KR20120114593A - Battery management system of cell independent of the charging scheme - Google Patents

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KR20120114593A
KR20120114593A KR1020110032202A KR20110032202A KR20120114593A KR 20120114593 A KR20120114593 A KR 20120114593A KR 1020110032202 A KR1020110032202 A KR 1020110032202A KR 20110032202 A KR20110032202 A KR 20110032202A KR 20120114593 A KR20120114593 A KR 20120114593A
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Abstract

PURPOSE: A battery management system in a cell independent charging method is provided to effectively use electric energy of a battery by fully charging whole cells. CONSTITUTION: A BMS(Battery Management System) controls a battery pack. A charger(20) charges by receiving external power. A CICM BMS(Cell Independent Charging Method Battery Management System)(21) monitors the voltage and current of battery cells(10), temperature sensing and abnormal operation. The battery cells charge and discharge electricity. A controller(32) controls self-discharging and data conservation. [Reference numerals] (31) Detector; (32) Controller; (33) DC Converting circuit unit

Description

셀 독립 충전방식의 배터리 관리 시스템{Battery Management System of Cell Independent of the Charging Scheme}Battery Management System of Cell Independent of the Charging Scheme

본 발명은 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차에 사용되는 리튬 배터리의 배터리 관리 시스템인 BMS(Battery Management System)에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 하이브리드 전기 자동차 또는 전기 자동차에 사용되는 리튬 배터리에 포함되는 각각의 배터리셀이 충전기를 통하여 독립적으로 충전하는 방식의 셀 독립 충전방식의 BMS(Battery Management System)에 관한 것이다.The present invention relates to a battery management system (BMS), which is a battery management system of a lithium battery used in an electric vehicle or a hybrid electric vehicle, and more specifically, each battery included in a lithium battery used in a hybrid electric vehicle or an electric vehicle. The present invention relates to a cell independent charging system of a battery management system (BMS) in which a cell is independently charged through a charger.

현재 환경문제가 전세계적인 관심사로 떠오르게 되면서, 가솔린 엔진 및 디젤엔진을 구동력으로 하는 자동차의 배기가스 저감과 연비 향상 등의 환경을 고려하는 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 중 대표적인 예로서 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차를 들 수 있다. 상기의 하이브리드 전기 자동차는 대부분의 경우 연료를 사용하여 동력을 얻는 엔진과 배터리의 전력으로 구동되는 전기 모터에 의해 구동력을 얻는 차량을 의미하며, 상기의 전기 자동차는 하이브리드 전기 자동차가 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것과는 다르게 오직 배터리의 전력으로 구동되는 전기 모터에 의해 구동력을 얻게 된다. 물론 상기의 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차의 공통점은 구동력을 얻기 위하여 배터리의 전력을 사용한다는 것이다. 이와 같이 배터리의 전력을 동력원으로 사용하는 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차에서 배터리는 차량의 품질을 결정하는 중요한 부품 중의 하나인 것이다. 따라서, 전기 자동차나 하이브리드 전기 자동차에는 배터리에 대한 제반적인 상태를 총괄적으로 관리하는 배터리 관리 시스템 (BMS: Battery Management System)이 구비된다.As environmental issues are emerging as a global concern, researches are being conducted on technologies that consider the environment such as reducing gas emissions and improving fuel efficiency of automobiles driven by gasoline engines and diesel engines. A car or a hybrid electric car. The above-mentioned hybrid electric vehicle means a vehicle that is driven by a motor and an electric motor driven by the power of a battery in most cases using a fuel, the above-mentioned electric vehicle is a hybrid electric vehicle is two or more different from each other Unlike an efficient combination of power sources to drive a vehicle, driving power is gained by an electric motor driven only by the power of the battery. Of course, the common feature of the electric vehicle or hybrid electric vehicle is that it uses the power of the battery to obtain a driving force. Thus, in an electric vehicle or a hybrid electric vehicle that uses the power of the battery as a power source, the battery is one of the important parts that determine the quality of the vehicle. Therefore, an electric vehicle or a hybrid electric vehicle is provided with a battery management system (BMS) that collectively manages the overall state of the battery.

