KR20120095608A - 배터리 관리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 관리 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템은 메인 스위치 제어를 하드웨어로 구현함으로써 배터리 관리 시스템의 고장 또는 소프트웨어 오류에 대처할 수 있다.

Description

배터리 관리 시스템{A battery management system}
본 발명은 배터리 관리 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 특히 전기 에너지를 이용하는 자동차에 사용될 수 있는 배터리 관리 시스템에 관한 것이다.
가솔린이나 중유를 주 연료로 사용하는 내연 엔진을 이용하는 자동차는 대기오염 등 공해발생에 심각한 영향을 주고 있다. 따라서 최근에는 공해발생을 줄이기 위하여, 전기 자동차 또는 하이브리드(Hybrid) 자동차의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.
전기 자동차는 배터리(battery)에서 출력되는 전기에너지에 의해 동작하는 배터리 엔진을 이용하는 자동차이다. 이러한 전기 자동차는 충방전이 가능한 다수의 2차 전지(cell)가 하나의 팩(pack)으로 형성된 배터리를 주동력 원으로 이용하기 때문에 배기가스가 전혀 없으며 소음이 아주 작은 장점이 있다.
한편, 하이브리드 자동차라 함은 내연 엔진을 이용하는 자동차와 전기 자동차의 중간 단계의 자동차로서, 두 가지 이상의 동력원, 예컨대 내연 엔진 및 배터리 모터를 사용하는 자동차이다. 현재에는, 내연 엔진과 수소와 산소를 연속적으로 공급하면서 화학반응을 일으켜 직접 전기 에너지를 얻는 연료 전지를 이용하거나, 배터리와 연료 전지를 이용하는 등 혼합된 형태의 하이브리드 자동차가 개발되고 있다.
이와 같이 전기 에너지를 이용하는 자동차는 배터리의 성능이 자동차의 성능에 직접적인 영향을 미치므로, 각 전지 셀의 성능이 뛰어나야 할 뿐만 아니라 각 전지 셀의 전압, 배터리의 전압 및 전류 등을 측정하여 각 전지 셀의 충방전을 효율적으로 관리할 수 있는 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 BMS)이 필요하다.
본 발명의 일 실시 예는 메인 스위치 제어를 하드웨어로 구현함으로써 배터리 관리 시스템의 고장 또는 소프트웨어 오류에 대처할 수 있는 배터리 보호 회로를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 적어도 하나의 배터리에서 인버터로의 전원 공급을 관리하는 배터리 관리 시스템은 상기 배터리와 병렬로 접속되어, 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성기; 상기 배터리의 일 단자로부터 입력된 배터리 전압과, 상기 기준 전압 생성기로부터 출력된 기준 전압을 비교하는 비교기; 및 상기 비교기로부터 출력된 출력 신호에 따라 대전류 흐름을 차단하는 메인 스위치를 포함한다.
상기 기준 전압은 상기 배터리의 과충전을 판단하는 제1 기준 전압 또는 상기 배터리의 과방전을 판단하는 제2 기준 전압을 포함하고, 상기 비교기는, 상기 배터리 전압이 상기 제1 기준 전압보다 크거나 또는 상기 배터리 전압이 상기 제2 기준 전압보다 작은지 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 관리 시스템은 상기 비교기로부터 출력된 출력 신호에 따라 온 되어 상기 메인 스위치를 개방시키는 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 비교기는 상기 배터리 전압이 상기 제1 기준 전압보다 크거나 또는 상기 배터리 전압이 상기 제2 기준 전압보다 작은 경우, 상기 트랜지스터를 온 시키는 출력 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 비교기는 상기 배터리 전압이 상기 제1 기준 전압보다 크거나 또는 상기 배터리 전압이 상기 제2 기준 전압보다 작은 경우, 상기 배터리 관리 시스템의 메인 스위치 제어 동작을 리셋시키는 리셋 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리는 적어도 2 이상이고, 상기 각각의 배터리의 일 단자로부터 입력된 각각의 배터리 전압과, 상기 기준 전압 생성기로부터 출력된 적어도 2 이상의 기준 전압을 비교하기 위한 적어도 2 이상의 비교기들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기준 전압 생성기와 상기 적어도 2 이상의 비교기들 중 적어도 하나의 비교기 사이에 접속된 차지 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 2 이상의 비교기들과 상기 트랜지스터 사이에 접속된 OR 게이트 회로를 더 포함하고, 상기 트랜지스터는, 상기 OR 게이트 회로로부터 출력된 신호에 따라 온 되는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 관리 시스템은 상기 비교기로부터 출력된 출력 신호에 따라 온 되어 상기 메인 스위치를 개방시키는 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인버터는 차량 구동용 모터에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 보호 회로는 메인 스위치 제어를 하드웨어로 구현함으로써 배터리 관리 시스템의 고장 또는 소프트웨어 오류에 대처할 수 있다.
