KR102565079B1 - Battery control device - Google Patents

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김석환
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Abstract

본 발명은 배터리 제어장치에 관한 것으로, 복수의 배터리 모듈로 이루어진 배터리랙, 상기 배터리랙에 저장된 전력을 방전시키는 방전부, 상기 배터리랙의 방전 도중 상기 배터리랙의 상태를 센싱하는 통합 센서부, 상기 통합 센서부의 데이터를 기설정된 임계값과 비교하여 상기 배터리랙의 이상상태를 판단하는 판단부 및 상기 판단부의 판단결과 이상발생시 배터리랙의 방전을 중단하도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.The present invention relates to a battery control device, a battery rack composed of a plurality of battery modules, a discharging unit for discharging electric power stored in the battery rack, an integrated sensor unit for sensing a state of the battery rack during discharging of the battery rack, the above It is configured to include a determination unit for determining an abnormal state of the battery rack by comparing the data of the integrated sensor unit with a predetermined threshold, and a control unit for controlling to stop discharging of the battery rack when an abnormality occurs as a result of the determination of the determination unit.

Description

배터리 제어장치{Battery control device}Battery control device {Battery control device}

본 발명은 배터리 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리랙 및 각각의 배터리 모듈을 안전하게 방전하기 위한 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery control device, and more particularly, to a control device for safely discharging a battery rack and each battery module.

배터리는 화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 기구이며, 그 중 리튬이온 배터리는 현재 상용화되어 있는 이차전지 중에서 가장 성능이 우수하다는 장점이 있다. 리튬이온 배터리는 다른 이차 전지들 대비 상대적으로 무게가 가볍고 에너지 밀도가 높기 때문에, 휴대용 제품에서부터 대형 에너지 저장 시스템에 이르기까지 다양한 분야에 널리 이용되고 있다. 리튬이온 배터리는 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 전기자동차, 퍼스널 모빌리티(전동 킥보드, 전기자전거 등) 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System) 등의 다양한 어플리케이션에 광범위하게 적용되고 있다.A battery is a device that converts chemical energy into electrical energy, and among them, a lithium ion battery has the advantage of having the best performance among currently commercialized secondary batteries. Since lithium ion batteries are relatively light in weight and have high energy density compared to other secondary batteries, they are widely used in various fields ranging from portable products to large energy storage systems. Lithium-ion batteries are widely applied to various applications such as smart phones, tablet computers, electric vehicles, personal mobility (electric kickboards, electric bicycles, etc.) and energy storage systems (ESS).

그러나, 리튬이온 배터리는 과충전, 과방전, 과전압, 과전류 등과 같이 화학적으로 불안정한 상태에 이르게 되면 폭발하거나 부풀어 오를 수 있는 위험 요소도 내포하고 있으며, 이에 따라 배터리의 효율적 에너지 사용과 안정성 문제가 더욱 부각되고 있다.However, lithium-ion batteries also contain risk factors that can explode or swell when they reach a chemically unstable state such as overcharge, overdischarge, overvoltage, or overcurrent. there is.

최근 배터리가 화학적 불안정 상태에 있는지를 확인하기 위해 배터리의 전압 및 전류를 모니터링하는 기술이 개발되었으나, 배터리의 전력을 방전할 때 배터리의 주변의 상황을 모니터링하며 배터리의 이상상태에 따라 방전을 중단하도록 제어하는 구성을 포함하고 있지 않아 배터리 방전에 따른 상황을 실시간으로 파악하기 어려운 문제가 있다. Recently, a technology for monitoring the voltage and current of the battery has been developed to determine whether the battery is in a chemically unstable state. Since it does not include a control component, it is difficult to grasp the situation according to battery discharge in real time.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 복수의 배터리 모듈로 이루어진 배터리랙 및 배터리 모듈을 안정적으로 방전하도록 하는 배터리 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above-described problems of the prior art, the object of the present invention is to provide a battery control device to stably discharge the battery rack and the battery module consisting of a plurality of battery modules.

