KR20140108384A - 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140108384A
KR20140108384A KR1020130020042A KR20130020042A KR20140108384A KR 20140108384 A KR20140108384 A KR 20140108384A KR 1020130020042 A KR1020130020042 A KR 1020130020042A KR 20130020042 A KR20130020042 A KR 20130020042A KR 20140108384 A KR20140108384 A KR 20140108384A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
deviation
battery
voltage
value
battery cell
Prior art date
Application number
KR1020130020042A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101465693B1 (ko
Inventor
신한수
신성호
Original Assignee
주식회사 피엠그로우
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 피엠그로우 filed Critical 주식회사 피엠그로우
Priority to KR1020130020042A priority Critical patent/KR101465693B1/ko
Publication of KR20140108384A publication Critical patent/KR20140108384A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101465693B1 publication Critical patent/KR101465693B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

본 발명은 충전 배터리의 배터리 관리 시스템(Battery Management System: BMS) 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 모듈 내의 각 배터리 셀들의 전압 값을 모니터링하여 일정 기준치 이상의 편차가 발생하는 적어도 하나 이상의 배터리 셀로 전압 편차에 상응하는 펄스폭변조(Pulse Width Modulation: PWM)를 출력하여 해당 배터리 셀의 출력 전류를 다른 배터리 셀들과 동일하게 유지하는 펄스폭 변조를 이용한 배터리 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템 및 그 방법{Battery management system with battery cell balancing function by using pulse width modulation and method thereof}
본 발명은 충전 배터리의 배터리 관리 시스템(Battery Management System: BMS) 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 모듈 내의 각 배터리 셀들의 전압 값을 모니터링하여 일정 기준치 이상의 편차가 발생하는 적어도 하나 이상의 배터리 셀로 전압 편차에 상응하는 펄스폭변조(Pulse Width Modulation: PWM)를 출력하여 해당 배터리 셀의 출력 전류를 다른 배터리 셀들과 동일하게 유지하는 펄스폭 변조를 이용한 배터리 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 석유자원의 고갈과 환경오염에 따른 대체에너지의 수요와 더불어 전기에너지를 축적하여 사용할 수 있는 축전지의 수요는 연료전지 등의 대체 에너지 저장시스템 및 전기자동차 등 다양한 분야로 확산되고 있다.
특히, 하이브리드(HEV) 자동차, 전기차, 전기자전거, 골프카트 등과 같은 전기 자동차용으로는 주행속도 및 최대주행 거리 증대를 목적으로 대용량의 리튬 이온, 리튬 폴리머, 니켈 수소 전지 등 전기집적도가 높은 축전기 계열이 상용화되고 있다.
통상, 전기자동차용 배터리는 일정 용량 및 특성을 가지는 다수의 배터리 셀들로 구성되는 배터리 모듈 복수 개를 하나의 팩(이하 "이하 배터리팩"이라 함)으로 묶어 구성된다.
이렇게 구성된 배터리팩은 전기자동차의 운행에 따라 지속적으로 충전과 방전을 반복하는 경우, 동일한 특성을 가지는 배터리 셀이라 할지라도 일부 배터리 셀에만 성능 저하가 발생되어 배터리 셀들 간의 불균형이 발생한다. 이와 같이 배터리 셀들 간 불균형이 발생하면, 충전 개시 전압 레벨 및 충전 종료 전압 레벨이 달라질 수 있어 일부 배터리 셀은 충전이 완전히 이루어지지 않을 수 있거나, 배터리가 방전되지 않을 수 있어 배터리팩 전체 성능이 떨어질 수 있는 문제점이 있었다.
이런 문제점을 해결하기 위해 배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 셀 밸런싱을 수행한다.
