KR102501640B1 - Distributed battery management system and method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분산형 배터리 관리 기술에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 분산형 배터리 관리 시스템은, 다수의 배터리 모듈을 관리하는 분산형 배터리 관리 시스템에 있어서, 상기 다수의 배터리 모듈에 각각 연결되어, 연결된 배터리 모듈에 대한 배터리 센싱 정보를 생성하는 다수의 슬레이브 제어부; 상기 다수의 슬레이브 제어부 중 최상위 슬레이브 제어부와 연결되고, 최하위 슬레이브 제어부와는 선택적으로 연결되는 마스터 제어부; 및 상기 마스터 제어부와 상기 최하위 슬레이브 제어부 사이에 위치하며, 상기 마스터 제어부의 제어에 따라 동작하여, 상기 마스터 제어부와 상기 최하위 슬레이브 제어부를 연결하거나, 상기 마스터 제어부와 상기 최하위 슬레이브 제어부 사이의 연결을 해제하는 전환부를 포함한다.The present invention relates to a distributed battery management technology, and a distributed battery management system according to an aspect of the present invention is a distributed battery management system for managing a plurality of battery modules, each connected to the plurality of battery modules , a plurality of slave controllers for generating battery sensing information for connected battery modules; a master controller connected to the highest slave controller among the plurality of slave controllers and selectively connected to the lowest slave controller; And located between the master control unit and the lowest slave control unit, operating under the control of the master control unit to connect the master control unit and the lowest slave control unit or to release the connection between the master control unit and the lowest slave control unit. Including the conversion part.

Description

분산형 배터리 관리 시스템 및 관리 방법{Distributed battery management system and method}Distributed battery management system and method

본 발명은 분산형 배터리 관리에 관한 것으로, 상세하게는 통신 불능상태가 된 슬레이브 제어기를 검출하고, 통신이 가능한 슬레이브 제어기를 이용하여 배터리를 모니터링할 수 있도록 구현된 분산형 배터리 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to distributed battery management, and more particularly, to a distributed battery management system and method implemented to detect a slave controller in a communication-disabled state and monitor a battery using a slave controller capable of communication. will be.

일반적으로, 배터리 관리 시스템(Battery Management System)이란 전기차, 전기 오토바이, 에너지 저장장치 등에 사용되는 중대형 2차 전지용 배터리 관리 시스템을 의미하는 것으로서, 과충전, 과방전을 방지하는 PCM의 기능에 2차 전지의 입/출력 및 잔량 제어 기능을 구비한다.In general, a battery management system refers to a battery management system for medium and large-sized secondary batteries used in electric vehicles, electric motorcycles, energy storage devices, etc. It has input/output and remaining amount control functions.

여기서, 배터리 관리 시스템은 일체형과 분산형으로 나눌 수 있는데, 특히, 분산형 배터리 관리 시스템은 주 전원인 수십 내지 수백 개의 배터리를 일정한 개수로 모듈화시킨 배터리 모듈을 상호 직렬로 연결하여 각각의 배터리 또는 배터리 모듈을 모니터링함으로써, 배터리 또는 배터리 모듈의 이상 여부를 판단하여 주 전원의 출력을 제어하는 기능을 수행한다.Here, the battery management system can be divided into an integral type and a distributed type. In particular, the distributed battery management system connects battery modules obtained by modularizing a certain number of tens to hundreds of batteries, which are the main power source, in series to each other, and each battery or battery By monitoring the module, it determines whether the battery or battery module is abnormal and controls the output of the main power.

이때, 분산형 배터리 관리 시스템은 배터리 모니터링 및 관리를 위하여 마스터 제어부와 복수의 슬레이브 제어부를 구비하는데, 복수의 슬레이브 제어부들을 데이지체인(daisy chain) 방식을 이용하여 연결함으로써 각 배터리 모듈별로 설치되는 슬레이브의 하드웨어적 자원의 최소화가 가능하다.At this time, the distributed battery management system includes a master controller and a plurality of slave controllers for battery monitoring and management. It is possible to minimize hardware resources.

따라서, 최상의 슬레이브 제어부를 제외한 나머지 슬레이브 제어부들은 내부에 센싱 IC만 구비하고, 각각의 센성 IC들이 데이지체인 방식에 따라 서로 직렬로 연결된다.Therefore, the remaining slave controllers except for the uppermost slave controller have only sensing ICs therein, and each sensor IC is serially connected to each other according to a daisy chain method.

도 1에는 종래 데이지체인 방식의 분산형 배터리 관리 시스템의 구성이 도시되어 있다. 도 1에서와 같이, 종래 분산형 배터리 관리 시스템(100)은 마스터 제어부(110)와 2개의 그룹으로 이루어진 복수의 슬레이브 제어부(120)를 포함하며, 각각의 슬레이브 제어부(120)에는 배터리 모듈(130)들이 연결된다.1 shows the configuration of a conventional daisy-chain distributed battery management system. As shown in FIG. 1, the conventional distributed battery management system 100 includes a master controller 110 and a plurality of slave controllers 120 composed of two groups, and each slave controller 120 includes a battery module 130 ) are connected.

이때, 다수의 슬레이브 제어부(120)는 데이지체인 구조로 연결되어, 최상위 슬레이브 제어부(120, #1)부터 최하위 슬레이브 제어부(120, #n)는 직렬로 연결된다. At this time, the plurality of slave controllers 120 are connected in a daisy chain structure, and the highest slave controller 120 (#1) to the lowest slave controller 120 (#n) are connected in series.

한편, 다수의 슬레이브 제어부(120)는 각각 센싱 IC(121)를 구비하며, 최상위 슬레이브 제어부(120, #1)는 마이크로 컨트롤러(122)를 구비한다. 슬레이브 제어부(120)들은 와이어 하네스로 연결되어 서로 데이터를 송수신한다.Meanwhile, each of the plurality of slave controllers 120 includes a sensing IC 121 , and the topmost slave controller 120 (#1) includes a microcontroller 122 . The slave controllers 120 are connected through a wire harness to transmit/receive data to each other.

도 1과 같은 구성을 갖는 분산형 배터리 관리 시스템(100)의 동작을 살펴보면, 마스터 제어부(110)에서 최상위 슬레이브 제어부(120, #1)의 마이크로 컨트롤러(122)로 슬레이브 제어부의 어드레스 정보 및 명령 정보 같은 제어 정보를 송신한다.Looking at the operation of the distributed battery management system 100 having the configuration shown in FIG. 1 , address information and command information of the slave control unit are transferred from the master control unit 110 to the microcontroller 122 of the highest slave control unit 120 (#1). transmits the same control information.

그러면, 마이크로 컨트롤러(122)는 최상위 센싱 IC(121, #1)로부터 최하위 센싱 IC(121, #n)로 순차적으로 제어 정보를 송신하고, 각각의 센싱 IC(121, #1~#n)는 제어 정보에 대응하여 배터리 모듈(130)에 대한 정보를 센싱하고, 센싱 정보를 최하위 센싱 IC(121, #n)에서 최상위 센싱 IC(121, #1)로 순차적으로 전달하고, 마이크로 컨트롤러(122)는 최상위 센싱 IC(121, #1)에서 모아진 배터리 모듈에 대한 정보를 마스터 제어부(110)로 전송한다.Then, the microcontroller 122 sequentially transmits control information from the highest sensing IC 121, #1 to the lowest sensing IC 121, #n, and each sensing IC 121, #1 to #n Information on the battery module 130 is sensed in response to the control information, and the sensing information is sequentially transferred from the lowest sensing IC 121 (#n) to the highest sensing IC 121 (#1), and the microcontroller 122 transmits the information on the battery module collected by the uppermost sensing IC 121 (#1) to the master controller 110.

이와 같이 데이지체인 방식으로 통신을 하는 도중에 특정 슬레이브 제어기 또는 특정 통신 라인이 외부 노이즈나 물리적인 압력에 의해 소손이 되는 경우 모든 슬레이브 제어기가 배터리 모듈을 센싱하지 못하게 되는 문제가 발생한다.In this way, when a specific slave controller or a specific communication line is damaged by external noise or physical pressure during communication in a daisy chain method, a problem occurs in that all slave controllers cannot sense the battery module.

이러한 문제점은 데이지체인 구조로 데이터를 순차적으로 하위 슬레이브 제어부로부터 데이터를 수신하여 상위 슬레이브 제어기로 송신하는 특성으로 인해 발생한다.This problem occurs due to the characteristics of sequentially receiving data from the lower slave controller and transmitting the data to the upper slave controller in a daisy chain structure.

또한, 임의의 슬레이브 제어부에 고장이 발생하였을 때, 모든 슬레이브 제어부가 통신이 되지 않기 때문에 어떤 슬레이브 제어부에서 고장이 났는지 검출을 하기 어려운 문제점도 있다.In addition, when a failure occurs in any slave control unit, it is difficult to detect which slave control unit has failed because all slave control units do not communicate.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 통신 불능상태가 된 슬레이브 제어기를 검출하고, 통신이 가능한 슬레이브 제어기를 이용하여 배터리를 모니터링할 수 있도록 구현된 분산형 배터리 관리 시스템 및 방법을 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to detect a slave controller in a communication disabled state and to monitor a battery using a slave controller capable of communication. It is to provide a distributed battery management system and method implemented so as to be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 분산형 배터리 관리 시스템은, 다수의 배터리 모듈을 관리하는 분산형 배터리 관리 시스템에 있어서, 상기 다수의 배터리 모듈에 각각 연결되어, 연결된 배터리 모듈에 대한 배터리 센싱 정보를 생성하는 다수의 슬레이브 제어부; 상기 다수의 슬레이브 제어부 중 최상위 슬레이브 제어부와 연결되고, 최하위 슬레이브 제어부와는 선택적으로 연결되는 마스터 제어부; 및 상기 마스터 제어부와 상기 최하위 슬레이브 제어부 사이에 위치하며, 상기 마스터 제어부의 제어에 따라 동작하여, 상기 마스터 제어부와 상기 최하위 슬레이브 제어부를 연결하거나, 상기 마스터 제어부와 상기 최하위 슬레이브 제어부 사이의 연결을 해제하는 전환부를 포함한다.Distributed battery management system according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a distributed battery management system for managing a plurality of battery modules, each connected to the plurality of battery modules, the connected battery modules A plurality of slave controllers for generating battery sensing information for; a master controller connected to the highest slave controller among the plurality of slave controllers and selectively connected to the lowest slave controller; And located between the master control unit and the lowest slave control unit, operating under the control of the master control unit to connect the master control unit and the lowest slave control unit or to release the connection between the master control unit and the lowest slave control unit. Including the conversion part.

