC 및 SOH를 곱한 값 또는 Capacity인 경우에도 후술하는 설명이 적용될 수 있다.
배터리 제어 장치는 복수의 배터리의 평균 상태 정보를 연산할 수 있다(230). 배터리 제어 장치는 복수의 배터리 각각의 SOC를 이용하여 아래 수학식 1과 같이 SOCAverage를 연산할 수 있다.
[수학식 1]
SOCAverage = (SOC1 + SOC2 + ... + SOCN)/N
수학식 1에서, N은 복수의 배터리의 개수를 나타낸다.
배터리 제어 장치는 복수의 DCH의 출력 물리량을 설정할 수 있다(240). 설정된 출력 물리량은 개별 DCH가 출력하는 물리량의 합이다. 개별 DCH가 출력하는 물리량은 단계(250)의 프로세스를 통해 정의된다. 배터리 제어 장치는 복수의 DCH의 출력 가능한 물리량 및 평균 상태 정보를 기초로 출력 물리량(PDCH 또는 IDCH)을 설정할 수 있다. 배터리 제어 장치는 평균 상태 정보에 기초하여, 단계(210)에서 확인된 출력 가능한 물리량을 출력 물리량으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 출력 가능한 물리량이 10W로 확인되고, 평균 상태 정보가 미리 정해진 기준 이상인 경우, PDCH는 10W로 설정될 수 있다. 미리 정해진 기준은, 예를 들어, 복수의 배터리의 최대 SOC의 절반일 수 있다. 또한, 출력 가능한 전류가 IDCH로 설정될 수 있다.
배터리 제어 장치는 복수의 DCH 각각의 출력값을 정의하는 프로세스를 시작한다(250). 프로세스를 통해 개별 DCH가 출력하는 물리량이 정의된다. 이하, 도 3을 참조하여, 복수의 DCH 각각의 출력값을 정의하는 프로세스에 대해서 설명한다.
도 3을 참조하면, 배터리 제어 장치는 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보를 연산한다(310). 제1 상태 차이 정보는 복수의 배터리 각각의 상태 정보와 평균 상태 정보 사이의 차이값을 나타낼 수 있다. 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보는 아래 수학식 2로 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
SOCn = SOCn - SOCAverage
배터리 제어 장치는 복수의 제1 상태 차이 정보를 기초로 제2 상태 차이 정보를 연산한다(320). 제2 상태 차이 정보는 복수의 제1 상태 차이 정보 각각의 절대값의 합을 나타낼 수 있다. 제2 상태 차이 정보는 아래 수학식 3으로 나타낼 수 있다.
[수학식 3]
∑|SOCn| = |SOC1| + |SOC2| + ... + |SOCN|
복수의 배터리의 상태 정보가 언밸런스 할수록 |SOCn|는 크고, 복수의 배터리의 상태 정보가 밸런스에 가까울수록 |SOCn|는 작다. 이에 따라, 제2 상태 차이 정보는 복수의 배터리의 밸런스 상태를 판단하는 기준이 될 수 있다.
배터리 제어 장치는 복수의 DCH의 평균 출력 물리량을 결정할 수 있다. 평균 출력 물리량은 복수의 DCH가 저전압 부하로 공급하는 물리량의 평균값을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 배터리 제어 장치는 아래 수학식 4에 따라 평균 출력 물리량을 결정할 수 있다.
[수학식 4]
PAverage = PDCH/N 또는 IAverage = IDCH/N
PAverage = PLDC/N 또는 IAverage = ILDC/N
배터리 제어 장치는 설정된 출력 물리량(PDCH 또는 IDCH)의 평균값을 평균 출력 물리량으로 결정할 수 있다. 또한, 배터리 제어 장치는 저전압 부하의 필요전력(PLDC) 또는 필요전류(ILDC)에 대한 정보를 획득할 수 있고, PLDC 또는 ILDC의 평균값을 평균 출력 물리량으로 결정할 수 있다.