통상적으로 배터리 셀 밸런싱은 불균형이 발생된 배터리 셀의 밸런싱 저항의 저항 값을 조절하여 수행된다. 그러나 밸런싱 저항의 저항 값을 조절하여 셀 밸런싱을 수행하는 경우 배터리 셀의 저항 값을 증가시켜야 하고, 이로 인해 밸런싱 저항의 온도가 증가하여 배터리 셀은 높은 열을 발생하게 된다. 이러한 배터리 셀의 열 상승은 배터리 셀을 파손시키거나 성능을 더 열화 시킬 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 이러한 문제점을 방지하기 위해 해당 배터리 셀을 교체하는 방법 등이 있으나, 이는 배터리의 유지 및 관리 비용을 증가시키는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-1179457호
따라서 본 발명의 목적은 배터리 모듈 내의 각 배터리 셀들의 전압 값을 모니터링하여 일정 기준치 이상의 편차가 발생하는 적어도 하나 이상의 배터리 셀로 전압 편차에 상응하는 펄스폭변조(Pulse Width Modulation: PWM)를 출력하여 해당 배터리 셀의 출력 전류를 다른 배터리 셀들과 동일하게 유지하는 펄스폭 변조를 이용한 배터리 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템은: 편찻값에 따른 듀티 사이클을 정의한 편차 테이블을 저장하는 저장부; 적어도 하나 이상의 배터리 셀들과 연결되어 각 배터리 셀의 전압을 측정하여 출력하는 전압 측정부; 상기 배터리 셀들 각각과 연결되어 펄스폭변조의 듀티 사이클에 따라 상기 배터리 셀들로부터 출력되는 전류를 온 및 오프하여 균일한 전류 값으로 출력되도록 하는 상기 배터리 셀의 수에 대응하는 수의 스위치를 포함하는 스위칭부; 및 상기 전압 측정부에서 입력되는 배터리 셀의 전압 값에 의해 편차를 계산하고, 계산된 편차가 기준치 이상이면 상기 편차 테이블로부터 상기 편차에 대응하는 듀티 사이클을 로드하여 상기 듀티 사이클에 대응하는 펄스폭변조를 생성한 후 상기 기준치 이상의 편차를 가지는 배터리 셀의 출력과 연결되는 스위칭부의 스위치로 출력하여 셀 밸런싱을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 셀들의 전압 값, 편찻값 및 밸런싱 대상 배터리 셀에 대한 정보를 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 편차 계산 시, 상기 배터리 셀들의 전압들 중 최댓값과 최솟값을 검출하고, 검출된 최댓값과 최솟값이 미리 설정된 기준치 이상인 경우 상기 최댓값의 전압을 가지는 배터리 셀에 대해 상기 셀 밸런싱을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 편차 계산 시 상기 배터리 셀들의 전압들 중 최솟값을 검출하고, 상기 검출된 최솟값과 상기 최솟값을 가지는 배터리 셀 이외의 다른 배터리 셀의 전압의 편차가 상기 기준치 이상인 적어도 하나 이상의 배터리 셀에 대해 상기 셀 밸런싱을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템의 펄스폭 변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 방법은: 배터리 관리 시스템에 있어서, 제어부가 전압 측정부를 통해 전압을 측정하는 전압 측정 과정; 상기 제어부가 측정된 배터리 셀들의 전압 값 편차를 계산하는 편차 계산 과정; 상기 제어부가 계산된 편차가 기준치 이상인지를 전압 값을 가지는 배터리 셀이 있는지를 판단하는 셀 밸런싱 대상 판단 과정; 셀 밸런싱 대상이 있으면, 상기 제어부가 저장부에 저장된 편차 테이블로부터 상기 편차에 대응하는 듀티 사이클을 로드하여 상기 듀티 사이클에 대응하는 펄스폭변조를 생성하는 펄스폭변조 생성 과정; 및 상기 생성된 펄스폭변조를 상기 기준치 이상의 편차를 가지는 배터리 셀의 출력과 연결되는 스위칭부의 스위치로 출력하여 셀 밸런싱을 수행하는 셀 밸런싱 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은: 상기 셀 밸런싱 과정이 개시되면, 상기 제어부 셀 밸런싱이 수행되고 있는 배터리 셀 정보, 상기 배터리 셀의 편차, 전압을 표시하는 표시 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 편차 계산 과정은, 상기 배터리 셀들의 전압들 중 최댓값과 최솟값을 검출하는 최대/최소 전압 검출 단계; 및 상기 최댓값 및 최솟값의 전압차인 편차를 계산하는 편차 계산 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 편차 계산 과정은, 상기 배터리 셀들의 전압들 중 최솟값을 검출하는 최소 전압 검출 단계; 및 상기 최소 전압과 상기 최소 전압을 가지는 배터리 셀 이외의 배터리 셀들의 전압간의 편차를 계산하는 편차 계산 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 펄스폭변조를 이용하므로 밸런싱 저항을 필요로 하지 않으며, 밸런싱 저항 값을 조절할 필요도 없으므로 배터리 셀의 열 발생 요인을 제거할 수 있는 효과를 가지며, 열로 인한 배터리 셀의 파손 및 성능 열화를 방지할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 배터리 셀의 교체 주기를 늘려 줄 수 있어 효율적으로 배터리 셀을 유지 및 관리할 수 있으므로 유지 및 관리 비용을 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템의 구성 및 동작을 설명하고, 상기 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템(100)은 제어부(10), 저장부(20), 전압 측정부(40) 및 스위칭부(50)를 포함하며, 부가적으로 표시부(30)를 더 포함할 수 있을 것이다.
