KR20150051457A - Apparatus for displaying state of charge and error state of secondary cell battery - Google Patents

Apparatus for displaying state of charge and error state of secondary cell battery Download PDF

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국방과학연구소
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for displaying a remaining capacity and an error status of a secondary battery. The apparatus for displaying a remaining capacity and an error status of the secondary battery according to an embodiment of the present invention comprises a level gauge which is outputted to a display unit of a secondary battery package. The level gauge displays the remaining capacity when the secondary battery is in a normal status, and displays the error status when the secondary battery is in an abnormal status, based on the remaining capacity of the secondary battery collected from a battery management system (BMS).

Description

2차 전지의 잔여 용량 및 에러 상태 표시 장치{APPARATUS FOR DISPLAYING STATE OF CHARGE AND ERROR STATE OF SECONDARY CELL BATTERY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for displaying residual capacity and error status of a secondary battery,

본 발명은 레벨 게이지를 출력할 수 있는 2차 전지의 잔여 용량 및 에러 상태 표시 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a residual capacity and error status display device of a secondary battery capable of outputting a level gauge.

리튬 전지는 다른 전지에 비해 에너지 밀도(Wh/kg) 및 출력 밀도(W/kg)가 높고 재충전하여 반복적으로 사용할 수 있는 고성능의 전지로, 스마트 폰이나 노트북의 전원으로 사용된다. Lithium batteries have high energy density (Wh / kg) and power density (W / kg) compared to other batteries, and can be recharged and reused repeatedly. They are used as a power source for smartphones and notebooks.

또한, 리튬 전지는 다른 전지에 비해 2배 이상 높은 3.0~3.6V의 공칭 전압(nominal voltage)을 가지며, 방전 중 전압 평탄도가 우수하다. 그리고 광범위한 온도 영역에서 작동이 가능하며, 일반적인 조건에서의 자가 방전율이 연간 2% 미만이므로 장기간 저장 후에도 사용이 가능하다. In addition, a lithium battery has a nominal voltage of 3.0 to 3.6 V, which is twice as high as that of other batteries, and has excellent voltage flatness during discharging. It can be operated in a wide temperature range, and its self-discharge rate under normal conditions is less than 2% per year, so it can be used even after long-term storage.

최근 많이 사용되었던 니카드(Ni-Cd) 전지는 완전 방전하지 않은 상태에서 충전하면, 충전 가능 용량이 줄어들어 남아 있는 용량은 사용하지 못하는 메모리 효과가 생기는데 반해 리튬전지에서는 메모리 효과가 발생하지 않는다. The Ni-Cd battery, which has been used most recently, has a memory effect that can not be used when the battery is fully discharged, while the remainder of the capacity is reduced.

리튬 이온 전지는 주로 리튬 산화물로 양극(+극)을 만들고, 탄소로 음극(-극)을 만든다. 스마트폰을 사용하기 시작하면 양극의 리튬 이온이 전해액을 지나 음극의 탄소 격자 속으로 들어간다. 이때, 극판에 손실이 거의 없기 때문에 긴 수명을 유지할 수 있는 특성을 지닌다. Lithium-ion batteries mainly make lithium-oxide (+) electrode and carbon electrode (-Pole). As you begin to use your smartphone, lithium ions in the anode pass through the electrolyte and into the carbon lattice of the cathode. At this time, since there is almost no loss in the electrode plate, it has a characteristic of being able to maintain a long life.

1950년 후반, 미국에서 항공 우주 군사용 에너지원으로 개발된 리튬 전지는 오늘날 카메라, 컴퓨터, 전기밥솥, PLC, 감지기, 계량기 등의 다양한 상업 및 산업용으로 사용 중이며, 충전용 리튬 전지, 휴대용 전자 제품, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 제품에 사용되고 있다. Lithium batteries developed in the United States in the late 1950s as aerospace military energy sources are used in a variety of commercial and industrial applications such as cameras, computers, rice cookers, PLCs, detectors and meters, and are used in rechargeable lithium batteries, Computers, camcorders, and the like.