배터리 제어 장치는 제2 상태 차이 정보가 미리 정해진 기준을 만족하는지 확인한다(330). 배터리 제어 장치는 제2 상태 차이 정보가 미리 정해진 기준에 만족하는 경우 및 만족하지 않는 경우 각각에 대응하는 방식에 따라 복수의 DCH 각각의 출력값을 정의할 수 있다. 제2 상태 차이 정보가 0이거나 0에 실질적으로 가까운 경우, 미리 정해진 기준이 만족될 수 있고, 제2 상태 차이 정보가 0보다 크거나 0에 실질적으로 가까운 값보다 큰 경우, 미리 정해진 기준은 만족되지 않을 수 있다. 미리 정해진 기준의 만족 여부에 대한 설명은 일 실시예에 따른 예시적인 사항일 뿐, 미리 정해진 기준의 만족 여부에 대한 설명은 전술한 사항으로 한정되지 않는다. 이하, 제2 상태 차이 정보가 미리 정해진 기준에 만족하는 경우에 대응하는 출력값 정의 방식을 설명한다.
제2 상태 차이 정보가 미리 정해진 기준에 만족하는 경우, 배터리 제어 장치는 복수의 DCH 각각의 출력값을 평균 출력 물리량으로 정의할 수 있다. 예를 들어, PTarget _n=PAverage 또는 ITarget _n=IAverage 일 수 있다. 여기서, PTarget _n 또는 ITarget _n은 복수의 DCH 각각의 출력값을 나타낸다.
제2 상태 차이 정보가 미리 정해진 기준에 만족하는 경우, 복수의 배터리부의 상태 정보가 밸런스하다는 것을 의미하므로, 복수의 DCH 각각의 출력값은 서로 다르게 정의되지 않을 수 있다. 이하, 제2 상태 차이 정보가 미리 정해진 기준에 만족하지 않은 경우에 대응하는 출력값 정의 방식을 설명한다.
제2 상태 차이 정보가 미리 정해진 기준에 만족하지 않는 경우, 배터리 제어 장치는 제2 상태 차이 정보를 기초로 게인(gain)(α)을 결정한다(340). 배터리 제어 장치는 제2 상태 차이 정보가 속한 범위를 확인할 수 있고, 확인된 범위를 기초로 게인을 결정할 수 있다. 예를 들어, 배터리 제어 장치는 제2 상태 차이 정보가 아래 수학식 5의 범위 중 어디에 속하는지 확인할 수 있다.
[수학식 5]
0 < ∑|SOCn| ≤ 1
1 < ∑|SOCn| < 10
10 ≤ ∑|SOCn|
각각의 범위에 대응하는 게인이 미리 설정될 수 있다. 첫 번째 범위에 대응하는 게인은 0.5일 수 있고, 두 번째 범위에 대응하는 게인은 1과 5 사이의 임의의 상수일 수 있으며, 세 번째 범위에 대응하는 게인은 6과 10 사이의 임의의 상수일 수 있다. 제2 상태 차이 정보가 첫 번째 범위에 속하는 경우, 배터리 제어 장치는 게인을 0.5로 결정할 수 있고, 제2 상태 차이 정보가 두 번째 범위에 속하는 경우, 배터리 제어 장치는 게인을 3으로 결정할 수 있으며, 제2 상태 차이 정보가 세 번째 범위에 속하는 경우, 배터리 제어 장치는 게인을 6으로 결정할 수 있다.
복수의 배터리의 상태 정보가 언밸런스한 경우, 게인은 상대적으로 크게 결정될 수 있고, 복수의 배터리의 상태 정보가 밸런스에 가까운 경우, 게인은 상대적으로 작게 결정될 수 있으므로, 게인은 복수의 배터리 각각의 상태 정보가 얼마나 언밸런스한지를 나타내는 언밸런스 정도(a degree of unbalance)에 대응할 수 있다.
전술한 게인 및 범위는 예시적인 사항일 뿐, 게인 및 범위는 전술한 사항으로 한정되지 않는다.