도 1은 일반적인 배터리, BMS 및 BMS의 주변장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 보호 회로의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 보호 회로의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 보호 회로의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 보호 회로의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 수 있다.
또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리, BMS 및 BMS의 주변장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 자동차 시스템은, BMS(battery management system)(1), 배터리(2), 전류센서(3), 냉각팬(4), 퓨즈(5), 메인 스위치(6), ECU(engine controller unit, 7), 인버터(8) 및 모터제너레이터(9)를 포함한다.
먼저, 배터리(2)는 복수의 전지 셀이 서로 직렬로 연결된 복수의 서브팩(2a ~ 2h), 출력단자(2_OUT1), 출력단자(2_OUT2) 및 서브팩(2d)과 서브팩(2e) 사이에 마련되는 안전스위치(2_SW)를 포함한다. 여기서 서브팩(2a ~ 2h)은 예시적으로 8개로 표시되고 서브팩은 복수의 전지 셀을 하나의 그룹으로 표시한 것에 불과한 것이고, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 안전 스위치(2_SW)는 서브팩(2d)과 서브팩(2e) 사이에 마련되는 스위치로서 배터리를 교체하거나 배터리에 대한 작업을 수행할 때 작업자의 안전을 위하여 수동적으로 온 오프할 수 있는 스위치이다. 여기서, 서브팩(2d)과 서브팩(2e) 사이에 안전 스위치(2_SW)를 포함하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 출력단자(2_OUT1) 및 출력단자(2_OUT2)는 인버터(8)에 연결된다.
전류센서(3)는 배터리(2)의 출력전류 량을 측정하여 BMS(1)의 센싱부(10)로 출력한다. 구체적으로 전류센서(3)는 홀(Hall) 소자를 이용하여 전류를 측정하고 측정된 전류에 대응되는 아날로그 전류 신호로 출력하는 Hall CT(Hall current transformer)일 수 있다.
냉각팬(4)은 BMS(1)의 제어신호에 기초하여 배터리(2)의 충방전에 의해 발생할 수 있는 열을 냉각하여 온도 상승으로 인한 배터리(2)의 열화 및 충방전 효율의 저하를 방지한다.
퓨즈(5)는 배터리(2)의 단선 또는 단락에 의해 과전류가 배터리(2)에 전달되는 것을 방지한다. 즉 과전류가 발생하면 퓨즈(5)는 단선되어 과전류가 배터리(2)에 전달되는 것을 차단한다.
메인 스위치(6)는 과전압, 과전류, 고온 등 이상 현상이 발생하면 BMS(1) 또는 자동차의 ECU(7)의 제어신호에 기초하여 배터리(2)를 온 오프 한다. 여기서, 메인 스위치(6)가 네거티브 경로에 배치된 것으로 설명하지만 그 위치에 한정되지 않는다. 일반적으로, 메인 스위치(6)는 BMS(1)에서 소프트웨어적으로 계산하지만, BMS(1)에 오류가 있는 경우, 예를 들면 MCU(20)의 고장, 전원 공급 이상 등의 경우에는 BMS(1)가 메인 스위치(6)를 제어할 수 없게 된다. 본 발명의 일 실시 예에서, BMS(1)에 의한 소프트웨어적인 배터리 보호 동작이 아닌, 하드웨어적인 보호 회로를 통해 메인 스위치(6)를 제어한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 보호 회로는 도 2 및 3을 참조하여 후술한다.