본 발명은 방전하는 배터리랙 및 배터리 모듈의 상태를 모니터링하며, 이상상태일 경우 배터리의 방전을 중단하도록 제어하는 배터리 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a battery control device that monitors the state of a battery rack and a battery module to be discharged, and controls to stop discharging the battery in an abnormal state.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other objects not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배터리 전력을 제어하는 장치에 있어서, 복수의 배터리 모듈로 이루어진 배터리랙, 상기 배터리랙에 저장된 전력을 방전시키는 방전부, 상기 배터리랙의 방전 도중 상기 배터리랙의 상태를 센싱하는 통합 센서부, 상기 통합 센서부의 데이터를 기설정된 임계값과 비교하여 상기 배터리랙의 이상상태를 판단하는 판단부 및 상기 판단부의 판단결과 이상발생시 배터리랙의 방전을 중단하도록 제어하는 제어부를 포함하는 배터리 제어장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object, in the device for controlling battery power, a battery rack made of a plurality of battery modules, a discharge unit for discharging power stored in the battery rack, the battery rack during discharging of the battery rack An integrated sensor unit for sensing the state of the integrated sensor unit, a determination unit for comparing the data of the integrated sensor unit with a predetermined threshold value to determine an abnormal state of the battery rack, and a control to stop discharging the battery rack when an abnormality occurs as a result of the determination of the determination unit A battery control device including a control unit is provided.

상기 통합 센서부는 상기 배터리랙 내부의 온도를 측정하는 온도센서, 상기 배터리랙 내부의 습도를 측정하는 습도센서, 상기 배터리랙의 전압을 측정하는 전압센서 및 상기 배터리랙의 전류를 측정하는 전류센서를 포함한다.The integrated sensor unit a temperature sensor for measuring the temperature inside the battery rack, a humidity sensor for measuring the humidity inside the battery rack, a voltage sensor for measuring the voltage of the battery rack and a current sensor for measuring the current of the battery rack include

상기 통합 센서부의 센싱된 데이터를 이용하여 상기 배터리팩의 SOC(state of charge)를 추정하는 추정부를 더 포함하고, 상기 판단부는 상기 추정된 SOC가 기설정된 임계값을 초과할 경우 이상상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.An estimator for estimating a state of charge (SOC) of the battery pack using data sensed by the integrated sensor unit, wherein the determination unit determines an abnormal state when the estimated SOC exceeds a predetermined threshold characterized by

상기 배터리 랙 내부의 온도를 조절하기 위한 팬(Fan)을 더 포함한다.It further includes a fan (Fan) for adjusting the temperature inside the battery rack.

상기 통합 센서부는 상기 팬의 동작여부를 감지하는 팬 감지센서를 더 포함하고, 상기 판단부는 상기 팬의 동작이 중단된 경우를 이상상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.The integrated sensor unit may further include a fan detection sensor for detecting whether the fan is operating, and the determination unit may determine a case in which the operation of the fan is stopped as an abnormal state.

상기 배터리팩에서 방전시킨 출력전력을 상기 팬 감지센서로 공급하는 공급부;를 더 포함한다.A supply unit supplying output power discharged from the battery pack to the fan sensor.

상기 통합 센서부의 데이터를 저장하는 저장부, 상기 통합 센서부의 데이터를 모니터링하는 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 디스플레이부는 이상상태일 경우 알림을 제공하는 것을 특징으로 한다.It may further include a storage unit for storing data of the integrated sensor unit and a display unit for monitoring the data of the integrated sensor unit, wherein the display unit provides a notification when an abnormal state occurs.

이상과 같은 본 발명의 배터리 제어장치에 따르면, 방전되고 있는 복수의 배터리 모듈 및 배터리랙의 상태를 실시간으로 확인하며, 배터리 랙이 이상상태일 경우 방전을 중단하도록 제어함으로써, 방전 과정을 안정적으로 동작시킬 수 있으며 배터리 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the battery control device of the present invention as described above, the discharging process is stably operated by checking the status of a plurality of battery modules and battery racks being discharged in real time, and controlling to stop discharging when the battery rack is in an abnormal state. and improve the reliability of the battery system.

