KR20170051057A - Apparatus and method for stabilization of permanent corrupted battery using cell balancing circuit - Google Patents

Apparatus and method for stabilization of permanent corrupted battery using cell balancing circuit

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KR20170051057A
KR20170051057A KR1020150153395A KR20150153395A KR20170051057A KR 20170051057 A KR20170051057 A KR 20170051057A KR 1020150153395 A KR1020150153395 A KR 1020150153395A KR 20150153395 A KR20150153395 A KR 20150153395A KR 20170051057 A KR20170051057 A KR 20170051057A
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Abstract

According to the present invention, an apparatus using a cell balancing circuit to stabilize a permanently damaged battery pack includes: a battery pack including multiple battery cells; a cell balancing circuit unit which can be electrically connected to the individual battery cells in the battery pack; a fuse unit which is arranged on a path of input and output currents of the battery cells; and a control unit which determines whether one or more battery cells among the battery cells are permanently damaged, cuts the path by short-circuiting the fuse unit when it is determined that one or more battery cells among the battery cells are permanently damaged, determines whether the battery cells are in a stabilized state, and sequentially connects the cell balancing circuit unit with each of the battery cells until the remaining energy in the individual battery cells is completely discharged when it is determined that the battery cells are in a stabilized state in order to execute a control operation for exhausting the residual energy through elements arranged in the cell balancing circuit unit.

Description

셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR STABILIZATION OF PERMANENT CORRUPTED BATTERY USING CELL BALANCING CIRCUIT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for stabilizing a permanently damaged battery pack using a cell balancing circuit,

본 발명은 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 복수 개의 배터리 셀들로 구성된 배터리 팩에 영구 손상 발생시 복수 개의 배터리 셀들에 남아있는 잔존 에너지에 의해 발생하는 폭발, 발화등과 같은 2차 문제들을 미연에 방지할 수 있는 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for stabilizing permanently damaged battery packs using a cell balancing circuit. More particularly, the present invention relates to an apparatus and method for stabilizing a permanently damaged battery pack using a cell balancing circuit, The present invention relates to an apparatus and method for stabilizing a permanently damaged battery pack using a cell balancing circuit capable of preventing secondary problems such as a battery failure.

최근 이차 전지에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 여기서 이차 전지는 충방전이 가능한 전지로서, 종래의 Ni/Cd 전지, Ni/MH 전지 등과 최근의 리듐 이온 전지를 모두 포함하는 의미이다. 이차 전지 중 리튬 이온 전지는 종래의 Ni/Cd 전지, Ni/MH 전지 등에 비하여 에너지 밀도가 훨씬 높다는 장점이 있다, 또한, 리튬 이온 전지는 소형, 경향으로 제작할 수 있어서, 이동 기기의 전원으로 사용된다. 또한, 리듐 이온 전지는 전기 자동차의 전원으로 사용 범위가 확장되어 차세대 에너지 저장 매체로 주목을 받고 있다.Recently, research and development on secondary batteries have been actively conducted. Here, the secondary battery is a battery that can be charged and discharged, and includes both conventional Ni / Cd batteries, Ni / MH batteries, and the recent lithium ion batteries. Among the secondary batteries, the lithium ion battery has a merit that the energy density is much higher than that of the conventional Ni / Cd battery and the Ni / MH battery. Moreover, the lithium ion battery can be manufactured in a small size and tendency, . In addition, the lithium ion battery has been attracting attention as a next generation energy storage medium by expanding its use range as an electric vehicle power source.

종래의 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 BMS)의 배터리 팩은 복수 개의 배터리 셀들로 포함하여, 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀은 직렬 또는 병렬 방식의 조합으로 서로 전기적으로 연결된다. BMS의 제어부(Micro Controller Unit, 이하 MCU)는 외부 충격, 과충전, 과전류 유입 등에 의해 배터리 팩을 구성하는 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀에 영구 손상(PF: Permanent Fail) 발생시 복수 개의 배터리 셀들에 충방전 전류가 흐르는 경로 상에 위치한 퓨즈(Fuse)를 강제로 단락시켜 복수 개의 배터리 셀들을 대상으로 더 이상 충방전을 수행할 수 없도록 동작한다. 퓨즈가 단절된 배터리 팩은 외부 충격 또는 폐기시 내부에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 잔존 에너지에 의해 폭발, 발화 등의 2차 문제가 발생했다. 즉, 종래의 BMS는 배터리 팩을 구성하는 복수 개의 배터리 셀 중 적어도 하나에 영구 손상 발생한 경우, 복수 개의 배터리 셀들의 잔존 에너지를 완전하게 제거하지 못해 폭발, 발화 등의 2차 문제가 발생했다.A battery pack of a conventional battery management system (BMS) is comprised of a plurality of battery cells, and each battery cell constituting a plurality of battery cells is electrically connected to each other in a serial or parallel manner. The micro controller unit (MCU) of the BMS controls a plurality of battery cells when a PF (permanent damage) occurs in at least one battery cell among a plurality of battery cells constituting the battery pack due to an external shock, overcharging, A fuse located on a path through which a charge / discharge current flows is forcibly short-circuited so that a plurality of battery cells can not be charged or discharged any more. A secondary problem such as explosion or ignition occurs due to the residual energy of a plurality of battery cells contained in the battery pack when the fuse is disconnected. That is, when the conventional BMS generates permanent damage to at least one of the plurality of battery cells constituting the battery pack, the remaining energy of the plurality of battery cells can not be completely removed, resulting in a secondary problem such as explosion or ignition.

따라서, 배터리 팩에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나에 영구 손상 발생한 경우, 이를 인지하고 복수 개의 배터리 셀들의 잔존 에너지를 제거하여 잔존 에너지에 의한 폭발, 발화 등과 같은 2차 문제를 미연에 방지할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.Accordingly, when at least one of the plurality of battery cells included in the battery pack is permanently damaged, the remaining energy is removed from the plurality of battery cells, thereby preventing a secondary problem such as explosion or ignition by residual energy The development of technology that can

KRKR 10-2008-011314710-2008-0113147 AA

본 발명은 배터리 팩에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나에 영구 손상 발생시 복수 개의 배터리 셀들의 잔존 에너지를 제거할 수 있는 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides a permanently damaged battery pack stabilizing apparatus and method using a cell balancing circuit capable of removing residual energy of a plurality of battery cells when at least one of a plurality of battery cells included in the battery pack generates permanent damage.

본 발명의 실시 예에 따른 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치는, 복수 개의 배터리 셀들로 포함하는 배터리 팩; 상기 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀과 전기적으로 서로 연결될 수 있는 셀 밸런싱 회로부; 상기 복수 개의 배터리 셀들의 입출력 전류가 도통되는 경로상에 위치하는 퓨즈; 및 상기 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 영구 손상 여부를 판단하고, 상기 적어도 하나의 배터리 셀이 영구 손상되었다고 판단된 경우, 상기 퓨즈를 단락시켜 상기 경로를 차단하며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었는지를 판단하고, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단된 경우, 상기 각각의 배터리 셀의 잔존 에너지가 완전 방전될 때까지 상기 각각의 배터리 셀과 상기 셀 밸런싱 회로부를 순차적으로 서로 연결시켜 상기 잔존 에너지를 상기 셀 밸런싱 회로부에 구비된 소자들을 통해 소진되도록 제어하는 제어부; 를 포함할 수 있다The apparatus for stabilizing a permanently damaged battery pack using a cell balancing circuit according to an embodiment of the present invention includes: a battery pack including a plurality of battery cells; A cell balancing circuit unit electrically connected to each of the battery cells constituting the plurality of battery cells; A fuse positioned on a path through which input and output currents of the plurality of battery cells are conducted; And determining whether at least one of the plurality of battery cells is permanently damaged. If it is determined that the at least one battery cell is permanently damaged, the fuse is short-circuited to cut off the path, And determining whether the state of the plurality of battery cells is stabilized or not when each of the battery cells and the cell balancing circuit unit is sequentially And controlling the remaining energy to be exhausted through elements provided in the cell balancing circuit unit; ≪ / RTI >

상기 입출력 전류를 스위칭하는 FET부; 및 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치에 구비된 회로 상에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지 저항; 을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 FET부가 입출력 전류를 모두 차단하는 차단 동작을 수행 중인지를 판단하며, 상기 FET부가 상기 차단 동작을 수행 중이라 판단된 경우, 상기 전류 감지 저항을 통해 상기 회로 상에 흐르는 전류의 존재 여부를 판단하고, 상기 회로 상에 흐르는 전류가 존재한다고 판단된 경우, 상기 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀이 영구 손상되었다고 판단할 수 있다.An FET unit for switching the input / output current; And a current sensing resistor for sensing a current flowing on a circuit provided in the permanently damaged battery pack stabilizing device; The control unit determines whether the FET unit is performing a blocking operation to block all the input and output currents and if it is determined that the FET unit is performing the blocking operation, And determines that at least one of the plurality of battery cells is permanently damaged if it is determined that there is a current flowing on the circuit.

상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들을 측정하고, 상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들을 나타내는 정보인 배터리 셀별 전압 정보를 생성하는 배터리 셀 상태 측정부; 및 정상 상태의 각각의 배터리 셀간 전압차 값들을 나타내는 배터리 셀간 정상 전압차 범위 값이 미리 저장된 저장부; 를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 배터리 셀 상태 측정부에서 생성된 상기 배터리 셀별 전압 정보로부터 배터리 셀간 전압차를 산출하고, 산출된 상기 배터리 셀간 전압차가 상기 배터리 셀간 정상 전압차 범위 값을 벗어나는 경우, 상기 중 적어도 하나의 배터리 셀이 영구 손상되었다고 판단할 수 있다.A battery cell state measuring unit for measuring voltage values of each of the battery cells and generating voltage information for each battery cell, which is information indicating voltage values of the respective battery cells; And a normal voltage difference range value between the battery cells indicating the voltage difference values between the battery cells in the normal state; Wherein the controller calculates the battery cell-to-cell voltage difference based on the battery cell-specific voltage information generated by the battery cell condition measuring unit, and when the calculated battery-cell voltage difference is out of the battery cell steady-state voltage difference range value, It can be determined that at least one of the battery cells is permanently damaged.

상기 각각의 배터리 셀의 온도 값들, 상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들 또는 상기 각각의 배터리 셀의 전류 값들을 측정하는 배터리 셀 상태 측정부; 및 배터리 셀의 정상 온도 범위 값, 배터리 셀의 정상 전압 범위 값 또는 배터리 셀의 정상 전류 범위 값이 미리 저장된 저장부; 를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 각각의 배터리 셀의 온도 값들이 모두 상기 배터리 셀의 정상 온도 범위 값 내에 존재하고, 상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들이 모두 상기 배터리 셀의 정상 전압 범위 값 내에 존재하며, 상기 각각의 배터리 셀의 전류 값들이 모두 상기 배터리 셀의 정상 전류 범위 값 내에 존재하는 경우, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 상기 안정화되었다고 판단할 수 있다.A battery cell state measuring unit for measuring temperature values of the respective battery cells, voltage values of the respective battery cells or current values of the respective battery cells; And a storage unit in which a normal temperature range value of the battery cell, a steady voltage range value of the battery cell, or a steady current range value of the battery cell are stored in advance; Wherein the control unit determines that all the temperature values of the respective battery cells are within the normal temperature range value of the battery cell and that the voltage values of all of the battery cells are within the normal voltage range value of the battery cell And determine that the states of the plurality of battery cells are stabilized when all the current values of the battery cells are within the normal current range value of the battery cell.

상기 셀 밸런싱 회로부의 스위칭 동작의 주기를 나타내는 스위칭 주기 정보가 미리 저장된 저장부; 를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 스위칭 주기 정보에 따라 상기 각각의 배터리 셀과 상기 셀 밸런싱 회로부를 순차적으로 서로 연결시킬 수 있다.A storage unit in which switching period information indicating a period of a switching operation of the cell balancing circuit unit is stored in advance; The control unit may sequentially connect the battery cells and the cell balancing circuit unit according to the switching cycle information.

본 발명의 실시 예에 따른 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법은, 복수 개의 배터리 셀들로 구성된 배터리 팩의 영구 손상 여부를 판단하는 영구 손상 판단 단계; 상기 영구 손상이 발생한 경우, 상기 복수 개의 배터리 셀들로 입출력되는 충방전 전류가 입출력되는 경로 상에 위치한 퓨즈를 단락시켜 상기 경로를 차단하는 전류 차단 단계; 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태를 측정하는 배터리 팩 상태 측정 단계; 측정된 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었는지를 판단하는 배터리 셀들의 안정화 여부 판단 단계; 및 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화된 경우, 상기 복수 개의 셀들에 잔존하는 에너지가 셀 밸런싱 회로부를 통해 소진되도록 처리하는 잔존 에너지 방전 처리 단계; 를 포함할 수 있다.A method of stabilizing a permanently damaged battery pack using a cell balancing circuit according to an exemplary embodiment of the present invention includes a permanent damage determination step of determining whether permanent damage of a battery pack composed of a plurality of battery cells is caused; Blocking the path by short-circuiting a fuse located on a path through which charge and discharge current is input and output to and from the plurality of battery cells when the permanent damage occurs; Measuring a state of the plurality of battery cells; Determining whether the battery cells are stabilized to determine whether the measured state of the plurality of battery cells is stabilized; And a remaining energy discharge processing step of, when the state of the plurality of battery cells is stabilized, causing energy remaining in the plurality of cells to be exhausted through the cell balancing circuit unit; . ≪ / RTI >

상기 영구 손상 판단 단계는, FET가 충방전 전류를 모두 차단하는 차단 동작을 수행 중인지 판단하는 FET 차단 동작 여부 판단 단계; 상기 FET부가 차단 동작을 수행 중인 경우, 전류 감지 저항을 통해 회로 상에 전류를 감지하는 전류 감지 단계; 상기 회로 상에 전류가 감지되었는지 여부를 판단하는 전류 감지 여부 판단 단계; 및 상기 회로 상에 전류가 감지된 경우, 상기 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀이 상기 영구 손상되었다고 판단하는 영구 손상 인식 단계;를 포함할 수 있다.The permanent damage determination step may include a step of determining whether or not a FET cutoff operation is being performed to determine whether the FET is performing a cutoff operation to shut off all the charge and discharge currents; A current sensing step of sensing current on the circuit through the current sensing resistor when the FET part is performing the isolation operation; Determining whether a current is sensed on the circuit; And a permanent damage recognition step of, when a current is detected on the circuit, determining that at least one of the plurality of battery cells is permanently damaged.

상기 영구 손상 판단 단계는, 상기 복수 개의 배터리 셀을 구성하는 각각의 배터리 셀의 전압을 측정하고, 측정된 상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 전압 정보를 생성하는 배터리 셀 전압 측정 단계; 생성된 상기 배터리 셀별 전압 정보로부터 배터리 셀간 전압차를 산출하는 배터리 셀간 전압차 산출 단계; 산출된 상기 배터리 셀간 전압차와 미리 저장된 배터리 셀간 정상 전압차 범위 값을 서로 비교하는 전압차 정상 여부 판단 단계; 및 산출된 상기 배터리 셀간 전압차가 상기 배터리 셀간 정상 전압차 범위 값을 벗어나는 경우, 상기 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀이 상기 영구 손상되었다고 판단하는 영구 손상 인식 단계; 를 포함할 수 있다.The permanent damage determination step may include a step of measuring a voltage of each battery cell constituting the plurality of battery cells and measuring a voltage value of each of the battery cells, Measuring step; An inter-battery voltage difference calculating step of calculating an inter-battery voltage difference from the generated voltage information of each battery cell; Determining whether the calculated voltage difference between the battery cells is greater than a predetermined voltage range; And determining that at least one of the plurality of battery cells is permanently damaged when the calculated battery cell voltage difference is out of the battery cell steady voltage difference value range; . ≪ / RTI >

상기 배터리 팩 상태 측정 단계는, 상기 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀의 온도를 측정하고, 측정된 상기 각각의 배터리 셀의 온도 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 온도 정보를 생성하는 배터리 셀별 온도 측정 단계; 상기 각각의 배터리 셀의 전압을 측정하고, 측정된 상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 전압 정보를 생성하는 배터리 셀별 전압 측정 단계; 및 상기 각각의 배터리 셀의 전류를 측정하고, 측정된 상기 각각의 배터리 셀의 전류 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 전류 정보를 생성하는 배터리 셀별 전류 측정 단계; 중 적어도 하나의 단계를 포함할 수 있다.The step of measuring the state of the battery pack may include measuring the temperature of each of the battery cells constituting the plurality of battery cells and generating temperature information for each of the battery cells, A temperature measuring step; A voltage measuring step for measuring a voltage of each of the battery cells and generating voltage information for each of the battery cells, the information including the measured voltage values of the battery cells; And measuring a current of each of the battery cells and generating current information for each of the battery cells, which is information including current values of the respective battery cells; And / or < / RTI >

상기 안정화 여부 판단 단계는, 상기 배터리 셀별 온도 정보에 포함된 상기 각각의 배터리 셀의 온도 값들이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값 내에 모두 존재하는 경우, 상기 배터리 셀별 전압 정보에 포함된 상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 전압 범위 값 내에 모두 존재하는 경우, 상기 배터리 셀별 전류 정보에 포함된 상기 각각의 배터리 셀의 전류 값들이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 전류 범위 값 내에 모두 존재하는 경우 중 적어도 하나 경우에 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단하는 배터리 팩 안정화 상태 인지 단계를 포함할 수 있다.Wherein the stabilization determining step includes a step of determining whether the temperature values of the battery cells included in the temperature information of each battery cell are within the normal temperature range values of the battery cells stored in advance, When the voltage values of the battery cells are all within the normal voltage range value of the pre-stored battery cell, the current values of the respective battery cells included in the current information for each battery cell are all present within the normal current range value of the pre- And determining whether the state of the plurality of battery cells is stabilized in at least one of the cases where the battery pack is in a stabilized state.

상기 잔존 에너지 방전 처리 단계는, 상기 복수 개의 배터리 셀들 중 하나의 배터리 셀과 상기 셀 밸런싱 회로부를 서로 연결하고, 연결된 배터리 셀의 잔존 에너지를 상기 셀 밸런싱 회로부에 포함된 소자들이 소모하도록 상기 셀 밸런싱 회로부에 구비된 스위칭부의 동작을 제어하는 셀 밸런싱 회로부 연결 단계; 및 상기 복수 개의 배터리 셀들의 잔존 에너지가 완전 방전될 때까지 미리 저장된 스위칭 주기 정보에 따라 순차적으로 다른 배터리 셀들과 상기 셀 밸런싱 회로부를 서로 연결하는 동작을 반복 수행하는 방전 처리 반복 단계; 를 포함할 수 있다.The remaining energy discharge processing step may include a step of connecting one of the plurality of battery cells and the cell balancing circuit unit to each other so that the remaining energy of the connected battery cell is consumed by the elements included in the cell balancing circuit unit, A cell balancing circuit part connecting step of controlling an operation of the switching part provided in the cell balancing circuit part; And repeatedly performing an operation of sequentially connecting the battery cells and the cell balancing circuit unit to each other according to pre-stored switching cycle information until the remaining energy of the plurality of battery cells is completely discharged. . ≪ / RTI >

본 발명의 실시 예에 따른 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치 및 방법은 배터리 팩에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나에 영구 손상 발생시 복수 개의 배터리 셀들의 잔존 에너지를 셀 밸런싱 회로를 통해 완전 소모하여 잔존 에너지에 의해 발생하는 폭발, 발화 등과 같은 2차 문제를 미연에 방지할 수 있다.An apparatus and method for stabilizing a permanently damaged battery pack using a cell balancing circuit according to an embodiment of the present invention includes a battery balancing circuit for balancing the remaining energy of a plurality of battery cells in at least one of a plurality of battery cells included in the battery pack, It is possible to prevent a secondary problem such as explosion, ignition, etc. caused by the remaining energy from being completely consumed.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치의 제어부를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법을 나타내는 순서도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법의 영구 손상 여부 판단 단계를 나타내는 순서도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법의 배터리 팩 상태 측정 단계를 나타내는 순서도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법의 배터리 팩 안정화 여부 판단 단계를 나타내는 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram illustrating a device for stabilizing a permanently damaged battery pack using a cell balancing circuit according to an embodiment of the present invention; FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery pack stabilizing device for permanently damaged battery packs using a cell balancing circuit.
3 is a flowchart illustrating a method of stabilizing a permanently damaged battery pack using a cell balancing circuit according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart showing a step of determining whether permanent damage is caused by a method of stabilizing a permanently damaged battery pack using a cell balancing circuit according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing a battery pack state measurement step of a method of stabilizing a permanently damaged battery pack using a cell balancing circuit according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart showing a step of determining whether a battery pack is stabilized in a method of stabilizing a permanently damaged battery pack using a cell balancing circuit according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely.

1. 본 발명의 실시 예에 따른 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치의 일 예1. An example of a permanently damaged battery pack stabilizing device using a cell balancing circuit according to an embodiment of the present invention

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치를 나타내는 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram of a permanently damaged battery pack stabilizing apparatus using a cell balancing circuit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)는 배터리 팩(110), 셀 밸런싱 회로부(120), FET부(130), 퓨즈(140), 저장부(150), 전류 감지 저항(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, an apparatus 100 for stabilizing a permanently damaged battery pack using a cell balancing circuit according to an embodiment of the present invention includes a battery pack 110, a cell balancing circuit unit 120, an FET unit 130, a fuse 140 A storage unit 150, a current sensing resistor 160, and a controller 170.

배터리 팩(110)은 제어부(170)의 제어에 따라 전기 에너지를 저장하고 제공할 수 있다. 이러한 배터리 팩(110)은 충전 및 방전 가능한 복수 개의 배터리 셀들을 포함할 수 있다. 여기서 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀은 배터리 팩(110)이나 부하 등의 사양(specification)에 부합되도록 다양한 방법으로 직렬 및/또는 병렬 방식으로 서로간 전기적으로 연결될 수 있다.The battery pack 110 can store and provide electrical energy under the control of the controller 170. [ The battery pack 110 may include a plurality of battery cells that can be charged and discharged. Here, each of the battery cells constituting the plurality of battery cells may be electrically connected to each other in serial and / or parallel manner in various ways in accordance with the specification of the battery pack 110 or the load.

또한, 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리 셀의 종류로는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지 및 니켈 아연 전지 등을 포함할 수 있다.The type of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is not particularly limited. For example, the type of the battery cell may include a lithium ion battery, a lithium polymer battery, a nickel cadmium battery, a nickel hydrogen battery, and a nickel zinc battery.

셀 밸런싱 회로부(120)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀과 서로 전기적으로 연결될 수 있다.The cell balancing circuit unit 120 may be electrically connected to each battery cell constituting the plurality of battery cells included in the battery pack 110. [

또한, 셀 밸런싱 회로부(120)는 배터리 팩(110)에 포함된 각각의 배터리 셀간 전압차가 발생한 경우, 제어부(170)의 제어에 따라 배터리 셀간 전압차를 균일화하기 위해 외부 전원에서 공급되는 충전 전력으로 복수 개의 배터리 셀들을 전압 균일화할 수 있다.In addition, the cell balancing circuit unit 120 may be configured to charge the battery pack 110 with the charging power supplied from the external power source in order to equalize the battery cell-to-cell voltage difference under the control of the controller 170, A plurality of battery cells can be voltage-equalized.

또한, 셀 밸런싱 회로부(120)는 스위칭부(121)를 포함할 수 있다. In addition, the cell balancing circuit unit 120 may include a switching unit 121.

스위칭부(121)는 제어부(170)의 제어에 따라 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나와 전기적으로 서로 연결될 수 있다.The switching unit 121 may be electrically connected to at least one of the plurality of battery cells included in the plurality of battery cells included in the battery pack 110 under the control of the controller 170. [

또한, 스위칭부(121)는 제어부(170)의 제어에 따라 연결된 적어도 하나의 배터리 셀로 외부 전원으로부터 제공되는 충전 전력을 공급하여 충전을 수행할 수 있다.In addition, the switching unit 121 may supply charging power supplied from an external power source to at least one battery cell connected to the switching unit 121 under the control of the control unit 170 to perform charging.

또한, 스위칭부(121)는 제어부(170)의 제어에 따라 적어도 하나의 배터리 셀과 서로 전기적으로 연결되고, 연결된 적어도 하나의 배터리 셀의 잔존 에너지가 셀 밸런싱 회로부(120)를 구성하는 소자들로 흐를 수 있도록 연결 경로를 제공할 수 있다. 즉. 스위칭부(121)는 제어부(170)의 제어에 따라 배터리 셀들에 남아 있는 잔존 에너지가 셀 밸런싱 회로부(120)를 구성하는 소자들에 의해 소모되도록 연결 경로를 제공할 수 있다. The switching unit 121 is electrically connected to at least one battery cell under the control of the controller 170 and the remaining energy of at least one battery cell connected to the switching unit 121 is connected to the elements constituting the cell balancing circuit unit 120 The connection path can be provided to flow. In other words. The switching unit 121 may provide a connection path such that the remaining energy remaining in the battery cells is consumed by the elements constituting the cell balancing circuit unit 120 under the control of the controller 170. [

FET부(130)는 적어도 하나의 충전 FET(131), 적어도 하나의 방전 FET(132)를 포함할 수 있다.FET portion 130 may include at least one charge FET 131, at least one discharge FET 132,

적어도 하나의 충전 FET(131)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들과 외부 전원으로부터 공급되는 충전 전류가 흐르는 경로상에 위치할 수 있다. 적어도 하나의 충전 FET(131)는 제어부(170)의 제어에 따라 복수 개의 배터리 셀들 에 공급되는 충전 전류의 흐름을 스위칭할 수 있다.At least one charging FET 131 may be located on a path through which a charging current supplied from a plurality of battery cells included in the battery pack 110 and an external power source flows. At least one charging FET 131 may switch the flow of the charging current supplied to the plurality of battery cells under the control of the controller 170.

적어도 하나의 방전 FET(132)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들에 저장된 에너지를 외부 시스템으로 공급하기 위한 방전 전류가 흐르는 경로상에 위치할 수 있다. 적어도 하나의 방전 FET(132)는 제어부(170)의 제어에 따라 복수 개의 배터리 셀들로부터 출력되는 방전 전류를 흐름을 스위칭할 수 있다.The at least one discharge FET 132 may be located on a path through which a discharge current flows to supply energy stored in a plurality of battery cells included in the battery pack 110 to an external system. At least one discharge FET 132 may switch the flow of discharge currents output from the plurality of battery cells under the control of the controller 170.

퓨즈(140)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 입출력되는 전류가 흐르는 경로상에 위치할 수 있다.The fuse 140 may be located on a path through which a plurality of battery cells included in the battery pack 110 flow.

또한, 퓨즈(140)는 제어부(170)의 제어에 따라 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀에 영구 손상 발생시 복수 개의 배터리 셀들의 입출력 전류가 흐르지 못하도록 단락될 수 있다.Also, the fuse 140 may be short-circuited to prevent the input / output current of the plurality of battery cells from flowing when at least one of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 under the control of the controller 170 generates permanent damage have.

저장부(150)는 제어부(170)의 제어에 따라 배터리 셀간 정상 전압차 범위 값, 배터리 셀의 정상 온도 범위 값, 배터리 셀의 정상 전압 범위 값, 배터리 셀의 정상 전류 범위 값 및 스위칭 주기 정보를 미리 저장할 수 있다.Under the control of the control unit 170, the storage unit 150 stores the steady voltage range value of the battery cell, the steady temperature range value of the battery cell, the steady voltage range value of the battery cell, the steady current range value of the battery cell, Can be stored in advance.

배터리 셀간 정상 전압차 범위 값은 제어부(170)가 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 영구 손상 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다.The steady voltage difference range value between battery cells may be used to determine whether the control unit 170 permanently damages at least one of the plurality of battery cells included in the battery pack 110. [

배터리 셀의 정상 온도 범위 값, 배터리 셀의 정상 전압 범위 값 및 배터리 셀의 정상 전류 범위 값은 제어부(170)가 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태의 안정화 여부를 판단하기 위해 사용될 수 있다.The normal temperature range value of the battery cell, the normal voltage range value of the battery cell, and the steady current range value of the battery cell are set so that the controller 170 determines whether the state of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is stabilized Can be used.

스위칭 주기 정보는 제어부(170)가 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 잔존 에너지를 소모시키기 위해 셀 밸런싱 회로부(120)에 포함된 스위칭부(121)의 스위칭 동작을 제어하기 위해 사용되는 시간 정보를 포함할 수 있다. 여기서 스위칭 동작은 스위칭부(121)가 제어부(170)의 제어에 따라 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 하나의 배터리 셀과 연결된 상태에서 기존 연결 상태를 단락시키고, 다른 배터리 셀과 연결되는 동작을 의미할 수 있다.The switching cycle information is used by the controller 170 to control the switching operation of the switching unit 121 included in the cell balancing circuit unit 120 to consume the remaining energy of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 Lt; / RTI > Here, the switching unit 121 short-circuits the existing connection state of the battery pack 110 in a state where the switching unit 121 is connected to one of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 under the control of the controller 170, May refer to an action that is connected.

전류 감지 저항(160)은 제어부(170)의 제어에 따라 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)에 포함된 회로 내에 흐르는 전류를 감지할 수 있다.The current sensing resistor 160 may sense the current flowing in the circuit included in the permanently damaged battery pack stabilizing device 100 under the control of the controller 170. [

제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 영구 손상 여부를 판단할 수 있다.The control unit 170 may determine whether at least one of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is permanently damaged.

상기 판단 결과, 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀이 영구 손상되었다고 판단된 경우, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 입출력 전류를 차단하기 위해 퓨즈(140)를 단락시킬 수 있다.As a result of the determination, when it is determined that at least one of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is permanently damaged, the controller 170 controls the input / output currents of the plurality of battery cells included in the battery pack 110, The fuse 140 may be short-circuited.

그 후, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었는지 판단할 수 있다.Thereafter, the controller 170 may determine whether the states of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 are stabilized.

상기 판단 결과, 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단된 경우, 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 잔존 에너지를 셀 밸런싱 회로부(120)를 통해 소모시켜 완전 방전되도록 제어할 수 다.As a result of the determination, if it is determined that the states of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 are stabilized, the remaining energy of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is consumed through the cell balancing circuit unit 120 To be fully discharged.

2. 본 발명의 실시 예에 따른 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치의 제어부의 제어부의 일 예2. An example of the control unit of the control unit of the permanently damaged battery pack stabilizing apparatus according to the embodiment of the present invention

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치의 제어부를 나타내는 구성도이다.2 is a block diagram showing a control unit of a permanently damaged battery pack stabilization apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)의 제어부(170)는 전류 감지부(171), 배터리 셀간 전압차 산출부(172), 영구 손상 여부 판단부(173), 퓨즈 제어부(164), 배터리 셀 상태 측정부(175), 안정화 여부 판단부(176) 및 잔존 에너지 방전 처리부(177)를 포함할 수 있다.2, the control unit 170 of the permanently damaged battery pack stabilization apparatus 100 according to the embodiment of the present invention includes a current sensing unit 171, a inter-battery voltage difference calculator 172, A fuse control unit 164, a battery cell state measurement unit 175, a stabilization determination unit 176, and a remaining energy discharge processing unit 177.

전류 감지부(171)는 FET부(130)가 충방전 전류를 모두 차단하는 차단 동작을 수행 중인지 판단할 수 있다. 상기 판단 결과, FET부(130)가 차단 동작 수행하고 있는 경우, 전류 감지부(171)는 전류 감지 저항(160)을 통해 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)에 포함된 회로 상에 흐르는 전류가 존재하는지 감지할 수 있다.The current sensing unit 171 may determine whether the FET unit 130 is performing a blocking operation to shut off all the charging and discharging currents. As a result of the determination, when the FET unit 130 is performing the shutdown operation, the current sensing unit 171 senses the current flowing on the circuit included in the permanently damaged battery pack stabilizing apparatus 100 through the current sensing resistor 160 You can detect if it exists.

배터리 셀간 전압차 산출부(172)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀의 전압을 측정하고, 측정된 각각의 배터리 셀의 전압 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 전압 정보를 생성할 수 있다.The inter-battery-cell voltage difference calculator 172 measures the voltage of each of the battery cells constituting the plurality of battery cells included in the battery pack 110, It is possible to generate voltage information for each cell.

그 후, 배터리 셀간 전압차 산출부(172)는 배터리 셀별 전압 정보로부터 배터리 셀간 전압차를 산출할 수 있다.Thereafter, the inter-battery-cell voltage difference calculator 172 can calculate the inter-battery-cell voltage difference from the voltage information of each battery cell.

영구 손상 여부 판단부(173)는 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100) 내의 전류 감지 여부 또는 산출된 배터리 셀간 전압차로부터 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 영구 손상 여부를 판단할 수 있다.The Permanent Damage Determination Unit 173 determines whether or not the Permanent Damaged Battery Stabilizer 100 is permanently damaged or the Permanent Damage Determination Unit 173 determines the permanent damage of at least one of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 It can be judged whether or not it is damaged.

더욱 상세하게는, 영구 손상 여부 판단부(173)는 FET부(130)가 차단 동작을 수행 중이고, 전류 감지부(171)에서 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100) 에 구비된 전류 감지 저항에 흐르는 전류의 존재가 감지되거나 배터리 셀간 전압차 산출부(172)에서 산출된 배터리 셀간 전압차가 저장부(150)에 미리 저장된 배터리 셀간 정상 전압차 범위 값을 벗어나면, 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀이 영구 손상되었다고 판단할 수 있다.More specifically, the permanent damage determination unit 173 determines whether or not the FET unit 130 is performing the shutdown operation and the current flowing through the current sensing resistor included in the permanently damaged battery pack stabilization device 100 in the current sensing unit 171 Cell voltage difference calculated by the inter-battery-cell voltage-difference calculator 172 deviates from the pre-stored normal battery voltage difference range value stored in the storage unit 150, It can be determined that at least one of the battery cells is permanently damaged.

퓨즈 제어부(174)는 영구 손상 여부 판단부(173)에서 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀이 영구 손상되었다고 판단된 경우, 퓨즈(140)를 단락시켜 복수 개의 배터리 셀들의 입출력되는 전류가 흐를 수 있는 경로를 차단할 수 있다.If the permanent damage determining unit 173 determines that at least one of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is permanently damaged, the fuse controller 174 short-circuits the fuse 140, It is possible to cut off a path through which the input / output current of the battery cells can flow.

배터리 셀 상태 측정부(175)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀의 온도를 측정하고, 측정된 각각의 배터리 셀의 온도 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 온도 정보를 생성할 수 있다.The battery cell condition measuring unit 175 measures the temperature of each battery cell constituting the plurality of battery cells included in the battery pack 110 and measures the temperature of each of the battery cells, Temperature information can be generated.

또한, 배터리 셀 상태 측정부(175)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀의 전압을 측정하고, 측정된 각각의 배터리 셀의 전압 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 전압 정보를 생성할 수 있다.The battery cell state measuring unit 175 measures the voltage of each battery cell constituting the plurality of battery cells included in the battery pack 110 and measures the voltage of each battery cell, Voltage information for each battery cell can be generated.

또한, 배터리 셀 상태 측정부(175)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀의 전류를 측정하고, 측정된 각각의 배터리 셀의 전류 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 전류 정보를 생성할 수 있다.The battery cell status measuring unit 175 measures the currents of the battery cells constituting the plurality of battery cells included in the battery pack 110 and measures the current values of the battery cells Current information for each battery cell can be generated.

안정화 여부 판단부(176)는 배터리 셀 상태 측정부(175)에서 생성된 배터리 셀별 온도 정보와 저장부(150)에 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값으로부터 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태의 안정화 여부를 판단할 수 있다.The stabilization determination unit 176 determines whether the battery pack 110 is in a normal state or not based on the battery cell temperature information generated by the battery cell condition measurement unit 175 and the normal temperature range value of the battery cell stored in advance in the storage unit 150, It is possible to determine whether the state of the battery cells is stabilized.

더욱 상세하게는, 안정화 여부 판단부(176)는 배터리 셀 상태 측정부(175)에서 생성된 배터리 셀별 온도 정보에 포함된 각각의 배터리 셀의 온도 값들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 온도 값이 저장부(150)에 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값을 벗어나는지를 판단할 수 있다.More specifically, the stabilization determination unit 176 determines whether the temperature value of at least one battery cell among the temperature values of the battery cells included in the temperature information of each battery cell generated by the battery cell state measurement unit 175 It is possible to determine whether or not the battery cell is out of the normal temperature range value of the battery cell stored in advance in the battery 150.

상기 판단 결과, 배터리 셀별 온도 정보에 포함된 각각의 배터리 셀의 온도 값들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 온도 값이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값을 벗어나는 경우, 안정화 여부 판단부(176)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되지 않았다고 판단할 수 있다.As a result of the determination, if the temperature value of at least one of the temperature values of the battery cells included in the temperature information of each battery cell is out of the normal temperature range value of the battery cell stored in advance, the stabilization determination unit 176 determines It can be determined that the state of the plurality of battery cells included in the pack 110 is not stabilized.

한편, 배터리 셀별 온도 정보에 포함된 각각의 배터리 셀의 온도 값들이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값 내에 모두 존재하는 경우, 안정화 여부 판단부(176)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단할 수 있다.If the temperature values of the respective battery cells included in the temperature information of each battery cell are all within the normal temperature range of the stored battery cell, the stabilization determination unit 176 determines whether the temperature of the battery cell It can be determined that the state of the battery cells is stabilized.

또한, 안정화 여부 판단부(176)는 배터리 셀 상태 측정부(175)에서 생성된 배터리 셀별 전압 정보와 저장부(150)에 미리 저장된 배터리 셀의 정상 전압 범위 값으로부터 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태의 안정화 여부를 판단할 수 있다.The stabilization determining unit 176 determines whether the battery pack 110 is included in the battery pack 110 based on the voltage information of each battery cell generated by the battery cell condition measuring unit 175 and the normal voltage range value of the battery cell stored in advance in the storage unit 150, It is possible to determine whether the state of the plurality of battery cells is stabilized.

더욱 상세하게는, 안정화 여부 판단부(176)는 배터리 셀 상태 측정부(175)에서 생성된 배터리 셀별 전압 정보에 각각의 배터리 셀의 전압 값들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 전압 값이 저장부(150)에 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값을 벗어나는지를 판단할 수 있다.More specifically, the stabilization determination unit 176 determines whether the voltage value of at least one battery cell among the voltage values of the battery cells is greater than the voltage value of the battery cells of the battery cell generated by the battery cell state measuring unit 175, Of the normal temperature range of the battery cell.

상기 판단 결과, 배터리 셀별 온도 정보에 각각의 배터리 셀의 전압 값들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 전압 값이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값을 벗어나는 경우, 안정화 여부 판단부(176)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되지 않았다고 판단할 수 있다.If it is determined that the voltage value of at least one battery cell among the voltage values of the battery cells is out of the normal temperature range of the battery cell stored in advance, the stabilization determination unit 176 determines that the battery pack The state of the plurality of battery cells included in the battery cells 110 may not be stabilized.

한편, 배터리 셀별 온도 정보에 각각의 배터리 셀의 전압 값들이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값 내에 모두 존재하는 경우, 안정화 여부 판단부(176)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단할 수 있다.If the voltage values of the respective battery cells are present in the temperature information of each battery cell within the normal temperature range value of the battery cell stored in advance, the stabilization determining unit 176 determines whether the battery cells It can be judged that the states of the two sensors are stabilized.

또한, 안정화 여부 판단부(176)는 배터리 셀 상태 측정부(175)에서 생성된 배터리 셀별 전류 정보와 저장부(150)에 미리 저장된 배터리 셀의 정상 전류 범위 값으로부터 배터리 팩(110) 상태의 안정화 여부를 판단할 수 있다.The stabilization determination unit 176 determines whether or not the stabilization state of the battery pack 110 is stabilized based on the current information of each battery cell generated by the battery cell state measurement unit 175 and the normal current range value of the battery cell stored in advance in the storage unit 150, Can be determined.

더욱 상세하게는, 안정화 여부 판단부(176)는 배터리 셀 상태 측정부(175)에서 생성된 배터리 셀별 전류 정보에 포함된 각각의 배터리 셀의 전류 값들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 전류 값이 저장부(150)에 미리 저장된 배터리 셀의 정상 전류 범위 값을 벗어나는지를 판단할 수 있다.More specifically, the stabilization determination unit 176 determines whether the current value of at least one battery cell among the current values of the battery cells included in the current information of each battery cell generated by the battery cell state measurement unit 175, It is possible to determine whether or not the battery cell is out of the normal current range value of the battery cell stored in advance in the battery 150.

상기 판단 결과, 배터리 셀별 전류 정보에 포함된 각각의 배터리 셀의 전류 값들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 전류 값이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 전류 범위 값을 벗어나는 경우, 안정화 여부 판단부(176)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되지 않았다고 판단할 수 있다.If the current value of at least one battery cell among the current values of the battery cells included in the current information for each battery cell is out of the normal current range value of the battery cell stored in advance, It can be determined that the state of the plurality of battery cells included in the pack 110 is not stabilized.

한편, 배터리 셀별 전류 정보에 포함된 각각의 배터리 셀의 전류 값들이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 전류 범위 값 내에 모두 존재하는 경우, 안정화 여부 판단부(176)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단할 수 있다.If the current values of the battery cells included in the current information for each battery cell are all within the normal current range of the stored battery cells, the stabilization determination unit 176 determines whether the current values of the plurality It can be determined that the state of the battery cells is stabilized.

잔존 에너지 방전 처리부(177)는 안정화 여부 판단부(176)에서 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단된 경우, 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 잔존 에너지를 배터리 셀 밸런싱 회로부(120)를 통해 완전 방전되도록 제어할 수 있다.The remaining energy discharge processor 177 determines whether the state of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is stabilized in the stabilization determination unit 176. If the state of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is stabilized, So that the remaining energy can be controlled to be completely discharged through the battery cell balancing circuit unit 120.

더욱 상세하게는, 안정화 여부 판단부(176)에서 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단된 경우, 잔존 에너지 방전 처리부(177)는 저장부(150)에 미리 저장된 스위칭 주기 정보에 따라 셀 밸런싱 회로부(120)의 스위칭부(121)의 스위칭 동작을 제어하여 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀과 순차적으로 셀 밸런싱 회로부(120)를 연결 및 단락을 무한 반복하여 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 잔존 에너지가 완전 방전될 때까지 셀 밸런싱 회로부(120)에 포함된 소자들을 통해 잔존 에너지를 소모시킬 수 있다.The stabilization determining unit 176 determines that the state of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is stabilized and the remaining energy discharge processing unit 177 stores the energy stored in the storage unit 150 in advance The switching operation of the switching unit 121 of the cell balancing circuit unit 120 is controlled according to the switching period information to sequentially connect the battery cells constituting the plurality of battery cells included in the battery pack 110 to the cell balancing circuit unit 120 ) May be infinitely repeated to consume the remaining energy through the elements included in the cell balancing circuit unit 120 until the remaining energy of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is completely discharged.

2. 본 발명의 실시 예에 따른 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법의 일 예2. An example of a permanently damaged battery pack stabilization method according to an embodiment of the present invention

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method for stabilizing a permanently damaged battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)의 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 영구 손상 여부를 판단하는 영구 손상 여부 판단 단계(S310)를 수행할 수 있다.3, the controller 170 of the permanently damaged battery pack stabilizing apparatus 100 according to the embodiment of the present invention determines whether at least one of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is permanently damaged (S310) to determine whether the permanent damage has occurred.

더욱 상세하게는, 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)의 제어부(170)가 수행하는 영구 손상 여부 판단 단계(S310)는 다음과 같은 단계들을 더 포함하여 수행될 수 있다.More specifically, the permanent damage determination step (S310) performed by the control unit 170 of the permanently damaged battery pack stabilization apparatus 100 may be performed by further comprising the following steps.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법의 영구 손상 여부 판단 단계를 나타내는 순서도이다.4 is a flowchart showing a step of determining whether permanent damage is caused in a method of stabilizing a permanently damaged battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)의 제어부(170)는 FET부(130)가 충방전 전류를 모두 차단하는 차단 동작을 수행 중인지 판단하는 FET 차단 동작 여부 판단 단계(S311)를 수행할 수 있다.4, the control unit 170 of the permanently damaged battery pack stabilization apparatus 100 according to the embodiment of the present invention includes a FET block 130 for determining whether the FET unit 130 is performing a blocking operation for shutting off all the charging and discharging currents, An operation determination step S311 may be performed.

상기 판단 결과, FET부(130)가 차단 동작을 수행 중인 경우, 제어부(170)는 전류 감지 저항(160)을 통해 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)에 포함된 회로 상에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지 단계(S312)를 수행할 수 있다.As a result of the determination, when the FET unit 130 is performing the shutoff operation, the controller 170 senses a current flowing on the circuit included in the permanently damaged battery pack stabilization apparatus 100 through the current sense resistor 160 The current sensing step S312 may be performed.

그 후, 제어부(170)는 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)에 포함된 회로 상에 흐르는 전류가 감지되었는지 여부 판단하는 전류 감지 여부 판단 단계(S313)을 수행할 수 있다.Thereafter, the controller 170 may perform a current sensing determination step (S313) for determining whether a current flowing on a circuit included in the permanently damaged battery pack stabilizing apparatus 100 is sensed.

상기 판단 결과, 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)에 포함된 회로 상에 흐르는 전류가 감지된 경우, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀이 영구 손상되었다고 판단하는 영구 손상 인식 단계(S317)를 수행할 수 있다.If it is determined that the current flowing on the circuit included in the permanently damaged battery pack stabilizing apparatus 100 is detected, the controller 170 determines that at least one of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 It is possible to perform the permanent damage recognition step (S317) in which it is determined that permanent damage has occurred.

또한, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀의 전압을 측정하고, 측정된 각각의 배터리 셀의 전압 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 전압 정보를 생성하는 배터리 셀 전압 측정 단계(S314)를 수행할 수 있다.The control unit 170 measures the voltage of each battery cell constituting the plurality of battery cells included in the battery pack 110 and measures the voltage information of each battery cell, A battery cell voltage measurement step (S314) for generating a battery cell voltage.

그 후, 제어부(170)는 배터리 셀별 전압 정보로부터 배터리 셀간 전압차를 산출하는 배터리 셀간 전압차 산출 단계(S315)를 수행할 수 있다.Thereafter, the controller 170 may perform the battery cell-to-cell voltage difference calculation step S315 for calculating the battery cell-to-cell voltage difference from the voltage information for each battery cell.

그 후, 제어부(170)는 산출된 배터리 셀간 전압차와 저장부(150)에 미리 저장된 배터리 셀간 정상 전압차 범위 값을 서로 비교하는 전압차 정상 여부 판단 단계(S316)를 수행할 수 있다.Thereafter, the controller 170 may perform a voltage difference normal determination step (S316) of comparing the calculated inter-battery voltage difference with a pre-stored normal voltage difference range value stored in the storage unit 150 with each other.

상기 판단 결과, 산출된 배터리 셀간 전압차가 배터리 셀간 정상 전압차 범위 값을 벗어나는 경우, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀이 영구 손상되었다고 판단하는 영구 손상 인식 단계(S317)를 수행할 수 있다.The control unit 170 determines that at least one of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is permanently damaged or not, The permanent damage recognition step S317 may be performed.

그 후, 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀이 영구 손상 되었다고 판단된 경우, 제어부(170)는 퓨즈(140)를 단락시켜 복수 개의 배터리 셀들의 입출력되는 전류를 차단하는 전류 차단 단계(S320)를 수행할 수 있다.Thereafter, when it is determined that at least one of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is permanently damaged, the controller 170 short-circuits the fuse 140 to change the input / output currents of the plurality of battery cells (Step S320).

그 후, 제어부(170)는 배터리 팩(100)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태를 측정하는 배터리 팩 상태 측정 단계(S330)을 수행할 수 있다,Thereafter, the controller 170 may perform a battery pack status measurement step (S330) of measuring the status of a plurality of battery cells included in the battery pack 100,

더욱 상세하게는, 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)의 제어부(170)가 수행하는 배터리 팩 상태 측정 단계(S330)는 다음과 같은 단계들 중 적어도 하나의 단계를 더 포함하여 수행될 수 있다.More specifically, the battery pack status measurement step S330 performed by the control unit 170 of the permanently damaged battery pack stabilization apparatus 100 may be performed by further comprising at least one of the following steps.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법의 배터리 팩 상태 측정 단계를 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart showing a battery pack state measuring step of the permanently damaged battery pack stabilization method according to the embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)의 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀의 온도를 측정하고, 측정된 각각의 배터리 셀의 온도 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 온도 정보를 생성하는 배터리 셀별 온도 측정 단계(S331)를 수행할 수 있다.5, the control unit 170 of the permanently damaged battery pack stabilization apparatus 100 according to the embodiment of the present invention calculates the temperature of each battery cell constituting the plurality of battery cells included in the battery pack 110 (S331) for measuring the temperature of each battery cell and generating temperature information for each battery cell, which is information including the measured temperature values of the battery cells.

또한, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀의 전압을 측정하고, 측정된 각각의 배터리 셀의 전압 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 전압 정보를 생성하는 배터리 셀별 전압 측정 단계(S332)를 수행할 수 있다.The control unit 170 measures the voltage of each battery cell constituting the plurality of battery cells included in the battery pack 110 and measures the voltage information of each battery cell, (S332) for generating a battery voltage for each battery cell.

또한, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀의 전류를 측정하고, 측정된 각각의 배터리 셀의 전류 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 전류 정보를 생성하는 배터리 셀별 전류 측정 단계(S333)를 수행할 수 있다.The controller 170 measures the currents of the battery cells included in the plurality of battery cells included in the battery pack 110 and measures the current values of the battery cells, (Step S333) for each battery cell.

그 후, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화 되었는지를 판단하는 배터리 팩 안정화 여부 판단 단계(S340)를 수행할 수 있다.Thereafter, the control unit 170 may determine whether the state of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is stabilized (S340).

더욱 상세하게는, 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)의 제어부(170)가 수행하는 배터리 팩 안정화 여부 판단 단계(S340)는 다음과 같은 단계들 중 적어도 하나의 단계를 더 포함하여 수행될 수 있다.More specifically, the step S340 of determining whether the battery pack is stabilized by the control unit 170 of the permanently damaged battery pack stabilizing apparatus 100 may be performed by at least one of the following steps .

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법의 배터리 팩 안정화 여부 판단 단계를 나타내는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method for stabilizing a permanently damaged battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)의 제어부(170)는 배터리 팩 상태 측정 단계(S330)에서 생성된 배터리 셀별 온도 정보에 포함된 각각의 배터리 셀의 온도 값들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 온도 값이 저장부(150)에 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값을 벗어나는지를 판단하는 배터리 셀별 온도 정상 여부 판단 단계(S341)를 수행할 수 있다.6, the control unit 170 of the permanently damaged battery pack stabilizing apparatus 100 according to the embodiment of the present invention calculates the battery cell temperature of each battery cell (S341) of determining whether or not the temperature value of at least one of the temperature values of the battery cell is out of the normal temperature range value of the battery cell stored in the storage unit 150 in advance.

상기 판단 결과, 배터리 셀별 온도 정보에 포함된 각각의 배터리 셀의 온도 값들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 온도 값이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값을 벗어나는 경우, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되지 않았다고 판단하고, 상기 배터리 팩 상태 측정 단계(S330)로 이동하여 해당 과정을 수행할 수 있다.If the temperature value of at least one battery cell among the temperature values of the battery cells included in the temperature information of each battery cell is out of the normal temperature range value of the battery cell stored in advance, The state of the plurality of battery cells included in the battery pack is determined to have not stabilized, and the process may be performed by moving to the battery pack state measuring step S330.

한편, 배터리 셀별 온도 정보에 포함된 각각의 배터리 셀의 온도 값들이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값 내에 모두 존재하는 경우, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단하는 배터리 팩 안정화 상태 인지 단계(S342)를 수행할 수 있다.If the temperature values of the respective battery cells included in the temperature information of each battery cell are all within the normal temperature range of the stored battery cell, the controller 170 controls the plurality of battery cells included in the battery pack 110 It is possible to perform step S342 to determine whether the battery pack is in a stabilized state in which it is determined that the state is stabilized.

또한, 제어부(170)는 생성된 배터리 셀별 전압 정보에 각각의 배터리 셀의 전압 값들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 전압 값이 저장부(150)에 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값을 벗어나는지를 판단하는 배터리 셀별 전압 정상 여부 판단 단계(S343)를 수행할 수 있다.The control unit 170 determines whether the voltage value of at least one of the voltage values of each battery cell exceeds the normal temperature range value of the battery cell stored in advance in the storage unit 150 (Step S343) of determining whether the voltage of each battery cell is normal or not.

상기 판단 결과, 배터리 셀별 온도 정보에 각각의 배터리 셀의 전압 값들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 전압 값이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값을 벗어나는 경우, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되지 않았다고 판단하고, 상기 배터리 팩 상태 측정 단계(S330)로 이동하여 해당 과정을 수행할 수 있다.If the voltage value of at least one battery cell among the voltage values of the battery cells is out of the temperature range of the battery cell stored in advance in the temperature information of each battery cell as a result of the determination, It is determined that the state of the plurality of battery cells included therein is not stabilized, and the process proceeds to the battery pack state measuring step S330 to perform the corresponding process.

한편, 배터리 셀별 온도 정보에 각각의 배터리 셀의 전압 값들이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값 내에 모두 존재하는 경우, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단하는 배터리 팩 안정화 상태 인지 단계(S342)를 수행할 수 있다.If the voltage values of the respective battery cells are present within the normal temperature range values of the battery cells previously stored in the temperature information of each battery cell, the controller 170 determines the state of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 It is possible to perform the step S342 to determine whether the battery pack is in the stabilized state, which is determined to be stabilized.

또한, 제어부(170)는 배터리 팩 상태 측정 단계(S330)에서 생성된 배터리 셀별 전류 정보에 포함된 각각의 배터리 셀의 전류 값들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 전류 값이 저장부(150)에 미리 저장된 배터리 셀의 정상 전류 범위 값을 벗어나는지를 판단하는 배터리 셀별 전류 정상 여부 판단 단계(S344)를 수행할 수 있다.In addition, the controller 170 determines whether the current value of at least one of the current values of the battery cells included in the current information of each battery cell generated in the battery pack state measuring step S330 is stored in the storage unit 150 in advance (S344) of determining whether the battery cell is current-normal or not to determine whether the battery cell is out of the normal current range value of the battery cell.

상기 판단 결과, 배터리 셀별 전류 정보에 포함된 각각의 배터리 셀의 전류 값들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 전류 값이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 전류 범위 값을 벗어나는 경우, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되지 않았다고 판단하고, 상기 배터리 팩 상태 측정 단계(S330)로 이동하여 해당 과정을 수행할 수 있다.If the current value of at least one battery cell among the current values of the battery cells included in the current information for each battery cell is out of the normal current range value of the battery cell stored in advance, The state of the plurality of battery cells included in the battery pack is determined to have not stabilized, and the process may be performed by moving to the battery pack state measuring step S330.

한편, 배터리 셀별 전류 정보에 포함된 각각의 배터리 셀의 전류 값들이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 전류 범위 값 내에 모두 존재하는 경우, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단하는 배터리 팩 안정화 상태 인지 단계(S342)를 수행할 수 있다.If the current values of the respective battery cells included in the current information of each battery cell are present within the normal current range values of the battery cells that are stored in advance, the controller 170 controls the plurality of battery cells included in the battery pack 110 It is possible to perform step S342 to determine whether the battery pack is in a stabilized state in which it is determined that the state is stabilized.

그 후, 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단된 경우, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 잔존 에너지를 배터리 셀 밸런싱 회로부(120)를 통해 완전 방전되도록 제어하는 잔존 에너지 방전 처리 단계(S350)를 수행할 수 있다.When it is determined that the states of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 are stabilized, the controller 170 controls the remaining energy of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 to the battery cell balancing circuit unit The remaining energy discharge processing step (S350) may be performed to control the discharge to be completely performed through the discharge cells.

더욱 상세하게는, 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)의 제어부(170)가 수행하는 잔존 에너지 방전 처리 단계(S350)는 다음과 같은 단계들 중 적어도 하나의 단계를 더 포함하여 수행될 수 있다.More specifically, the residual energy discharge processing step (S350) performed by the control unit 170 of the permanently damaged battery pack stabilization apparatus 100 may be performed by further comprising at least one of the following steps.

본 발명의 실시 예에 따른 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치(100)의 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단된 경우, 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들 중 하나와 셀 밸런싱 회로부(120)를 서로 연결하고, 연결된 배터리 셀의 잔존 에너지를 셀 밸런싱 회로부(120)에 포함된 소자들이 소모하도록 셀 밸런싱 회로부(120)의 스위칭부(121)의 동작을 제어하는 셀 밸런싱 회로부 연결 단계를 수행할 수 있다. The control unit 170 of the permanently damaged battery pack stabilizing apparatus 100 according to the embodiment of the present invention may include the battery pack 110 when the state of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is determined to be stabilized The cell balancing circuit unit 120 is connected to one of the plurality of battery cells 120 and the remaining energy of the connected battery cells is consumed by the devices included in the cell balancing circuit unit 120. [ The cell balancing circuit part connecting step of controlling the operation of the cell balancing circuit part.

그 후, 제어부(170)는 배터리 팩(110)에 포함된 복수 개의 배터리 셀들의 잔존 에너지가 완전 방전될 때까지 저장부(150)에 미리 저장된 스위칭 주기 정보에 따라 셀 밸런싱 회로부(120)와 배터리 셀의 기존 연결을 끊고, 다른 배터리 셀과 셀 밸런싱 회로부(120)를 서로 연결하는 동작을 반복 수행하는 방전 처리 반복 단계를 수행할 수 있다.The control unit 170 controls the cell balancing circuit unit 120 and the battery 150 in accordance with the switching cycle information stored in the storage unit 150 until the remaining energy of the plurality of battery cells included in the battery pack 110 is completely discharged. It is possible to perform the discharging process repetition step of repeating the operation of disconnecting the existing connection of the cell and connecting the other battery cells and the cell balancing circuit unit 120 to each other.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

100: BMS 제어 장치
110: 배터리 팩
120: 셀 밸런싱 회로부
121: 스위칭부
130: FET부
131: 충전 FET
132: 방전 FET
140: 퓨즈
150: 저장부
160: 전류 감지 저항
170: 제어부
171: 전류 감지부
172: 배터리 셀간 전압차 산출부
173: 영구 손상 여부 판단부
174: 퓨즈 제어부
175: 배터리 셀 상태 측정부
176: 안정화 여부 판단부
177: 잔존 에너지 방전 처리부100: BMS control device
110: Battery pack
120: cell balancing circuit section
121:
130: FET section
131: Charge FET
132: Discharge FET
140: Fuse
150:
160: Current-sense resistor
170:
171:
172: voltage difference calculator between battery cells
173: Permanent damage judgment unit
174: Fuse control unit
175: battery cell state measuring unit
176: stabilization determination unit
177: Residual energy discharge processor

Claims (11)

복수 개의 배터리 셀들로 포함하는 배터리 팩;
상기 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀과 전기적으로 서로 연결될 수 있는 셀 밸런싱 회로부;
상기 복수 개의 배터리 셀들의 입출력 전류가 도통되는 경로상에 위치하는 퓨즈; 및
상기 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀의 영구 손상 여부를 판단하고, 상기 적어도 하나의 배터리 셀이 영구 손상되었다고 판단된 경우, 상기 퓨즈를 단락시켜 상기 경로를 차단하며, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었는지를 판단하고, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단된 경우, 상기 각각의 배터리 셀의 잔존 에너지가 완전 방전될 때까지 상기 각각의 배터리 셀과 상기 셀 밸런싱 회로부를 순차적으로 서로 연결시켜 상기 잔존 에너지를 상기 셀 밸런싱 회로부에 구비된 소자들을 통해 소진되도록 제어하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치.
A battery pack including a plurality of battery cells;
A cell balancing circuit unit electrically connected to each of the battery cells constituting the plurality of battery cells;
A fuse positioned on a path through which input and output currents of the plurality of battery cells are conducted; And
Determining whether at least one of the plurality of battery cells is permanently damaged and, if it is determined that the at least one battery cell is permanently damaged, disconnecting the fuse to cut off the path, Determining whether the state of the plurality of battery cells is stabilized; and determining, when it is determined that the state of the plurality of battery cells is stabilized, the respective battery cells and the cell balancing circuit unit, And controlling the remaining energy to be exhausted through elements provided in the cell balancing circuit unit;
Wherein the cell balancing circuit comprises: a battery cell;
청구항 1에 있어서,
상기 입출력 전류를 스위칭하는 FET부; 및
영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치에 구비된 회로 상에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지 저항; 을 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 FET부가 입출력 전류를 모두 차단하는 차단 동작을 수행 중인지를 판단하며, 상기 FET부가 상기 차단 동작을 수행 중이라 판단된 경우, 상기 전류 감지 저항을 통해 상기 회로 상에 흐르는 전류의 존재 여부를 판단하고, 상기 회로 상에 흐르는 전류가 존재한다고 판단된 경우, 상기 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀이 영구 손상되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치.
The method according to claim 1,
An FET unit for switching the input / output current; And
A current sensing resistor for sensing a current flowing on a circuit provided in the permanently damaged battery pack stabilizing device; Further comprising:
The control unit determines whether the FET unit is performing a blocking operation to block all input / output currents. If it is determined that the FET unit is performing the blocking operation, presence / absence of a current flowing on the circuit through the current- And determines that at least one battery cell of the plurality of battery cells is permanently damaged if it is determined that there is a current flowing on the circuit.
청구항 1에 있어서,
상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들을 측정하고, 상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들을 나타내는 정보인 배터리 셀별 전압 정보를 생성하는 배터리 셀 상태 측정부; 및
정상 상태의 각각의 배터리 셀간 전압차 값들을 나타내는 배터리 셀간 정상 전압차 범위 값이 미리 저장된 저장부; 를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 배터리 셀 상태 측정부에서 생성된 상기 배터리 셀별 전압 정보로부터 배터리 셀간 전압차를 산출하고, 산출된 상기 배터리 셀간 전압차가 상기 배터리 셀간 정상 전압차 범위 값을 벗어나는 경우, 상기 중 적어도 하나의 배터리 셀이 영구 손상되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치.
The method according to claim 1,
A battery cell state measuring unit for measuring voltage values of each of the battery cells and generating voltage information for each battery cell, which is information indicating voltage values of the respective battery cells; And
A storage section in which a normal voltage difference range value between battery cells representing the voltage difference values between respective battery cells in a normal state is stored in advance; Further comprising:
Wherein the controller calculates the battery cell-to-cell voltage difference based on the battery cell-specific voltage information generated by the battery cell condition measuring unit, and when the calculated battery cell voltage difference is out of the battery cell steady voltage difference range value, And determines that the battery cell is permanently damaged.
청구항 1에 있어서,
상기 각각의 배터리 셀의 온도 값들, 상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들 또는 상기 각각의 배터리 셀의 전류 값들을 측정하는 배터리 셀 상태 측정부; 및
배터리 셀의 정상 온도 범위 값, 배터리 셀의 정상 전압 범위 값 또는 배터리 셀의 정상 전류 범위 값이 미리 저장된 저장부; 를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 각각의 배터리 셀의 온도 값들이 모두 상기 배터리 셀의 정상 온도 범위 값 내에 존재하고, 상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들이 모두 상기 배터리 셀의 정상 전압 범위 값 내에 존재하며, 상기 각각의 배터리 셀의 전류 값들이 모두 상기 배터리 셀의 정상 전류 범위 값 내에 존재하는 경우, 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 상기 안정화되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치.
The method according to claim 1,
A battery cell state measuring unit for measuring temperature values of the respective battery cells, voltage values of the respective battery cells or current values of the respective battery cells; And
A normal temperature range value of the battery cell, a normal voltage range value of the battery cell, or a normal current range value of the battery cell; Further comprising:
Wherein the control unit determines that the temperature values of the respective battery cells are within the normal temperature range value of the battery cell and that the voltage values of the respective battery cells are within the normal voltage range value of the battery cell, And determines that the state of the plurality of battery cells is stabilized when all the current values of the battery cells are within the normal current range value of the battery cell.
청구항 1에 있어서,
상기 셀 밸런싱 회로부의 스위칭 동작의 주기를 나타내는 스위칭 주기 정보가 미리 저장된 저장부; 를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 스위칭 주기 정보에 따라 상기 각각의 배터리 셀과 상기 셀 밸런싱 회로부를 순차적으로 서로 연결시키는 것을 특징을 하는 영구 손상된 배터리 팩 안정화 장치.
The method according to claim 1,
A storage unit in which switching period information indicating a period of a switching operation of the cell balancing circuit unit is stored in advance; Further comprising:
Wherein the control unit sequentially connects the battery cells and the cell balancing circuit unit to each other according to the switching cycle information.
복수 개의 배터리 셀들로 구성된 배터리 팩의 영구 손상 여부를 판단하는 영구 손상 판단 단계;
상기 영구 손상이 발생한 경우, 상기 복수 개의 배터리 셀들로 입출력되는 충방전 전류가 입출력되는 경로 상에 위치한 퓨즈를 단락시켜 상기 경로를 차단하는 전류 차단 단계;
상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태를 측정하는 배터리 팩 상태 측정 단계;
측정된 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었는지를 판단하는 배터리 셀들의 안정화 여부 판단 단계; 및
상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화된 경우, 상기 복수 개의 셀들에 잔존하는 에너지가 셀 밸런싱 회로부를 통해 소진되도록 처리하는 잔존 에너지 방전 처리 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 밸런싱 회로를 이용한 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법.
A permanent damage determination step of determining whether the battery pack is permanently damaged by a plurality of battery cells;
Blocking the path by short-circuiting a fuse located on a path through which charge and discharge current is input and output to and from the plurality of battery cells when the permanent damage occurs;
Measuring a state of the plurality of battery cells;
Determining whether the battery cells are stabilized to determine whether the measured state of the plurality of battery cells is stabilized; And
A remaining energy discharge processing step of, when the state of the plurality of battery cells is stabilized, treating the remaining energy in the plurality of cells to be exhausted through the cell balancing circuit part;
Wherein the cell balancing circuit comprises: a first cell balancing circuit;
청구항 6에 있어서, 상기 영구 손상 판단 단계는,
FET가 충방전 전류를 모두 차단하는 차단 동작을 수행 중인지 판단하는 FET 차단 동작 여부 판단 단계;
상기 FET부가 차단 동작을 수행 중인 경우, 전류 감지 저항을 통해 회로 상에 전류를 감지하는 전류 감지 단계;
상기 회로 상에 전류가 감지되었는지 여부를 판단하는 전류 감지 여부 판단 단계; 및
상기 회로 상에 전류가 감지된 경우, 상기 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀이 상기 영구 손상되었다고 판단하는 영구 손상 인식 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법.
7. The method of claim 6,
A step of determining whether or not a FET cut-off operation is being performed;
A current sensing step of sensing current on the circuit through the current sensing resistor when the FET part is performing the isolation operation;
Determining whether a current is sensed on the circuit; And
A permanent damage recognition step of, when a current is detected on the circuit, determining that at least one of the plurality of battery cells is permanently damaged;
Wherein the stabilized battery pack comprises at least one battery pack.
청구항 6에 있어서, 상기 영구 손상 판단 단계는,
상기 복수 개의 배터리 셀을 구성하는 각각의 배터리 셀의 전압을 측정하고, 측정된 상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 전압 정보를 생성하는 배터리 셀 전압 측정 단계;
생성된 상기 배터리 셀별 전압 정보로부터 배터리 셀간 전압차를 산출하는 배터리 셀간 전압차 산출 단계;
산출된 상기 배터리 셀간 전압차와 미리 저장된 배터리 셀간 정상 전압차 범위 값을 서로 비교하는 전압차 정상 여부 판단 단계; 및
산출된 상기 배터리 셀간 전압차가 상기 배터리 셀간 정상 전압차 범위 값을 벗어나는 경우, 상기 복수 개의 배터리 셀들 중 적어도 하나의 배터리 셀이 상기 영구 손상되었다고 판단하는 영구 손상 인식 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법.
7. The method of claim 6,
Measuring a voltage of each battery cell constituting the plurality of battery cells and generating voltage information for each of the battery cells, which is information including voltage values of the respective battery cells;
An inter-battery voltage difference calculating step of calculating an inter-battery voltage difference from the generated voltage information of each battery cell;
Determining whether the calculated voltage difference between the battery cells is greater than a predetermined voltage range; And
A permanent damage recognition step of determining that at least one of the plurality of battery cells is permanently damaged if the calculated battery cell voltage difference is out of the battery cell steady voltage difference value range;
Wherein the stabilized battery pack comprises at least one battery pack.
청구항 6에 있어서, 상기 배터리 팩 상태 측정 단계는,
상기 복수 개의 배터리 셀들을 구성하는 각각의 배터리 셀의 온도를 측정하고, 측정된 상기 각각의 배터리 셀의 온도 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 온도 정보를 생성하는 배터리 셀별 온도 측정 단계;
상기 각각의 배터리 셀의 전압을 측정하고, 측정된 상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 전압 정보를 생성하는 배터리 셀별 전압 측정 단계; 및
상기 각각의 배터리 셀의 전류를 측정하고, 측정된 상기 각각의 배터리 셀의 전류 값들을 포함하는 정보인 배터리 셀별 전류 정보를 생성하는 배터리 셀별 전류 측정 단계;
중 적어도 하나의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법.
7. The method of claim 6,
Measuring a temperature of each of the battery cells constituting the plurality of battery cells and generating temperature information for each of the battery cells, the information including the temperature values of the respective battery cells;
A voltage measuring step for measuring a voltage of each of the battery cells and generating voltage information for each of the battery cells, the information including the measured voltage values of the battery cells; And
Measuring a current of each of the battery cells and generating current information for each of the battery cells, which is information including the measured current values of the battery cells;
The method comprising the steps of: (a)
청구항 9에 있어서, 상기 안정화 여부 판단 단계는,
상기 배터리 셀별 온도 정보에 포함된 상기 각각의 배터리 셀의 온도 값들이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 온도 범위 값 내에 모두 존재하는 경우, 상기 배터리 셀별 전압 정보에 포함된 상기 각각의 배터리 셀의 전압 값들이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 전압 범위 값 내에 모두 존재하는 경우, 상기 배터리 셀별 전류 정보에 포함된 상기 각각의 배터리 셀의 전류 값들이 미리 저장된 배터리 셀의 정상 전류 범위 값 내에 모두 존재하는 경우 중 적어도 하나의 경우에 상기 복수 개의 배터리 셀들의 상태가 안정화되었다고 판단하는 배터리 팩 안정화 상태 인지 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법.
The method according to claim 9,
When the temperature values of the respective battery cells included in the temperature information for each battery cell are all within the normal temperature range value of the battery cell stored in advance, the voltage values of the battery cells included in the voltage information for each battery cell are stored in advance The current values of the battery cells included in the current information for each of the battery cells are all within the normal current range value of the battery cell stored in advance, Determining whether a state of the plurality of battery cells is stabilized;
Wherein the stabilized battery pack comprises at least one battery pack.
청구항 6에 있어서, 상기 잔존 에너지 방전 처리 단계는,
상기 복수 개의 배터리 셀들 중 하나의 배터리 셀과 상기 셀 밸런싱 회로부를 서로 연결하고, 연결된 배터리 셀의 잔존 에너지를 상기 셀 밸런싱 회로부에 포함된 소자들이 소모하도록 상기 셀 밸런싱 회로부에 구비된 스위칭부의 동작을 제어하는 셀 밸런싱 회로부 연결 단계; 및
상기 복수 개의 배터리 셀들의 잔존 에너지가 완전 방전될 때까지 미리 저장된 스위칭 주기 정보에 따라 순차적으로 다른 배터리 셀들과 상기 셀 밸런싱 회로부를 서로 연결하는 동작을 반복 수행하는 방전 처리 반복 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 영구 손상된 배터리 팩 안정화 방법.7. The method of claim 6,
And controlling the operation of the switching unit provided in the cell balancing circuit unit such that the remaining energy of the connected battery cells is consumed by the devices included in the cell balancing circuit unit, by connecting one of the plurality of battery cells and the cell balancing circuit unit, A cell balancing circuit part connecting step; And
Repeating the operation of sequentially connecting the battery cells and the cell balancing circuit unit to each other according to the switching cycle information stored in advance until the remaining energy of the plurality of battery cells is completely discharged;
Wherein the stabilized battery pack comprises at least one battery pack.
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