BMS(1)는 센싱부(10), MCU(Main control unit, 20), 내부전원 공급부(30), 셀밸런싱부(40), 저장부(50), 통신부(60), 보호회로부(70), 파워온 리셋부(80) 및 외부인터페이스(90)를 포함한다.
센싱부(10)는 배터리 전체 팩 전류(이하, '배터리 전류'), 배터리 전체 팩전압(이하, '배터리 전압'), 팩 온도 및 셀 주변 온도를 측정하여 MCU(20)에 전달한다. 또한, 센싱부(10)는 인버터(8)의 전압을 측정하여 MCU(20)에 전달한다.
MCU(20)는 센싱부(10)로부터 전달받은 배터리 전류, 배터리 전압, 각 전지 셀전압, 셀온도 및 주변온도에 기초하여 배터리의 충전상태(state of charging, 이하 SOC) 또는 배터리 내부의 저항 변화를 계산하여 노화상태 또는 건강상태(state of health, 이하 SOH)를 계산하여 배터리(2)의 상태를 알려주는 정보를 생성한다.
내부전원 공급부(30)는 일반적으로 보조 배터리를 이용하여 BMS(1)에 전원을 공급하는 장치이다. 셀 밸런싱부(40)는 각 셀의 충전상태의 균형을 맞춘다. 즉, 충전상태가 비교적 높은 셀은 방전시키고 충전상태가 비교적 낮은 셀은 충전시킬 수 있다. 저장부(50)는 BMS(1)의 전원이 오프될 때, 현재의 SOC, SOH 등의 데이터들을 저장한다. 여기서 저장부(50)는 전기적으로 쓰고 지울 수 있는 비휘발성 저장장치로서 EEPROM일 수 있다. 통신부(60)는 자동차의 ECU(7)와 통신을 수행한다. BMS(1)로부터 ECU(7)로 SOC 및 SOH에 관한 정보를 전송하거나, ECU(7)로부터 자동차 상태에 관한 정보를 수신하여 MCU(20)로 전송한다. 보호회로부(70)는 펌웨어(firm ware)를 이용하여 배터리를 보호하기 위한 회로이다. 파워온 리셋부(80)는 BMS(1)의 전원이 켜지면 전체 시스템을 리셋한다. 외부 인터페이스(90)는 냉각팬(4), 메인 스위치(6) 등 BMS의 보조장치들을 MCU(20)에 연결하기 위한 장치이다. 본 실시 예에서는 냉각팬(4) 및 메인 스위치(6)만이 도시되었지만 이에 한정되는 것은 아니다.
ECU(7)는 자동차의 액셀러레이터(accelerator), 브레이크(break), 자동차 속도 등의 정보에 기초하여 현재 자동차의 운행 상태를 파악하고, 필요한 토크 정도 등의 정보를 결정한다. 구체적으로, 현재 자동차의 운행 상태란, 시동을 켜는 키온(KEY ON), 시동을 끄는 키오프(KEY OFF), 종속운행 및 가속도 운행 등을 말한다. ECU(7)는 자동차 상태에 관한 정보를 BMS(1)의 통신부(60)로 전송한다. ECU(7)는 모터제너레이터(9)의 출력이 토크 정보에 맞도록 제어한다. 즉 ECU(7)는 인버터(8)의 스위칭을 제어하여 모터제너레이터(9)의 출력이 토크 정보에 맞도록 제어한다. 또한 ECU(7)는 BMS(1)의 통신부(60)를 통하여 MCU(20)로부터 전달되는 배터리(2)의 SOC를 전달받아 배터리(2)의 SOC가 목표값(예컨대 55%)이 되도록 제어한다. 예를 들면 MCU(20)로부터 전달된 SOC가 55% 이하이면 인버터(8)의 스위치를 제어하여 전력이 배터리(10) 방향으로 출력되도록 하여 배터리(2)를 충전시키고 이때 배터리 전류(Ib)는 '-'값이 된다. 한편, SOC가 55% 이상이면 인버터(8)의 스위치를 제어하여 전력이 모터제너레이터(9) 방향으로 출력되도록 하여 배터리(2)를 방전시키고 이때 배터리 전류(Ib)는 '+'값이 된다.