전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차에 사용되는 리튬 배터리는 종류에 따라서 각각의 셀마다 전압이 3.2V ~ 3.7V 정도이며, 각각의 셀을 직렬로 다수개 연결하여 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차에 사용되는 24V ~ 300V의 전압을 만들게 되는데, 상기와 같이 직렬 연결된 각각의 리튬 배터리의 셀들이 동일한 전위상태와 온도를 유지하도록 하기 위해서는 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)으로 구성하게 되며, 상기의 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)에는 리튬 배터리의 각각의 셀의 전위상태와 온도를 실시간으로 모니터링하는 검출부와 각 셀과 방전저항의 연결을 제어하는 제어부를 포함하고 있다. Lithium batteries used in electric vehicles or hybrid electric vehicles have voltages of about 3.2 V to 3.7 V for each cell, depending on the type, and 24 V ~ used in electric or hybrid electric vehicles by connecting a plurality of cells in series. The voltage of 300V is generated. In order to maintain the same potential state and temperature of the cells of each lithium battery connected in series, the battery management system (BMS) is configured and the battery management system ( The battery management system (BMS) includes a detector that monitors the potential state and the temperature of each cell of the lithium battery in real time and a controller that controls the connection between each cell and the discharge resistor.

종래기술로는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0666817호에 개시된 배터리의 밸런싱 장치 및 방법이 있는데, 상기의 종래기술은 다수개의 배터리가 구비된 배터리 팩의 배터리 평형화 방법에 관한 것으로, 다수의 배터리의 각각에 대해 전압을 검출하여 검출된 다수의 배터리 전압의 평균값을 산출하여 산출된 전압 평균값을 기준치로 하여 배터리 전압의 밸런싱 목표범위를 설정하고 검출된 배터리의 전압이 밸런싱 목표범위에 속하는 밸런싱 대상 배터리의 존재여부를 판단하여 밸런싱 대상 배터리가 존재한다고 판단하면 밸런싱 대상 배터리들 중 최고와 최저 전압의 배터리를 선택하여 각각의 배터리를 서로 병렬 연결하여 전압의 평균값에 도달될 때까지 최고 전압의 배터리가 방전되고 이와는 반대로 최저 전압의 배터리가 충전되는 밸런싱 장치 및 방법이 개시되어 있다. The prior art is a battery balancing apparatus and method disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0666817, the prior art relates to a battery balancing method of a battery pack having a plurality of batteries, a plurality of batteries The voltage target value of each battery is detected by calculating the average value of the plurality of detected battery voltages, and the balancing target range of the battery voltage is set based on the calculated voltage average value and the detected battery voltage is within the balancing target range. If it is determined that there is a target battery to be balanced, select the battery with the highest and lowest voltage among the batteries to be balanced, and connect the batteries in parallel to each other to discharge the battery of the highest voltage until the average value of the voltage is reached. And vice versa, a balancing field in which the lowest voltage battery Teeth and methods are disclosed.

그러나 상기 종래기술은 배터리의 각 셀에서 전위차가 발생할 경우, 다른 셀에 비해 높은 전위상태의 배터리 셀의 전압을 낮추기 위해서는 충전되는 전류량에 상응하는 방전을 시켜야 되나 방전저항용량의 한계로 인하여 충전전류가 높을수록 밸런싱을 위한 방전량이 충전량에 비해서 상당히 미미해져서 실질적인 밸런싱 효과가 떨어진다. 또한, 방전저항으로 인하여 충전시간이 길어질 경우 열이 많이 발생하게 되며, 발생되는 열을 식히기 위한 구조를 구현하기 위해서는 냉각 시스템을 구비해야 하므로 배터리의 완전 밀폐가 어려워지고 방전저항의 용량을 늘릴 경우, 발열량 및 에너지 손실이 많아지는 문제가 발생한다. However, in the related art, when a potential difference occurs in each cell of the battery, in order to lower the voltage of the battery cell at a higher potential state than other cells, a discharge corresponding to the amount of current to be charged should be discharged. The higher the amount of discharge for balancing is significantly smaller than the amount of charge, which lowers the actual balancing effect. In addition, when the charging time is prolonged due to the discharge resistance, a lot of heat is generated, and in order to cool the generated heat, a cooling system must be provided. The problem is that the calorific value and the energy loss increase.