그러나 리튬은 본래 불안정한 원소이므로 공기 중의 수분과 급격히 반응해 폭발하기 쉬우며, 전해액은 과열에 따른 화재 위험성이 있다. 이러한 이유 때문에 리튬 이온 전지에는 안전 보호 회로가 포함되며, 내부를 단단한 플라스틱으로 둘러싸게 된다. 또한, 케이스(case)에는 벤트(vent)를 설치하여 내부 압력 상승에 의한 폭발이 일어나기 전에 벤트가 파열되어 압력 상승이 억제되도록 설계하고 있다. 최근에는 양극과 음극 사이에 액체가 아닌 고체나 겔 형태의 폴리머 재료로 된 전해질을 사용하여 전기를 발생시키는 '리튬 폴리머 전지'가 각광받고 있다. However, since lithium is inherently unstable element, it reacts rapidly with moisture in air and is liable to explode, and there is a risk of fire due to overheating of electrolyte. For this reason, lithium-ion batteries contain a safety protection circuit, and the inside is surrounded by solid plastic. In addition, a vent is provided in the case so that the vent is ruptured before the explosion due to the rise of the internal pressure, so that the pressure rise is suppressed. Recently, a "lithium polymer battery" which generates electricity by using an electrolyte made of a polymer material in solid or gel form rather than a liquid between an anode and a cathode has been spotlighted.

리튬 이온 혹은 리튬 폴리머 전지는 양극, 음극, 전해질 및 분리막으로 구성이 되어 있으며, 리튬 2차 전지는 양극 물질의 리튬 이온이 충전 및 방전에 따라 음극과 양극 사이를 이동하며 반복적으로 전기를 발생시키는 시스템을 의미한다. 리튬 전지의 양극 물질은 전지마다 다르지만 일반적으로 리튬 코발트 옥사이드(LiCoO2)를 많이 사용한다. 양극은 리튬 코발트 옥사이드가 아니어도 대부분 리튬 이온을 삽입 또는 방출할 수 있는 전이 금속 화합물이 산소와 반응하여 산화 환원 반응을 할 수 있게 되어있다. 음극은 흑연을 사용하고 있으며, 양극과 마찬가지로 Li+ 이온이 결합 되어져 LiC6이라고 하는 리튬과 탄소 간의 결합 화합물을 만들고 방전시 다시 리튬 이온이 양극물질로 이동한다. A lithium ion or lithium polymer battery is composed of an anode, a cathode, an electrolyte, and a separator. The lithium secondary battery is a system in which lithium ions of a cathode material move repeatedly between a cathode and an anode according to charging and discharging, . Lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) is commonly used, although the cathode material of a lithium battery differs from battery to battery. The positive electrode is capable of performing a redox reaction by reacting with a transition metal compound capable of inserting or releasing lithium ions, most of which is not lithium cobalt oxide. The cathode uses graphite, and like the anode, Li + ions are combined to form a binding compound between lithium and carbon, called LiC 6 , and lithium ions migrate back to the cathode material upon discharge.

리튬 2차 전지가 방전하게 되면 전지 내부 저항에 의해서 열이 발생한다. 리튬 2차 전지에 사용되는 양극 및 음극 물질은 고체상태로서, 그 자체로는 상온 내지 1000 부근에서 안정한 상태로 유지될 수 있다. 따라서, 방전 시 생성되는 열은 큰 영향을 주지 않는다.  When the lithium secondary battery discharges, heat is generated due to internal resistance of the battery. The positive electrode and the negative electrode material used in the lithium secondary battery are in a solid state and can be maintained in a stable state at about room temperature to about 1000 per se. Therefore, heat generated at the time of discharge does not have a great influence.

그러나, 리튬 2차 전지 내부에서는 액체 혹은 젤 상태의 전해질이 포함되어있기에, 양극 물질이 전해질 용액에 젖어 있을 때는 전해질과 접촉하는 계면에서 리튬 이온이 충전 및 방전시에 계속적인 확산을 이루게 된다. 이때, 전지의 온도가 상승하면 양극과 전해질이 접촉한 계면에서 전이 금속 물질이 전해액에 용출되는 현상이 발생한다. However, since the lithium secondary battery contains a liquid or gel electrolyte, when the positive electrode material is wetted with the electrolyte solution, the lithium ion is continuously diffused at the interface between the electrolyte and the electrolyte during charging and discharging. At this time, when the temperature of the battery rises, transition metal material leaks into the electrolyte at the interface where the anode and the electrolyte are in contact.