본 발명은 배터리 랙의 상태를 센싱하여 센싱 데이터를를 저장하고 실시간으로 모니터링함으로써, 배터리의 상태에 대해 관리자가 용이하게 파악하고 관리할 수 있도록 하는 효과가 있다.The present invention has the effect of allowing the administrator to easily identify and manage the state of the battery by sensing the state of the battery rack, storing the sensing data and monitoring in real time.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects obtainable in the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. will be.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 제어장치를 설명하기 위한 구성도
도 2a 및 2b는 도 1의 배터리랙을 설명하기 위한 예시도
도 3은 도 1의 통합 센서부를 설명하기 위한 구성도
도 4a 및 도 4b는 도 1의 디스플레이부에서 출력된 화면 예시도1 is a configuration diagram for explaining a battery control device according to the present invention
Figures 2a and 2b is an exemplary view for explaining the battery rack of Figure 1
3 is a configuration diagram for explaining the integrated sensor unit of FIG. 1
4A and 4B are examples of screens output from the display unit of FIG. 1

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Objects and effects of the present invention, and technical configurations for achieving them will become clear with reference to embodiments described later in detail in conjunction with the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 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. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in a variety of different forms. Only these embodiments are provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and the present invention is defined by the scope of the claims. only become Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

이와 같은 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention is described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and is described below and the technical spirit of the present invention by those skilled in the art to which the present invention belongs. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the claims to be made.

이하에서는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본원이 이러한 실시 예와 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the embodiments shown in the drawings. However, the present application is not limited to these examples and drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 제어장치(100)를 설명하기 위한 구성도이다.1 is a configuration diagram for explaining a battery control device 100 according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 제어장치(100)는 복수의 배터리 모듈로 이루어진 배터리랙(110), 배터리랙에 저장된 전력을 방전시키는 방전부(120), 배터리랙(110)의 상태를 센싱하는 통합 센서부(130), 배터리랙(110)의 SOC(state of charge)를 추정하는 추정부(140), 배터리랙(110)에 대해 이상상태를 판단하는 판단부(150), 배터리랙(110)의 방전을 중단하도록 제어하는 제어부(160), 배터리랙(110) 내부의 온도를 조절하기 위한 팬(Fan)(170), 방전시킨 출력전력을 팬 감지센서로 공급하는 공급부(180), 상기 통합 센서부(130)의 데이터를 저장하는 저장부(190) 및 모니터링하는 디스플레이부(200)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the battery control device 100 according to the present invention includes a battery rack 110 composed of a plurality of battery modules, a discharging unit 120 for discharging power stored in the battery rack, and a battery rack 110 An integrated sensor unit 130 for sensing the state of, an estimator 140 for estimating a state of charge (SOC) of the battery rack 110, a determination unit 150 for determining an abnormal state for the battery rack 110 A controller 160 for controlling discharging of the battery rack 110, a fan 170 for adjusting the temperature inside the battery rack 110, and a supply unit for supplying the discharged output power to the fan detection sensor. 180, a storage unit 190 for storing data of the integrated sensor unit 130, and a display unit 200 for monitoring.

배터리 랙(Battery Rack)(110)은 직·병렬로 연결된 다수의 배터리 셀(115)을 포함한다. 다수의 배터리셀(115)을 직·병렬로 연결하여 배터리 모듈(113)을 형성하고, 이 모듈들(n개의 모듈)(113)을 병렬로 연결하여 배터리 랙(110)을 형성한다.A battery rack (Battery Rack) 110 includes a plurality of battery cells 115 connected in series and parallel. A battery module 113 is formed by connecting a plurality of battery cells 115 in series and parallel, and a battery rack 110 is formed by connecting these modules (n modules) 113 in parallel.

상기 배터리 랙(110)은 전력 저장 장치 이외에도 이차 전지를 이용하는 자동차, ESS(Energy Storage System, 에너지저장시스템) 등 기타 다른 장치나 기구 및 설비 등에도 구비될 수 있음은 물론이다. 그리고 배터리 셀(110)은 리튬이온 배터리일 수 있다.Of course, the battery rack 110 may be provided in other devices, instruments, and facilities, such as a vehicle using a secondary battery, an ESS (Energy Storage System, an energy storage system), in addition to a power storage device. And the battery cell 110 may be a lithium ion battery.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 랙(110)은 복수 개의 배터리 모듈(113a, 113b, 113c, … )이 병렬로 연결되어 다단 형태로 구비되어 있으며, 각 배터리 모듈(113)은 직·병렬로 연결된 복수 개의 배터리 셀(115)들로 이루어진다. 상기 배터리 랙(110)은 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Referring to Figures 2a and 2b, the battery rack 110 according to an embodiment of the present invention is provided with a plurality of battery modules (113a, 113b, 113c, ...) connected in parallel in a multi-stage form, each battery The module 113 is composed of a plurality of battery cells 115 connected in series and parallel. The battery rack 110 is not limited to the described embodiment.