또한, 본 발명의 타 측면에 따른 분산형 배터리 관리 방법은, 다수의 배터리 모듈과 각각 연결된 슬레이브 제어부로부터 전송되는 배터리 센싱 정보를 바탕으로 상기 다수의 배터리 모듈을 관리하는 분산형 배터리 관리 방법에 있어서, 상기 배터리 센싱 정보를 최상위 슬레이브 제어부와 연결되는 제 1 통신 모듈을 통해 수신하는 정상 모드로 동작하면서 상기 다수의 배터리 모듈을 관리하는 단계; 상기 배터리 센싱 정보를 바탕으로 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는지를 판단하는 단계; 상기 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는 경우, 상기 제 1 통신 모듈 및 최하위 슬레이브 제어부와 연결되는 제 2 통신 모듈을 통해 상기 배터리 센싱 정보를 수신하는 고장 모드로 전환하는 단계; 및 상기 고장 모드로 동작하면서 상기 다수의 배터리 모듈을 관리하는 단계를 포함한다..In addition, a distributed battery management method according to another aspect of the present invention is a distributed battery management method for managing a plurality of battery modules based on battery sensing information transmitted from a slave controller connected to each of the plurality of battery modules, managing the plurality of battery modules while operating in a normal mode in which the battery sensing information is received through a first communication module connected to a top-level slave control unit; determining whether an abnormal slave control unit exists based on the battery sensing information; switching to a failure mode for receiving the battery sensing information through a second communication module connected to the first communication module and the lowest slave control unit when the abnormal slave control unit exists; and managing the plurality of battery modules while operating in the failure mode.

종래에는 특정 슬레이브 제어기 또는 특정 통신 라인이 소손이 되는 경우 모든 슬레이브 제어기가 배터리 모듈을 센싱하지 못하고, 어떤 슬레이브 제어부에서 고장이 났는지 검출을 하기 어려웠다.Conventionally, when a specific slave controller or a specific communication line is burnt out, all slave controllers fail to sense the battery module, and it is difficult to detect which slave controller is out of order.

하지만, 본 발명에 따르면, 통신 불능 상태가 된 슬레이브 제어기를 검출하는 것이 가능하고, 검출된 슬레이브 제어기를 제외한 통신 가능 슬레이브 제어기로부터는 배터리 센싱 정보를 획득할 수 있으므로, 배터리에 대한 관리가 가능하다.However, according to the present invention, it is possible to detect a slave controller in a communication-disabled state, and battery sensing information can be obtained from a communicable slave controller other than the detected slave controller, so battery management is possible.

도 1은 종래 데이지체인 방식의 분산형 배터리 관리 시스템의 일례를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 일례를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 정상 상태에서의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 고장 상태에서의 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템에 있어서의 통신 불능 상태의 슬레이브 제어부를 검출하는 과정을 도시한 플로우챠트.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템에 있어서의 통신 라인 재설정 및 통신 재개 동작을 도시한 플로우챠트.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 배터리 관리 동작에 따른 순서를 도시한 플로우챠트.
1 is a configuration diagram showing an example of a conventional daisy-chain distributed battery management system;
2 is a diagram showing an example of a distributed battery management system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing the configuration of a distributed battery management system in a normal state according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the configuration of a distributed battery management system in a fault state according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process of detecting a slave control unit in a non-communicable state in a distributed battery management system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating communication line resetting and communication resumption operations in the distributed battery management system according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a sequence of battery management operations of the distributed battery management system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템 및 관리 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a distributed battery management system and management method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 일례를 도시한 도면이다.2 is a diagram showing an example of a distributed battery management system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템(200, 이하 ‘시스템’)은 마스터 제어부(210), 슬레이브 제어부(230), 배터리 모듈(250) 및 전환부(270)를 포함하며, 상기 시스템(200)의 구성이 본 실시 예에 국한되는 것은 아니며, 언급된 구성 이외에 다른 구성을 더 포함하여 구현될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the distributed battery management system 200 (hereinafter, 'system') according to an embodiment of the present invention includes a master controller 210, a slave controller 230, a battery module 250, and a switching unit 270. Including, the configuration of the system 200 is not limited to the present embodiment, and may be implemented by further including other configurations in addition to the above-mentioned configurations.

상기 마스터 제어부(210)는 슬레이브 제어부(230)에 의해 모니터링된 배터리 모듈(250)의 상태 정보를 이용하여 시스템(200) 전반을 제어한다. The master controller 210 controls the overall system 200 using state information of the battery module 250 monitored by the slave controller 230 .

이를 위해, 상기 마스터 제어부(210)는 제어 모듈(211), 슬레이브 제어부(230)와의 통신을 담당하는 제 1 및 제 2 통신 모듈(213, 215)을 구비한다.To this end, the master controller 210 includes first and second communication modules 213 and 215 that are in charge of communication with the control module 211 and the slave controller 230 .

상기 제어 모듈(211)은 마스터 제어부(210) 전반을 제어하여 시스템(200)을 제어하기 위한 구성이다.The control module 211 is a component for controlling the system 200 by controlling the overall master controller 210 .

상기 제어 모듈(211)은 슬레이브 제어부(230)의 어드레스 정보와 명령 정보를 포함하는 제어 정보를 슬레이브 제어부(230)로 전송하고, 제어 정보에 대응하여 슬레이브 제어부(230)로부터 전송되는 배터리 모듈(250)에 대한 센싱 정보(‘배터리 센싱 정보’)를 이용하여 시스템(200)을 제어한다.The control module 211 transmits control information including address information and command information of the slave control unit 230 to the slave control unit 230, and the battery module 250 transmitted from the slave control unit 230 in response to the control information. The system 200 is controlled using sensing information ('battery sensing information') for ).

이때, 상기 제어 모듈(211)은 슬레이브 제어부(230)와의 통신에 제 1 통신 모듈(213)만을 이용하거나 제 1 및 제 2 통신 모듈(215) 둘 모두를 이용한다.At this time, the control module 211 uses only the first communication module 213 or both the first and second communication modules 215 for communication with the slave control unit 230 .

또한, 상기 제어 모듈(211)은 시스템(200)의 상태에 따라 전환부(270)로 제어 신호를 전송한다. In addition, the control module 211 transmits a control signal to the conversion unit 270 according to the state of the system 200 .

이때, 상기 제어 모듈(211)은 시스템(200)이 정상 상태인 경우에는 전환부(270)가 정상 모드로 동작하도록 하기 위한 제어 신호(‘정상 동작 제어신호’)를 전환부(270)로 전송하고, 시스템(200)이 고장 상태인 경우에는 전환부(270)가 고장 모드로 동작하도록 하기 위한 제어 신호(‘고장 동작 제어신호’)를 전환부(270)로 전송한다.At this time, when the system 200 is in a normal state, the control module 211 transmits a control signal ('normal operation control signal') for the switching unit 270 to operate in the normal mode to the switching unit 270. And, when the system 200 is in a failure state, a control signal ('failure operation control signal') is transmitted to the switching unit 270 to cause the switching unit 270 to operate in a failure mode.

한편, 상기 제어 모듈(211)은 통신을 위한 다수의 단자를 포함하는데, 예를 들어 제 1 통신 모듈(213)과의 통신을 위한 단자(M_Tx, M_Rx), 제 2 통신 모듈(215)과의 통신을 위한 단자(FS_Tx, FS_Rx) 및 전환부(270)로 제어 신호를 송신하기 위한 단자(FS_Dout)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the control module 211 includes a plurality of terminals for communication, for example, terminals M_Tx and M_Rx for communication with the first communication module 213 and communication with the second communication module 215. It may include terminals for communication (FS_Tx, FS_Rx) and a terminal for transmitting a control signal to the conversion unit 270 (FS_Dout).

상기 제 1 및 제 2 통신 모듈(213, 215)은 제어 모듈(211)과 슬레이브 제어부(230) 사이의 통신을 위한 매개체로서, 제어 모듈(211)로부터 전송되는 제어 정보를 슬레이브 제어부(230)로 전달하고, 슬레이브 제어부(230)로부터 전송되는 배터리 센싱 정보를 제어 모듈(211)로 전달한다.The first and second communication modules 213 and 215 are mediums for communication between the control module 211 and the slave control unit 230, and transmit control information transmitted from the control module 211 to the slave control unit 230. and transfers the battery sensing information transmitted from the slave controller 230 to the control module 211 .

이때, 상기 제 1 및 제 2 통신 모듈(213, 215)은 제어 모듈(211)로부터 전송되는 제어 정보를 비동기 디퍼런셜 신호로 인코딩하고, 슬레이브 제어부(230)로부터 전송되는 배터리 센싱 정보를 디코딩하도록 구현될 수 있다.At this time, the first and second communication modules 213 and 215 may encode control information transmitted from the control module 211 into an asynchronous differential signal and decode battery sensing information transmitted from the slave controller 230. can

한편, 상기 제 1 통신 모듈(213)은 시스템(200)이 정상적으로 동작하는 상태(‘정상 상태’)에서 마스터 제어부(210)와 가장 인접한 슬레이브 제어부(‘최상위 슬레이브 제어부’)와 직접적으로 연결된다.On the other hand, the first communication module 213 is directly connected to the slave controller ('topmost slave controller') closest to the master controller 210 in a state in which the system 200 normally operates ('normal state').

그리고, 상기 제 1 통신 모듈(213)은 시스템(200)이 정상 상태인 경우 및 시스템(200)이 정상적으로 동작하지 않는 상태(‘고장 상태’)인 경우 모두에서 동작한다.And, the first communication module 213 operates both when the system 200 is in a normal state and when the system 200 is in a non-normal state ('failure state').