양극 물질은 결정화물로, 산소와 리튬과 전이금속 3가지가 각각 -, +, +로 이온화되어 적절한 배위 구조를 가지고 결합해 있는 상태이기 때문에 전기적으로 중성을 유지하게 된다. 그러나, +2가 또는 +3, +4가의 전이 금속 이온이 양극을 빠져나와 전해액에 녹아버리면, 양극 물질은 전기적 중성을 유지하고 안정화하려는 경향 때문에 -2가의 산소 이온이 빠져나오고 결정 구조가 붕괴된다.  The anode material is a crystalline material, and is maintained electrically neutral because three kinds of oxygen, lithium, and transition metals ionize to -, +, +, respectively, and have a proper coordination structure. However, when the transition metal ions of +2 or +3 and +4 are released from the anode and dissolved in the electrolyte, the positive electrode material tends to maintain its electrical neutrality and tends to stabilize, so that the -2valent oxygen ion escapes and the crystal structure collapses .

이렇게 결정 구조가 붕괴되면 다시 전해액에 전이 금속이 또 녹아내리고 그만큼의 산소가 다시 배출되는 현상을 반복하게 된다. 이러한 경우 2차 전지 내의 가스가 발생하면서 부반응이 발생하여, 전지가 내부에서 발생한 가스로 인하여 부풀어 오르고 그 가스는 다시 전해액을 증기화하여 인화성 액체가 증기화되는 위험한 상태가 된다. 이러한 과정을 열폭주현상 이라고 한다. When the crystal structure collapses, the transition metal again dissolves in the electrolytic solution, and the same amount of oxygen is discharged again. In this case, a side reaction is generated while gas is generated in the secondary battery, the battery is swollen due to the gas generated therein, and the gas again vaporizes the electrolytic solution to become a dangerous state in which the flammable liquid is vaporized. This process is called thermal runaway phenomenon.

이러한 열폭주 현상을 막기 위하여 앞서 설명한 바와 같이 리튬 2차 전지에는 다양한 안전 장치가 개발되어 사용되고 있다. As described above, various safety devices have been developed and used in lithium secondary batteries in order to prevent such heat runaway phenomenon.

도 1은 BMS(battery management system)의 역할 및 구조를 보여주는 개념도이다. 1 is a conceptual diagram showing the role and structure of a battery management system (BMS).

도 1을 참조하면, 리튬 2차 전지의 온도가 일정 정도 이상 올라가면 BMS(battery management system)에서는 회로를 차단시켜 더 이상의 충방전이 이루어지지 않게 해준다. 또한, 벤트로 내부에 생성된 가스를 배출하여 회로 내의 기화현상을 막는 안전장치도 개발되어 부착되어 있다. Referring to FIG. 1, when the temperature of the lithium secondary battery rises to a certain level or more, the battery management system (BMS) blocks the circuit to prevent further charging and discharging. In addition, a safety device has been developed and installed to prevent the vaporization phenomenon in the circuit by discharging gas generated inside the vent.

앞서 언급한 열폭주 현상 발생 시, 양극과 음극이 직접 접촉하면 단락이 발생하여 스파크나 불꽃이 일어나는데 이때 증기화된 유기 전해질 용액이 탈것을 제공하게 된다. 또한, 양극에서 발생한 산소와 결합하여 연소 발생 범위의 적절한 농도가 되고, 고온에 노출된 상태에서 단락에 의해 발생한 스파크나 불꽃에 접촉하면 폭발이나 연소 반응이 발생하게 된다. When the above-mentioned thermal runaway occurs, short-circuit occurs when the anode and the cathode are in direct contact with each other, and a spark or spark occurs. At this time, the vaporized organic electrolyte solution provides a ride. In addition, it is combined with the oxygen generated from the anode and becomes an appropriate concentration of the combustion generation range, and when it comes into contact with a spark or a flame generated by a short circuit in an exposed state at a high temperature, an explosion or a combustion reaction occurs.

이와 같이, 리튬 2차 전지 패키지 장치에는 여러 장으로 구성된 단위 셀의 상태를 지속적으로 모니터링하기 위한 BMS가 포함되어 있다. BMS는 전지 패키징 장치가 정상 영역에서 운전되는 경우에는 모니터링 정보를 수집 획득하여 사용자에게 필요한 정보를 선별하여 제공한다. As described above, the lithium secondary battery packagedevice includes a BMS for continuously monitoring the state of a plurality of unit cells. When the battery packaging apparatus is operated in the normal region, the BMS collects and acquires the monitoring information and selectively provides information to the user.