또 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2009-0073811호에 고전압 배터리 팩의 셀 밸런싱 방법으로 IR 전압 및 분극전압의 영향이 배제된 신빙성 있는 셀 기전력을 측정하여 밸런싱을 수행하며 밸런싱에 소요되는 총 전하량을 계산하고 계산된 총 전하량에 기반하여 밸런싱을 종료하므로 액티브 또는 패시브 밸런싱 회로의 구동에 의한 밸런싱 수행시 오차를 배제할 수 있다. 또한, 실시간 측정된 터미널 전압이 아닌 밸런싱에 필요한 총 전하량을 계산하여 상기의 계산값을 기준으로 배터리 팩을 구성하는 각각의 셀의 밸런싱이 종료되는 밸런싱 방법을 개시하고 있으나 각각의 배터리 팩의 충전시에 각 배터리 셀의 전위를 체크하여 각각의 배터리 셀 중 어느 것이라도 충전완료가 되면 충전을 종료하므로 모든 셀들의 충전이 불가능하고, 또한, 배터리 팩의 방전시에 각 배터리 셀의 전위를 체크하여 모든 배터리 셀 중 어느 것이라도 방전이 완료되면 방전을 종료하므로 사용할 수 있는 전기용량이 감소하는 문제점과 배터리의 비효율적인 문제점이 발생하게 된다.In addition, in Korean Patent Application Publication No. 10-2009-0073811, a cell balancing method of a high voltage battery pack is used to measure and balance a reliable cell electromotive force excluding the influence of an IR voltage and a polarization voltage to perform balancing, and to balance the total charge amount required for balancing. Since the balance is terminated based on the calculated total amount of charges, an error may be eliminated when performing balancing by driving an active or passive balancing circuit. In addition, the present invention discloses a balancing method in which the balancing of each cell constituting the battery pack is terminated based on the calculated value by calculating the total charge amount required for balancing rather than the terminal voltage measured in real time. Checking the potential of each battery cell at the end of the charging is completed when any one of the battery cells is fully charged. Therefore, the charging of all the cells is impossible. When any one of the battery cells is discharged, the discharge is terminated, thereby reducing the usable electric capacity and causing inefficiency of the battery.

본 발명은 상기 종래기술에서 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차에 구비되는 다수개의 배터리 셀을 방전저항을 통하여 열 손실을 발생시키는 문제점을 해결하기 위하여, 배터리 셀의 밸런싱과 충전 및 방전에 있어서, 자체 전원을 이용하여 각각의 배터리 셀들을 독립적으로 보상 충전하는 셀 독립 충전방식의 배터리 관리 시스템을 제공하는 것에 목적이 있다.The present invention is to solve the problem of generating heat loss through the discharge resistance of a plurality of battery cells provided in the electric vehicle or a hybrid electric vehicle in the prior art, in the balancing and charging and discharging of the battery cells, the power supply itself It is an object of the present invention to provide a battery management system of a cell independent charging method that independently compensates and charges each battery cell by using the same.

본 발명의 셀 독립 충전 방식의 배터리 관리 시스템은 외부전원을 통하여 각각의 배터리셀(10)에 전력을 공급하는 충전부(20), 검출부(31)와 제어부(32) 및 DC Converting 회로부(33)를 포함하는 CICM BMS(Cell Independent Charging Method Battery Management System)(21), 다수개의 배터리셀(10)들과 EV(22)로 이루어져 있다.The battery management system of the cell independent charging method of the present invention includes a charging unit 20, a detection unit 31, a control unit 32, and a DC converting circuit unit 33 for supplying power to each battery cell 10 through an external power source. The CICM includes a Cell Independent Charging Method Battery Management System (BMS) 21, a plurality of battery cells 10, and an EV 22.

그리고 본 발명에 따른 셀 독립 충전방식의 배터리 관리 시스템은 기존의 방전저항을 통해 열 손실을 발생시키는 종래의 방식과는 달리 BMS(Battery Management System)에 Ground isolation 된 전원을 만드는 DC converting 회로부를 추가하여 배터리 자체전원을 받아 만들어진 Ground isolation 된 복수의 전원소스를 통하여 전위가 낮은 셀들을 보상 충전해 주는 것으로 각각의 셀들간의 전위차를 맞추어 주는 것을 특징으로 하고 있다. The battery management system of the cell independent charging method according to the present invention is different from the conventional method of generating heat loss through the conventional discharge resistance by adding a DC converting circuit part that makes a ground isolated power source to a battery management system (BMS). Compensation and charging of low-potential cells through a plurality of ground-isolated power sources made by battery self-power is characterized by matching the potential difference between each cell.