한편, 상기 제 2 통신 모듈(215)은 시스템(200)이 정상 상태에서 마스터 제어부(210)와 가장 원거리에 위치한 슬레이브 제어부(‘최하위 슬레이브 제어부’)와 직접적으로 연결된다.On the other hand, the second communication module 215 is directly connected to a slave control unit ('lowest slave control unit') located farthest from the master control unit 210 when the system 200 is in a normal state.

그리고, 상기 제 2 통신 모듈(215)은 시스템(200)이 고장 상태인 경우에만 동작하며, 시스템(200)이 고장 상태라 함은, 예를 들어 특정 슬레이브 제어부 또는 특정 통신 라인이 외부 노이즈나 물리적인 압력에 의해 소손이 되는 경우를 의미한다.And, the second communication module 215 operates only when the system 200 is in a failure state, and the failure state of the system 200 means that, for example, a specific slave control unit or a specific communication line is affected by external noise or physical This means that it is damaged by phosphorus pressure.

즉, 상기 마스터 제어부(210)는 시스템(200)이 정상 상태인 경우에는 제 1 통신 모듈(215)을 이용하여 슬레이브 제어부(230)와 통신하고, 시스템(200)이 고장 상태인 경우에는 제 1 및 제 2 통신 모듈(213, 215)을 이용하여 슬레이브 제어부(230)와 통신한다.That is, the master controller 210 communicates with the slave controller 230 using the first communication module 215 when the system 200 is in a normal state, and when the system 200 is in a failure state, the first And it communicates with the slave controller 230 using the second communication modules 213 and 215 .

한편, 상기 제 1 통신 모듈(213)은 제어 모듈(211)과의 통신을 위한 단자(C1_Rx1, C1_Tx1), 슬레이브 제어부(230)와의 통신을 위한 단자(C1_Tx2, C1_Rx2)를 포함할 수 있다. Meanwhile, the first communication module 213 may include terminals C1_Rx1 and C1_Tx1 for communication with the control module 211 and terminals C1_Tx2 and C1_Rx2 for communication with the slave controller 230.

또한, 상기 제 2 통신 모듈(215)은 제어 모듈(211)과의 통신을 위한 단자(C2_Rx1, C2_Tx1), 슬레이브 제어부(230)와의 통신을 위한 단자(C2_Tx2, C2_Rx2)를 포함할 수 있다.In addition, the second communication module 215 may include terminals C2_Rx1 and C2_Tx1 for communication with the control module 211 and terminals C2_Tx2 and C2_Rx2 for communication with the slave controller 230 .

여기서, ‘Tx’는 출력 단자를 의미하고, ‘Rx’는 입력 단자를 의미하고, ‘1’은 전단에 위치하는 장치(‘전단 장치’)와의 통신을 위한 단자를 의미하고, ‘2’는 후단에 위치하는 장치(‘후단 장치’)와의 통신을 위한 단자를 의미한다.Here, 'Tx' means an output terminal, 'Rx' means an input terminal, '1' means a terminal for communication with a device located at the front end ('front end device'), and '2' means a terminal for communication with a device located at the front end. It means a terminal for communication with a device located at the rear end ('back end device').

또한, 전단 및 후단은 통신 방향에 따라 다르게 해석될 수 있으나, 본 발명에서는, 마스터 제어부(210)의 제 1 통신 모듈(213)을 기준으로 제 1 통신 모듈(213)에 가까이 위치하는 장치를 전단 장치라 하고, 제 1 통신 모듈(213)에 멀리 위치하는 장치를 후단 장치라 한다.In addition, the front end and the rear end may be interpreted differently depending on the communication direction, but in the present invention, a device located close to the first communication module 213 of the master controller 210 based on the first communication module 213 is used as the front end. A device, and a device located far from the first communication module 213 is referred to as a rear end device.

상기 슬레이브 제어부(230)는 다수 구비되어, 서로 데이지체인 방식에 의해 연결된 상태에서 마스터 제어부(210)와 통신한다. The slave control unit 230 is provided in plurality and communicates with the master control unit 210 while being connected to each other by a daisy chain method.

*이때, 슬레이브 제어부(230)는 각각 센싱 모듈(231)을 구비하며, 상기 슬레이브 제어부(230)에는 각각 배터리 모듈(250)이 연결된다. 상세하게는 배터리 모듈(250)은 센싱 모듈(231)과 연결된다.*At this time, each slave control unit 230 includes a sensing module 231, and a battery module 250 is connected to each slave control unit 230. In detail, the battery module 250 is connected to the sensing module 231 .

즉, 다수의 슬레이브 제어부(230_1 ~ 230_n)는 각각 그 내부에 센싱 모듈(231_1 ~ 231_n)을 구비하며, 다수의 배터리 모듈(250_1 ~ 250_n)이 각각 일대일로 다수의 슬레이브 제어부(230_1 ~ 230_n)의 센싱 모듈(231_1 ~ 231_n)에 연결된다. That is, each of the plurality of slave controllers 230_1 to 230_n has sensing modules 231_1 to 231_n therein, and the plurality of battery modules 250_1 to 250_n are configured to control the plurality of slave controllers 230_1 to 230_n on a one-to-one basis. It is connected to the sensing modules 231_1 to 231_n.

상기 슬레이브 제어부(230)의 센싱 모듈(231)은 마스터 제어부(210)의 요청에 따라 배터리 모듈(250)을 센싱하여 배터리 센싱 정보를 생성하고, 생성된 배터리 센싱 정보를 마스터 제어부(210) 측으로 전송한다.The sensing module 231 of the slave controller 230 senses the battery module 250 according to the request of the master controller 210 to generate battery sensing information, and transmits the generated battery sensing information to the master controller 210. do.

이때, 상기 센싱 모듈(231)은 배터리 모듈의 배터리 셀 상태를 센싱하며, 배터리 셀의 셀전압, 셀 밸런싱, 셀 온도 및 냉각 상태 등을 센싱한다.At this time, the sensing module 231 senses the battery cell state of the battery module, and also senses the cell voltage, cell balancing, cell temperature, and cooling state of the battery cell.

상기 센싱 모듈(231)은 각각 전단의 장치와 통신하기 위한 단자 및 후단의 장치와 통신하기 위한 단자를 구비한다. Each of the sensing modules 231 includes a terminal for communicating with a device at a previous stage and a terminal for communicating with a device at a later stage.

일례로, 제 1 슬레이브 제어부(230_1)의 센싱 모듈(231_1)은 전단에 위치하는 마스터 제어부(210)와의 통신을 위한 단자(B1_Rx1, B1_Tx1)를 구비하고, 후단에 위치하는 제 2 슬레이브 제어부(230_2)와의 통신을 위한 단자(B1_Tx2, B1_Rx2)를 구비한다.For example, the sensing module 231_1 of the first slave controller 230_1 includes terminals B1_Rx1 and B1_Tx1 for communication with the master controller 210 positioned at the front end, and the second slave controller 230_2 positioned at the rear end. ) and terminals B1_Tx2 and B1_Rx2 for communication.

다른 일례로, 제 n 슬레이브 제어부(230_n)의 센싱 모듈(231_n_)은 전단에 위치하는 제 n-1 슬레이브 제어부(230_n-1)와의 통신을 위한 단자(Bn_Rx1, Bn_Tx1)를 구비하고, 후단에 위치하는 마스터 제어부(210)의 제 2 통신 단자(215)와의 통신을 위한 단자(Bn_Tx2, Bn_Rx2)를 구비한다.As another example, the sensing module 231_n_ of the n-th slave control unit 230_n includes terminals Bn_Rx1 and Bn_Tx1 for communication with the n-1st slave control unit 230_n-1 located at the front end and located at the rear end. and terminals (Bn_Tx2, Bn_Rx2) for communication with the second communication terminal 215 of the master control unit 210 for communication.

상기 배터리 모듈(250)은 다수의 셀이 모듈화되어 마련되는 구성으로서, 다수의 셀이 직렬 또는 병렬로 접속된 상태의 집합체로 마련될 수 있다.The battery module 250 is configured by modularizing a plurality of cells, and may be provided as an aggregate in which a plurality of cells are connected in series or parallel.

상기 배터리 모듈(250)은 배터리 관리 분야에서 보편화된 기술이므로, 배터리 모듈(250)에 관한 상세한 설명은 생략한다.Since the battery module 250 is a common technology in the field of battery management, a detailed description of the battery module 250 will be omitted.

상기 전환부(270)는 마스터 제어부(210)의 제어 모듈(211)의 제어에 따라 스위칭 동작을 하는 구성으로서, 제어 모듈(211)로부터 전송되는 정상 동작 제어신호 및 고장 동작 제어신호에 따라 제어된다.The switching unit 270 performs a switching operation under the control of the control module 211 of the master control unit 210, and is controlled according to a normal operation control signal and a failure operation control signal transmitted from the control module 211. .

한편, 상기 전환부(270)는 제 1 전환부(271) 및 제 2 전환부(273)로 구성될 수 있다.Meanwhile, the switching unit 270 may include a first switching unit 271 and a second switching unit 273 .

상기 제 1 전환부(271)는 마스터 제어부(210)와 최하위 슬레이브 제어부(230_n)의 연결 혹은 연결 해제를 위해 구비되는 것으로서, 정상 동작 제어신호를 수신하면 오프(off) 되고, 고장 동작 제어신호를 수신하면 온(on) 된다.The first switching unit 271 is provided for connection or disconnection between the master control unit 210 and the lowest slave control unit 230_n, and is turned off when a normal operation control signal is received, and is turned off when a failure operation control signal is received. When received, it turns on.

이때, 상기 제 1 전환부(271)는 제 1 스위치 소자(SW1)와 제 2 스위치 소자(SW2)로 이루어질 수 있다.At this time, the first switching unit 271 may include a first switch element SW1 and a second switch element SW2.