배터리 제어 장치는 복수의 제1 상태 차이 정보와 제2 상태 차이 정보 사이의 비율을 결정한다. 보다 구체적으로, 배터리 제어 장치는 복수의 제1 상태 차이 정보 각각이 제2 상태 차이 정보에서 차지하는 비율을 결정할 수 있다(350). 배터리 제어 장치는 아래 수학식 6에 따라 비율을 결정할 수 있다.
[수학식 6]
εn = SOCn / (∑|SOCn|)
SOCn이 SOCAverage보다 큰 경우, SOCn은 양수이고, εn 역시 양수이다. SOCn이 SOCAverage보다 작은 경우, SOCn은 음수이고, εn 역시 음수이다. εn은 양수 또는 음수가 될 수 있다. εn이 양수인 경우, 배터리가 보다 많은 전력 또는 전류를 부하에 공급한다는 것을 의미할 수 있고, εn이 음수인 경우, 배터리가 보다 적은 전력 또는 전류를 부하에 공급한다는 것을 의미할 수 있다.
배터리 제어 장치는 각각의 비율을 기초로 복수의 DCH 각각의 출력값을 정의한다(360). 일 실시예에 있어서, 배터리 제어 장치는 게인, 각각의 비율, 및 복수의 DCH의 평균 출력 물리량을 이용하여 복수의 DCH 각각의 출력값을 정의할 수 있다. 예를 들어, 배터리 제어 장치는 수학식 7에 따라 복수의 DCH 각각의 출력값을 정의할 수 있다.
[수학식 7]
PTarget_n = PAverage + α* PAverage *εn 또는 ITarget_n = IAverage + α* IAverage *εn
배터리 제어 장치는 평균 출력 물리량을 특정값만큼 가산 또는 감산하여 복수의 DCH 각각의 출력값을 정의할 수 있다. 여기서, 특정값은 비율 및 게인이 적용된 값으로, 위의 수학식 7에서 α* PAverage *εn 또는 α* IAverage *εn을 나타낼 수 있다. 여기까지, 제2 상태 차이 정보가 미리 정해진 기준에 만족하지 않은 경우에 대응하는 출력값 정의 방식에 대한 설명이다.
배터리 제어 장치는 복수의 DCH 각각의 출력값을 복수의 배터리 각각에 대응하는 서브 컨트롤러로 전송할 수 있다(380). 서브 컨트롤러 각각은 출력값을 기초로 DCH를 제어할 수 있다. 이로 인해, 출력값에 대응하는 전력 또는 전류가 저전압 부하로 공급될 수 있다.
복수의 배터리의 상태 정보가 언밸런스한 경우, 복수의 배터리 각각은 서로 다른 값을 갖는 전력 또는 전류를 저전압 부하로 출력할 수 있다. 특히, 전력이 많이 저장된 배터리는 보다 많은 전력 또는 전류를 저전압 부하로 공급할 수 있고, 전력이 적게 저장된 배터리는 보다 적은 전력 또는 전류를 저전압 부하로 공급할 수 있다. 이로 인해, 복수의 배터리의 상태 정보가 밸런스에 가까워지거나 밸런스를 유지할 수 있다. 또한, 복수의 배터리의 충방전 사이클이 증가함에 따라 에너지 이용률이 크게 감소하지 않을 수 있고, 복수의 배터리의 열화 속도가 증가하지 않을 수 있다.
출력값 각각에 대응되는 전력 또는 전류가 저전압 부하로 공급된 경우, 배터리 제어 장치는 복수의 배터리의 상태 정보를 업데이트할 수 있다(390). 서브 컨트롤러는 DCH가 출력한 물리량에 대한 정보를 배터리 제어 장치로 전송할 수 있다. 배터리 제어 장치는 복수의 DCH 각각이 출력한 물리량에 대한 정보를 획득할 수 있고, 획득한 정보를 기초로 복수의 배터리의 상태 정보를 업데이트할 수 있다.