또한, 본 발명에 따른 셀 독립 충전방식의 배터리 관리 시스템의 또 다른 특징은 충전시와 방전시에 각각의 셀들이 개별적으로 충전과 방전을 함으로써 각 셀들의 성능 차이에 관계없이 100% 충전이 가능하고, 또 모든 셀들이 균등하게 방전을 할 수 있도록 제어함으로써 불필요한 방전저항의 사용 감소로 인하여 배터리의 발열량이 대폭 감소하고 배터리의 수명과 효율성이 증가하는 특징을 지니고 있다. In addition, another feature of the battery management system of the cell independent charging method according to the present invention is that each cell is individually charged and discharged during charging and discharging, and thus 100% charge is possible regardless of the performance difference of each cell. In addition, by controlling all cells to discharge evenly, the amount of heat generated by the battery is greatly reduced due to the unnecessary use of unnecessary discharge resistance, and the battery life and efficiency are increased.

본 발명에 따른 셀 독립 충전방식의 배터리 관리 시스템에 의해 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차에 사용되는 배터리는 방전 저항을 사용하지 않으므로 방전 저항에 의한 전기 에너지의 손실을 최소화할 수 있고, 또한, 배터리의 발열이 없으므로 배터리 냉각 시스템을 구비할 필요가 없어서 배터리 팩을 완전 밀폐형으로 설계할 수 있으며, 배터리의 충전시에는 각각의 모든 셀들을 100% 충전 할 수 있고, 방전시에는 모든 셀들이 균등하게 방전하므로 배터리의 전기에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.The battery used in the electric vehicle or the hybrid electric vehicle by the cell independent charging type battery management system according to the present invention does not use a discharge resistor, thereby minimizing the loss of electrical energy due to the discharge resistor, and also generates heat of the battery. This eliminates the need for a battery cooling system, so the battery pack can be designed in a hermetic seal, and when the battery is charged, each cell can be 100% charged and when discharged, all cells are discharged evenly. There is an effect that can effectively use the electrical energy of.

도 1은 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)의 개념도이다.
도 2는 종래의 방전저항 방식의 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 셀 독립 충전방식의 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)의 구성도이다.1 is a conceptual diagram of a battery management system (BMS).
2 is a block diagram of a conventional battery management system (BMS) of a discharge resistance method.
3 is a configuration diagram of a battery management system (BMS) of a cell independent charging method of the present invention.

아래에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 셀 독립 충전방식의 배터리 관리 시스템을 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a battery management system of a cell independent charging method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)의 개념도이고, 도 2는 종래의 방전저항 방식의 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 셀 독립 충전방식의 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)의 구성도로서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.1 is a conceptual diagram of a battery management system (BMS), Figure 2 is a block diagram of a conventional battery management system (BMS) of the discharge resistance type, Figure 3 is a cell independent charging of the present invention A configuration diagram of a battery management system (BMS) of the type is described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 셀 독립 충전방식의 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)은, 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차에서 전기 모터의 구동과 차량 전장의 작동을 위한 전력을 제공하는 전원 시스템으로서, 상기 전원 시스템은 다수의 단위 모듈들로 구성된 하나의 일체형 배터리 모듈들을 포함하고 있고, 상기 각각의 단위 모듈들은 다수개의 배터리 셀(10)들로 구성되어 있으며, 상기 배터리 모듈에는 전기 모터의 구동을 위한 CICM BMS(Cell Independent Charging Method Battery Management System)(21)를 포함하고 있고, 상기 CICM BMS(Cell Independent Charging Method Battery Management System)(21)에는 검출부(31)와 제어부(32) 및 DC Converting 회로부(33)를 포함하는 것으로 구성되어 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, a battery independent battery management system (BMS) according to the present invention is for driving an electric motor and operating an electric vehicle in an electric vehicle or a hybrid electric vehicle. A power supply system for providing power, wherein the power supply system includes one integrated battery module including a plurality of unit modules, each unit module including a plurality of battery cells 10, and the battery The module includes a CICM Cell Independent Charging Method Battery Management System (BCM) 21 for driving an electric motor, and the CICM Cell Independent Charging Method Battery Management System (BCM) 21 includes a detector 31 and a controller ( 32) and a DC converting circuit section 33.

본 발명의 셀 독립 충전방식의 배터리 관리 시스템에서는 CICM BMS(Cell Independent Charging Method Battery Management System)(21) 내에 Ground isolation 된 전원을 만드는 DC converting 회로부(33)를 추가하여 전위가 낮은 셀들을 보상 충전해 주는 방식으로 각각의 셀들간의 전위차를 맞추어 주고 충전과 방전시에 각 셀들이 독립적으로 충전과 방전을 함으로써, 앞서 설명한 바와 같이 종래기술의 문제점인 충전과 방전의 효율성을 높일 수 있다. In the cell-independent charging battery management system of the present invention, a DC converting circuit unit 33 for making a ground-isolated power source is added to the CICM BMS (Cell Independent Charging Method Battery Management System) 21 to compensate and charge cells having low potential. By matching the potential difference between each cell in a giving manner and by charging and discharging each cell independently during charging and discharging, it is possible to increase the efficiency of the charging and discharging, which is a problem of the prior art as described above.

구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 셀 독립 충전방식의 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)은, 상기의 종래기술인 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0666817호(공고일자 2007.01.09)에 개시된 배터리의 밸런싱 장치 및 방법과는 달리, 방전저항을 사용하지 않으므로 방전저항을 통해서 손실되는 에너지를 최소화 할 수 있고, 또한, 방전저항을 사용하지 않으므로 발열이 최소화 되어 본 발명으로 구성된 배터리 팩을 완전 밀폐형으로 설계할 수 있으며 배터리 팩의 충전과 방전시에 각각의 모든 셀들을 100% 완전 충전할 수 있고, 또한, 각 셀들을 균등하게 방전할 수 있으므로 에너지 효율을 최대화 하여 전기를 생산할 때 발생되는 이산화탄소의 발생도 줄일 수 있으므로 친환경적인 배터리 팩을 제공할 수 있다.Specifically, the battery management system (BMS) of a cell independent charging method according to the present invention, disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0666817 (published date 2007.01.09) of the prior art Unlike the battery balancing device and method, since the discharge resistor is not used, the energy lost through the discharge resistor can be minimized. Also, since the discharge resistor is not used, the heat generation is minimized so that the battery pack composed of the present invention is completely enclosed. It is possible to design and to fully charge each and every cell 100% when charging and discharging the battery pack, and evenly discharging each cell evenly to maximize the energy efficiency of the carbon dioxide generated when producing electricity It can also reduce the occurrence of the battery to provide an environmentally friendly battery pack.

도 3에는 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 셀 독립 충전방식의 배터리 관리 시스템은 충전부(20), 검출부(31)와 제어부(32) 및 DC Converting 회로부(33)가 포함되어 있는 CICM BMS(21), 각각의 배터리셀(10)들과 EV(22)로 구성되어 있으며, 충전부(20)를 통하여 전력을 각 배터리셀(10)에 충전을 하는데, 검출부(31)와 제어부(32) 및 DC Converting 회로부(33)가 포함된 CICM BMS(21)가 각 배터리셀(10)을 개별적으로 제어를 하면서 충전과 방전이 이루어지게 된다. As shown in FIG. 3, a cell independent charging battery management system according to the present invention includes a CICM BMS 21 including a charging unit 20, a detection unit 31, a control unit 32, and a DC converting circuit unit 33. ), Each of the battery cells 10 and the EV 22, and charges each of the battery cells 10 through the charging unit 20, the detection unit 31 and the control unit 32 and DC While the CICM BMS 21 including the converting circuit unit 33 controls each battery cell 10 individually, charging and discharging are performed.

상세하게 설명하면, CICM BMS(21) 내에 Ground isolation 된 전원을 만드는 DC Converting 회로부(33)를 구성하여 배터리팩의 자체 전원을 받아서 만들어진 ground isolation 된 복수의 전원소스가 검출부(31)와 제어부(32)를 통해서 각각의 배터리셀(10) 중에서 전위가 낮은 배터리셀(10)을 보상 충전하여 모든 배터리셀(10)들간의 전위차를 맞추어서 배터리의 밸런싱을 이룰 수 있다. In detail, a plurality of ground-isolated power sources generated by self-powering the battery pack by configuring a DC converting circuit unit 33 for making ground-isolated power in the CICM BMS 21 include the detector 31 and the controller 32. The battery pack 10 may be balanced by charging the battery cell 10 having a low potential among each battery cell 10 by adjusting the potential difference between all battery cells 10.

또한, 상기의 설명에서와 같이 자체전원을 받아서 만들어진 ground isolation 된 복수의 전원소스를 통해서 각각의 배터리셀(10) 중에서 전위가 낮은 배터리셀(10)을 보상 충전하므로 종래기술인 방전저항(11)을 통해 열 손실을 발생시키는 기존 방식과 달리 발열이 없으므로 열 순환 장치 등의 냉각시스템을 구비할 필요가 없어서 본 발명으로 이루어진 배터리팩은 완전 밀폐형으로 구성할 수 있다. In addition, as described above, the battery cell 10 having a low potential is compensated and charged among the battery cells 10 through a plurality of ground-isolated power sources that receive their own power, thereby discharging the conventional discharge resistor 11. Unlike the existing method of generating heat loss, there is no heat generation, so there is no need to provide a cooling system such as a thermal circulation device, and thus the battery pack made of the present invention can be configured in a completely sealed type.

그리고 각각의 모든 배터리셀(10)들이 CICM BMS(21)에 의하여 개별적으로 전력을 공급받아서 독립적으로 충전을 개시한다. 그러면 각각의 배터리셀(10)들의 성능차이, 또는 개별적인 조건에 관계없이 모든 배터리셀(10)들이 100% 완전 충전할 수 있게 되고, 충전을 반복할수록 검출부(31)와 제어부(32) 및 DC Converting 회로부(33)가 포함된 CICM BMS(21)에서 최적의 밸런싱을 유지할 수 있게 된다. 또한, 방전 중에도 기존의 방식인 방전저항을 통한 에너지 손실 밸런싱이 아닌 에너지 Circulation 방식의 효율이 높으며 이상적인 밸런싱이 가능하다. 상세히 설명하면, 각각의 모든 배터리 셀(10)들 중에서 CICM BMS(21)에 속해있는 검출부(31)를 통하여 전위가 가장 낮은 배터리셀(10)을 선택하고, 제어부(32)를 통하여 상기의 전위가 가장 낮은 배터리셀(10)에 보상충전을 반복하여 모든 배터리셀(10)들이 균등하고 일정하게 방전을 할 수 있도록 함으로써 불필요한 방전저항의 사용을 줄여서 배터리셀(10)의 발열량을 감소시킬 수 있고, 또한, 배터리셀(10)의 내구도 및 수명을 높게 할 수 있다. Each of the battery cells 10 is individually powered by the CICM BMS 21 and starts charging independently. Then, the battery cells 10 can be fully charged 100% regardless of the performance difference of the respective battery cells 10 or individual conditions, and as the charge is repeated, the detector 31, the controller 32, and the DC converting are repeated. Optimum balancing can be maintained in the CICM BMS 21 including the circuit part 33. In addition, the efficiency of the energy circulation method is high and ideal balancing is possible, not the energy loss balancing through the discharge resistance, which is the conventional method during the discharge. In detail, among the battery cells 10, the battery cell 10 having the lowest potential is selected through the detector 31 belonging to the CICM BMS 21, and the above-mentioned potential is controlled through the controller 32. By repeatedly compensating charging to the lowest battery cell 10 so that all battery cells 10 can be discharged evenly and uniformly, it is possible to reduce the amount of heat generated by the battery cell 10 by reducing the use of unnecessary discharge resistance. In addition, the durability and lifespan of the battery cell 10 can be increased.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 셀 독립 충전 방식의 배터리 관리 시스템은 CICM BMS(21) 내에 DC converting 회로부(33)를 추가하여 배터리 자체전원을 받아 만들어진 ground isolation 된 복수의 전원소스를 통하여 전위가 낮은 셀들을 보상 충전해 주는 방식으로써, 방전저항을 사용하지 않으므로 각각의 배터리 셀(10)들의 에너지의 손실을 최소화할 수 있고, 발열이 없어서 배터리팩을 완전 밀폐형으로 구성할 수 있으며 배터리팩의 충전과 방전시 모든 셀들이 균등하고 일정하게 충전과 방전을 하므로 가장 이상적인 밸런싱을 이룰 수 있다.As described above, the cell independent charging type battery management system of the present invention has a potential through a plurality of ground-isolated power sources made by receiving a battery self by adding a DC converting circuit unit 33 in the CICM BMS 21. As a method of compensating and charging low cells, since the discharge resistor is not used, energy loss of each battery cell 10 can be minimized, and there is no heat generation, so that the battery pack can be completely sealed and the battery pack is charged. In the case of over discharge, all cells are equally and uniformly charged and discharged to achieve the most ideal balancing.

10: 배터리 셀
11: 방전저항
20: 충전부
21: CICM BMS(Cell Independent Charging Method Battery Management System)
22: 전기자동차(EV:Electric Vehicle)
31: 검출부
32: 제어부
33: DC Converting 회로부10: battery cell
11: discharge resistance
20: live part
21: CICM BMS (Cell Independent Charging Method Battery Management System)
22: electric vehicle (EV)
31: detector
32: control unit
33: DC Converting Circuit

Claims (5)

통상적인 배터리팩을 제어하는 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)에 있어서,
외부 전원을 공급받아서 충전을 개시하는 충전부(20)와,
CICM BMS(Cell Independent Charging Method Battery Management System)(21)와,
전기를 충전 및 방전하는 배터리 셀(10)로 구성된 것을 특징으로 하는 셀 독립 충전 방식의 배터리 관리 시스템.In a battery management system (BMS) for controlling a conventional battery pack,
A charging unit 20 which starts charging by receiving external power;
CICM BMS (Cell Independent Charging Method Battery Management System) 21,
Battery management system of a cell independent charging method, characterized in that consisting of a battery cell (10) for charging and discharging electricity. 제 1 항에 있어서, CICM BMS(Cell Independent Charging Method Battery Management System)(21)가 배터리 셀(10)의 전압 및 전류, 온도 센싱과 비정상적인 작동을 감시하고 자기 방전 및 데이터의 보존을 제어할 수 있도록 검출부(31), 제어부(32) 및 DC Converting 회로부(33)로 구성된 것을 특징으로 하는 셀 독립 충전 방식의 배터리 관리 시스템. The method of claim 1, wherein the CICM Cell Independent Charging Method Battery Management System (BMS) 21 monitors voltage and current, temperature sensing and abnormal operation of the battery cell 10, and controls self discharge and data retention. The battery management system of the cell independent charging method, characterized in that consisting of a detection unit (31), a control unit (32) and a DC Converting circuit unit (33). 제 2 항에 있어서, 배터리 셀(10)의 충전시에 CICM BMS(Cell Independent Charging Method Battery Management System)(21) 내의 검출부(31), 제어부(32) 및 DC Converting 회로부(33)는 배터리 셀(10)을 단위 셀 당 독립적으로 충전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 셀 독립 충전 방식의 배터리 관리 시스템. The battery control apparatus according to claim 2, wherein the detector 31, the controller 32 and the DC converting circuit 33 in the CICM Cell Independent Charging Method Battery Management System (BCM) 21 are charged when the battery cell 10 is charged. 10) is a battery management system of a cell independent charging method characterized in that the control to charge independently per unit cell. 제 2 항에 있어서, 배터리 셀(10)의 방전시에 CICM BMS(Cell Independent Charging Method Battery Management System)(21) 내의 검출부(31), 제어부(32) 및 DC Converting 회로부(33)는 배터리 팩을 구성하는 모든 배터리 셀(10)의 자체전원을 공급받아서 전위가 가장 낮은 배터리 셀(10)에 보상 충전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 셀 독립 충전 방식의 배터리 관리 시스템.3. The detector 31, the control unit 32, and the DC converting circuit unit 33 in the CICM Cell Independent Charging Method Battery Management System (BCM) 21 at the time of discharge of the battery cell 10. The battery management system of the independent cell type charging method, characterized in that the battery cell (10) of the self-power is supplied to all of the constituting components to control the charge to compensate the lowest battery cell (10). 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 배터리 셀(10)의 충전과 방전시에 DC Converting 회로부(33)를 통하여 전위가 높은 배터리 셀(10)의 자체전원으로 생성된 ground isolation 된 전원을 전위가 낮은 배터리 셀(10)에 보상 충전하여 모든 배터리 셀(10)들의 전위차를 균등하게 조절하는 것을 특징으로 하는 셀 독립 충전 방식의 배터리 관리 시스템. 5. The ground isolated power source of claim 3 or 4, wherein the ground-isolated power source generated by the self-power source of the battery cell 10 having a high potential through the DC converting circuit unit 33 at the time of charging and discharging the battery cell 10 has a potential. The battery management system of the independent cell type charging method, characterized in that equally adjusting the potential difference of all the battery cells (10) by compensating charging the low battery cells (10).
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