상기 제 1 스위치 소자(SW1)는 제 2 통신 모듈(215)의 출력 단자(C2_Tx2)와 최하위 슬레이브 제어부(230_n)의 입력 단자(Bn_Rx2) 사이에 위치하며, 정상 동작 제어신호를 수신하면 오프(off) 되고, 고장 동작 제어신호를 수신하면 온(on) 된다.The first switch element (SW1) is located between the output terminal (C2_Tx2) of the second communication module 215 and the input terminal (Bn_Rx2) of the lowest slave control unit 230_n, and turns off when a normal operation control signal is received. ) and turns on when receiving a failure operation control signal.

상기 제 2 스위치 소자(SW2)는 제 2 통신 모듈(215)의 입력 단자(C2_Rx2)와 최하위 슬레이브 제어부(230_n)의 출력 단자(Bn_Tx2) 사이에 위치하며, 정상 동작 제어신호를 수신하면 오프(off) 되고, 고장 동작 제어신호를 수신하면 온(on) 된다.The second switch element SW2 is located between the input terminal C2_Rx2 of the second communication module 215 and the output terminal Bn_Tx2 of the lowest slave control unit 230_n, and turns off when a normal operation control signal is received. ) and turns on when receiving a failure operation control signal.

이때, 상기 제 1 및 제 2 스위치 소자(SW1, SW2)가 온(on) 되는 경우에, 마스터 제어부(210)와 최하위 슬레이브 제어부(230_n)는 연결된다.At this time, when the first and second switch elements SW1 and SW2 are turned on, the master controller 210 and the lowest slave controller 230_n are connected.

반대로, 상기 제 1 및 제 2 스위치 소자(SW1, SW2)가 오프(off) 되는 경우에, 마스터 제어부(210)와 최하위 슬레이브 제어부(230_n)의 연결은 해제된다.Conversely, when the first and second switch elements SW1 and SW2 are turned off, the connection between the master controller 210 and the lowest slave controller 230_n is released.

상기 제 2 전환부(273)는 최하위 슬레이브 제어부(230_n)로부터 출력되는 신호를 최하위 슬레이브 제어부(230_n)로 귀환시키기 위해 구성된다.The second conversion unit 273 is configured to return a signal output from the lowest slave control unit 230_n to the lowest slave control unit 230_n.

이때, 상기 제 2 전환부(273)는 제 3 스위치 소자(SW3)로 구성되며, 상기 제 3 스위치 소자(SW3)는 최하위 슬레이브 제어부(230_n)의 출력 단자(Bn_Tx2) 및 입력 단자(Bn_Rx2) 사이에 위치하여, 출력 단자(Bn_Tx2)로부터 출력되는 신호를 입력 단자(Bn_Rx2)로 입력시킨다.At this time, the second switching unit 273 is composed of a third switch element SW3, and the third switch element SW3 is between the output terminal Bn_Tx2 and the input terminal Bn_Rx2 of the lowest slave control unit 230_n. , the signal output from the output terminal (Bn_Tx2) is input to the input terminal (Bn_Rx2).

이때, 상기 제 3 스위치 소자(SW3)는 정상 동작 제어신호를 수신하면 온(on) 되고, 고장 동작 제어신호를 수신하면 오프(off) 된다.At this time, the third switch element SW3 is turned on when a normal operation control signal is received and turned off when a failure operation control signal is received.

상기 제 3 스위치 소자(SW3)가 온(on) 되는 경우에, 최하위 슬레이브 제어부(230_n)의 출력 단자(Bn_Tx2)와 입력 단자(Bn_Rx2)는 연결된다.When the third switch element SW3 is turned on, the output terminal Bn_Tx2 and the input terminal Bn_Rx2 of the lowest slave controller 230_n are connected.

반대로, 상기 제 3 스위치 소자(SW3)가 오프(off) 되는 경우에, 최하위 슬레이브 제어부(230_n)의 출력 단자(Bn_Tx2)와 입력 단자(Bn_Rx2)의 연결은 해제된다.Conversely, when the third switch element SW3 is turned off, the connection between the output terminal Bn_Tx2 and the input terminal Bn_Rx2 of the lowest slave controller 230_n is disconnected.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 구성에 대해서 살펴보았다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 정상 상태 및 고장 상태에서의 동작에 대해서 살펴보기로 한다.In the above, the configuration of the distributed battery management system according to the embodiment of the present invention has been examined. Hereinafter, operations of the distributed battery management system according to an embodiment of the present invention in a normal state and a failure state will be described.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 정상 상태에서의 구성을 도시한 도면이다.3 is a diagram showing the configuration of a distributed battery management system according to an embodiment of the present invention in a normal state.

도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 정상 상태에서의 동작을 설명하되, 정상 상태에서의 시스템(200)의 동작과 관련된 구성에 대해서만 상술하고, 이외의 구성에 대한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 3, the operation of the distributed battery management system according to an embodiment of the present invention in a steady state will be described, but only configurations related to the operation of the system 200 in a steady state will be described in detail, and other configurations will be described. omit explanation.

이하에서는 정상 상태에서의 시스템(200)의 동작을 설명하기 위하여, 시스템(200)이 4개의 슬레이브 제어부(230_1 ~ 230_4)를 포함하는 것을 예로 들어 설명한다.Hereinafter, in order to describe the operation of the system 200 in a normal state, an example in which the system 200 includes four slave controllers 230_1 to 230_4 will be described.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템(200)이 정상 상태에서 동작하는 경우, 전환부(270)의 제 1 전환부(271)는 오프(off) 상태이고, 제 2 전환부(271)는 온(0n) 상태이다. 즉, 제어 모듈(211)은 전환부(270)로 정상 동작 제어신호를 전송하고 있는 상태이다.As shown in FIG. 3, when the system 200 of the present invention operates in a normal state, the first switching unit 271 of the switching unit 270 is in an off state, and the second switching unit 271 ) is an on (0n) state. That is, the control module 211 is in a state of transmitting a normal operation control signal to the switching unit 270 .

도 3에 도시된 시스템(200)의 동작을 살펴보면, 제어 모듈(211)은 배터리 센싱 정보를 획득하기 위하여 제어 정보를 제 1 통신 모듈(213)을 통하여 최상위 슬레이브 제어부(230_1)로 전송한다.Looking at the operation of the system 200 shown in FIG. 3 , the control module 211 transmits control information to the highest slave controller 230_1 through the first communication module 213 to obtain battery sensing information.

그러면, 상기 제어 정보는 순차적으로 최상위 슬레이브 제어부(230_1)로부터 하위 슬레이브 제어부로 전송되어, 최종적으로 최하위 슬레이브 제어부(230_4)까지 전송된다.Then, the control information is sequentially transmitted from the highest slave control unit 230_1 to the lower slave control unit, and is finally transmitted to the lowest slave control unit 230_4.

이와 같은 과정을 통해 모든 슬레이브 제어부(230_1 ~ 230_4)는 제어 정보를 수신하게 되고, 제어 정보를 수신한 각 슬레이브 제어부(230_1 ~ 230_4)는 일대일 대응으로 연결된 배터리 모듈(250_1 ~ 250_4)에 대한 배터리 센싱 정보를 생성하고, 생성한 센싱 정보를 마스터 제어부(210)로 전송한다.Through this process, all the slave control units 230_1 to 230_4 receive control information, and each slave control unit 230_1 to 230_4 receiving the control information performs battery sensing for the battery modules 250_1 to 250_4 connected in a one-to-one correspondence. Information is generated, and the generated sensing information is transmitted to the master controller 210 .

따라서, 다수의 슬레이브 제어부(230_1 ~ 230_4)에서 개별적으로 생성된 배터리 센싱 정보는 모두 제 1 통신 모듈(213)을 통해 제어 모듈(211)로 전송되고, 수신한 배터리 센싱 정보를 바탕으로 제어 모듈(211)은 시스템(200)을 전반적으로 제어한다.Therefore, all of the battery sensing information individually generated by the plurality of slave controllers 230_1 to 230_4 is transmitted to the control module 211 through the first communication module 213, and based on the received battery sensing information, the control module ( 211 controls the system 200 as a whole.

따라서, 정상 상태로 동작하는 시스템(200)에서의 제어 모듈(211)은 슬레이브 제어부(230)와의 통신을 위하여 제 1 통신 모듈(213)만을 이용하고 제 2 통신 모듈(215)을 이용하지 않는다.Therefore, the control module 211 in the system 200 operating in a normal state uses only the first communication module 213 for communication with the slave control unit 230 and does not use the second communication module 215.

이와 같이 시스템(200)이 정상 상태로 동작하는 경우에는 다수의 슬레이브 제어부(230_1 ~ 230_4) 중 대응되는 입력 단자 및 출력 단자 사이에 단락(short)이 발생된 슬레이브 제어부는 존재하지 않는다.In this way, when the system 200 operates in a normal state, there is no slave controller in which a short has occurred between the corresponding input terminal and output terminal among the plurality of slave controllers 230_1 to 230_4.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 고장 상태에서의 구성을 도시한 도면이다.4 is a diagram showing the configuration of a distributed battery management system in a fault state according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 고장 상태에서의 동작을 설명하되, 시스템(200)의 동작과 관련된 구성에 대해서만 상술하고, 이외의 구성에 대한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 4 , the operation of the distributed battery management system according to an embodiment of the present invention in a fault state will be described, but only components related to the operation of the system 200 will be described in detail, and descriptions of other components will be omitted. .

이하에서는 고장 상태에서의 시스템(200)의 동작을 설명하기 위하여, 시스템(200)이 4개의 슬레이브 제어부(230_1 ~ 230_4)를 포함하고, 제 2 슬레이브 제어부(230_2)가 고장 상태인 것으로 가정한다. Hereinafter, to describe the operation of the system 200 in a failure state, it is assumed that the system 200 includes four slave controllers 230_1 to 230_4 and the second slave controller 230_2 is in a failure state.

이에 따라, 제 2 슬레이브 제어부(230_2)의 전단에 위치하는 제 1 슬레이브 제어부(230_1)의 전단측 입력 및 출력 단자(B1_Rx1, B1_Tx1)는 서로 단락(short)된 상태이다.Accordingly, input and output terminals B1_Rx1 and B1_Tx1 at the front end of the first slave control unit 230_1 located at the front end of the second slave control unit 230_2 are shorted to each other.