배터리 제어 장치는 미리 정해진 시간 동안 단계(310) 내지 단계(390)을 반복할 수 있다. 미리 정해진 시간이 경과한 경우, 배터리 제어 장치는 도 2에 도시된 단계(210)부터 시작할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 배터리 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 위에 도시된 복수의 배터리(410)를 참조하면, 복수의 배터리(410)의 상태 정보는 언밸런스하다. 여기서, 배터리 1의 SoC는 7, 배터리 2의 SoC는 8, 배터리 3의 SoC는 5, 배터리 4의 SoC는 6, 및 배터리 5의 SoC는 5라 하자. 일 실시예에 따른 배터리 제어 장치는 복수의 배터리 각각에 대응하는 DCH의 출력값을 다르게 정의할 수 있다.
보다 구체적으로, 배터리 제어 장치는 SoCAverage를 연산할 수 있다. 도 4의 예에서, SoCAverage=(7 + 8 + 5 + 6 + 5)/5=6.2이다. 또한, 배터리 제어 장치는 복수의 배터리의 출력 물리량을 설정할 수 있다. 여기서, 출력 물리량 PDCH를 10W라고 가정하면, 평균 출력 물리량 PAverage=2이다.
배터리 제어 장치는 SOCn을 연산할 수 있다. 도 4의 예에서, SOC1=0.8, SOC2=1.8, SOC3=-1.2, SOC4=-0.2 및 SOC5=-1.2이다. 배터리 제어 장치는 ∑|SOCn|를 연산할 수 있다. 도 4의 예에서, ∑|SOCn|=5.2이다.
배터리 제어 장치는 ∑|SOCn|를 기초로 게인을 결정할 수 있다. 위의 수학식 5를 참조할 때, 연산된 ∑|SOCn|는 1보다 크므로, 배터리 제어 장치는 게인을 3으로 결정할 수 있다.
배터리 제어 장치는 SOCn이 ∑|SOCn| 사이의 비율을 결정할 수 있다. 도 4의 예에서, 배터리 제어 장치는 ε1=0.8/5.2, ε2=1.8/5.2, ε3=-1.2/5.2, ε4=-0.2/5.2, 및 ε5=-1.2/5.2로 결정할 수 있다.
배터리 제어 장치는 복수의 배터리 각각에 대응하는 DCH의 출력값을 정의할 수 있다. 도 4의 예에서, 배터리 제어 장치는,
PTarget_1 = 2 + 3* 2 *0.8/5.2≒3W,
PTarget_2 = 2 + 3* 2 *1.8/5.2≒4W,
PTarget_3 = 2 + 3* 2 *(-1.2/5.2)≒0.6W,
PTarget_4 = 2 + 3* 2 *(-0.2/5.2)≒1.8W, 및
PTarget_5 = 2 + 3* 2 *(-1.2/5.2)≒0.6W로 정의할 수 있다.
여기서, PTarget _1 및 PTarget _2는 PAverage보다 크고, PTarget _3 내지 PTarget _5는 PAverage 보다 작다. 배터리 제어 장치는 PAverage를 조정하여 배터리 1 및 2 각각에 대응하는 DCH의 출력값을 정의하되, 비율을 기초로 PAverage보다 크게 정의할 수 있다. 또한, 배터리 제어 장치는 PAverage를 조정하여 배터리 3 내지 5 각각에 대응하는 DCH의 출력값을 정의하되, 비율을 기초로 PAverage보다 작게 정의할 수 있다.
아래 표 1은 배터리 제어 장치가 PTarget _1 내지 PTarget _5를 정의하는데 필요한 정보들의 일례를 보여준다.
SOC SOCAverage SOCn ∑|SOCn| εn PTarget_n
배터리1 7 6.2 0.8 5.2 0.8/5.2 3
배터리2 8 1.8 1.8/5.2 4
배터리3 5 -1.2 -1.2/5.2 0.6
배터리4 6 -0.2 -0.2/5.2 1.8
배터리5 5 -1.2 -1.2/5.2 0.6
PTarget _1 내지 PTarget _5의 합은 10W이고, PDCH는 10W이다. PTarget _1 내지 PTarget _ 5이 서로 다르게 정의되어도 PTarget _1 내지 PTarget _5의 합은 PDCH와 동일하다. PDCH=∑ PTarget_n이다. 배터리 제어 장치는 복수의 DCH 각각의 출력값을 서로 다르게 정의하되, 복수의 DCH 각각의 출력값의 합을 일정하게 유지할 수 있다. 이로 인해, 복수의 DCH로부터 일정한 전력 또는 전류가 저전압 부하로 공급될 수 있다.
