KR20150100560A

KR20150100560A - 주파수 변조를 이용하여 식별자를 설정하는 배터리 관리 유닛 및 방법

Info

Publication number: KR20150100560A
Application number: KR1020150025843A
Authority: KR
Inventors: 박정민; 허진석
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2014-02-24
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2015-09-02
Also published as: JP2017515428A; CN106030964B; KR101583374B1; EP3096431A1; EP3096431A4; JP6513711B2; US9973011B2; US20160352109A1; EP3096431B1; CN106030964A

Abstract

본 발명은 기동신호의 주파수를 통해 통신 식별자를 설정하는 배터리 관리 유닛을 개시한다. 본 발명에 따른 배터리 관리 유닛은 수신된 기동 신호의 주파수를 분석한다. 기동 신호의 주파수가 기본 주파수인 경우, 자신을 마스터 유닛으로 설정한다. 기동 신호의 주파수가 기본 주파수가 아닌 경우, 자신을 슬레이브 유닛으로 설정한다. 또한, 본 발명에 따른 배터리 관리 유닛은 인접한 다른 배터리 관리 유닛에게 기동 신호를 출력할 때, 자신이 수신된 주파수에 추가 주파수값을 더한 주파수로 변조하여 출력한다. 따라서, 자신의 지위뿐만 아니라 수신 받은 주파수의 값을 분석하여 자신의 통신 식별자를 설정할 수 있다.

Description

주파수 변조를 이용하여 식별자를 설정하는 배터리 관리 유닛 및 방법{BATTERY MANAGEMENT UNIT AND METHOD FOR SETTING IDENTIFIER USING FREQUENCY MODULATION}

본 발명은 식별자를 설정할 수 있는 배터리 관리 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마스터-슬레이브 구조를 가지는 멀티 배터리 관리 장치에 있어서 자신의 지위를 설정할 수 있는 배터리 관리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

본 출원은 2014년 02월 24일 자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2014-0021282호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.

제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle), 전력 저장 장치(Energy Storage System) 등에 보편적으로 응용되고 있다. 이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목 받고 있다.

상기 전기 차량 등에 적용되는 배터리 팩은 고출력을 얻기 위해 복수의 단위 셀(cell)을 포함하는 다수의 셀 어셈블리를 직렬로 연결한 구조를 가지고 있다. 그리고, 상기 단위 셀은 양극 및 음극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 반복적인 충방전이 가능하다.

이러한 기본적 구조에 더하여, 상기 배터리 팩은 모터 등의 구동부하에 대한 전력 공급 제어, 전류, 전압 등의 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge) 등의 추정을 위한 알고리즘이 적용되어 이차전지의 상태를 모니터링하고 제어하는 배터리 관리 유닛(BMU: Battery Management Unit) 등이 추가적으로 포함되어 구성된다.

한편, 근래 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 다수의 배터리가 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 배터리 모듈을 집합시킨 멀티 모듈 구조의 배터리 팩에 대한 수요가 증가하고 있다.

이러한 멀티 모듈 구조의 배터리 팩은 다수의 배터리를 포함하고 있으므로 하나의 BMU를 사용하여 모든 배터리의 충방전 상태를 제어하는 것은 한계가 있다. 따라서 최근에는 배터리 팩에 포함되어 있는 각각의 배터리 모듈마다 BMU를 장착하고 BMU들 중 어느 하나를 마스터 BMU로 지정하고 나머지 BMU들을 슬레이브 BMS로 지정한 후 마스터-슬레이브 방식에 의해 각 배터리 모듈의 충방전을 제어하는 기술이 사용되고 있다.

일본 공개특허공보 2010-141971에는 상기 마스터-슬레이브 방식에 대한 종래기술의 일 예가 개시되어 있다. 상기 종래 기술은 처음부터 마스터 지위를 가지도록 제작된 BMU가 처음부터 슬레이브 지위를 가지도록 제작된 BMU에게 기동 신호를 전달하는 기술을 개시하고 있다.

하지만, 상기와 같은 종래의 기술은 마스터 지위를 가진 BMU와 슬레이브 지위를 가진 BMU를 별도로 제작해야 하며, 각각의 지위에 맞는 알고리즘을 개발해야 하는 2중의 수고가 필요하다. 또한, 기존 배터리 팩의 교체/추가 등과 같은 작업이 필요할 경우 교체/추가된 BMU의 지위에 따른 식별자 설정이 복잡해지는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 인식하여 안출된 것으로서, 간단한 알고리즘으로 식별자를 설정할 수 있는 배터리 관리 유닛 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 유닛은, 직렬 통신 라인과 연결될 수 있는 제1 단자 및 제2 단자; 기동 신호의 기본 주파수를 저장한 메모리부; 및 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 메모리부에 저장된 기본 주파수에 해당하는 경우 자신의 지위를 마스터 유닛으로 설정하는 제어부;를 포함한다.

본 발명에 따른 상기 제어부는 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 메모리부에 저장된 기본 주파수에 해당하지 않는 경우 자신의 지위를 슬레이브 유닛으로 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 메모리부는 추가 주파수값을 더 저장한다. 이 경우, 상기 제어부는 자신의 지위를 설정한 후 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수에 상기 메모리부에 저장된 추가 주파수값을 더한 기동 신호를 상기 제2 단자를 통해 출력 할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 제어부는 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 기본 주파수에 몇 개의 추가 주파수값이 가산된 값인지 판단하여, 자신의 통신 식별자를 설정 할 수 있다.

본 발명에 따른 배터리 관리 유닛은 복수의 배터리 관리 유닛; 및 상기 복수의 배터리 관리 유닛을 연결하는 직렬 통신 라인; 을 포함하는 것을 배터리 관리 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 직렬 통신 라인은 데이지 체인이다.

본 발명에 따른 배터리 관리 시스템은, 배터리 관리 시스템; 및 상기 배터리 관리 시스템에 의해 충전 및 방전이 제어되도록 전기적으로 연결된 복수의 이차전지;를 포함하는 배터리 팩의 일 구성요소가 될 수 있다.

본 발명에 따른 배터리 팩은, 배터리 팩; 및 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급받는 부하;를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다. 이 경우, 상기 부하는 상기 배터리 팩에 포함된 상기 직렬 통신 라인의 일단에 연결된 외부 제어 유닛;을 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 외부 제어 유닛은 상기 직렬 통신 라인을 통해서 기본 주파수를 가진 기동 신호를 출력할 수 있다. 한편, 상기 부하는 전기구동 수단 또는 휴대용 기기일 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리 관리 유닛의 통신 식별자 설정 방법은 직렬 통신 라인과 연결될 수 있는 제1 단자 및 제2 단자, 기동 신호의 기본 주파수를 저장한 메모리부, 및 제어부를 포함하는 배터리 관리 유닛이 자신의 통신 식별자를 설정하는 방법으로서, (a) 상기 제어부가 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 메모리부에 저장된 기본 주파수에 해당하는지 판단하는 단계; 및 (b) 상기 제어부가 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 기본 주파수에 해당하는 경우 자신의 지위를 마스터 유닛으로 설정하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (b) 단계는 상기 제어부가 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 메모리부에 저장된 기본 주파수에 해당하지 않는 경우 자신의 지위를 슬레이브 유닛으로 설정하는 것을 더 포함한다.

상기 배터리 관리 유닛의 상기 메모리부는 추가 주파수값을 더 저장할 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 통신 식별자 설정 방법은 (c) 상기 제어부가 자신의 지위를 설정한 후 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수에 상기 메모리부에 저장된 추가 주파수값을 더한 기동 신호를 상기 제2 단자를 통해 출력하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 통신 식별자 설정 방법은 (d) 상기 제어부가 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 기본 주파수에 몇 개의 추가 주파수값이 가산된 값인지 판단하여, 자신의 통신 식별자를 설정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기동 신호의 주파수 변조를 통해서 배터리 관리 유닛들의 지위를 자동으로 설정하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 지위에 따른 배터리 관리 유닛을 별도로 생산하거나 별도의 알고리즘을 장착할 필요가 없다. 따라서, 배터리 관리 유닛의 제작이 용이하며, 배터리 관리 시스템을 구성이 용이하다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 간단한 작업으로도 새로운 배터리 관리 유닛의 추가 또는 교체가 가능하다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 유닛(10)의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 배터리 관리 유닛(10)은 제1 단자(11), 제2 단자(12), 메모리부(14) 및 제어부(15)를 포함한다.

상기 제1 단자(11) 및 제2 단자(12)는 직렬 통신 라인(13)과 연결될 수 있다. 상기 제어부(15)는 상기 제1 단자(11)를 통해서 배터리 관리 유닛(10)을 기동시키는 신호를 수신하고, 상기 제어부(15)는 상기 제2 단자(12)를 통해서 다른 배터리 관리 유닛을 기동시키는 신호를 출력한다.

참고로, 배터리 관리 유닛(10)은 평상시에 슬립(sleep)상태에서 대기하다가, 상위 지위를 가진 유닛(예: 마스터 유닛 또는 외부 제어 유닛)으로부터 신호를 수신하게 되면 기동을 개시한다. 이때, 배터리 관리 유닛(10)의 기동을 개시하게 만드는 신호가 '기동 신호'이다.

상기 직렬 통신 라인(13)이란, 신호를 수신한 리시버(receiver) 측이 트랜스미터(transmitter)가 되어 자신과 연결된 인접하는 다른 리시버에게 릴레이 방식으로 신호를 전달하는 연결 방식을 의미한다.

상기 제1 단자(11) 및 제2 단자(12)는 상기 직렬 통신 라인(13)과 연결되는 2개의 단자를 의미한다. 본 명세서에서는 각 배터리 관리 유닛(10)이 상기 제1 단자(11)를 통해 기동 신호를 수신하고, 상기 직렬 통신 라인을 통해 연결된 다른 배터리 관리 유닛에서 상기 제2 단자(12)를 통해 기동 신호를 전달하는 것으로 설명한다. 그러나, 상기 '제1' 및 '제2'는 상기 직렬 통신 라인(13)과 연결되는 두 개의 단자를 구별하기 위한 용어로서, 위치/기능/통신순서/우선순위 등을 의미하지 않는다.

상기 메모리부(14)는 기동 신호의 기본 주파수를 저장한다.

상기 제어부(15)는 상기 제1 단자(11)를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 메모리부(14)에 저장된 기본 주파수에 해당하는지 여부를 판단한다. 그리고, 상기 제어부(15)는 상기 기동 신호의 주파수가 기본 주파수에 해당할 경우, 자신의 지위를 마스터 유닛으로 설정한다.

반면, 상기 제어부(15)는 상기 제1 단자(11)를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 메모리부(14)에 저장된 기본 주파수에 해당하지 않는 경우 자신의 지위를 슬레이브 유닛으로 설정한다.

한편, 상기 메모리부(14)는 추가 주파수값을 더 저장할 수 있다.

상기 제어부(15)는 자신의 지위를 설정한 후(마스터 또는 슬레이브) 상기 제1 단자(11)를 통해 수신된 기동 신호의 주파수에 상기 메모리부(14)에 저장된 추가 주파수값을 더한 기동 신호를 상기 제2 단자(12)를 통해 출력한다.

나아가, 상기 제어부(15)는 상기 제1 단자(11)를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 기본 주파수에 몇 개의 추가 주파수값이 가산된 값인지 판단하여, 자신의 통신 식별자를 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부(15)가 상기 제1 단자(11)로 입력되는 기동 신호의 주파수값이 기본 주파수에 해당하는지 여부, 기본 주파수에 몇 배의 추가 주파수가 가산되었는지 여부를 판단할 수 있도록 하기 위해, 상기 배터리 관리 유닛(10)은, 주파수 분석기(frequency analyzer)를 더 포함할 수 있다. 상기 주파수 분석기는 다양한 방식을 통해 입력된 기동 신호의 주파수를 분석할 수 있다. 일 예로, 상기 주파수 분석기는 기동 신호의 주파수별 전력값 프로파일을 분석하여, 가장 큰 전력값을 갖는 주파수값을 기동 신호의 주파수로 결정할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(15)가 추가 주파수값이 더해진 기동 신호를 상기 제2 단자(12)를 통해 출력할 수 있도록 하기 위해, 상기 배터리 관리 유닛(10)은, 주파수 생성기(frequency generator)를 더 포함할 수 있다. 상기 주파수 생성기는, 기본 주파수에 소정 개수의 추가 주파수값이 더해진 주파수값에 해당하는 주파수를 생성할 수 있다. 이를 통해, 원하는 주파수값을 갖는 기동 신호가 제2 단자(12)를 통해 출력될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 상기 배터리 관리 유닛(10)은, 주파수 변조기(frequency modulator)를 더 포함할 수 있다. 상기 주파수 변조기는, 제1 단자(11)를 통해 수신된 기동 신호의 주파수값을 소정 개수의 추가 주파수값이 더해진 주파수값에 해당하는 주파수로 변조할 수 있다. 이를 통해, 원하는 주파수값을 갖는 기동 신호가 제2 단자(12)를 통해 출력될 수 있다.

본 발명에 따른 배터리 관리 유닛(10)을 보다 잘 이해하기 위해서 복수의 배터리 관리 유닛 및 상기 복수의 배터리 관리 유닛을 연결하는 직렬 통신 라인을 포함하는 배터리 관리 시스템을 통해 설명하도록 하겠다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 N개의 배터리 관리 유닛(10)이 직렬 통신 라인(13)을 통해서 서로 연결되어 있다.

상기 직렬 통신 라인은 데이지 체인(daisy chain)일 수 있다. 데이지 체인이란 연속적으로 연결되어 있는 버스(bus) 결선 방식을 의미한다. 데이지 체인은 단순한 버스 연결과는 다르게 체인 내에 속한 하나의 장치가 다른 장치에게 신호를 릴레이 방식으로 전달할 수 있는 신호 전송 방식을 지원한다. 데이지 체인으로 연결된 모든 장치들은 동일한 신호를 전달할 수 있지만, 신호를 수신한 장치는 다른 장치 측에 신호를 변조하여 전달하는 것도 가능하다.

이해의 편의를 위해 상기 배터리 관리 시스템은 상기 배터리 관리 시스템 및 상기 배터리 관리 시스템에 의해 충전 및 방전이 제어되도록 전기적으로 연결된 복수의 이차전지(미도시)를 포함하는 것을 배터리 팩의 일 구성요소로 가정하겠다.

상기 배터리 팩은 배터리 팩 및 상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급받는 부하를 포함하는 배터리 구동 시스템의 일 구성요소가 될 수 있다.

상기 배터리 구동 시스템의 일예로는 전기차(EV), 하이브리드 자동차(HEV), 전기 자전거(E-Bike), 전동 공구(Power tool), 전력 저장 장치(Energy Storage System), 무정전 전원 장치(UPS), 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 휴대용 오디오 장치, 휴대용 비디오 장치 등이 될 수 있으며, 상기 부하의 일예로는 배터리 팩이 공급하는 전력에 의해 회전력을 제공하는 모터 또는 배터리 팩이 공급하는 전력을 각종 회로 부품이 필요로 하는 전력으로 변환하는 전력 변환 회로일 수 있다.

이해의 편의를 위해 상기 나열된 예시 중에 전기차(EV)를 선택하여 설명하도록 하겠다. 전기차에는 전기차의 각종 부품을 제어하는 중앙 제어 장치가 있다. 상기 중앙 제어 장치는 상기 배터리 팩을 제어하기도 한다. 따라서, 상기 중앙 제어 장치는 상기 배터리 팩에 포함된 상기 직렬 통신 라인(13)의 일단에 연결된다. 배터리 관리 유닛(10)의 입장에서는 상기 중앙 제어 장치가 상기 배터리 팩을 제어하기 때문에 외부 제어 유닛(20)으로 인식한다.

상기 외부 제어 유닛(20)은 상기 직렬 통신 라인(13)을 통해서 기본 주파수를 가진 기동 신호를 출력한다. 일 예로, 상기 기본 주파수는 10Hz이다.

상기 배터리 관리 유닛들 중 상기 직렬 통신 라인(13)을 통해 상기 외부 제어 유닛(20)과 직접 연결된 배터리 관리 유닛(10-1)이 기동 신호를 수신한다. 이때 상기 배터리 관리 유닛(10-1)은 수신된 기동 신호의 주파수가 메모리부(14)에 저장된 기본 주파수에 해당하므로, 자신을 마스터 유닛으로 설정한다. 그리고, 배터리 관리 유닛(10-1)은 메모리부(14)에 저장된 추가 주파수값을 더한 기동 신호를 상기 직렬 통신 라인(13)으로 출력한다. 일 예로, 상기 추가 주파수값은 10Hz이다. 따라서, 상기 배터리 관리 유닛(10-1)은 오른쪽에 연결된 배터리 관리 유닛(10-2)에게 20Hz의 주파수를 가진 기동 신호를 출력한다.

상기 배터리 관리 유닛(10-2)은 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 메모리부(14)에 저장된 기본 주파수에 해당하지 않으므로 자신의 지위를 슬레이브 유닛으로 설정한다. 그리고, 배터리 관리 유닛(10-2)은 추가 주파수값을 더한 기동 신호를 상기 직렬 통신 라인(13)으로 출력한다. 따라서, 상기 배터리 관리 유닛(10-2)은 오른쪽에 연결된 배터리 관리 유닛(10-3)에게 30Hz의 주파수를 가진 기동 신호를 출력한다.

역시, 상기 배터리 관리 유닛(10-3)은 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 메모리부(14)에 저장된 기본 주파수에 해당하지 않으므로 자신의 지위를 슬레이브 유닛으로 설정한다.

상기와 같은 기동 신호의 주파수 변조를 통해서 배터리 관리 유닛(10)들의 지위를 자동으로 설정하는 것이 가능하다.

또한, 상술하였듯이, 각 배터리 관리 유닛(10)은 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 기본 주파수에 몇 개의 추가 주파수값이 가산된 값인지 판단하여, 자신의 통신 식별자를 설정하는 것이 가능하다. 일 예로, 각 배터리 관리 유닛(10)은 추가된 주파수의 개수가 자신의 통신 식별자로 인식할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 배터리 관리 유닛(10-2)는 자신이 수신한 기동 신호의 주파수는 20Hz로서 기본 주파수 10Hz에 추가된 주파수값이 10Hz이다. 추가 주파수값이 한번 추가되었으므로 배터리 관리 유닛(10-2)는 자신의 통신 식별자를 '슬레이브-1'로 설정한다. 배터리 관리 유닛(10-3)는 추가된 주파수값이 20Hz이므로(2번의 추가) 자신의 통신 식별자를 '슬레이브-2'로 설정한다. 배터리 관리 유닛(10-3)는 추가된 주파수값이 30Hz이므로(3번의 추가) 자신의 통신 식별자를 '슬레이브-3'로 설정한다. 이와같은 방식으로 배터리 관리 유닛(10)은 서로 중복되지 않게 통신 식별자를 설정할 수 있다. 상기 통신 식별자인 ' 슬레이브-1, 슬레이브-2 슬레이브-3'는 이해의 편의를 위해 임의로 설정한 식별자로서, 본 발명을 제한하지 않는다. 따라서, 본 발명은 다양한 형태의 식별자를 설정하는 것이 가능하다.

한편, 상기 제어부(15)는, 상술한 다양한 제어 로직을 실행하기 위해 본 발명이 속한 기술분야에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 제어부(15)는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이 때, 프로그램 모듈은 상기 메모리부(14)에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다.

한편, 상기 메모리부(14)는 상기 제어부(15) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 상기 제어부(15)와 연결될 수 있다. 상기 메모리부(14)는 RAM, ROM, EEPROM등 데이터를 기록하고 소거할 수 있다고 알려진 공지의 반도체 소자나 하드 디스크와 같은 대용량 저장매체로서, 디바이스의 종류에 상관 없이 정보가 저장되는 디바이스를 총칭하는 것으로서 특정 메모리 디바이스를 지칭하는 것은 아니다.

한편, 상기 제어부(15)는 배터리 관리 유닛(10)으로서 기능을 수행하기 위해 이차전지의 전압 또는 전류를 포함한 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge)의 추정 등을 포함하여 당업자 수준에서 적용 가능한 다양한 제어 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 제어부(15)는 자신이 담당하는 이차전지의 상태에 관한 상기 직렬 통신 라인(13)을 통해서 자신보다 상위 유닛(마스터 유닛 또는 외부 제어 유닛)에게 송신하거나, 상기 상위 유닛으로부터 이차전지의 충방전과 관련된 제어 신호를 수신할 수 있다.

한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 도 1 및 도 2 에 도시된 본 발명에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.

즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관하게 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 배터리 관리 유닛
11 : 제1 단자
12 : 제2 단자
13 : 직렬 통신 라인
14 : 메모리부
15 : 제어부
20 : 외부 제어 유닛

Claims

직렬 통신 라인과 연결될 수 있는 제1 단자 및 제2 단자;
기동 신호의 기본 주파수를 저장한 메모리부; 및
상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 메모리부에 저장된 기본 주파수에 해당하는 경우 자신의 지위를 마스터 유닛으로 설정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 유닛.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 메모리부에 저장된 기본 주파수에 해당하지 않는 경우 자신의 지위를 슬레이브 유닛으로 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 유닛.
제2항에 있어서,
상기 메모리부는, 추가 주파수값을 더 저장하며,
상기 제어부는, 자신의 지위를 설정한 후 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수에 상기 메모리부에 저장된 추가 주파수값을 더한 기동 신호를 상기 제2 단자를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 유닛.
제3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 기본 주파수에 몇 개의 추가 주파수값이 가산된 값인지 판단하여, 자신의 통신 식별자를 설정하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 유닛.
제4항에 따른 복수의 배터리 관리 유닛; 및
상기 복수의 배터리 관리 유닛을 연결하는 직렬 통신 라인; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
제5항에 있어서,
상기 직렬 통신 라인은 데이지 체인인 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
제5항에 따른 배터리 관리 시스템; 및
상기 배터리 관리 시스템에 의해 충전 및 방전이 제어되도록 전기적으로 연결된 복수의 이차전지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
제7항에 따른 배터리 팩; 및
상기 배터리 팩으로부터 전력을 공급받는 부하;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.
제8항에 있어서,
상기 부하는, 상기 배터리 팩에 포함된 상기 직렬 통신 라인의 일단에 연결된 외부 제어 유닛;을 더 포함하고,
상기 외부 제어 유닛은, 상기 직렬 통신 라인을 통해서 기본 주파수를 가진 기동 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.
제9항에 있어서,
상기 부하는 전기구동 수단 또는 휴대용 기기임을 특징으로 하는 배터리 구동 시스템.
직렬 통신 라인과 연결될 수 있는 제1 단자 및 제2 단자, 기동 신호의 기본 주파수를 저장한 메모리부, 및 제어부를 포함하는 배터리 관리 유닛이 자신의 통신 식별자를 설정하는 방법에 있어서,
(a) 상기 제어부가 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 메모리부에 저장된 기본 주파수에 해당하는지 판단하는 단계; 및
(b) 상기 제어부가 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 기본 주파수에 해당하는 경우 자신의 지위를 마스터 유닛으로 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 유닛의 통신 식별자 설정 방법.
제11항에 있어서,
상기 (b) 단계는, 상기 제어부가 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 메모리부에 저장된 기본 주파수에 해당하지 않는 경우 자신의 지위를 슬레이브 유닛으로 설정하는 것을 더 포함하는 배터리 관리 유닛의 통신 식별자 설정 방법.
제12항에 있어서,
상기 메모리부는, 추가 주파수값을 더 저장하며,
(c) 상기 제어부가 자신의 지위를 설정한 후 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수에 상기 메모리부에 저장된 추가 주파수값을 더한 기동 신호를 상기 제2 단자를 통해 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 유닛의 통신 식별자 설정 방법.
제13항에 있어서,
(d) 상기 제어부가 상기 제1 단자를 통해 수신된 기동 신호의 주파수가 상기 기본 주파수에 몇 개의 추가 주파수값이 가산된 값인지 판단하여, 자신의 통신 식별자를 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 유닛의 통신 식별자 설정 방법.