또한, 제 2 슬레이브 제어부(230_2)의 후단에 위치하는 제 3 슬레이브 제어부(230_3)의 전단측 입출력 단자(B3_Rx1, B3_Tx1) 역시 서로 단락(short)된 상태이다.In addition, input/output terminals B3_Rx1 and B3_Tx1 at the front end of the third slave control unit 230_3 located at the rear end of the second slave control unit 230_2 are also shorted to each other.

또한, 본 발명의 시스템(200)이 고장 상태에서 동작하는 경우, 전환부(270)의 제 1 전환부(271)는 온(on) 상태이고, 제 2 전환부(271)는 오프 상태이다. 즉, 제어 모듈(211)은 전환부(270)로 고장 동작 제어신호를 전송하고 있는 상태이다.Also, when the system 200 of the present invention operates in a failure state, the first switching unit 271 of the switching unit 270 is in an on state, and the second switching unit 271 is in an off state. That is, the control module 211 is in a state of transmitting a failure operation control signal to the switching unit 270 .

도 4에 도시된 시스템(200)의 동작을 살펴보면, 상기 제어 모듈(211)은 배터리 센싱 정보를 획득하기 위하여 제어 정보를 제 1 통신 모듈(213)을 통하여 최상위 슬레이브 제어부(230_1)로 전송한다.Looking at the operation of the system 200 shown in FIG. 4 , the control module 211 transmits control information to the highest slave controller 230_1 through the first communication module 213 to obtain battery sensing information.

그리고, 상기 제어 모듈(211)은 배터리 센싱 정보를 획득하기 위하여 제어 정보를 제 2 통신 모듈(215)을 통하여 최하위 슬레이브 제어부(230_4)로 전송한다.In addition, the control module 211 transmits control information to the lowest slave control unit 230_4 through the second communication module 215 to obtain battery sensing information.

이때, 상기 전환부(270)의 제 1 전환부(271)가 온(on) 상태이므로, 제어 모듈(211)은 최하위 슬레이브 제어부(230_4)와의 통신이 가능하다.At this time, since the first switching unit 271 of the switching unit 270 is in an on state, the control module 211 can communicate with the lowest slave control unit 230_4.

즉, 상기 제어 모듈(211)은 배터리 센싱 정보를 획득하기 위하여 제 1 및 제 2 통신 모듈(213, 215)을 이용한다.That is, the control module 211 uses the first and second communication modules 213 and 215 to obtain battery sensing information.

한편, 상기 최상위 슬레이브 제어부(230_1)의 전단측 입력 및 출력 단자(B1_Rx1, B1_Tx1)는 서로 단락(short)된 상태로서, 다음 단에 위치하는 제 2 슬레이브 제어부(230_2)와의 통신이 단절된 상태이기 때문에, 제 2 슬레이브 제어부(230_2)로 제어 정보를 전달하지 못한다.Meanwhile, the input and output terminals B1_Rx1 and B1_Tx1 at the front end of the uppermost slave control unit 230_1 are shorted to each other, and communication with the second slave control unit 230_2 located at the next stage is disconnected. , control information cannot be delivered to the second slave control unit 230_2.

그리고, 상기 최상위 슬레이브 제어부(230_1)는 제어 정보를 수신하면 제 1 배터리 모듈(250_1)에 대한 배터리 센싱 정보를 생성하여 마스터 제어부(210)로 전송한다.Also, upon receiving the control information, the top-level slave controller 230_1 generates battery sensing information for the first battery module 250_1 and transmits it to the master controller 210 .

또한, 상기 최하위 슬레이브 제어부(230_4)는 제어 정보를 수신하면, 수신한 제어 정보를 제 3 슬레이브 제어부(230_3)로 전송한다.In addition, upon receiving control information, the lowest slave controller 230_4 transmits the received control information to the third slave controller 230_3.

이때, 상기 제 3 슬레이브 제어부(230_3)의 전단측 입력 및 출력 단자(B3_Rx1, B3_Tx1)는 서로 단락(short)된 상태로서, 제 2 슬레이브 제어부(230_2)와의 통신이 단절된 상태이기 때문에, 제 2 슬레이브 제어부(230_2)로 제어 정보를 전달하지 못한다.At this time, since the front-side input and output terminals B3_Rx1 and B3_Tx1 of the third slave control unit 230_3 are shorted to each other and communication with the second slave control unit 230_2 is disconnected, the second slave control unit 230_2 is disconnected. Control information cannot be transmitted to the controller 230_2.

제어 정보를 수신한 최하위 슬레이브 제어부(230_4) 및 제 3 슬레이브 제어부(230_3)는 각각에 연결된 배터리 모듈(250_4, 250_3)에 대한 배터리 센싱 정보를 생성하여 마스터 제어부(210)로 전송한다.Upon receiving the control information, the lowest slave controller 230_4 and the third slave controller 230_3 generate battery sensing information for the battery modules 250_4 and 250_3 connected to each other, and transmits the battery sensing information to the master controller 210 .

*이와 같이, 상기 시스템(200)이 고장 상태인 경우에는, 제어 모듈(211)이 제 1 및 제 2 통신 모듈(213, 215)을 이용하여 슬레이브 제어부와 통신한다.* As such, when the system 200 is in a failure state, the control module 211 communicates with the slave control unit using the first and second communication modules 213 and 215.

따라서, 종래에는 마스터 제어부가 고장난 슬레이브 제어부뿐만 아니라 이후의 모든 슬레이브 제어부로부터 배터리 센싱 정보를 획득할 수 없었으나, 본 발명의 구성에 따르면, 고장난 슬레이브 제어부를 제외한 다른 모든 슬레이브 제어부로부터 배터리 센싱 정보를 획득하는 것이 가능하다.Therefore, in the prior art, the master controller could not obtain battery sensing information from not only the failed slave controller but also all slave controllers thereafter. It is possible.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 정상 상태 및 고장 상태에서의 동작에 대해서 살펴보았다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템에 있어서의 통신 불능 상태의 슬레이브 제어부를 검출하는 방법에 대해서 살펴보기로 한다.In the above, the operation of the distributed battery management system according to an embodiment of the present invention in a normal state and a failure state has been examined. Hereinafter, a method for detecting a slave control unit in a communication disabled state in a distributed battery management system according to an embodiment of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템에 있어서의 통신 불능 상태의 슬레이브 제어부를 검출하는 과정을 도시한 플로우챠트이다.5 is a flowchart illustrating a process of detecting a slave control unit in a communication disabled state in a distributed battery management system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템에 있어서의 통신 불능 상태의 슬레이브 제어부 검출 방법에 대해서 설명하되, 시스템(200)이 도 2와 같이 구성된 것으로 가정한다.Referring to FIG. 5 , a method for detecting a slave control unit in a communication disabled state in a distributed battery management system according to an embodiment of the present invention will be described, but it is assumed that the system 200 is configured as shown in FIG. 2 .

먼저, 마스터 제어부(210)가 슬레이브 제어부(230)의 통신 상태를 확인한다(S500). 일례로, 마스터 제어부(210)는 슬레이브 제어부(230)로 제어 정보를 전송한 후, 제어 정보에 대응하는 배터리 센싱 정보가 수신되는지를 바탕으로 슬레이브 제어부(230)의 통신 상태를 확인할 수 있다.First, the master controller 210 checks the communication state of the slave controller 230 (S500). For example, the master controller 210 may transmit control information to the slave controller 230 and then check the communication state of the slave controller 230 based on whether battery sensing information corresponding to the control information is received.

단계 S500에 따른 확인 결과를 바탕으로, 마스터 제어부(210)는 통신 불능 상태의 슬레이브 제어부(‘비정상 슬레이브 제어부’)가 존재하는지를 판단한다(S510). 이때, 마스터 제어부(210)는 시스템(200) 내 모든 배터리 모듈(250_1 ~ 250_n)에 대한 배터리 센싱 정보를 수신하였는지를 근거로 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는지를 판단할 수 있다.Based on the confirmation result according to step S500, the master control unit 210 determines whether there is a slave control unit ('abnormal slave control unit') in a communication-disabled state (S510). At this time, the master controller 210 may determine whether an abnormal slave controller exists based on whether battery sensing information for all battery modules 250_1 to 250_n in the system 200 is received.

단계 S510에 따른 판단 결과, 마스터 제어부(210)가 비정상 슬레이브 제어부가 존재하지 않는 것으로 판단하면(S510-No), 본 발명의 비정상 슬레이브 제어부 검출 과정은 종료된다.As a result of the determination in step S510, if the master controller 210 determines that the abnormal slave controller does not exist (S510-No), the process of detecting the abnormal slave controller of the present invention ends.

이때, 마스터 제어부(210)는 모든 배터리 센싱 정보를 수신한 경우 비정상 슬레이브 제어부가 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.In this case, the master controller 210 may determine that there is no abnormal slave controller when all battery sensing information is received.

한편, 단계 S510에 따른 판단 결과, 마스터 제어부(210)가 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는 것으로 판단하면(S510-Yes), 다수의 슬레이브 제어부(230_1 ~ 230_n) 중 어떤 슬레이브 제어부가 비정상 슬레이브 제어부인지를 검출하는 동작을 수행한다.Meanwhile, as a result of the determination in step S510, if the master controller 210 determines that there is an abnormal slave controller (S510-Yes), it detects which slave controller among the plurality of slave controllers 230_1 to 230_n is the abnormal slave controller. perform the action

구체적으로, 마스터 제어부(210)는 n번째 슬레이브 제어부(230_n, 최하위 슬레이브 제어부)의 전단 측 입력 및 출력 단자(Bn_Rx1, Bn_Tx1)를 단락(short)시킨다(S520). 즉, 마스터 제어부(210)는 n번째 슬레이브 제어부(230_n)의 내부를 강제로 단락시킨다.Specifically, the master controller 210 shorts the input and output terminals Bn_Rx1 and Bn_Tx1 at the front end of the n-th slave controller 230_n (lowest slave controller) (S520). That is, the master controller 210 forcibly shorts the inside of the n-th slave controller 230_n.