제어부(10)는 본 발명에 따라 서로 다른 듀티 사이클(Duty Cycle)을 가지는 다수의 PWM을 생성하여 배터리 관리 시스템(BMS)(100)의 PWM을 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 위한 전반적인 동작을 제어한다.
저장부(20)는 본 발명에 따른 PWM을 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템의 동작을 제어하기 위한 제어프로그램을 저장하는 프로그램 영역과, 상기 제어프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 임시 저장하는 임시 영역과, 본 발명에 따라 하기 표 1과 같은 전압 편차 값에 따른 PWM의 듀티 사이클을 정의한 편차 테이블 등을 저장하는 데이터 영역을 포함한다.
셀 전압(v)
(전압편차: 0.05)		 셀 밸런싱 저항 듀티 사이클(%) 전류(mA)
3 15 Ω 100 200
3.05 15 Ω 98 200
3.1 15 Ω 97 200
3.15 15 Ω 95 200
3.2 15 Ω 94 200
3.25 15 Ω 92 200
3.3 15 Ω 91 200
3.35 15 Ω 90 200
3.4 15 Ω 88 200
3.45 15 Ω 87 200
3.5 15 Ω 86 200
3.55 15 Ω 85 200
3.6 15 Ω 83 200
3.65 15 Ω 82 200
3.7 15 Ω 81 200
3.75 15 Ω 80 200
3.8 15 Ω 79 200
3.85 15 Ω 78 200
3.9 15 Ω 77 200
3.95 15 Ω 76 200
4 15 Ω 75 200
4.05 15 Ω 74 200
4.1 15 Ω 73 200
4.15 15 Ω 72 200
4.2 15 Ω 71 200
전압 측정부(40)는 배터리 셀(110)들 각각과 연결되어 각 배터리 셀(110)의 전압을 측정하고, 측정된 전압을 제어부(10)로 제공한다. 전압 측정부(40)는 도 1과 같이 제어부(10)의 하나의 입력 포트를 통해 다수의 배터리 셀(110)들 각각에 대한 측정 전압을 제공할 수도 있고, 배터리 셀(110)들 각각에 대한 제어부(10)의 입력 포트들을 통해 제공할 수도 있을 것이다. 그러나 전자의 경우, 전압 측정부(40)는 측정된 전압이 어떤 배터리 셀의 전압인지를 알고, 해당 배터리 셀의 정보와 함께 측정된 전압을 제공하여야 할 것이다.
스위칭부(50)는 각 배터리 셀(110)의 출력단에 연결되는 다수의 스위치(미도시)들을 포함하여 구성된다. 상기 스위치들은 상기 제어부(10)로부터 PWM을 입력받고, 그 듀티 사이클에 따라 온/오프를 반복적으로 수행한다. 스위칭부(50)는 상기 듀티 사이클에 따른 온/오프에 따라 전류량을 조절하여 상기 표 1과 같이 균일한 전류를 부하로 출력한다. 상기 스위칭부(50)의 스위치들은 배터리 셀(110)들이 직렬 연결되도록 연결될 수도 있고, 배터리 셀(110)들이 병렬 연결되도록 연결될 수도 있을 것이다.
표시부(30)는 상기 제어부(10)의 제어를 받아 배터리 셀들의 전압 값, 배터리 셀의 전압 값들 간의 편찻값, 및 밸런싱 대상 배터리 셀에 대한 정보를 표시한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 방법을 나타낸 흐름도이다. 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
우선, 제어부(10)는 전압 측정부(40)를 통해 배터리 셀(110)들의 방전이 개시되는지를 모니터링한다(S211).