인버터(8)는 ECU(7)의 제어신호에 기초하여 배터리(2)가 충전 또는 방전되도록 한다. 또한, 배터리(2)의 전원을 변환하여 모터 제너레이터(9)에 전달한다.
모터 제너레이터(9)는 배터리(2)의 전기에너지를 이용하여 ECU(7)로부터 전달되는 토크 정보에 기초하여 자동차를 구동한다.
ECU(7)는 SOC에 기초하여 충방전 할 수 있는 파워만큼 충방전함으로써 배터리(2)가 과충전이나 과방전되는 것을 방지하여 배터리(2)를 효율적으로 오랫동안 사용할 수 있도록 한다. 그러나 배터리(2)가 자동차에 장착된 후에는 배터리(2)의 실제 SOC를 측정하기는 어려우므로, BMS(1)는 센싱부(10)에서 센싱한 배터리 전압, 배터리 전류 및 셀 온도 등을 이용하여 SOC를 정확하게 추정하여 ECU(7)에 전달한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 보호 회로(200)의 회로도이다. 여기서, 배터리 보호 회로(200)는 도 1에 도시된 배터리 관리 시스템(1)의 일부 또는 별도의 회로로 구성할 수 있다.
도 2를 참조하면, 배터리(210), 배터리(210)의 일 측 단자, 즉 포지티브 단자와 기준 전압 생성기(230)의 출력 단자가 연결된 비교기(211), 저항(212), 트랜지스터(242), 코일(251) 및 메인 스위치(250)가 도시되어 있다. 여기서, 하나의 배터리만을 설명하였지만, 그 수에 한정되지 않는다.
기준 전압 생성기(230)는 배터리(210)와 병렬 접속되어, 배터리 전압으로부터 기준 전압을 생성한다. 여기서, 기준 전압은 배터리의 과방전을 판단하는 전압 또는 배터리의 과충전을 판단하는 전압이다. 예를 들면 과충전을 판단하기 위해 기준 전압은 4.2V일 수 있다. 또한, 과방전을 판단하기 위해 기준 전압은 2.8V일 수 있다. 기준 전압 생성기(230)는 배터리(210)의 전압을 이용해서 기준 전압을 생성한다. 기준 전압 생성기(230)는 LDO(Low Dropout) 레귤레이터 또는 레귤레이터일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. LDO는 낮은 입력 전압으로도 일정 전압을 생성할 수 있는 장점이 있다.
비교기(211)는 배터리의 전압(210)과 기준 전압 생성기(230)로부터 출력된 기준 전압을 입력받아, 배터리 전압과 기준 전압을 비교한다. 예를 들면 배터리 전압이 기준 전압, 예를 들면 4,2V보다 크거나 또는 배터리 전압이 기준 전압, 예를 들면 2.8V보다 작은 경우에는 비교기(211)를 온 시키는 신호, 예를 들면 일정 전압을 갖는 전압 신호를 출력한다. 하지만, 배터리 전압이 4.2V보다 작거나 또는 2.8V보다 큰 경우에는 비교기(211)는 오프 상태를 유지하며, 어떠한 신호도 출력하지 않는다. 즉, 비교기(211)는 배터리 전압의 과충전 또는 과방전을 검사한다.
저항(212)은 비교기(211)의 전압 신호를 조정하는 완충 역할을 한다.
트랜지스터(242)는 비교기(211)로부터 출력된 일정 전압의 신호에 따라 턴 온되고, 전원(Vcc)이 코일(251)에 전류를 공급하여 메인 스위치(250)의 개폐를 제어한다. 여기서, 트랜지스터는 NMOS 또는 PMOS 트랜지스터일 수 있으며, 그 종류에 한정되는 것은 아니다.