배터리 제어 장치는 PTarget _1 내지 PTarget _5 각각을 복수의 배터리 각각에 대응하는 서브 컨트롤러로 전송할 수 있다. PTarget _1 내지 PTarget _5 각각에 대응하는 전력이 저전압 부하로 공급될 수 있다. 배터리 1 및 2가 보다 많은 전력을 저전압 부하로 공급하고, 배터리 3 내지 5는 보다 적은 전력을 저전압 부하로 공급하여 배터리 1 내지 5의 상태 정보는 밸런스에 가까워질 수 있다.
도 4의 아래에 도시된 복수의 배터리(420)를 참조하면, 복수의 배터리(420)의 상태 정보는 밸런스하다. 일 실시예에 따른 배터리 제어 장치는 복수의 배터리의 상태 정보 및/또는 전하가 서로 균등하게 되도록 동작할 수 있다. 또한, 외부 및 내부 영향에 의해 복수의 배터리의 상태 정보 및/또는 전하가 불균등한 경우, 배터리 제어 장치는 위에서 설명한 것과 같이 DCH의 출력값을 서로 다르게 정의하여 복수의 배터리의 상태 정보 및/또는 전하를 균등하게 할 수 있다. 이로 인해, 복수의 배터리의 에너지 이용률이 증가될 수 있고, 복수의 배터리가 효과적으로 사용될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 전력 공급을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 시간에 따른 저전압 부하(Low Voltage Load)의 필요 전력 PLDC(510)과 복수의 DCH 각각의 출력값의 합(520)이 도시된다. PLDC(510)는 시간에 따라 변하고, 합(520)은 위에서 설명한 것과 같이 일정하다.
저전압 부하는, 예를 들어, 전기 이동체의 온도 제어 시스템 또는 자세 제어 시스템 등 저전압(12V)에서 동작할 수 있는 시스템을 포함할 수 있다.
복수의 DCH는 PLDC(510)가 만족되도록 전력을 출력할 수 있다. 여기서, 전력은 위에서 설명한 PTarget _n의 합을 나타낼 수 있다. 저전압 부하의 PLDC(510)가 합(520)을 초과하는 경우, 보조 전력 저장부(예를 들어, 12VDC 보조 배터리)가 복수의 DCH와 함께 저전압 부하에 전력을 공급할 수 있다. 저전압 부하의 PLDC(510)가 합(520)미만인 경우, 여분의 전력은 보조 전력 저장부를 충전할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 배터리 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 배터리 제어 장치(600)는 인터페이스(610) 및 프로세서(620)를 포함한다.
인터페이스(610)는 복수의 배터리와 통신한다. 보다 구체적으로, 인터페이스(610)는 복수의 배터리 각각에 대응하는 서브 컨트롤러와 통신한다. 예를 들어, 인터페이스(610)는 CAN(Controller Area Network) 방식, 1 wire 방식, 또는 2 wire 방식을 통해 서브 컨트롤러와 통신할 수 있다. 전술한 통신 방식은 예시적인 사항일 뿐, 통신 방식은 전술한 설명에 의해 제한되지 않는다.
프로세서(620)는 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보와 제2 상태 차이 정보 사이의 비율을 결정한다.
프로세서(620)는 각각의 비율을 기초로 복수의 배터리 각각에 대응되는 컨버터의 출력값을 정의한다. 컨버터는 위에서 설명한 DCH에 대응할 수 있다.