방전부(120)는 전력스위치를 턴온시켜 배터리팩(110)에 저장된 전력을 방전시키는 역할이다. 물론, 방전부(120)는 배터리 모듈(113) 각각에 저장된 전력을 방전시킬 수도 있다.The discharge unit 120 serves to discharge the power stored in the battery pack 110 by turning on the power switch. Of course, the discharge unit 120 may discharge power stored in each of the battery modules 113 .

통합 센서부(130)는 배터리랙(110)의 상태를 센싱하는 역할이며, 배터리 모듈(113) 각각의 상태도 센싱할 수 있다.The integrated sensor unit 130 serves to sense the state of the battery rack 110 and may also sense the state of each battery module 113 .

도 3에 도시된 바와 같이, 통합 센서부(130)는 배터리랙(110) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(131), 습도를 측정하는 습도센서(133), 배터리랙(110)의 전압을 측정하는 전압센서(135), 전류를 측정하는 전류센서(137), 팬(170)의 동작여부를 감지하는 팬 감지센서(139)를 포함한다.As shown in Figure 3, the integrated sensor unit 130 is a temperature sensor 131 for measuring the temperature inside the battery rack 110, a humidity sensor 133 for measuring humidity, the voltage of the battery rack 110 A voltage sensor 135 for measuring, a current sensor 137 for measuring current, and a fan detection sensor 139 for detecting whether the fan 170 is operating are included.

상기 온도센서(131) 및 습도센서(133)는 배터리 랙(110) 내부에 위치하여 배터리 랙(110) 내부의 온도 및 습도를 측정할 수 있으나, 배터리 모듈(113) 각각에 구비되어 하나의 배터리 모듈(113)에 대한 온도 및 습도를 측정할 수 도 있다. 또한, 상기 전압센서(135) 및 전류센서(137)는 배터리 랙(110)에 대한 전압 및 전류를 측정할 수 있고, 각각의 배터리 모듈(113) 또는 배터리 셀(115)에 대한 전압 및 전류를 측정할 수 도 있다.The temperature sensor 131 and the humidity sensor 133 are located inside the battery rack 110 to measure the temperature and humidity inside the battery rack 110, but are provided in each battery module 113 to form one battery. Temperature and humidity for module 113 may also be measured. In addition, the voltage sensor 135 and the current sensor 137 may measure the voltage and current for the battery rack 110, and the voltage and current for each battery module 113 or battery cell 115 can also be measured.

상기 팬 감지센서(139)는 전압출력 AC 전류 센서를 이용하여 팬(170)의 동작여부를 감지한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 팬 감지센서(139)는 Wison 사의 WCS2801 모델을 사용할 수 있다.The fan detection sensor 139 detects whether the fan 170 is operating using a voltage output AC current sensor. According to one embodiment of the present invention, the fan detection sensor 139 may use the WCS2801 model of Wison.

추정부(140)는 통합 센서부(120)에서 통합 센서부의 센싱된 데이터를 이용하여 상기 배터리랙(110)의 SOC(state of charge)를 추정한다. 즉, 추정부(140)는 측정된 전압데이터, 전류데이터와 배터리랙 주변을 측정한 온도데이터를 이용하여 상기 배터리랙(110)의 SOC(state of charge)를 추정할 수 있다.The estimator 140 estimates the state of charge (SOC) of the battery rack 110 using the data sensed by the integrated sensor unit 120 in the integrated sensor unit 120 . That is, the estimator 140 may estimate the SOC (state of charge) of the battery rack 110 using the measured voltage data, current data and temperature data measured around the battery rack.