방전이 개시되면 제어부(10)는 각 셀 전압을 측정하고(S213), 측정된 각 셀 전압들을 비교하여 최대(Max) 셀 전압 및 최소(Min) 셀 전압을 검출한다(S215). 이때, 상기 표 1에서 보이는 바와 같이 최소 셀 전압은 대부분 3mv가 될 수 있을 것이다.
최대 셀 전압 및 최소 셀 전압이 검출되면 제어부(10)는 최대 및 최저의 전압 차(또는 "편차"라 함)를 계산하고(S217), 전압차가 일정 기준치 이상인 배터리 셀이 있는지를 검사한다(S219). 상기 기준치는 25mv 등이 될 수 있으며, 상기 최대 전압 값을 가지는 배터리 셀이 셀 밸런싱 대상 배터리 셀이 될 것이다. 이때 셀 밸런싱 대상 배터리 셀은 하나 이상이 될 수도 있을 것이다.
검사결과 전압차가 일정 기준치 이상인 배터리 셀이 있으면 제어부(10)는 저장부(20)의 편차 테이블에서 상기 전압 차에 대응하는 듀티 사이클을 찾아 로드한다(S221).
상기 전압 차에 대응하는 듀티 사이클이 로드되면 제어부(10)는 상기 셀 밸런싱 대상 배터리 셀에 대응하는 스위칭부(50)의 해당 스위치로 상기 계산된 편차에 대응하는 듀티 사이클을 가지는 PWM을 출력하여 셀 밸런싱을 수행한다(S223).
셀 밸런싱 수행 중에 제어부(10)는 방전 중인지 방전이 종료되는지를 검사하고(S225), 방전이 종료되면 과정을 종료하고, 방전 중이면 계속해서 상술한 PWM을 이용한 셀 밸런싱을 수행한다.
상기 도 2에서는 최대(Max) 전압을 가지는 배터리 셀과 최소 전압을 가지는 배터리 셀을 검출하고, 그 최대 전압 값 및 최소 전압 값의 편차가 기준치 이상인 최대 전압 값을 가지는 배터리 셀에 대해 셀 밸런싱을 수행하는 경우를 설명하였다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하 도 3에서는 최소(Min) 값을 가지는 배터리 셀을 검출하고, 그 최소 전압과의 편차가 기준치 이상인 모든 배터리 셀들에 대해 셀 밸런싱을 수행하는 경우를 설명한다.
우선, 제어부(10)는 도 2와 동일하게 방전이 개시되면(S311), 전압 측정부(40)를 통해 각 배터리 셀(110)들의 전압을 측정한다(S313).
배터리 셀(110)들의 전압이 측정되면 제어부(10)는 측정된 전압 값들 중 최솟값을 검출하고(S315), 최솟값과 다른 배터리 셀(110)들의 전압 값들의 편차를 계산한다(S317).
상기 편차가 계산되면 제어부(10)는 상기 편차가 미리 설정된 기준치 이상인 배터리 셀(110)이 있는지를 검사한다(S319).
편차가 기준치 이상인 배터리 셀(110)이 있으면 제어부(10)는 해당 배터리 셀(110)을 셀 밸런싱 대상 배터리 셀(110)로 지정하고 상기 편차에 대응하는 듀티 사이클을 로드한(S331) 후, 상기 듀티 사이클을 가지는 PWM을 생성하여 스위칭부(50)의 상기 배터리 셀(110)에 대응하는 스위치로 출력하여 셀 밸런싱을 수행한다(S323).
