KR20180022404A - 배터리 관리 장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

슬레이브 배터리 관리 장치가 개시된다. 일 실시예는 배터리의 물리량을 센싱하는 센싱부; 상기 배터리로부터 출력 물리량을 공급받고, 상기 출력 물리량을 컨트롤러의 필요 물리량에 대응하는 동작 물리량으로 변환하며, 상기 동작 물리량을 상기 컨트롤러로 출력하는 전압 변환부; 및 상기 동작 물리량을 동작 전원(power)으로 이용하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 센싱된 물리량을 수신하고, 상기 센싱된 물리량을 기초로 생성된 배터리 데이터를 마스터 배터리 관리 장치로 전송한다.

Description

배터리 관리 장치 및 시스템{BATTERY MANAGEMENT APPARATUS AND SYSTEM}
아래 실시예들은 배터리 관리 장치 및 시스템에 관한 것이다.
전기 부하(예를 들어, 모터)를 구동하는 배터리 팩은 복수의 배터리를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 배터리는 직렬로 연결될 수 있다.
복수의 배터리의 전압과 온도를 측정하기 위해 복수의 배터리 관리 장치 각각이 복수의 배터리 각각과 연결될 수 있다. 여기서, 복수의 배터리 관리 장치 각각의 전원 공급원은 외부 전원 소스(예를 들어, 12V 전지)이다. 이 경우, 복수의 배터리 관리 장치 각각이 외부 전원 소스로부터 전원을 공급받기 위해 와이어 하니스(wire harness)가 필요하다. 또한, 외부 전원 소스는 다른 전자 장치에도 전원을 공급하므로, 다른 전자 장치의 부하 변동에 의해 외부 전원 소스가 영향을 받을 수 있다. 이에 따라, 외부 전원 소스로부터 전원을 공급받는 복수의 배터리 관리 장치 각각에 다른 전자 장치의 부하 변동이 영향을 미칠 수 있다.
일 측에 따른 슬레이브 배터리 관리 장치는 배터리의 물리량을 센싱하는 센싱부; 상기 배터리로부터 출력 물리량을 공급받고, 상기 출력 물리량을 컨트롤러의 필요 물리량에 대응하는 동작 물리량으로 변환하며, 상기 동작 물리량을 상기 컨트롤러로 출력하는 전압 변환부; 및 상기 동작 물리량을 동작 전원(power)으로 이용하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 센싱된 물리량을 수신하고, 상기 센싱된 물리량을 기초로 생성된 배터리 데이터를 마스터 배터리 관리 장치로 전송한다.
상기 전압 변환부는, 상기 배터리의 출력 전압을 필터링하는 필터; 상기 필터링된 출력 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터; 상기 직류 전압의 리플 성분을 제거하는 스무딩(smoothing)부; 및 상기 리플 성분이 제거된 직류 전압의 크기를 조절하는 정전압부를 포함할 수 있다.
상기 정전압부는, 상기 컨트롤러의 필요 전압이 상기 배터리의 출력 전압보다 큰 경우, 상기 리플 성분이 제거된 직류 전압을 승압(step up)할 수 있고, 상기 필요 전압이 상기 배터리의 출력 전압보다 작은 경우, 상기 리플 성분이 제거된 직류 전압을 강압(step down)할 수 있다.
상기 전압 변환부는, 상기 배터리와 상기 컨트롤러를 전기적으로 절연하기 위한 절연부를 더 포함할 수 있다.,
상기 배터리 데이터는, 상기 센싱된 물리량에 대응하는 제1 물리량 데이터를 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 물리량 데이터를 상기 마스터 배터리 관리 장치로 전송할 수 있고, 상기 배터리의 제1 상태 정보 - 상기 제1 상태 정보는 상기 제1 물리량 데이터를 기초로 결정됨-와 기준값 사이의 비교 결과를 기초로 정의된 제1 제어 신호를 마스터 배터리 관리 장치로부터 수신하며, 상기 제1 제어 신호를 기초로 슬립 모드로 진입할 수 있다.
상기 슬레이브 배터리 관리 장치는, 상기 슬립 모드에서, 센싱 동작 및 상기 전압 변환부의 전압 변환 동작을 제외한 다른 동작을 수행하지 않을 수 있다.
상기 배터리 데이터는, 상기 배터리가 충전되는 경우, 상기 충전되는 배터리의 센싱된 물리량에 대응하는 제2 물리량 데이터를 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는, 상기 제2 물리량 데이터를 상기 마스터 배터리 관리 장치로 전송하고, 상기 제2 물리량 데이터를 기초로 결정된 제2 상태 정보가 상기 기준값을 초과하는 경우, 상기 마스터 배터리 관리 장치로부터 제2 제어 신호를 수신하고, 상기 제2 제어 신호를 기초로 상기 슬립 모드에서 일반 모드로 천이할 수 있다.