이후, 마스터 제어부(210)는 슬레이브 제어부와 통신이 정상적으로 이루어지는지를 판단한다(S530). 일례로, 마스터 제어부(210)는 슬레이브 제어부(230)로 제어 정보를 전송한 후, 제어 정보에 대응하는 모든 배터리 센싱 정보가 수신되는지를 판단한다.Thereafter, the master controller 210 determines whether communication with the slave controller is normally performed (S530). As an example, the master controller 210 transmits control information to the slave controller 230 and determines whether all battery sensing information corresponding to the control information is received.

단계 S530에 따른 판단 결과, 통신이 정상적으로 이루어지는 것으로 판단하면(S530-Yes), 마스터 제어부(210)는 단락된 슬레이브 제어부의 상위 슬레이브 제어부들을 정상 슬레이브 제어부로 인식하고(S550), 단락된 슬레이브 제어부를 비정상 슬레이브로 인식한다(S560).As a result of the determination according to step S530, if it is determined that communication is normally performed (S530-Yes), the master control unit 210 recognizes the upper slave control units of the short-circuited slave control unit as normal slave control units (S550), and replaces the short-circuited slave control unit with It is recognized as an abnormal slave (S560).

이에 따라, 본 실시 예에서는 마스터 제어부(210)가 n번째 슬레이브 제어부(230_n-1)의 상위 슬레이브 제어부(230_1 ~ 230_n-1)를 정상 슬레이브 제어부로 인식하고, n번째 슬레이브 제어부(230_n)를 비정상 슬레이브 제어부로 인식한다.Accordingly, in this embodiment, the master controller 210 recognizes the upper slave controllers 230_1 to 230_n-1 of the n-th slave controller 230_n-1 as normal slave controllers, and the n-th slave controller 230_n is abnormal. It is recognized as a slave controller.

한편, 단계 S530에 따른 판단 결과, 통신이 정상적으로 이루어지지 않는 것으로 판단하면(S530-No), 마스터 제어부(210)는 단락된 슬레이브 제어부의 단락을 해제하고, 한 단 상위의 슬레이브 제어부의 입력 및 출력 단자를 단락시킨다(S560).Meanwhile, as a result of the determination in step S530, if it is determined that communication is not normally performed (S530-No), the master control unit 210 releases the short circuit of the slave control unit, and inputs and outputs of the slave control unit of one level higher. The terminal is shorted (S560).

즉, 마스터 제어부(210)는 n번째 슬레이브 제어부(230_n)의 단락을 해제하고, n-1번째 슬레이브 제어부(230_n-1)의 전단측 입력 및 출력단자(Bn-1_Rx1, Bn-1_Tx1)를 단락시킨다(S560).That is, the master control unit 210 releases the short circuit of the n-th slave control unit 230_n, and short-circuits the input and output terminals Bn-1_Rx1 and Bn-1_Tx1 at the front end of the n-1-th slave control unit 230_n-1. It does (S560).

단계 S560에서와 같이 한 단 상위의 슬레이브 제어부(230_n-1)의 내부를 단락시킨 상태에서, 마스터 제어부(210)는 단계 S530를 진행하여, 통신이 정상적으로 이루어지는지를 판단한다.As in step S560, in a state in which the inside of the slave control unit 230_n-1 at a higher stage is short-circuited, the master control unit 210 proceeds to step S530 to determine whether communication is normally performed.

*마스터 제어부(210)는 비정상 슬레이브 제어부를 검출할 때까지 단계 S530과 단계 S560를 반복해서 수행한다.* The master control unit 210 repeatedly performs steps S530 and S560 until it detects an abnormal slave control unit.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템에 있어서의 통신 불능 상태의 슬레이브 제어부를 검출하는 방법에 대해서 살펴보았다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템에 있어서의 통신 불능 상태의 슬레이부 제어부를 검출한 후 통신 재개 과정에 대해서 살펴보기로 한다.In the above, a method for detecting a slave control unit in a non-communicable state in a distributed battery management system according to an embodiment of the present invention has been described. Hereinafter, a process of resuming communication after detecting a slave unit controller in a communication disabled state in a distributed battery management system according to an embodiment of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템에 있어서의 통신 라인 재설정 및 통신 재개 동작을 도시한 플로우챠트이다.6 is a flowchart illustrating communication line resetting and communication resumption operations in the distributed battery management system according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템에 있어서의 통신 라인 재설정 및 통신 재개 동작을 설명하되, 도 4와 같은 구성을 갖는 시스템을 예로 들어 설명하며, 비정상 상태의 슬레이브 제어부(‘비정상 슬레이브 제어부’)가 검출된 이후의 과정이 개시된다.Referring to FIG. 6, an operation of resetting a communication line and resuming communication in a distributed battery management system according to an embodiment of the present invention will be described, taking a system having the configuration shown in FIG. 4 as an example, and a slave control unit in an abnormal state. ('Abnormal slave control unit') is detected and the subsequent process is initiated.

먼저, 비정상 슬레이브 제어부가 검출된 상태에서, 마스터 제어부(210)는 검출된 비정상 슬레이브 제어부의 위치를 확인한다(S600). 즉, 슬레이브 제어부들 어떤 슬레이브 제어부가 비정한 슬레이브 제어부인지를 확인하며, 본 실시 예에 있어서는 제 2 슬레이브 제어부(230_2)가 비정상 슬레이브 제어부이다.First, in a state where the abnormal slave control unit is detected, the master control unit 210 checks the location of the detected abnormal slave control unit (S600). That is, it is checked which slave control unit of the slave control units is an abnormal slave control unit, and in this embodiment, the second slave control unit 230_2 is an abnormal slave control unit.

이후, 마스터 제어부(210)는 전환부(270)로 고장 동작 제어신호를 전송하여, 제 1 전환부(271)를 온(on) 시키고, 제 2 전환부(273)를 오프(off) 시켜, 고장 모드용 통신 모듈인 제 2 통신 모듈(215)과 최하위 슬레이브 제어부(250_4)를 연결시킨다(S610).Thereafter, the master control unit 210 transmits a failure operation control signal to the switching unit 270 to turn on the first switching unit 271 and turn off the second switching unit 273, The second communication module 215, which is a communication module for failure mode, and the lowest slave control unit 250_4 are connected (S610).

이후, 마스터 제어부(210)는 비정상 슬레이브 제어부(230_2)의 전단 및 후단에 위치하는 슬레이브 제어부(230_1, 230_3) 내부의 입력 및 출력 단자를 서로 단락(short)시켜, 비정상 슬레이브 제어부(230_2)의 전단 및 후단에 위치하는 슬레이브 제어부(230_1, 230_3)와 비정상 슬레이브 제어부(230_2) 사이의 연결을 해제한다(S620).Thereafter, the master controller 210 shorts input and output terminals inside the slave controllers 230_1 and 230_3 located at the front and rear ends of the abnormal slave controller 230_2 to each other, so that the front end of the abnormal slave controller 230_2 And the connection between the slave controllers 230_1 and 230_3 located at the rear end and the abnormal slave controller 230_2 is disconnected (S620).

따라서, 비정상 슬레이브 제어부(230_2)의 전단에 위치하는 슬레이브 제어부(230_1)는 정상 모드용 통신 모듈인 제 1 통신 모듈(213)과 연결되고, 비정상 슬레이브 제어부(230_2)의 후단에 위치하는 슬레이브 제어부(230_3, 230_4)는 고장 모드용 통신 모듈인 제 2 통신 모듈(215)과 연결된다.Therefore, the slave control unit 230_1 located at the front end of the abnormal slave control unit 230_2 is connected to the first communication module 213, which is a normal mode communication module, and the slave control unit located at the rear end of the abnormal slave control unit 230_2 ( 230_3 and 230_4) are connected to the second communication module 215, which is a communication module for failure mode.

이때, 비정상 슬레이브 제어부(230)의 전단에 위치하는 슬레이브 제어부(230_1)의 전단 측 입력 및 출력 단자(B1_Rx1, B1_Tx1)가 서로 단락(short)되고, 비정상 슬레이브 제어부(230_2)의 후단에 위치하는 슬레이브 제어부(230_3)의 전단 측 입력 및 출력 단자(B3_Rx1, B3_Tx1)가 서로 단락(short)된다.At this time, input and output terminals B1_Rx1 and B1_Tx1 at the front end of the slave control unit 230_1 located at the front end of the abnormal slave control unit 230 are shorted to each other, and the slave control unit 230_2 is located at the rear end of the abnormal slave control unit 230_2. Input and output terminals B3_Rx1 and B3_Tx1 at the front end of the control unit 230_3 are shorted to each other.

단계 S620 이후, 마스터 제어부(210)가 제 1 통신 모듈(213)을 통해 최상위 슬레이브 제어부(230_1)로 제어 정보를 전송하고, 제 2 통신 모듈(215)을 통해 최하위 슬레이브 제어부(230_4)로 제어 정보를 전송하여, 배터리 센싱 정보를 요청한다(S630).After step S620, the master controller 210 transmits control information to the highest slave controller 230_1 through the first communication module 213, and the control information to the lowest slave controller 230_4 through the second communication module 215. is transmitted to request battery sensing information (S630).

이때, 제 1 통신 모듈(213)을 통해 전송되는 제어 정보는 비정상 슬레이브 제어부(230_2)의 전단에 위치하는 모든 슬레이브 제어부로 전송되며, 본 실시 예에서는 최상위 슬레이브 제어부(230_1)로 전송된다.At this time, the control information transmitted through the first communication module 213 is transmitted to all slave controllers positioned in front of the abnormal slave controller 230_2, and is transmitted to the highest slave controller 230_1 in this embodiment.