따라서, 도 1에 도시된 BMS(1)의 소프트웨어적인 제어가 아니라, 하드웨어적으로 배터리(210)의 과방전 또는 과충전을 감지하여 전류 흐름을 차단함으로써 배터리 폭발 또는 배터리와 접속되어 있는 인버터 또는 모터를 보호할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 보호 회로(300)의 회로도이다. 여기서, 배터리 보호 회로(300)는 도 1에 도시된 배터리 관리 시스템(1)의 일부 또는 별도의 회로로 구성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 2개의 배터리들(310 및 320)과 병렬로 접속된 기준 전압 생성기(330), 배터리(310)의 일 측 단자의 전압과 기준 전압 생성기(330)로부터 출력된 기준 전압을 인가받는 비교기(311)와 배터리(320)의 일 측 단자의 전압과 기준 전압 생성기(330)로부터 출력된 기준 전압을 인가받는 비교기(321)가 도시되어 있다. 여기서, 각각의 비교기(311 및 321)는 각각의 배터리(310 및 320)의 과충전 또는 과방전 여부를 검사한다. 여기서, 기준 전압 생성기(330)와 비교기(311) 사이에는 차지 펌프(260)가 접속된다. 여기서, 차지 펌프(260)는 전하를 천이시키고 입력 전압과 콘덴서에 충전된 전압을 중첩함으로써 필요한 출력 전압을 생성한다. 차지 펌프(260)는 기준 전압 생성기(330)가 생성한 기준 전압이 비교기(311)와 비교기(321)에 나뉘어 인가되는 경우에 기준 전압이 떨어지는 것을 보완하기 위해, 비교기(311)에 인가되는 전압을 기준 전압으로 높여서 비교기(311)에 인가한다. 본 발명의 일 실시 예에서는 2개의 비교기(311 및 321)만이 도시되었지만, 이에 한정되지는 않는다.
각각의 비교기(311 및 321)에서 각각의 배터리(310 및 320)의 배터리 전압과 기준 전압을 비교한다. 그리고 비교기(311 및 321)에서 출력된 신호는 저항(312 및 322)을 통해 광 커플러(313 및 323)에 인가된다. 여기서, 광 커플러(313 및 323)는 비교기 단과 스위칭 단을 광학적으로 절연시킨다. 일반적으로, 광 커플러는 갈륨 비소를 재료로 한 고출력 적외선 발광 다이오드와 고감도의 실리콘 포토 TR이 서로 마주보게 하고, 발광 다이오드에서 나온 빛이 포토 트랜지스터에 전달될 수 있도록 투명 실리콘이나 광섬유로 그 사이를 채우고, 흰색이나 흑색 플라스틱으로 몰딩한 구조이다. 이렇게 하여 발광 다이오드에 전압을 가하면 빛은 잘 통하지만 전압은 투명한 재질을 통과할 수 없는 구조가 되어 광학적으로 절연된 상태가 된다. 전기적으로, 발광 다이오드와 포토 트랜지스터가 전혀 연결되어 있지 않지만, 발광 다이오드에 전류를 흘려서 다이오드로부터 빛이 나오도록 하면 그 빛은 다른 곳으로 새지 않고 맞은편 포토 트랜지스터 측에 닿아 빛으로 연결되어 발광 다이오드의 신호에 따라 동작하게 된다. 상기와 같은 방식으로, 각각의 비교기(311 및 321)에서 출력된 신호들은 OR 게이트(340)에 입력된다. 여기서, 출력 신호는 각각의 배터리(310 및 320)의 이상 여부를 판단하는 신호들로서, 과충전 또는 과방전 상태일 때, 출력되는 신호들이다. OR 게이트(340)는 어느 하나의 비교기(311 또는 321)에서 출력 신호가 입력되는 경우에 저항(341)을 통해 트랜지스터(342)를 온 시키는 신호를 출력한다. 트랜지스터(342)가 온 되고, 전원(Vcc)이 코일(351)에 전류를 공급하여 메인 스위치(350)를 오프 시킨다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 보호 회로의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 단계 400에서, 기준 전압을 생성한다. 여기서, 기준 전압은 배터리의 과방전 또는 과충전을 판단할 수 있는 전압 값이다. 단계 402에서, 배터리 전압과 기준 전압을 비교한다.