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
10: 제어부 20: 저장부
30: 표시부 40: 전압 측정부
50: 스위칭부 100: 배터리 관리 시스템
110: 배터리 셀

Claims (8)

  1. 편찻값에 따른 듀티 사이클을 정의한 편차 테이블을 저장하는 저장부;
    적어도 하나 이상의 배터리 셀들과 연결되어 각 배터리 셀의 전압을 측정하여 출력하는 전압 측정부;
    상기 배터리 셀들 각각과 연결되어 펄스폭변조의 듀티 사이클에 따라 상기 배터리 셀들로부터 출력되는 전류를 온 및 오프하여 균일한 전류 값으로 출력되도록 하는 상기 배터리 셀의 수에 대응하는 수의 스위치를 포함하는 스위칭부; 및
    상기 전압 측정부에서 입력되는 배터리 셀의 전압 값에 의해 편차를 계산하고, 계산된 편차가 기준치 이상이면 상기 편차 테이블로부터 상기 편차에 대응하는 듀티 사이클을 로드하여 상기 듀티 사이클에 대응하는 펄스폭변조를 생성한 후 상기 기준치 이상의 편차를 가지는 배터리 셀의 출력과 연결되는 스위칭부의 스위치로 출력하여 셀 밸런싱을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀들의 전압 값, 편찻값 및 밸런싱 대상 배터리 셀에 대한 정보를 표시하는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 편차 계산 시, 상기 배터리 셀들의 전압들 중 최댓값과 최솟값을 검출하고,
    검출된 최댓값과 최솟값이 미리 설정된 기준치 이상인 경우 상기 최댓값의 전압을 가지는 배터리 셀에 대해 상기 셀 밸런싱을 수행하는 것을 특징으로 하는 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 편차 계산 시 상기 배터리 셀들의 전압들 중 최솟값을 검출하고,
    상기 검출된 최솟값과 상기 최솟값을 가지는 배터리 셀 이외의 다른 배터리 셀의 전압의 편차가 상기 기준치 이상인 적어도 하나 이상의 배터리 셀에 대해 상기 셀 밸런싱을 수행하는 것을 특징으로 하는 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템.
  5. 배터리 관리 시스템에 있어서,
    제어부가 전압 측정부를 통해 전압을 측정하는 전압 측정 과정;
    상기 제어부가 측정된 배터리 셀들의 전압 값 편차를 계산하는 편차 계산 과정;
    상기 제어부가 계산된 편차가 기준치 이상인지를 전압 값을 가지는 배터리 셀이 있는지를 판단하는 셀 밸런싱 대상 판단 과정;
    셀 밸런싱 대상이 있으면, 상기 제어부가 저장부에 저장된 편차 테이블로부터 상기 편차에 대응하는 듀티 사이클을 로드하여 상기 듀티 사이클에 대응하는 펄스폭변조를 생성하는 펄스폭변조 생성 과정; 및
    상기 생성된 펄스폭변조를 상기 기준치 이상의 편차를 가지는 배터리 셀의 출력과 연결되는 스위칭부의 스위치로 출력하여 셀 밸런싱을 수행하는 셀 밸런싱 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 셀 밸런싱 과정이 개시되면, 상기 제어부 셀 밸런싱이 수행되고 있는 배터리 셀 정보, 상기 배터리 셀의 편차, 전압을 표시하는 표시 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 편차 계산 과정은,
    상기 배터리 셀들의 전압들 중 최댓값과 최솟값을 검출하는 최대/최소 전압 검출 단계; 및
    상기 최댓값 및 최솟값의 전압차인 편차를 계산하는 편차 계산 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 편차 계산 과정은,
    상기 배터리 셀들의 전압들 중 최솟값을 검출하는 최소 전압 검출 단계; 및
    상기 최소 전압과 상기 최소 전압을 가지는 배터리 셀 이외의 배터리 셀들의 전압간의 편차를 계산하는 편차 계산 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 밸런싱 방법.
KR1020130020042A 2013-02-25 2013-02-25 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 전류 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템 및 그 방법 KR101465693B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130020042A KR101465693B1 (ko) 2013-02-25 2013-02-25 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 전류 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130020042A KR101465693B1 (ko) 2013-02-25 2013-02-25 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 전류 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140108384A true KR20140108384A (ko) 2014-09-11
KR101465693B1 KR101465693B1 (ko) 2014-12-02

Family

ID=51755513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130020042A KR101465693B1 (ko) 2013-02-25 2013-02-25 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 전류 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101465693B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101584261B1 (ko) * 2014-11-17 2016-01-21 현대오트론 주식회사 배터리 관리 시스템 및 방법
WO2016153210A3 (ko) * 2015-03-20 2016-11-17 서미숙 침수 시 감전 방지 장치 및 그 방법
KR101726340B1 (ko) * 2016-02-16 2017-04-12 서미숙 침수 시 감전 방지 장치 및 방법
KR20180103214A (ko) * 2017-03-08 2018-09-19 주식회사 엘지화학 펄스폭변조를 이용한 배터리 팩 밸런싱 장치 및 그 방법
US10243923B2 (en) 2014-10-07 2019-03-26 Lg Chem, Ltd. Method and system for allocating communication ID of battery management module