판단부(150)는 통합 센서부(120)에서 측정된 데이터를 기설정된 임계값과 비교하며, 기설정된 임계값을 초과하는 경우 이상상태를 판단한다. 즉, 판단부(150)는 통합 센서부(120)에서 측정된 온도데이터, 습도데이터, 전압데이터, 전류데이터 중 적어도 하나 이상이 기 설정된 임계값보다 클 경우 이상상태로 판단한다.The determination unit 150 compares the data measured by the integrated sensor unit 120 with a preset threshold value, and determines an abnormal state when the preset threshold value is exceeded. That is, the determination unit 150 determines an abnormal state when at least one of the temperature data, humidity data, voltage data, and current data measured by the integrated sensor unit 120 is greater than a predetermined threshold value.

또, 판단부(150)는 추정부(130)에서 추정된 SOC가 기설정된 임계 SOC값을 초과하는 경우에도 이상상태로 판단하며, 배터리랙(110)의 온도를 조절하는 팬(170)이 동작하지 않을 경우에도 이상상태로 판단한다.In addition, the determination unit 150 determines the abnormal state even when the SOC estimated by the estimator 130 exceeds a predetermined threshold SOC value, and the fan 170 for controlling the temperature of the battery rack 110 operates. Even if it does not, it is judged as an abnormal state.

제어부(160)는 이상상태일 경우, 배터리랙(110)의 방전을 중단하도록 제어하는 역할이다. 제어부(160)는 배터리 모듈(113) 각각의 상태를 측정하여 이상상태를 판단한 경우, 해당 배터리 모듈(113)만 방전을 중단시킬 수 도 있다. 이는 이상상태가 발생한 배터리 셀로 인하여 열 폭주 및 열 전파 위험을 배터리 모듈(10) 단위에서 효과적으로 방지하기 위함이다.When the controller 160 is in an abnormal state, the role of controlling to stop the discharge of the battery rack (110). When an abnormal state is determined by measuring the state of each battery module 113, the controller 160 may stop discharging only the corresponding battery module 113. This is to effectively prevent the risk of thermal runaway and heat propagation due to a battery cell having an abnormal state in the unit of the battery module 10 .

팬(170)은 배터리 랙(110) 내부의 온도를 조절하기 위해 배터리랙(110) 마다 하나가 설치되거나, 배터리 모듈(113) 각각마다 별도로 설치될 수 있다.The fan 170 may be installed one per battery rack 110 or installed separately for each battery module 113 to adjust the temperature inside the battery rack 110 .

공급부(180)는 배터리팩(110) 또는 배터리 모듈(113)에서 방전시킨 출력전력을 팬 감지센서(139)로 공급한다.The supply unit 180 supplies output power discharged from the battery pack 110 or the battery module 113 to the fan detection sensor 139 .

본 발명의 일 실시예에 따른 공급부(180)는 방전이 중단되어 전류가 흐르지 않을 경우, 팬 감지센서(139)로 을 공급한다. 예를들어, 공급부(180)는 5V일 경우 2.5V가 팬 감지센서(139)로 공급된다.In the supply unit 180 according to an embodiment of the present invention, when discharging is stopped and current does not flow, the fan detection sensor 139 supply For example, when the supply unit 180 is 5V, 2.5V is supplied to the fan detection sensor 139.

공급부(180)는 팬 감지센서(139)에 정방향으로 전류가 흐를 경우 이상의 출력전압이 공급되고, 역방향으로 흐를 경우 미만의 출력전압이 공급된다. 또 AC 전류의 경우, 를 중심으로 스윙되는 전압을 출력전압으로 출력하며, 스윙전압의 RMS 전압을 출력전류로 환산하여 공급하게 된다.When current flows in the forward direction to the fan detection sensor 139, the supply unit 180 If the output voltage above is supplied and flows in the reverse direction An output voltage of less than In the case of AC current, The voltage swinging around is output as an output voltage, and the RMS voltage of the swing voltage is converted into an output current and supplied.

공급부(180)에서 팬 감지센서(139)로 출력전력을 공급하는 것은 배터리 랙(110) 내부의 온도를 상승하지 않도록 지속적으로 팬이 동작하는 지를 감시하기 위함이다.Supplying output power from the supply unit 180 to the fan detection sensor 139 is to monitor whether the fan continuously operates so as not to increase the temperature inside the battery rack 110 .

저장부(190)는 온도데이터, 습도데이터, 전압데이터, 전류데이터, SOC를 저장한다.The storage unit 190 stores temperature data, humidity data, voltage data, current data, and SOC.

디스플레이부(200)는 모니터링하도록 온도데이터, 습도데이터, 전압데이터, 전류데이터, SOC를 제공한다. 디스플레이부(200)은 이상상태일 경우 경고 또는 알림을 제공할 수 있다.The display unit 200 provides temperature data, humidity data, voltage data, current data, and SOC to be monitored. The display unit 200 may provide a warning or notification in case of an abnormal state.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부(200)는 다양한 크기의 터치패드를 이용할 수 있다.The display unit 200 according to an embodiment of the present invention may use touchpads of various sizes.

도 4a 및 도 4b는 디스플레이부(200)에서 출력된 화면 예시도이다.4A and 4B are examples of screens output from the display unit 200 .

도 4a를 참조하면, 디스플레이부(200)는 방전되고 있는 배터리 랙(110)의 상태를 통합센서부(13)에서 측정하여 평균온도, 평균습도, 방전전압, 방전전류, 셀전압, SOC으로 방전 진행 상황을 실시간으로 나타낼 수 있다. 그리고 디스플레이부(200)는 사용자에 의해 기설정된 임계값 즉, 방전정지 조건 설정의 내부온도, 내부습도, 셀전압, SOC을 설정하도록 디스플레이할 수 있다.Referring to Figure 4a, the display unit 200 measures the state of the battery rack 110 being discharged in the integrated sensor unit 13 and discharges to the average temperature, average humidity, discharge voltage, discharge current, cell voltage, SOC Progress can be displayed in real time. Also, the display unit 200 may display threshold values preset by the user, that is, internal temperature, internal humidity, cell voltage, and SOC for setting discharge stop conditions.

디스플레이부(200)는 reset 버튼을 통해 사용자가 설정한 임계값을 초기화하도록 할 수 있다. 또한, 이상상황 시에 alarm이 발광하면서 경고음을 제공할 수 있다.The display unit 200 may initialize the threshold value set by the user through a reset button. In addition, it is possible to provide a warning sound while an alarm emits light in case of an abnormal situation.

도 4b를 참조하면, 디스플레이부(200)는 배터리 모듈(113)별로(#1 내지 #12) 온도 및 습도 데이터, 팬(FAN)의 동작상태를 디스플레이한다. Referring to FIG. 4B , the display unit 200 displays temperature and humidity data and operating states of the fan for each battery module 113 (#1 to #12).

이와 같이 본 발명에 따르면, 배터리 제어장치(100)는 방전되는 배터리 랙의 상태를 실시간으로 센싱하고, 센싱 데이터를 비교하여 이상상태를 판단하며, 이상상태일 경우 방전을 중단하도록 제어함으로써, 방전 과정을 안정적으로 동작시킬 수 있다. 또한, 센싱 데이터를 실시간으로 모니터링할 수 있으므로, 관리자가 시각적으로 확인할 수 있다.Thus, according to the present invention, the battery control device 100 senses the state of the battery rack to be discharged in real time, compares the sensing data to determine an abnormal state, and controls to stop discharging in the case of an abnormal state, thereby discharging process can operate stably. In addition, since the sensing data can be monitored in real time, the administrator can visually check it.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the above has been described with reference to the illustrated embodiments of the present invention, these are only examples, and those skilled in the art to which the present invention belongs can variously It will be apparent that other embodiments that are variations, modifications and equivalents are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 배터리 제어장치
110: 배터리랙
113: 배터리 모듈
115: 배터리 셀
120: 방전부
130: 통합센서부
131: 온도센서
133: 습도센서
135: 전압센서
137: 전류센서
139: 팬 감지센서
140: 추정부
150: 판단부
160: 제어부
170: 팬
180: 공급부
190: 저장부
200: 디스플레이부100: battery control device
110: battery rack
113: battery module
115: battery cell
120: discharge unit
130: integrated sensor unit
131: temperature sensor
133: humidity sensor
135: voltage sensor
137: current sensor
139: fan detection sensor
140: estimation unit
150: judgment unit
160: control unit
170: fan
180: supply unit
190: storage unit
200: display unit

Claims (7)

배터리 전력을 제어하는 장치에 있어서,
복수의 배터리 모듈로 이루어진 배터리랙;
상기 배터리랙에 저장된 전력을 방전시키는 방전부;
상기 배터리랙의 방전 도중 상기 배터리랙의 상태를 센싱하는 통합 센서부;
상기 통합 센서부의 데이터를 기설정된 임계값과 비교하여 상기 배터리랙의 이상상태를 판단하는 판단부;
상기 판단부의 판단결과 이상발생시 상기 배터리랙의 방전을 중단하도록 제어하는 제어부; 및
상기 배터리 모듈 각각에 대해 설치된 팬을 포함하고,
상기 통합 센서부는 상기 배터리 모듈 각각으로부터 온도데이터, 습도데이터, 전압데이터, 및 전류데이터를 측정하고,
상기 판단부는 상기 배터리 모듈 각각으로부터 측정된 온도데이터, 습도데이터, 전압데이터, 전류데이터 중 적어도 하나 이상이 기 설정된 임계값보다 클 경우 이상상태로 판단하고,
상기 배터리 모듈 각각의 내부 온도 상승을 방지하기 위해 지속적으로 동작하는 상기 팬이 동작하지 않는 경우 이상상태로 판단하는 것인, 배터리 제어장치.
A device for controlling battery power,
A battery rack made of a plurality of battery modules;
a discharge unit discharging the power stored in the battery rack;
Integrated sensor unit for sensing the state of the battery rack during discharging of the battery rack;
Determining unit for determining the abnormal state of the battery rack by comparing the data of the integrated sensor unit with a preset threshold value;
A control unit for controlling to stop discharging of the battery rack when an abnormality occurs as a result of the determination of the determination unit; and
Including a fan installed for each of the battery modules,
The integrated sensor unit measures temperature data, humidity data, voltage data, and current data from each of the battery modules,
The determination unit determines that an abnormal state occurs when at least one of the temperature data, humidity data, voltage data, and current data measured from each of the battery modules is greater than a predetermined threshold value;
In order to prevent an increase in the internal temperature of each of the battery modules, it is determined that the fan is in an abnormal state when the continuously operating fan does not operate.
 제1항에 있어서,
상기 통합 센서부는,
상기 배터리랙 내부의 온도를 측정하는 온도센서;
상기 배터리랙 내부의 습도를 측정하는 습도센서;
상기 배터리랙의 전압을 측정하는 전압센서; 및
상기 배터리랙의 전류를 측정하는 전류센서를 포함하는 배터리 제어장치.
According to claim 1,
The integrated sensor unit,
A temperature sensor for measuring the temperature inside the battery rack;
Humidity sensor for measuring the humidity inside the battery rack;
A voltage sensor for measuring the voltage of the battery rack; and
Battery control device including a current sensor for measuring the current of the battery rack.
 제1항에 있어서,
상기 통합 센서부의 센싱된 데이터를 이용하여 상기 배터리 랙의 SOC(state of charge)를 추정하는 추정부를 더 포함하고,
상기 판단부는 상기 추정된 SOC가 기설정된 임계값을 초과할 경우 이상상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
According to claim 1,
Further comprising an estimator for estimating a state of charge (SOC) of the battery rack using the data sensed by the integrated sensor unit,
The battery control device according to claim 1 , wherein the determination unit determines an abnormal state when the estimated SOC exceeds a preset threshold.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 통합 센서부는,
상기 팬의 동작여부를 감지하는 팬 감지센서를 더 포함하는 배터리 제어장치.
According to claim 1,
The integrated sensor unit,
The battery control device further comprising a fan detection sensor for detecting whether the fan is operating.
 제5항에 있어서,
상기 배터리랙에서 방전시킨 출력전력을 상기 팬 감지센서로 공급하는 공급부;를 더 포함하는 배터리 제어장치.
According to claim 5,
The battery control device further comprising a supply unit for supplying the output power discharged from the battery rack to the fan detection sensor.
 제1항에 있어서,
상기 통합 센서부의 데이터를 저장하는 저장부;
상기 통합 센서부의 데이터를 모니터링하는 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 디스플레이부는 이상상태일 경우 알림을 제공하는 것을 특징으로 하는 배터리 제어장치.
According to claim 1,
a storage unit for storing data of the integrated sensor unit;
The battery control device further comprises a display unit for monitoring the data of the integrated sensor unit, wherein the display unit provides a notification in case of an abnormal state.
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