도 1 내지 도 5를 통해 기술된 사항들은 도 6을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
도 7은 일 실시예에 따른 배터리 팩을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 배터리 팩은 메인 컨트롤러(710) 및 복수의 배터리(720, 730, 및 740)를 포함한다. 메인 컨트롤러(710)는 위에서 설명한 배터리 제어 장치에 대응할 수 있다.
메인 컨트롤러(710)는 마스터 BMS(Battery Management System)(711) 및 SOC/SOH 프로세서(712)를 포함할 수 있다. SOC/SOH 프로세서(712)는 복수의 배터리(720, 730, 및 740)의 상태 정보를 결정할 수 있다. 마스터 BMS(711)는 위에서 설명한 배터리 제어 장치의 동작을 수행하되, SOC/SOH 프로세서(712)의 동작을 제외한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 마스터 BMS(711)는 복수의 DCH(721, 731, 및 741) 각각의 출력값을 정의하여 복수의 서브 컨트롤러(722, 732, 및 742)로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 마스터 BMS(711)가 아닌 복수의 서브 컨트롤러(722, 732, 및 742) 각각이 비율을 결정할 수 있고, 복수의 DCH(721, 731, 및 741) 각각의 출력값을 정의할 수 있다. 이 경우, 마스터 BMS(711)는 게인을 결정하고, 결정된 게인을 복수의 서브 컨트롤러(722, 732, 및 742) 각각으로 전송할 수 있다.
SOC/SOH 프로세서(712)와 마스터 BMS(711)는 물리적으로 구별되는 장치일 수 있다. 또한, 구현에 따라 SOC/SOH 프로세서(712)와 마스터 BMS(711)는 하나의 물리적 장치 내에 논리적으로 구분될 수 있다.
복수의 배터리(720, 730, 및 740) 각각은 서브 컨트롤러 및 DCH를 포함할 수 있다. 복수의 서브 컨트롤러(722, 732, 및 742) 각각은 복수의 배터리(720, 730, 및 740) 각각의 전압, 전류, 온도, 및/또는 임피던스를 관리할 수 있다.
복수의 배터리(720, 730, 및 740)는 직렬로 연결될 수 있다. 복수의 배터리(720, 730, 및 740)는 OUT 단자를 통해 직렬로 연결될 수 있고, 라인(750)을 통해 복수의 배터리(720, 730, 및 740) 각각에 저장된 전력을 고전압 부하로 공급할 수 있다. 여기서, 고전압 부하로 전력을 공급하는 라인(750)은 저전압 부하 및/또는 보조 전력 저장부로 전력을 공급하는 라인과 구분될 수 있다. 복수의 배터리(720, 730, 및 740) 각각은 저장된 전력을 변환하지 않고, 고전압 부하로 전력을 공급할 수 있다.
복수의 DCH(721, 731, 및 741)는 병렬로 연결될 수 있다. 이로 인해, Ptarget_1 내지 Ptarget _n의 합이 저전압 부하 및/또는 보조 전력 저장부로 공급될 수 있다.
복수의 DCH(721, 731, 및 741) 각각은 복수의 배터리(720, 730, 및 740) 각각에 포함된 하나 이상의 배터리 셀에 저장된 전력을 고전압에서 저전압으로 변환(conversion)(예를 들어, 스텝 다운(step down))할 수 있고, 변환된 전력을 저전압 부하 및/또는 보조 전력 저장부로 공급할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 배터리 상태 정보를 제공하기 위한 사용자 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 전기 이동체(810)와 같은 물리적 어플리케이션은 배터리 시스템(820)을 포함한다. 전술한 물리적 어플리케이션은 예시적인 사항일 뿐, 물리적 어플리케이션은 전술한 예로 제한되지 않는다. 배터리 시스템은 전기 이동체뿐 아니라 배터리를 사용하는 모든 물리적 어플리케이션에 적용될 수 있다.
배터리 시스템(820)은 복수의 배터리(830) 및 배터리 제어 장치(840)를 포함한다.
배터리(830)는 배터리 모듈 또는 배터리 셀을 포함할 수 있다.