예를 들면, BMS는 리튬 2차 전지의 전압 및 전류 신호를 가공하여 2차 전지의 충전 상태(SOC, state of charge)를 계산하여 사용자가 잔여 용량을 확인할 수 있도록 디스플레이하는 역할을 수행한다. For example, the BMS processes the voltage and current signals of the lithium secondary battery to calculate a state of charge (SOC) of the secondary battery, and displays the state of charge so that the user can check the remaining capacity.

만약, 2차 전지 패키지 장치가 정상 영역을 벗어나 동작할 경우에는 BMS가 보다 능동적으로 대응할 수 있다. 2차 전지 패키지 장치가 설정된 작동 영역 내에서 동작되는지를 감시하고, 계측된 물리 값이 low limit 또는 high limit를 벗어나게 되면 패키징 장치를 shut down 시킨다. If the secondary battery pack apparatus operates out of the normal region, the BMS can more actively respond. Monitors whether the secondary battery pack apparatus is operated within the set operating range, and shuts down the packaging apparatus when the measured physical value is out of the low limit or the high limit.

예를 들면, BMS는 내외부에 포함되어 있는 FET를 통해 방전을 멈추거나 Relay를 동작시켜 물리적인 전원을 차단할 수도 있다. 또한, 시각적 또는 청각적인 방법을 활용하여 전지 패키징의 이상 유무를 사용자에게 알려준다. For example, the BMS can stop discharging through the FETs included in the inside or outside, or operate the relay to cut off the physical power. In addition, visual or auditory methods are used to inform the user of battery packaging anomalies.

이를 위해, 대부분의 리튬 2차 전지 패키지 장치에는 충전 상태(SOC)를 알려주는 디스플레이 부분의 포함되어 있다. 예를 들면, 가장 일반적으로 사용되는 레벨 바(level bar) 방식은 0 내지 100%의 레벨 게이지로 2차 전지의 충전 상태를 표시하며, 이를 통해 직관적으로 잔여 용량을 확인할 수 있다. For this purpose, most of the lithium secondary battery packaged devices include a display portion for indicating the state of charge (SOC). For example, the most commonly used level bar method displays the charging status of the secondary battery with a level gauge of 0 to 100%, which allows intuitively checking the remaining capacity.

앞서 설명한 바와 같이, BMS는 잔여 용량뿐만 아니라 에러 상태도 모니터링하여 디스플레이할 수 있다. 그러나, 대부분의 상용 2차 전지 패키징 장치는 에러 상태를 사용자에게 표시해주지 않는다. As described above, the BMS can monitor and display the error status as well as the remaining capacity. However, most commercial secondary battery packaging devices do not display error conditions to the user.

예를 들어, 상용으로 사용하는 스마트폰용 리튬 2차 전지나 자동차용 리튬 2차 전지의 경우, BMS에서 2차 전지의 오작동을 확인하여도 정확한 에러 상황을 메시지로 사용자에게 전달하지는 않는다. For example, in the case of lithium secondary batteries for smart phones or lithium secondary batteries for automobiles, which are used commercially, even if a malfunction of the secondary battery is confirmed in the BMS, accurate error conditions are not conveyed to users in a message.

그러나, 군용 장비와 같은 경우, 현장에서 패키지 장치를 수리할 수 있도록 BMS가 정확한 에러 상황을 표시해줄 필요가 있다. However, in the case of military equipment, the BMS needs to indicate the correct error condition so that the on-site package unit can be repaired.

도 2는 에러 상태를 표시해주는 기존의 방법을 보여주는 개념도이다. 2 is a conceptual diagram showing an existing method for displaying an error state.

도 2를 참조하면, BMS는 에러 내용을 별도의 7 segment나 LED 또는 LCD를 통하여 표시해준다. 그러나, 이러한 방식은 2차 전지 패키지 장치의 부피 및 무게를 증가시킬 수 있다는 문제점이 있다. Referring to FIG. 2, the BMS displays the error contents through a separate 7-segment LED or LCD. However, this method has a problem that the volume and weight of the secondary battery packaging apparatus can be increased.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 2차 전지 패키지의 디스플레이부에 출력되는 레벨 게이지를 통해 2차 전지의 잔여 용량 및 에러 상태를 표시할 수 있는 2차 전지의 잔여 용량 및 에러 상태 표시 장치를 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a residual capacity and error state display device for a secondary battery capable of displaying residual capacity and error state of a secondary battery through a level gauge output to a display unit of a secondary battery package .