단계 404에서, 배터리 전압이 기준 전압보다 큰 경우, 단계 406에서, 메인 스위치를 오프시켜, 배터리에서 인버터로 흐르는 전류를 차단한다. 단계 404에서, 배터리 전압이 기준 전압보다 작은 경우에는 단계 402로 되돌아간다. 여기서는 배터리 전압이 기준 전압, 예를 들면 과충전을 판단하는 기준 전압 값으로 4,2V보다 큰 경우를 판단하지만, 과방전을 판단하는 기준 전압 값으로, 2.8V보다 작은지를 판단하도록 설정할 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 기준 전압의 생성 및 배터리 전압과 기준 전압의 비교 및 메인 스위치 제어를 하드웨어적으로 구현함으로써, 종래의 배터리 관리 시스템에서 소프트웨어적으로 처리되어 메인 스위치를 제어하는 것을 보완할 수 있으며, 배터리 관리 시스템의 MCU 고장 또는 소프트웨어의 오류에 대비할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 보호 회로의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단계 500에서, BMS의 소프트웨어 오류를 검출한다. 여기서, 소프트웨어의 오류로 인하여 배터리 과충전 또는 과방전에 대응하여 BMS에서 메인 스위치 제어가 불가능한 경우이다.
단계 502에서, 기준 전압을 생성한다. 단계 504에서, 배터리 전압과 기준 전압을 비교한다. 단계 506에서, 배터리 전압이 기준 전압보다 큰 경우, 단계 508에서, 메인 스위치를 오프시킨다. 도 4와 마찬가지로, 여기서, 배터리 전압이 기준 전압보다 큰 경우(과충전의 경우)에 대해 설명하였지만, 배터리 전압이 과방전을 판단하는 기준 전압보다 작은 경우(과방전의 경우)도 동일하게 적용할 수 있다. 그리고, 단계 510에서, BMS를 리셋한다. 여기서, BMS의 리셋은 도 2 또는 도 3에 도시된 비교기의 출력 신호를 BMS의 리셋 신호로 이용함으로써, BMS 리셋을 수행할 수 있다.
본 발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시 예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 본 발명의 실시 예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 특정 용어에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
1: 배터리 관리 시스템
2, 210, 310, 320: 배터리
7: ECU
8: 인버터
20: MCU
230, 330: 기준 전압 생성기
311, 321: 비교기
250: 메인 스위치

Claims (9)

  1. 적어도 하나의 배터리에서 인버터로의 전원 공급을 관리하는 배터리 관리 시스템에 있어서,
    상기 배터리와 병렬로 접속되어, 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성기;
    상기 배터리의 일 단자로부터 입력된 배터리 전압과, 상기 기준 전압 생성기로부터 출력된 기준 전압을 비교하는 비교기; 및
    상기 비교기로부터 출력된 출력 신호에 따라 대전류 흐름을 차단하는 메인 스위치를 포함하는 배터리 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 전압은,
    상기 배터리의 과충전을 판단하는 제1 기준 전압 또는 상기 배터리의 과방전을 판단하는 제2 기준 전압을 포함하고,
    상기 비교기는,
    상기 배터리 전압이 상기 제1 기준 전압보다 크거나 또는 상기 배터리 전압이 상기 제2 기준 전압보다 작은지 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 비교기로부터 출력된 출력 신호에 따라 온 되어 상기 메인 스위치를 개방시키는 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 비교기는,
    상기 배터리 전압이 상기 제1 기준 전압보다 크거나 또는 상기 배터리 전압이 상기 제2 기준 전압보다 작은 경우, 상기 트랜지스터를 온 시키는 출력 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 비교기는,
    상기 배터리 전압이 상기 제1 기준 전압보다 크거나 또는 상기 배터리 전압이 상기 제2 기준 전압보다 작은 경우, 상기 배터리 관리 시스템의 메인 스위치 제어 동작을 리셋시키는 리셋 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 배터리는 적어도 2 이상이고,
    상기 각각의 배터리의 일 단자로부터 입력된 각각의 배터리 전압과, 상기 기준 전압 생성기로부터 출력된 적어도 2 이상의 기준 전압을 비교하기 위한 적어도 2 이상의 비교기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기준 전압 생성기와 상기 적어도 2 이상의 비교기들 중 적어도 하나의 비교기 사이에 접속된 차지 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 2 이상의 비교기들과 상기 트랜지스터 사이에 접속된 OR 게이트 회로를 더 포함하고,
    상기 트랜지스터는,
    상기 OR 게이트 회로로부터 출력된 신호에 따라 온 되는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 인버터는,
    차량 구동용 모터에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170036467A (ko) * 2015-09-24 2017-04-03 현대모비스 주식회사 차량용 전원 불량 점검 장치 및 방법
US9859724B2 (en) 2015-02-12 2018-01-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack and method of driving the same
KR20180055264A (ko) * 2016-11-16 2018-05-25 현대오트론 주식회사 과충전 방지 장치 및 방법
CN109450031A (zh) * 2018-12-03 2019-03-08 京信通信系统（中国）有限公司 一种电池过放电保护电路
KR20200004709A (ko) * 2018-07-04 2020-01-14 현대오트론 주식회사 과충전 방지 장치 및 방지 방법
US10646177B2 (en) 2016-11-03 2020-05-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Mobile X-ray apparatus and method of operating the same
US10843568B2 (en) 2015-02-04 2020-11-24 Hanwha Defense Co., Ltd. Electric vehicle
CN112533787A (zh) * 2018-04-20 2021-03-19 埃伦贝格尔及珀恩斯根有限公司 尤其用于轨道车辆的具有开关控制的电池管理系统

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10460008B2 (en) * 2013-03-14 2019-10-29 Hrl Laboratories, Llc Predicting system trajectories toward critical transitions
US8972765B1 (en) * 2012-04-04 2015-03-03 The Boeing Company Electrical energy management method and apparatus for multiple distribution buses and batteries
EP2811549B1 (en) * 2013-06-07 2018-09-19 Autoliv Development AB Over-current responsive device
US9553465B2 (en) * 2014-04-21 2017-01-24 Palo Alto Research Center Incorporated Battery management based on internal optical sensing
US9677916B2 (en) 2014-07-15 2017-06-13 Palo Alto Research Center Incorporated Energy system monitoring
US10446886B2 (en) 2014-07-23 2019-10-15 Palo Alto Research Center Incorporated Embedded fiber optic cables for battery management
US10403922B2 (en) 2014-07-23 2019-09-03 Palo Alto Research Center Incorporated Battery with embedded fiber optic cable
KR102252643B1 (ko) * 2014-10-20 2021-05-17 삼성전자주식회사 시스템 온 칩의 전원 경로 제어기
US10020759B2 (en) 2015-08-04 2018-07-10 The Boeing Company Parallel modular converter architecture for efficient ground electric vehicles
US20170187204A1 (en) * 2015-12-24 2017-06-29 Hangzhou Chic Intelligent Technology Co., Ltd Battery management system for human-machine interaction vehicles
KR102297930B1 (ko) * 2016-03-08 2021-09-06 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 과충전 방지 장치 및 이를 이용한 배터리 과충전 방지 방법
CN106183849A (zh) * 2016-07-11 2016-12-07 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种电动汽车电池的均衡电路和电动汽车
US10060987B2 (en) * 2016-11-18 2018-08-28 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and apparatus for measuring the remaining capacity of a battery
TWI627813B (zh) 2016-12-20 2018-06-21 財團法人工業技術研究院 電池管理系統及其方法
US10317256B2 (en) 2017-04-14 2019-06-11 Palo Alto Research Center Incorporated Monitoring transportation systems
KR102370145B1 (ko) * 2017-08-11 2022-03-04 현대자동차주식회사 배터리 관리 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법
CN107733413B (zh) * 2017-10-27 2021-10-15 深圳市元征科技股份有限公司 一种预装电池系统的智能开关电路和智能终端
CN108093871B (zh) * 2017-12-13 2021-06-08 江西洪都航空工业集团有限责任公司 一种混合动力系统控制方法、混合动力系统及无人割草车
US11451072B2 (en) * 2018-07-10 2022-09-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery system
CN109494838A (zh) * 2018-12-14 2019-03-19 常州格力博有限公司 充电输出保护电路及充电输出保护方法
US11511642B2 (en) 2019-04-05 2022-11-29 Oshkosh Corporation Electric concrete vehicle systems and methods
US20210028632A1 (en) * 2019-07-25 2021-01-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery system
WO2021072123A1 (en) 2019-10-11 2021-04-15 Oshkosh Corporation Operational modes for hybrid fire fighting vehicle
US11476690B2 (en) 2019-10-25 2022-10-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Power supply system
CN114649792B (zh) * 2020-12-17 2023-12-01 深圳市格瑞普电池有限公司 一种应急启动电源短路保护方法和系统

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4086525A (en) * 1976-12-28 1978-04-25 General Electric Company Circuit for preventing overdischarge of a battery
JP3655171B2 (ja) * 2000-06-22 2005-06-02 富士通株式会社 充放電制御回路及び二次電池装置
KR20060037830A (ko) 2004-10-28 2006-05-03 삼성에스디아이 주식회사 배터리 전압 온도 경고 장치 및 그 방법
US7952330B2 (en) * 2005-04-20 2011-05-31 Panasonic Corporation Secondary battery protection circuit, battery pack and thermosensitive protection switch device
JP2007014148A (ja) 2005-06-30 2007-01-18 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP4533329B2 (ja) * 2006-02-28 2010-09-01 株式会社リコー 充電制御用半導体集積回路、その充電制御用半導体集積回路を使用した充電装置
KR101444962B1 (ko) 2006-07-19 2014-09-26 에이일이삼 시스템즈 인코포레이티드 배터리 팩에서의 셀들을 모니터링하고 밸런싱하는 방법 및 시스템
KR100878941B1 (ko) 2007-08-16 2009-01-19 현대자동차주식회사 전기자동차 및 하이브리드자동차용 배터리 전압측정 및셀밸런싱 공용화 회로
JP5459946B2 (ja) 2007-09-28 2014-04-02 株式会社日立製作所 車両用直流電源装置
KR101091352B1 (ko) 2008-05-28 2011-12-07 주식회사 엘지화학 과방전 방지 기능을 구비한 배터리 팩의 밸런싱 장치
KR100995075B1 (ko) 2008-08-26 2010-11-18 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동 방법

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10843568B2 (en) 2015-02-04 2020-11-24 Hanwha Defense Co., Ltd. Electric vehicle
US9859724B2 (en) 2015-02-12 2018-01-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack and method of driving the same
US10186882B2 (en) 2015-02-12 2019-01-22 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack and method of driving the same
KR20170036467A (ko) * 2015-09-24 2017-04-03 현대모비스 주식회사 차량용 전원 불량 점검 장치 및 방법
US10646177B2 (en) 2016-11-03 2020-05-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Mobile X-ray apparatus and method of operating the same
KR20180055264A (ko) * 2016-11-16 2018-05-25 현대오트론 주식회사 과충전 방지 장치 및 방법
CN112533787A (zh) * 2018-04-20 2021-03-19 埃伦贝格尔及珀恩斯根有限公司 尤其用于轨道车辆的具有开关控制的电池管理系统
KR20200004709A (ko) * 2018-07-04 2020-01-14 현대오트론 주식회사 과충전 방지 장치 및 방지 방법
US11201480B2 (en) 2018-07-04 2021-12-14 Hyundai Mobis Co., Ltd. Device and method for preventing overcharging
CN109450031A (zh) * 2018-12-03 2019-03-08 京信通信系统（中国）有限公司 一种电池过放电保护电路

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