그리고, 제 2 통신 모듈(215)을 통해 전송되는 제어 정보는 비정상 슬레이브 제어부(230_2)의 후단에 위치하는 모든 슬레이브 제어부로 전송되며, 본 실시 예에 있어서는 제 3 슬레이브 제어부(230_3) 및 최하위 슬레이브 제어부(230_4)로 전송된다.And, the control information transmitted through the second communication module 215 is transmitted to all slave controllers located at the rear end of the abnormal slave controller 230_2, and in this embodiment, the third slave controller 230_3 and the lowest slave controller It is transmitted to (230_4).

따라서, 상기 제어 정보는 비정상 슬레이브 제어부(230_2)를 제외한 모든 슬레이브 제어부(230_1, 230_3, 230_4)로 전송된다.Accordingly, the control information is transmitted to all slave controllers 230_1, 230_3, and 230_4 except for the abnormal slave controller 230_2.

단계 S630 이후, 제어 정보를 수신한 슬레이브 제어부(230_1, 230_3, 230_4)는 자신과 각각 연결된 배터리 모듈(250_1, 250_3, 250_4)을 센싱하여 배터리 센싱 정보를 생성하여 마스터 제어부(210)로 전송한다(S640).After step S630, the slave controllers 230_1, 230_3, and 230_4 that have received the control information sense the battery modules 250_1, 250_3, and 250_4 connected to them to generate battery sensing information and transmit it to the master controller 210 ( S640).

그러면, 마스터 제어부(210)는 제 1 및 제 2 통신 모듈(213, 215)을 통해 슬레이브 제어부(230_1, 230_3, 230_4)로부터 전송되는 배터리 센싱 정보를 수신한다(S650).Then, the master controller 210 receives battery sensing information transmitted from the slave controllers 230_1, 230_3, and 230_4 through the first and second communication modules 213 and 215 (S650).

따라서, 마스터 제어부(210)는 비정상 슬레이브 제어부(230_2)를 제외한 다른 모든 슬레이브 제어부(230_1, 230_3, 230_4)로부터 배터리 센싱 정보를 획득하는 것이 가능하다.Accordingly, the master controller 210 can acquire battery sensing information from all other slave controllers 230_1, 230_3, and 230_4 except for the abnormal slave controller 230_2.

이상과 같이 본 발명의 실시 예에 따른 통신 라인 재설정 및 통신 재개 과정은 단계 S600 ~ S650을 통해 이루어질 수 있다. 하지만, 단계 S650 이후에 하기와 같은 과정이 더 이루어질 수 있다.As described above, the process of resetting the communication line and resuming communication according to the embodiment of the present invention may be performed through steps S600 to S650. However, the following process may be further performed after step S650.

즉, 단계 S650 이후에, 마스터 제어부(210)는 수신한 배터리 센싱 정보를 바탕으로 비정상 슬레이브 제어부(230_2) 외 다른 슬레이브 제어부(230_1, 230_3, 230_4)의 동작 상태를 확인한다(S660).That is, after step S650, the master controller 210 checks the operating states of the slave controllers 230_1, 230_3, and 230_4 other than the abnormal slave controller 230_2 based on the received battery sensing information (S660).

이때, 단계 S660에 따른 확인 결과를 바탕으로, 마스터 제어부(210)는 비정상으로 동작하는 슬레이브 제어부가 존재하는지를 판단하고(S670), 판단 결과, 비정상으로 동작하는 슬레이브 제어부가 존재하는 경우(S670-Yes), 비정상 슬레이브 제어부를 검출한다(S680).At this time, based on the confirmation result according to step S660, the master controller 210 determines whether there is a slave controller operating abnormally (S670), and as a result of the determination, if there is a slave controller operating abnormally (S670-Yes) ), an abnormal slave control unit is detected (S680).

한편, 단계 S670에 따른 판단 결과, 비정상으로 동작하는 슬레이브 제어부가 존재하는 않는 것으로 판단되면(S670-No), 본 발명의 실시 예에 따른 통신 재개 과정은 종료된다.Meanwhile, as a result of the determination in step S670, when it is determined that there is no abnormally operating slave control unit (S670-No), the process of resuming communication according to an embodiment of the present invention is terminated.

이상에서는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 구성, 시스템의 상태별 동작, 비정상 슬레이브 제어부의 검출방법, 통신 라인 재설정 및 통신 재개 방법에 대해서 살펴보았다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 배터리 관리 방법에 대해서 살펴보기로 한다.In the above, the configuration of the distributed battery management system according to the embodiment of the present invention, the operation of the system according to the state, the method of detecting the abnormal slave control unit, and the method of resetting the communication line and resuming communication have been reviewed. Hereinafter, a battery management method of a distributed battery management system according to an embodiment of the present invention will be described.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 배터리 관리 동작에 따른 순서를 도시한 플로우챠트이다.7 is a flowchart illustrating a sequence according to a battery management operation of a distributed battery management system according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 배터리 관리 시스템의 배터리 관리 동작을 설명하되, 최초에는 시스템이 정상적으로 동작하는 것으로 가정한다.A battery management operation of the distributed battery management system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7 , but initially, it is assumed that the system operates normally.

먼저, 시스템(200)이 정상 상태인 경우, 마스터 모듈(210)이 정상 모드로 동작하면서 배터리 모듈(250_1 ~ 250_n)을 관리한다(S700). 이때, 시스템(200)은 일례로 도 3에 도시된 바와 같이 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.First, when the system 200 is in a normal state, the master module 210 manages the battery modules 250_1 to 250_n while operating in a normal mode (S700). In this case, the system 200 may be configured as shown in FIG. 3 as an example, but is not limited thereto.

단계 S700에 있어서의 시스템(200)의 동작을 살펴보면, 마스터 제어부(210)가 제어 정보를 슬레이브 제어부(230)로 전송하고, 제어 정보에 대한 응답으로 슬레이브 제어부(230)로부터 전송되는 배터리 센싱 정보를 수신하고, 수신한 배터리 센싱 정보를 바탕으로 배터리 모듈을 관리한다. Looking at the operation of the system 200 in step S700, the master controller 210 transmits control information to the slave controller 230, and the battery sensing information transmitted from the slave controller 230 in response to the control information. and manages the battery module based on the received battery sensing information.

이때, 마스터 제어부(210)는 제 1 통신 모듈(213)을 이용하여 슬레이브 제어부(230)와 통신하며, 전환부(270)의 제 1 전환부(271)는 오프(off) 상태이고, 전환부(270)의 제 2 전환부(273)는 온(on) 상태이다.At this time, the master controller 210 communicates with the slave controller 230 using the first communication module 213, the first switch 271 of the switch 270 is in an off state, and the switch The second switching unit 273 of 270 is in an on state.

정상 상태의 시스템(200)의 동작과 관련된 사항은 도 3에 대한 설명을 참조하면 되므로, 상세한 설명은 생략한다.Matters related to the operation of the system 200 in a steady state may be referred to the description of FIG. 3 , so detailed descriptions thereof are omitted.

한편, 마스터 제어부(210)는 정상 모드로 동작하면서, 수신한 배터리 센싱 정보를 바탕으로 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는지를 판단한다(S710).Meanwhile, while operating in the normal mode, the master controller 210 determines whether there is an abnormal slave controller based on the received battery sensing information (S710).

이때, 마스터 제어부(210)는 다수의 슬레이브 제어부(230)로부터 전송되는 배터리 센싱 정보를 모두 수신하였는지를 근거로 하여 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는지를 판단한다.At this time, the master controller 210 determines whether there is an abnormal slave controller based on whether all battery sensing information transmitted from the plurality of slave controllers 230 is received.

즉, 마스터 제어부(210)는 다수의 슬레이브 제어부(230)로부터 전송되는 배터리 센싱 정보를 모두 수신하였으면 비정상 슬레이브 제어부가 존재하지 않는 것으로 판단하고, 수신하지 못한 배터리 센싱 정보가 있으면 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는 것으로 판단한다.That is, if the master controller 210 receives all the battery sensing information transmitted from the plurality of slave controllers 230, it is determined that the abnormal slave controller does not exist, and if there is battery sensing information that has not been received, the abnormal slave controller exists. judge it to be

단계 S710에 따른 판단 결과, 비정상 슬레이브 제어부가 존재하지 않는 것으로 판단하면(S710-No), 마스터 제어부(210)는 정상 모드로 동작하면서 배터리 모듈(250)을 관리한다.As a result of the determination in step S710, if it is determined that there is no abnormal slave control unit (S710-No), the master control unit 210 manages the battery module 250 while operating in a normal mode.

반면, 단계 S710에 따른 판단 결과, 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는 것으로 판단하면(S710-Yes), 마스터 제어부(210)는 비정상 슬레이브 제어부를 검출한다(S720). On the other hand, as a result of the determination in step S710, if it is determined that there is an abnormal slave control unit (S710-Yes), the master control unit 210 detects the abnormal slave control unit (S720).

비정상 슬레이브 제어부 검출과 관련된 사항은 도 5 및 이와 관련된 상세한 설명을 참조하면 되므로, 비정상 슬레이브 제어부 검출에 대한 상세한 설명은 생략한다.Matters related to the detection of the abnormal slave controller may be referred to FIG. 5 and related detailed descriptions, and thus, a detailed description of the detection of the abnormal slave controller will be omitted.

이후, 마스터 제어부(210)는 통신 라인을 재설정하고, 고장 모드로 동작하며(S730), 고장 모드로 동작하면서, 배터리 센싱 정보를 바탕으로 배터리 모듈(250)을 관리한다(S740).Thereafter, the master controller 210 resets the communication line, operates in a failure mode (S730), and manages the battery module 250 based on the battery sensing information while operating in a failure mode (S740).

한편, 단계 S740에 있어서의 시스템(200)은 일례로 도 4에 도시된 바와 같이 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the system 200 in step S740 may be configured as shown in FIG. 4 as an example, but is not limited thereto.

단계 S740에 있어서의 시스템(200)의 동작을 살펴보면, 마스터 제어부(210)는 제 1 및 제 2 통신 모듈(213, 215)을 이용하여 슬레이브 제어부와 통신하면서 배터리 센싱 정보를 수신한다.Looking at the operation of the system 200 in step S740, the master controller 210 receives battery sensing information while communicating with the slave controller using the first and second communication modules 213 and 215.

이때, 전환부(270)의 제 1 전환부(271)는 온(on) 상태이고, 전환부(270)의 제 2 전환부(273)는 오프(off) 상태이다.At this time, the first switching unit 271 of the switching unit 270 is in an on state, and the second switching unit 273 of the switching unit 270 is in an off state.

이때, 통신 라인 재설정 및 고장 모드 동작과 관련된 사항은 도 4, 6 및 그와 관련된 상세한 설명을 참조하면 되므로, 통신 라인 재설정 및 고장 모드 동작에 대한 상세한 설명은 생략한다.At this time, since matters related to resetting the communication line and operation in the failure mode can be referred to FIGS. 4 and 6 and detailed descriptions thereof, detailed descriptions of resetting the communication line and operation in the failure mode are omitted.

한편, 본 발명에 따른 분산형 배터리 관리 시스템 및 관리 방법을 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.On the other hand, although the distributed battery management system and management method according to the present invention have been described according to embodiments, the scope of the present invention is not limited to specific embodiments, and will be apparent to those skilled in the art in relation to the present invention. Various alternatives, modifications, and changes can be implemented within the scope.

따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments described in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be construed by the claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

200 : 배터리 관리 시스템 210 : 마스터 제어부
211 : 제어 모듈 213 : 제 1 통신 모듈
215 : 제 2 통신 모듈 230 : 슬레이브 제어부
231 : 센싱 모듈 250 : 배터리 모듈
270 : 전환부 271 : 제 1 전환부
273 : 제 2 전환부
200: battery management system 210: master control unit
211: control module 213: first communication module
215: second communication module 230: slave control unit
231: sensing module 250: battery module
270: conversion unit 271: first conversion unit
273: second conversion unit

Claims (11)

다수의 배터리 모듈을 관리하는 분산형 배터리 관리 시스템에 있어서,
상기 다수의 배터리 모듈에 각각 연결되어, 연결된 배터리 모듈에 대한 배터리 센싱 정보를 생성하는 다수의 슬레이브 제어부;
상기 다수의 슬레이브 제어부 중 최상위 슬레이브 제어부와 연결되고, 최하위 슬레이브 제어부와는 선택적으로 연결되는 마스터 제어부; 및
상기 마스터 제어부와 상기 최하위 슬레이브 제어부 사이에 위치하며, 상기 마스터 제어부의 제어에 따라 동작하여, 상기 마스터 제어부와 상기 최하위 슬레이브 제어부를 연결하거나, 상기 마스터 제어부와 상기 최하위 슬레이브 제어부 사이의 연결을 해제하는 전환부를 포함하고,
상기 마스터 제어부는 상기 최상위 슬레이브 제어부 또는 상기 최하위 슬레이브 제어부로부터 전송되는 배터리 센싱 정보를 바탕으로 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는지 판단하고, 상기 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는 경우 상기 최상위 슬레이브 제어부와 연결되는 제 1 통신 모듈 및 상기 최하위 슬레이브 제어부와 연결되는 제 2 통신 모듈을 통해 상기 배터리 센싱 정보를 수신하는 고장 모드로 전환하되,
상기 마스터 제어부는 상기 최하위 슬레이브 제어부부터 순차적으로 내부를 단락시킴으로써 상기 비정상 슬레이브 제어부를 검출하는 것을 특징으로 하는 분산형 배터리 관리 시스템.
In a distributed battery management system that manages a plurality of battery modules,
a plurality of slave controllers respectively connected to the plurality of battery modules and generating battery sensing information for the connected battery modules;
a master controller connected to the highest slave controller among the plurality of slave controllers and selectively connected to the lowest slave controller; and
It is located between the master controller and the lowest slave controller, and operates under the control of the master controller to connect the master controller and the lowest slave controller or release the connection between the master controller and the lowest slave controller. including wealth,
The master controller determines whether an abnormal slave controller exists based on battery sensing information transmitted from the highest slave controller or the lowest slave controller, and if the abnormal slave controller exists, a first communication module connected to the top slave controller And converting to a failure mode in which the battery sensing information is received through a second communication module connected to the lowest slave control unit,
The distributed battery management system, characterized in that the master control unit detects the abnormal slave control unit by sequentially shorting the inside from the lowest slave control unit.
청구항 1에 있어서,
상기 마스터 제어부는 상기 다수의 슬레이브 제어부로부터 전송되는 배터리 센싱 정보를 모두 수신하면 상기 비정상 슬레이브 제어부가 존재하지 않는 것으로 판단하고, 수신하지 못한 배터리 센싱 정보가 있으면 상기 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 분산형 배터리 관리 시스템.
The method of claim 1,
The master controller determines that the abnormal slave controller does not exist when all battery sensing information transmitted from the plurality of slave controllers is received, and determines that the abnormal slave controller exists if there is battery sensing information that has not been received. Distributed battery management system featuring.
청구항 1에 있어서,
상기 마스터 제어부는 상기 다수의 슬레이브 제어부가 모두 정상적으로 동작하는 상태의 경우, 상기 제 1 통신 모듈을 통해 상기 다수의 슬레이브 제어부로부터 전송되는 배터리 센싱 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 분산형 배터리 관리 시스템.
The method of claim 1,
Wherein the master controller receives battery sensing information transmitted from the plurality of slave controllers through the first communication module when all of the plurality of slave controllers are normally operating.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 마스터 제어부는 상기 최하위 슬레이브 제어부부터 순차적으로 내부를 단락시키고 통신이 정상적으로 이루어지는지 판단하고, 통신이 정상적으로 이루어지는 경우 단락된 슬레이브 제어부를 비정상 슬레이브 제어부로 인식하는 것을 특징으로 하는 분산형 배터리 관리 시스템.
The method of claim 1,
The master control unit sequentially shorts the inside from the lowest slave control unit, determines whether communication is normally performed, and recognizes the shorted slave control unit as an abnormal slave control unit when communication is normally performed Distributed battery management system.
다수의 배터리 모듈과 각각 연결된 슬레이브 제어부로부터 전송되는 배터리 센싱 정보를 바탕으로 상기 다수의 배터리 모듈을 관리하는 분산형 배터리 관리 방법에 있어서,
상기 배터리 센싱 정보를 바탕으로 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는지를 판단하는 단계;
상기 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는 경우, 최상위 슬레이브 제어부와 연결되는 제 1 통신 모듈 및 최하위 슬레이브 제어부와 연결되는 제 2 통신 모듈을 통해 상기 배터리 센싱 정보를 수신하는 고장 모드로 전환하는 단계; 및
상기 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는 경우, 상기 비정상 슬레이브 제어부를 검출하는 단계를 포함하고,
상기 비정상 슬레이브 제어부를 검출하는 단계는, 상기 최하위 슬레이브 제어부부터 순차적으로 내부를 단락시킴으로써 상기 비정상 슬레이브 제어부를 검출하는 분산형 배터리 관리 방법.
In the distributed battery management method for managing the plurality of battery modules based on battery sensing information transmitted from a slave control unit connected to each of the plurality of battery modules,
determining whether an abnormal slave control unit exists based on the battery sensing information;
switching to a failure mode for receiving the battery sensing information through a first communication module connected to the highest slave control unit and a second communication module connected to the lowest slave control unit when the abnormal slave control unit exists; and
When the abnormal slave control unit exists, detecting the abnormal slave control unit;
In the detecting of the abnormal slave control unit, the abnormal slave control unit is detected by sequentially short-circuiting an inside of the lowest slave control unit.
청구항 6에 있어서,
상기 판단하는 단계는, 상기 다수의 슬레이브 제어부로부터 전송되는 배터리 센싱 정보를 모두 수신하면 상기 비정상 슬레이브 제어부가 존재하지 않는 것으로 판단하고, 수신하지 못한 배터리 센싱 정보가 있으면 상기 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 분산형 배터리 관리 방법.
The method of claim 6,
The determining step may include determining that the abnormal slave controller does not exist when all battery sensing information transmitted from the plurality of slave controllers is received, and determining that the abnormal slave controller exists if there is battery sensing information that has not been received. Distributed battery management method, characterized in that.
청구항 6에 있어서, 상기 분산형 배터리 관리 방법은,
상기 다수의 슬레이브 제어부 중 상기 최상위 슬레이브 제어부와 연결되고, 상기 최하위 슬레이브 제어부와는 선택적으로 연결된 마스터 제어부에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 분산형 배터리 관리 방법.
The method according to claim 6, wherein the distributed battery management method,
Distributed battery management method, characterized in that performed by a master controller connected to the highest slave controller among the plurality of slave controllers and selectively connected to the lowest slave controller.
청구항 8에 있어서,
상기 고장 모드로 전환하는 단계는, 상기 마스터 제어부와 상기 최하위 슬레이브 제어부 사이에 위치하는 전환부를 제어하여 상기 마스터 제어부와 상기 최하위 슬레이브 제어부가 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 분산형 배터리 관리 방법.
The method of claim 8,
The switching to the failure mode may include controlling a switching unit located between the master controller and the lowest slave controller so that the master controller and the lowest slave controller are connected.
삭제delete 청구항 6에 있어서,
상기 고장 모드로 전환하는 단계 이후에, 상기 비정상 슬레이브 제어부가 존재하는 경우, 상기 비정상 슬레이브 제어부를 검출하는 단계;를 더 포함하고,
상기 비정상 슬레이브 제어부를 검출하는 단계는, 상기 최하위 슬레이브 제어부부터 순차적으로 내부를 단락시키고 통신이 정상적으로 이루어지는지 판단하고, 통신이 정상적으로 이루어지는 경우 단락된 슬레이브 제어부를 비정상 슬레이브 제어부로 인식하는 것을 특징으로 하는 분산형 배터리 관리 방법.
The method of claim 6,
After the step of switching to the failure mode, if the abnormal slave control unit exists, detecting the abnormal slave control unit; further comprising;
In the step of detecting the abnormal slave control unit, the inside is sequentially shorted from the lowest slave control unit, and it is determined whether communication is normally performed, and when communication is normally performed, the shorted slave control unit is recognized as an abnormal slave control unit. How to take care of your battery.
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