본 발명의 일 실시 예에 따른 2차 전지의 잔여 용량 및 에러 상태 표시 장치는, 2차 전지 패키지의 디스플레이부에 출력되는 레벨 게이지를 포함하며, 상기 레벨 게이지는, BMS(battery management system)에서 수집된 2차 전지의 잔여 용량을 기초로 상기 2차 전지가 정상 상태이면 상기 잔여 용량을 표시하고, 상기 2차 전지가 비정상 상태이면 에러 상태를 표시하는 것을 특징으로 한다. The remaining capacity and error status display apparatus for a secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a level gauge output to a display unit of a secondary battery package, The residual capacity is displayed when the secondary battery is in a normal state and the error state is displayed when the secondary battery is in an abnormal state based on the remaining capacity of the secondary battery.

실시 예에 있어서, 상기 레벨 게이지는, LED 또는 LCD 방식으로 상기 잔여 용량 또는 상기 에러 상태를 표시할 수 있다. In an embodiment, the level gauge may display the remaining capacity or the error condition in an LED or LCD manner.

실시 예에 있어서, 상기 레벨 게이지는, 상기 2차 전지의 전지 온도를 표시할 수 있다. In an embodiment, the level gauge can display the battery temperature of the secondary battery.

본 발명에 의하면, 잔여 용량 레벨 게이지용 디스플레이 장치를 에러 상태 표시 장치와 공용으로 사용함으로써 전지 패키징의 무게 및 부피를 감소시킬 수 있다. 또한, 2차 전지의 단위 전지의 온도를 디스플레이 장치와도 공용으로 사용할 수 있으며, 추가적인 장치의 삽입 없이 현장에서 즉시 에러 유무 및 에러 부분을 직관적으로 확인할 수 있다. According to the present invention, the weight and volume of the battery packaging can be reduced by using the display device for the residual capacity level gauge in common with the error status display device. Also, the temperature of the unit battery of the secondary battery can be used in common with the display device, and the presence or absence of error and the error portion can be intuitively confirmed immediately on the spot without inserting an additional device.

도 1은 BMS(battery management system)의 역할 및 구조를 보여주는 개념도이다.
도 2는 에러 상태를 표시해주는 기존의 방법을 보여주는 개념도이다.
도 3은 2차 전지의 잔여 용량(SOC) 및 에러 코드를 표시하는 실시 예를 보여주는 개념도이다.
도 4는 정상 상태 레벨 게이지의 온/오프에 따른 의미의 실시 예를 보여주는 표이다.
도 5는 도 4에 따른 실시 예를 보여주는 개념도이다.
도 6은 비정상 상태 레벨 게이지의 온/오프에 따른 의미의 실시 예를 보여주는 표이다.
도 7은 도 6에 따른 실시 예를 보여주는 개념도이다.
도 8은 단위 전지의 온도를 표시하는 실시 예를 보여주는 개념도이다.
도 9는 도 8에 따른 실시 예를 보여주는 개념도이다. 1 is a conceptual diagram showing the role and structure of a battery management system (BMS).
2 is a conceptual diagram showing an existing method for displaying an error state.
3 is a conceptual diagram showing an embodiment for displaying the remaining capacity (SOC) and the error code of the secondary battery.
FIG. 4 is a table showing an embodiment according to the on / off state of the steady state level gauge.
5 is a conceptual diagram showing an embodiment according to FIG.
6 is a table showing an embodiment according to the on / off state of the abnormal state level gauge.
7 is a conceptual diagram showing an embodiment according to FIG.
8 is a conceptual diagram showing an embodiment for displaying the temperature of the unit cell.
9 is a conceptual diagram showing an embodiment according to FIG.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 하지만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통해 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted, and like parts are denoted by similar reference numerals throughout the specification.