WO2022216054A1 (ko) * 2021-04-09 2022-10-13 삼성전자 주식회사 복수의 배터리들을 충전하기 위한 전자 장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11088561B2 (en) 2019-04-26 2021-08-10 Ykmc, Inc. Battery management system using temperature information including a variably-set reference temperature
KR102346874B1 (ko) 2020-04-10 2022-01-03 장형철 온도정보를 이용한 배터리 관리 시스템
KR102346802B1 (ko) 2020-04-13 2022-01-04 주식회사 캡시스 터널등용 배터리 관리 시스템

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101042768B1 (ko) * 2008-06-03 2011-06-20 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 그 충전 방법
KR20110048869A (ko) * 2009-11-03 2011-05-12 현대중공업 주식회사 Ｐｗｍ 제어방식을 사용한 리튬 폴리머 배터리의 셀 밸런싱 방법
US8598840B2 (en) * 2010-04-15 2013-12-03 Launchpoint Energy And Power Llc Fault-tolerant battery management system, circuits and methods

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10243923B2 (en) 2014-10-07 2019-03-26 Lg Chem, Ltd. Method and system for allocating communication ID of battery management module
KR101584261B1 (ko) * 2014-11-17 2016-01-21 현대오트론 주식회사 배터리 관리 시스템 및 방법
WO2016153210A3 (ko) * 2015-03-20 2016-11-17 서미숙 침수 시 감전 방지 장치 및 그 방법
CN107509389A (zh) * 2015-03-20 2017-12-22 株式会社Ａｍｓ 浸水时的防触电装置及其方法
US10511164B2 (en) 2015-03-20 2019-12-17 Ams Co., Ltd Apparatus for preventing electric shock in event of flooding and method therefor
KR101726340B1 (ko) * 2016-02-16 2017-04-12 서미숙 침수 시 감전 방지 장치 및 방법
KR20180103214A (ko) * 2017-03-08 2018-09-19 주식회사 엘지화학 펄스폭변조를 이용한 배터리 팩 밸런싱 장치 및 그 방법
WO2022216054A1 (ko) * 2021-04-09 2022-10-13 삼성전자 주식회사 복수의 배터리들을 충전하기 위한 전자 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101465693B1 (ko) 2014-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101465693B1 (ko) 펄스폭변조를 이용한 배터리 셀 전류 밸런싱 기능을 가지는 배터리 관리 시스템 및 그 방법
KR102436418B1 (ko) 배터리 팩의 전류 측정 방법
US10840722B2 (en) Battery control device
US10044199B2 (en) Electric storage system that detects voltage values of a plurality of electric storage elements
JP6664005B2 (ja) 電源システム
CN103180749B (zh) 一种用于检验电流传感器的正常运作的方法
US20130057219A1 (en) Power supply apparatus for vehicle and vehicle provided with same
KR102030118B1 (ko) 배터리 관리 장치와 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
JP5868499B2 (ja) 電池制御装置
US20070145954A1 (en) Battery management system
US20140184168A1 (en) Apparatus and method for equalizing energy of battery cells
US20150372517A1 (en) Apparatus, system, and method of preventing battery rack damage by measuring voltage
CN104620462B (zh) 用于电池管理的虚拟单元方法
KR101485347B1 (ko) 배터리 관리 시스템，및 배터리 관리 시스템을 이용하는 배터리 모듈의 셀 밸런싱 방법
KR101387658B1 (ko) 에너지 절감형 배터리 모듈의 셀 밸런싱 방법
KR20180051732A (ko) 전기자동차용 배터리의 균일 충전을 위한 직렬과 병렬의 병행 충전 기술
US20180145378A1 (en) Power Storage Device and Connection Control
US10181733B2 (en) Apparatus and method of balancing voltages between battery racks
Wilhelm et al. Energy storage characterization for a direct methanol fuel cell hybrid system
JP6018169B2 (ja) 蓄電装置の故障判定方法
Shili et al. Online lithium-ion batteries health monitoring using balancing circuits
Qi et al. A control strategy for dynamic balancing of lithium iron phosphate battery based on the performance of cell voltage
KR102020044B1 (ko) 배터리 충전 시스템 및 이를 이용한 배터리 모듈의 최대용량 충전 제어방법
KR101472886B1 (ko) 전지팩의 전압 밸런싱 장치 및 방법
US9466990B2 (en) Method for enhancing a battery management system, battery management system, battery system and motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee