KR20150066635A

KR20150066635A - 전기자전거용 배터리 관리 시스템의 펌웨어 다운로드 방법

Info

Publication number: KR20150066635A
Application number: KR1020130151513A
Authority: KR
Inventors: 임근욱
Original assignee: 넥스콘 테크놀러지 주식회사
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2015-06-17

Abstract

본 발명은 배터리 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 관리시스템의 펌웨어를 장비 손상없이 편리하게 다운로드 할 수 있는 전기자전거용 배터리 관리 시스템의 펌웨어 다운로드 방법에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명 배터리 관리 시스템의 펌웨어 다운로드 방법은 전기자전거용 배터리관리시스템(BMS)에 전원 오프(OFF) 신호인 딥 슬립(Deep Sleep) 신호가 입력되면 배터리관리시스템(BMS)의 제어부(12)는 전원을 스스로 오프하는 단계(S20); 및 상기 배터리관리시스템(BMS)의 전원 오프(Deep Sleep) 상태에서 상기 배터리관리시스템(BMS) 전원 온(Wake up)을 하기 위해 충전기(charger)가 연결되고, 이그니션 스위치(Ignition Switch)가 정상입력이면(S30)(S40) 상기 제어부(12)에 인터럽트(Interrupt)가 걸리고, 프로그램 다운로드 모드인 부트로더 모드(BOOTLOADER MODE)로 진입하여 상기 제어부(12)가 펌웨어 프로그램을 다운로드 받는 단계(S50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

전기자전거용 배터리 관리 시스템의 펌웨어 다운로드 방법{Method for download firmware in battery managenent system for electric bycycle}

본 발명은 배터리 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 관리시스템의 펌웨어(firmware)를 장비 손상 없이 편리하게 다운로드 할 수 있는 전기자전거용 배터리 관리 시스템의 펌웨어 다운로드 방법에 관한 것이다.

이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와 달리 충전 및 방전이 가능한 전지로서, 배터리 셀과 충방전 회로 등을 포함하는 배터리 팩 형태로 구현되고 있다. 이러한 배터리 팩은 휴대폰 및 캠코더와 같은 휴대가 가능한 소형 전자 기기에 사용되거나 하이브리드 자동차 등의 모터 구동용 전원으로 널리 사용되고 있다.

한편, 최근에는 출퇴근 수단 및 취미 수단으로 사용되고 있는 통상적인 자전거가 오르막 길 등에서 사람들의 무리한 체력을 요구하고 속도를 떨어뜨린다는 이유로, 전기 자전거가 많이 이용되고 있는 추세에 있다.

이러한 전기 자전거는 모터의 구동에 의해 동작하며, 이에 따라 전기 자전거 모터의 구동용 전원으로도 배터리팩이 채용되고 있다.

배터리팩은 충전기를 통해 변환된 DC 전원을 저장한다. 이를 위하여 배터리팩은 전기 에너지를 저장할 수 있도록 셀(Cell)을 여러 개로 묶어 만드는 배터리 모듈과 배터리 모듈을 관리제어하기 위한 제어부(배터리관리시스템(Battery Management System)으로 구성된다.

초기에는 전동자건거의 비정상 동작시 리셋을 위한 스위치가 없어 불편하였고, 이를 개선하기 위하여 비정상 동작시 사용자가 수동으로 리셋할 수 있도록 리셋 회로를 구성하였다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 전기자전거용 배터리 관리 시스템의 단자 구성을 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 전기자전거(E-BIKE)용 배터리관리시스템(BMS)의 단자 구성을 설명하기 위한 도면이다.

일반적인 전기자전거용 배러티관리시스템(BMS)은 도 1에 나타낸 바와 같이, MCU를 포함하여 소형 배터리 팩(Battery Pack)안에 속해 있으며, 방수와 사이즈에 한계가 있기 때문에 리셋 스위치가 외부로 돌출 되어 있지 않다. 그리고 방수와 사이즈 한계로 인해 단자는 6개 PIN 구조로 되어 있는데, 통신(CAN,1-Wire), 전원(P+/P-), 충전 ID(CHGID), Ignition Switch(IGN)로 구성되어 있다.

한편 종래 기술에 있어서는 배터리관리시스템(BMS)의 펌웨어를 다운로드 하기 위해서는 배터리팩(Battery Pack)을 분리하거나, 배터리관리시스템에 자동리셋회로를 탑재하고 있다.

그러나 이러한 종래 기술에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 배터리관리시스템의 펌웨어 다운로드를 위하여 배터리팩을 분리하는 경우는 익숙치 않은 경우 그 자체로 불편함이 있었다.

둘째, 배터리팩을 분리하는 경우는 작업자의 실수로 배터리팩 케이스(Case)의 손상이 발생할 수 있어, 새로운 팩 케이스로 교체하여야 하기때문에 A/S비용이 증가할 수 있었다.

셋째, 배터리관리시스템내에 자동리셋회로를 탑재하는 경우 배터리관리시스템의 제작 비용이 증가하고 이는 결국 전기자전거의 구매비용 상승으로 이어질 수 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배터리 관리시스템의 펌웨어를 장비 손상 없이 편리하게 다운로드 할 수 있는 전기자전거용 배터리 관리 시스템의 펌웨어 다운로드 방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 전기자전거용 배터리 관리 시스템의 펌웨어 다운로드 방법은, 전기자전거용 배터리관리시스템(BMS)에 전원 오프(OFF) 신호인 딥 슬립(Deep Sleep) 신호가 입력되면 배터리관리시스템(BMS)의 제어부는 전원을 스스로 오프하는 단계; 및 배터리관리시스템(BMS) 전원 오프(Deep Sleep) 상태에서 배터리관리시스템(BMS)의 전원 온(Wake up)을 하기 위해 충전기(charger)가 연결되고, 이그니션 스위치(Ignition Switch)가 정상입력이면 제어부에 인터럽트(Interrupt)가 걸리고, 프로그램 다운로드 모드인 부트로더 모드(BOOTLOADER MODE)로 진입하여 제어부가 펌웨어 프로그램을 다운로드 받는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 전기자전거는 펌웨어 프로그램 다운로드를 위한 하드웨어 리셋과 인터럽트 신호(Interrupt Signal)를 발생하기 위한 리셋 스위치가 전기자전거에 전원을 공급하는 배터리 팩 외부에 구성된 것이 바람직하다.

그리고 이그니션 스위치가 입력되지 않으면 전기자전거는 배터리관리시스템 동작 모드인 애플리케이션 모드(Application Mode)로 진입하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 전기자전거용 배터리관리시스템의 펌웨어를 다운로드 하기 위해서 전기자전거에 기존에 장착된 외부 신호와 간단한 시퀀스로 배터리 팩 탈착이 필요없으므로 배터리 팩의 손상이 발생하지 않고 그에 따라 불필요한 A/S 비용이 발생하지 않는다.

둘째, 배터리 팩을 탈착할 필요가 없으므로 펌웨어 다운로드가 편리하다.

셋째, 자동리셋회로를 탑재하지 않아도 되므로 배터리관리시스템의 제작 비용이 증가없이 편리한 펌웨어 업그레이드 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 일반적인 전기자전거(E-BIKE)용 배터리 관리 시스템(BMS)의 단자 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기자전거(E-BIKE)용 배터리 관리 시스템(BMS)의 단자 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기자전거용 배터리 관리 시스템의 펌웨어 다운로드 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

도 2는 본 발명에 따른 전기자전거(E-BIKE)용 배터리 관리 시스템(BMS)의 단자 구성을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 전기자전거용 배터리관리시스템(BMS)(11)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 제어부(12)를 포함하여 소형 배터리 팩(Battery Pack)(10)안에 속해 있으며, 통신(CANH, CANL), 전원(P+/P-), 충전 ID(CHGID), Ignition Switch(IGN)로 구성되는 단자(20)를 사이에 두고 배터리관리시스템(11)내의 제어부(12)에 펌웨어를 다운로드를 하기 위해 하드웨어 리셋과 인터럽트 신호(Interrupt Signal)가 필요하므로 리셋 스위치(30)가 배터리 팩(10)의 외부에 구성되어 있다.

도 3은 본 발명에 따른 전기자전거용 배터리 관리 시스템의 펌웨어 다운로드 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명에 따른 전기자전거용 배터리 관리 시스템의 펌웨어 다운로드 방법은 도 3에 나타낸 바와 같이, 제어부(12)는 배터리관리시스템(BMS) 전원 오프(OFF) 신호인 딥 슬립(Deep Sleep) 신호가 입력되는가를 판단한다(S10).

판단결과(S10), CAN통신을 이용하여 배터리관리시스템(BMS)(11)에 배터리관리시스템(BMS)의 전원 오프(OFF) 신호인 딥 슬립(Deep Sleep) 신호가 인가되면, 배터리관리시스템(BMS)은 스스로 전원을 OFF한다(S20).

한편, 전기자전거(E-BIKE)의 배터리관리시스템(BMS)을 전원 오프(Deep Sleep) 상태에서 배터리관리시스템(BMS)의 전원 온(Wake up)을 하려면 충전기(charger)를 연결하고 동시에 이그니션 스위치(Ignition Switch)를 누른다(S30).

그에 따라 정상적으로 이그니션 스위치가 온되었는가를 판단한다(S40).

판단결과(S40), 정상적으로 이그니션 스위치가 온되었다면 제어부(MCU)(12)에 인터럽트(Interrupt)가 걸리게 되고, 프로그램 다운로드 모드인 부트로더 모드(BOOTLOADER MODE)로 진입한다. 그에 따라 제어부(120)는 펌웨어 프로그램을 다운로드 받는다(S50).

그러나 판단결과(S40) 배터리관리시스템(BMS)을 전원 오프(Deep Sleep)에서 배터리관리시스템(BMS)의 전원 온(Wake up)시 이그니션 스위치(Ignition Switch)의 신호가 없다면 평소처럼 배터리관리시스템 동작 모드인 애플리케이션 모드(Application Mode)로 진입하여 전기자전거의 운행이 되게 된다(S60).

본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.

10 : 배터리 팩 11 : 배터리관리시스템(BMS)
12 : 제어부(MCU) 20 : 단자
30 : 리셋 스위치

Claims

전기자전거용 배터리관리시스템(BMS)에 전원 오프(OFF) 신호인 딥 슬립(Deep Sleep) 신호가 입력되면 배터리관리시스템(BMS)의 제어부(12)는 전원을 스스로 오프하는 단계(S20); 및
상기 배터리관리시스템(BMS)의 전원 오프(Deep Sleep) 상태에서 상기 배터리관리시스템(BMS) 전원 온(Wake up)을 하기 위해 충전기(charger)가 연결되고, 이그니션 스위치(Ignition Switch)가 정상입력이면(S30)(S40) 상기 제어부(12)에 인터럽트(Interrupt)가 걸리고, 프로그램 다운로드 모드인 부트로더 모드(BOOTLOADER MODE)로 진입하여 상기 제어부(12)가 펌웨어 프로그램을 다운로드 받는 단계(S50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기자전거용 배터리 관리 시스템의 펌웨어 다운로드 방법.
제1항에 있어서,
상기 전기자전거는 상기 펌웨어 프로그램 다운로드를 위한 하드웨어 리셋과 인터럽트 신호(Interrupt Signal)를 발생하기 위한 리셋 스위치(30)가 상기 전기자전거에 전원을 공급하는 배터리 팩(10)의 외부에 구성된 것을 특징으로 하는 전기자전거용 배터리 관리 시스템의 펌웨어 다운로드 방법.
제1항에 있어서,
상기 이그니션 스위치가 입력되지 않으면(S40), 상기 전기자전거는 배터리관리시스템 동작 모드인 애플리케이션 모드(Application Mode)로 진입하는 것을 특징으로 하는 전기자전거용 배터리 관리 시스템의 펌웨어 다운로드 방법.