도 3은 2차 전지의 잔여 용량(SOC) 및 에러 코드를 표시하는 실시 예를 보여주는 개념도이다. 3 is a conceptual diagram showing an embodiment for displaying the remaining capacity (SOC) and the error code of the secondary battery.

도 3을 참조하면, 2차 전지 패키지 장치의 잔여 용량(SOC)을 표시하는 레벨 게이지를 사용하여, 잔여 용량과 에러 상태를 동시에 표시할 수 있다. Referring to FIG. 3, a remaining capacity and an error state can be simultaneously displayed by using a level gauge indicating the remaining capacity (SOC) of the secondary battery packagedevice.

구체적으로, 패키지 장치가 정상 작동하는 경우, BMS에서 계측한 잔여 용량이 레벨 게이지를 통해 표시될 수 있다. 이때, 레벨 게이지는 LCD 또는 LED 방식으로 표시될 수 있다. Specifically, when the package device is operating normally, the remaining capacity measured by the BMS can be displayed through the level gauge. At this time, the level gauge can be displayed by an LCD or an LED method.

만약, BMS가 패키징 장치의 이상 여부를 확인하면 전지의 동작을 멈추고 에러 상황을 진단한 후, 도 3에서와 같이 잔여 용량 레벨 게이지의 한 부분을 점멸하여 에러 코드를 표시할 수 있다. 이때, 잔여 용량 게이지의 점멸등 순번의 의미는 사전에 설정될 수 있다. If the BMS confirms the abnormality of the packaging device, the operation of the battery is stopped and the error condition is diagnosed. Then, an error code can be displayed by blinking a part of the remaining capacity level gauge as shown in FIG. At this time, the meaning of the blinking sequence number of the remaining capacity gauge can be set in advance.

도 4는 정상 상태 레벨 게이지의 온/오프에 따른 의미의 실시 예를 보여주는 표이다. FIG. 4 is a table showing an embodiment according to the on / off state of the steady state level gauge.

도 4를 참조하면, 10개의 LCD 또는 LED 방식으로 표시된 레벨 게이지가 충전 정도를 표시할 수 있다. 예를 들면, 1 내지 4 번의 LED가 온 상태인 경우, 충전률이 40% 임을 알 수 있다. Referring to FIG. 4, a level gauge, indicated by ten LCD or LED schemes, may indicate the degree of charge. For example, when one to four LEDs are in the ON state, it can be seen that the charging rate is 40%.

도 5는 도 4에 따른 실시 예를 보여주는 개념도이다. 5 is a conceptual diagram showing an embodiment according to FIG.

도 5를 참조하면, 1 내지 6번의 LED가 온 상태이므로 충전률이 60% 임을 알 수 있다. Referring to FIG. 5, since the LEDs 1 to 6 are on, it can be seen that the charging rate is 60%.

도 6은 비정상 상태 레벨 게이지의 온/오프에 따른 의미의 실시 예를 보여주는 표이다. 6 is a table showing an embodiment according to the on / off state of the abnormal state level gauge.

도 6을 참조하면, 1번 LED가 온 상태이면 과충전 상태, 2번 LED가 온 상태이면 과방전 상태, 3번 LED가 온 상태이면 과전압 상태, 4번 LED가 온 상태이면 저전압 상태, 5번 LED가 온 상태이면 과전류 상태임을 알 수 있다. Referring to FIG. 6, when the LED # 1 is in the on state, it is in the overcharged state, when the LED # 2 is in the on state, it is in the over discharge state, when the # 3 LED is in the on state, It can be recognized that the overcurrent state is present.

마찬가지로, 6번 LED가 온 상태이면 전지 고온 상태, 7번 LED가 온 상태이면 전지 저온 상태, 8번 LED가 온 상태이면 밸런스 이상 상태, 9번 LED가 온 상태이면 통신 이상 상태, 10번 LED가 온 상태이면 회로 이상 상태임을 알 수 있다. Likewise, when the LED 6 is on, the battery is in a high temperature state. When the LED 7 is on, the battery is in a low temperature state. When the LED 8 is on, If it is in the ON state, it can be recognized that the circuit is in an abnormal state.

또 다른 실시 예로서, 1번 및 2번 LED를 동시에 점멸, 2번 및 4번 LED를 동시에 점멸하는 등의 방식으로 BMS에서 계측하거나 계산된 데이터를 표시할 수도 있다. As another embodiment, the BMS may measure the calculated data or display the calculated data by flickering the first and second LEDs at the same time and blinking the second and fourth LEDs at the same time.

도 7은 도 6에 따른 실시 예를 보여주는 개념도이다. 7 is a conceptual diagram showing an embodiment according to FIG.

도 7을 참조하면, 7번 LED가 온 상태이므로, 도 7의 에러 코드를 확인하여 전지 저온 상태인 것으로 판단할 수 있다. Referring to FIG. 7, since the LED # 7 is on, it can be determined that the battery is in a low temperature state by checking the error code of FIG.

도 8은 단위 전지의 온도를 표시하는 실시 예를 보여주는 개념도이다. 8 is a conceptual diagram showing an embodiment for displaying the temperature of the unit cell.

도 8을 참조하면, 레벨 게이지를 사용하여 단위 전지의 온도도 표시할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 2차 전지 단위 전지의 온도는 안전성과 직결된 데이터이다. 따라서, BMS는 잔여 표시 레벨 게이지를 활용하여 단위 전지의 온도도 표시할 수 있다. Referring to FIG. 8, the temperature of the unit cell can also be displayed using a level gauge. As described above, the temperature of the secondary battery unit cell is data directly related to safety. Thus, the BMS can also display the temperature of the unit cell utilizing the residual indication level gauge.

도 9는 도 8에 따른 실시 예를 보여주는 개념도이다. 9 is a conceptual diagram showing an embodiment according to FIG.

도 9를 참조하면, 레벨 게이지가 단위 전지의 온도를 표시해주는 경우, 9번 LED가 온 상태이므로 단위 전지의 온도가 70도임을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 9, when the level gauge indicates the temperature of the unit cell, it can be confirmed that the temperature of the unit cell is 70 because the 9th LED is on.

결과적으로, 본 발명에 의하면, 잔여 용량 레벨 게이지용 디스플레이 장치를 에러 상태 표시 장치와 공용으로 사용함으로써 전지 패키징의 무게 및 부피를 감소시킬 수 있다. 또한, 2차 전지의 단위 전지의 온도를 디스플레이 장치와도 공용으로 사용할 수 있으며, 추가적인 장치의 삽입 없이 현장에서 즉시 에러 유무 및 에러 부분을 직관적으로 확인할 수 있다. As a result, according to the present invention, the weight and volume of the battery packaging can be reduced by using the display device for the residual capacity level gauge in common with the error status display device. Also, the temperature of the unit battery of the secondary battery can be used in common with the display device, and the presence or absence of error and the error portion can be intuitively confirmed immediately on the spot without inserting an additional device.

상기와 같이 2차 전지의 잔여 용량 및 에러 상태 표시 장치는, 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
As described above, the remaining capacity and error state display device of the secondary battery are not limited to the configuration and the method of the embodiments described above, but the embodiments can be applied to all or part of the embodiments so that various modifications can be made. Some of which may be selectively combined.

Claims (3)

2차 전지 패키지의 디스플레이부에 출력되는 레벨 게이지는,
BMS(battery management system)에서 수집된 2차 전지의 잔여 용량을 기초로 상기 2차 전지가 정상 상태이면 상기 잔여 용량을 표시하고, 상기 2차 전지가 비정상 상태이면 에러 상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 2차 전지의 잔여 용량 및 에러 상태 표시 장치.The level gauge output to the display unit of the secondary battery package,
And displays the remaining capacity when the secondary battery is in a normal state based on the remaining capacity of the secondary battery collected in a battery management system (BMS), and displays an error state when the secondary battery is in an abnormal state. A remaining capacity and error status display device of a secondary battery. 제 1항에 있어서,
상기 레벨 게이지는,
LED 또는 LCD 방식으로 상기 잔여 용량 또는 상기 에러 상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 2차 전지의 잔여 용량 및 에러 상태 표시 장치.The method according to claim 1,
The level gauge comprises:
And displays the remaining capacity or the error state in an LED or LCD manner. 제 1항에 있어서,
상기 레벨 게이지는,
상기 2차 전지의 전지 온도를 표시하는 것을 특징으로 하는 2차 전지의 잔여 용량 및 에러 상태 표시 장치.
The method according to claim 1,
The level gauge comprises:
And displays the battery temperature of the secondary battery.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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