복수의 배터리(830) 간의 성능 편차(예를 들어, 전압 차이 및/또는 커패시티 차이 등)가 있는 배터리 팩의 충전/방전 사이클(cycle)이 반복되면 과충전(over-charging) 및 과방전(over-discharging)이 발생할 수 있고, 과충전 및 과방전에 따라 복수의 배터리(830)가 열화(degradation)되어 복수의 배터리(830)의 수명이 짧아질 수 있다.
배터리 제어 장치(840)는 복수의 배터리(830)의 전압, 전류, 및/또는 온도 등의 정보를 기초로 복수의 배터리(830)가 최적의 상태에서 동작하도록 할 수 있다. 예를 들어, 배터리 제어 장치(840)는 복수의 배터리(830)가 최적 온도에서 동작하도록 하거나 복수의 배터리(830)의 상태 정보를 적절한 레벨로 유지하도록 할 수 있다. 또한, 배터리 제어 장치(840)는 위에서 설명한 복수의 배터리(830) 각각에 대응하는 DCH의 출력값을 서로 다르게 정의하여 복수의 배터리(830)의 상태 정보를 균등하게 할 수 있다.
또한, 배터리 제어 장치(840)는 배터리 시스템(820)의 안전 운영을 위한 정보를 생성할 수 있고, 안전 운영을 위한 정보를 단말로 전송할 수 있다. 예를 들어, 배터리 제어 장치(840)는 복수의 배터리(830)의 수명 정보, 성능 정보, 및/또는 교체 시기 등을 단말(750)로 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 배터리 제어 장치(840)는 무선 인터페이스를 통하여 단말(850)로부터 트리거 신호를 수신할 수 있고, 트리거 신호를 기초로 배터리부(830)의 상태 정보(예를 들어, 수명 정보)를 결정할 수 있다. 배터리 제어 장치(840)는 상태 정보를 무선 인터페이스를 이용하여 단말(850)에 전송할 수 있다. 단말(850)은 사용자 인터페이스(860)를 이용하여 복수의 배터리(830)의 상태 정보를 디스플레이할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리 제어 장치는 칩(chip) 형태로 구현될 수 있다. 또한, 배터리 제어 장치는 전기 자동차(또는, 하이브리드 자동차) 또는 에너지 저장 장치(Energy Storage System; ESS)와 같은 대용량 배터리 관리 시스템에 탑재될 수 있다. 또한, 배터리 관리 장치는 충전 가능(rechargeable) 배터리가 탑재되는 전자기기 또는 기기 관리 시스템에 탑재될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (20)

  1. 배터리 제어 장치에 의해 수행되는 배터리 제어 방법에 있어서,
    복수의 배터리 각각의 물리량을 기초로 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보를 결정하고, 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보를 기초로 평균 상태 정보를 결정하는 단계;
    상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보와 상기 평균 상태 정보 사이의 차이를 나타내는 상기 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보를 결정하는 단계;
    상기 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보의 절대값을 합하여 제2 상태 차이 정보를 결정하는 단계;
    상기 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보와 상기 제2 상태 차이 정보 사이의 비율을 결정하는 단계; 및
    상기 각각의 비율을 기초로 상기 복수의 배터리 각각에 대응되는 컨버터의 출력값을 정의하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 상태 차이 정보를 기초로 상기 복수의 배터리의 상태 정보의 언밸런스 정도에 대응하는 게인(gain)을 결정하는 단계
    를 더 포함하는,
    배터리 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 게인을 결정하는 단계는,
    상기 제2 상태 차이 정보가 속한 범위를 확인하는 단계; 및
    상기 확인된 범위를 기초로 상기 게인을 결정하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 제어 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 컨버터 각각의 출력값을 정의하는 단계는,
    상기 각각의 비율, 상기 게인, 및 복수의 컨버터의 평균 출력 물리량을 이용하여 상기 컨버터 각각의 출력값을 정의하는 단계
    를 포함하는,
    배터리 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컨버터 각각의 출력값을 상기 복수의 배터리 각각에 대응되는 서브 컨트롤러로 전송하는 단계
    를 더 포함하는,
    배터리 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 출력값 각각에 대응되는 전력 또는 전류가 부하로 공급된 경우, 상기 복수의 배터리의 상태 정보를 업데이트하는 단계
    를 더 포함하는,
    배터리 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 컨버터의 개수를 기초로 복수의 컨버터가 출력 가능한 물리량을 확인하는 단계; 및
    상기 평균 상태 정보 및 상기 물리량을 기초로 상기 복수의 컨버터의 출력 물리량을 설정하는 단계
    를 더 포함하는,
    배터리 제어 방법.
  9. 복수의 배터리와 통신하는 인터페이스; 및
    상기 복수의 배터리 각각의 물리량을 기초로 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보를 결정하고, 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보를 기초로 평균 상태 정보를 결정하며, 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보와 상기 평균 상태 정보 사이의 차이를 나타내는 상기 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보를 결정하고, 상기 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보의 절대값을 합하여 제2 상태 차이 정보를 결정하고, 상기 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보와 상기 제2 상태 차이 정보 사이의 비율을 결정하고, 상기 각각의 비율을 기초로 상기 복수의 배터리 각각에 대응되는 컨버터의 출력값을 정의하는 프로세서
    를 포함하는,
    배터리 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 상태 차이 정보를 기초로 상기 복수의 배터리의 상태 정보의 언밸런스 정도에 대응하는 게인(gain)을 결정하는,
    배터리 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 상태 차이 정보가 속한 범위를 확인하고, 상기 확인된 범위를 기초로 상기 게인을 결정하는,
    배터리 제어 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 각각의 비율, 상기 게인, 및 복수의 컨버터의 평균 출력 물리량을 이용하여 상기 컨버터 각각의 출력값을 정의하는,
    배터리 제어 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 인터페이스는,
    상기 컨버터 각각의 출력값을 상기 복수의 배터리 각각에 대응되는 서브 컨트롤러로 전송하는,
    배터리 제어 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 출력값 각각에 대응되는 전력 또는 전류가 부하로 공급된 경우, 상기 복수의 배터리의 상태 정보를 업데이트하는,
    배터리 제어 장치.
  15. 삭제
  16. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 컨버터의 개수를 기초로 복수의 컨버터가 출력 가능한 물리량을 확인하고, 상기 평균 상태 정보 및 상기 물리량을 기초로 상기 복수의 컨버터의 출력 물리량을 설정하는,
    배터리 제어 장치.
  17. 복수의 배터리;
    상기 복수의 배터리 각각에 대응되는 컨버터; 및
    상기 복수의 배터리 각각의 물리량을 기초로 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보를 결정하고, 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보를 기초로 평균 상태 정보를 결정하며, 상기 복수의 배터리 각각의 상태 정보와 상기 평균 상태 정보 사이의 차이를 나타내는 상기 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보를 결정하고, 상기 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보의 절대값을 합하여 제2 상태 차이 정보를 결정하고, 상기 복수의 배터리 각각의 제1 상태 차이 정보와 상기 제2 상태 차이 정보 사이의 비율을 결정하고, 상기 비율을 기초로 상기 컨버터 각각의 출력값을 정의하는 메인 컨트롤러
    를 포함하는,
    배터리 팩.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는,
    상기 제2 상태 차이 정보를 기초로 상기 복수의 배터리의 상태 정보의 언밸런스 정도에 대응하는 게인(gain)을 결정하는,
    배터리 팩.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는,
    상기 각각의 비율, 상기 게인, 및 복수의 컨버터의 평균 출력 물리량을 이용하여 상기 컨버터 각각의 출력값을 정의하는,
    배터리 팩.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는,
    상기 컨버터 각각의 출력값을 상기 복수의 배터리 각각에 대응되는 서브 컨트롤러로 전송하고,
    상기 서브 컨트롤러 각각은,
    상기 출력값에 대응되는 전력 또는 전류가 부하로 공급되도록 상기 컨버터를 제어하는,
    배터리 팩.
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