상기 기준값은, 상기 배터리 관리 장치가 상기 배터리의 잔존 용량으로 동작 가능한 시간 정보를 기초로 결정될 수 있다.
상기 배터리의 출력 전압을 부하로 출력하기 위한 전압으로 변환하는 DC/DC 컨버터를 더 포함할 수 있고, 상기 배터리 데이터는, 상기 센싱된 물리량을 기초로 결정된 상태 정보를 포함하며, 상기 컨트롤러는, 상기 상태 정보에 대응하는 제어값을 이용하여 상기 DC/DC 컨버터를 제어할 수 있다.
상기 전압 변환부는, 외부 전원 소스로부터 전압을 공급받지 않고 상기 배터리의 출력 물리량을 상기 동작 물리량으로 변환하여 상기 동작 물리량을 상기 컨트롤러로 출력할 수 있다.
일 측에 따른 배터리 관리 시스템은 마스터 배터리 관리 장치; 및 상기 마스터 배터리 관리 장치와 통신하는 적어도 하나의 슬레이브 배터리 관리 장치를 포함하고, 상기 슬레이브 배터리 관리 장치는, 배터리의 물리량을 센싱하는 센싱부; 상기 배터리로부터 출력 물리량을 공급받고, 상기 배터리의 출력 물리량을 컨트롤러의 필요 물리량에 대응하는 동작 물리량으로 변환하며, 상기 동작 물리량을 상기 컨트롤러로 출력하는 전압 변환부; 및 상기 동작 물리량을 동작 전원으로 이용하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 센싱된 물리량을 수신하고, 상기 센싱된 물리량을 기초로 생성된 배터리 데이터를 마스터 배터리 관리 장치로 전송한다.
상기 전압 변환부는, 상기 배터리의 출력 전압을 필터링하는 필터; 상기 필터링된 출력 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터; 상기 직류 전압의 리플 성분을 제거하는 스무딩(smoothing)부; 및 상기 리플 성분이 제거된 직류 전압의 크기를 조절하는 정전압부를 포함할 수 있다.
상기 정전압부는, 상기 컨트롤러의 필요 전압이 상기 배터리의 출력 전압보다 큰 경우, 상기 리플 성분이 제거된 직류 전압을 승압하고, 상기 필요 물리량이 상기 배터리의 출력 전압보다 작은 경우, 상기 리플 성분이 제거된 직류 전압을 강압할 수 있다.
상기 배터리 데이터는, 상기 센싱된 물리량에 대응하는 제1 물리량 데이터를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 물리량 데이터를 상기 마스터 배터리 관리 장치로 전송하고, 상기 마스터 배터리 관리 장치로부터 제1 제어 신호를 수신하며, 상기 제1 제어 신호를 기초로 슬립 모드로 진입할 수 있고, 상기 마스터 배터리 관리 장치는, 상기 제1 물리량 데이터를 기초로 상기 배터리의 제1 상태 정보를 결정하고, 상기 제1 상태 정보와 기준값 사이의 비교 결과를 기초로 상기 제1 제어 신호를 정의하며, 상기 제1 제어 신호를 상기 컨트롤러로 전송할 수 있다.
상기 배터리 데이터는, 상기 배터리가 충전되는 경우, 상기 충전되는 배터리의 센싱된 물리량에 대응하는 제2 물리량 데이터를 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는, 상기 제2 물리량 데이터를 상기 마스터 배터리 관리 장치로 전송하고, 상기 마스터 배터리 관리 장치로부터 제2 제어 신호를 수신하며, 상기 제2 제어 신호를 기초로 상기 슬립 모드에서 일반 모드로 천이할 수 있고, 상기 마스터 배터리 관리 장치는, 상기 제2 물리량 데이터를 상기 배터리의 제2 상태 정보를 결정하고, 상기 제2 상태 정보가 상기 기준값을 초과하는 경우, 제2 제어 신호를 정의하며, 상기 제2 제어 신호를 상기 컨트롤러로 전송할 수 있다.
상기 기준값은, 상기 슬레이브 배터리 관리 장치가 상기 배터리의 잔존 용량으로 동작 가능한 시간 정보를 기초로 결정될 수 있다.
상기 슬레이브 배터리 관리 장치는, 상기 배터리의 출력 전압을 부하로 출력하기 위한 전압으로 변환하는 DC/DC 컨버터를 더 포함할 수 있고, 상기 배터리 데이터는, 상기 센싱된 물리량을 기초로 결정된 상태 정보를 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는, 상기 상태 정보에 대응하는 제어값을 이용하여 상기 DC/DC 컨버터를 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 상태 정보를 상기 마스터 배터리 관리 장치로 전송할 수 있고, 상기 마스터 배터리 관리 장치는, 상기 부하의 필요 물리량을 기초로 상기 상태 정보에 대응되게 상기 제어값을 결정하고, 상기 제어값을 상기 컨트롤러로 전송할 수 있다.
일 측에 따른 슬레이브 배터리 관리 장치의 동작 방법은 배터리의 출력 물리량을 수신하는 단계; 상기 출력 물리량을 컨트롤러의 필요 물리량에 대응하는 동작 물리량으로 변환하는 단계; 및 상기 동작 물리량을 동작 전원으로 이용하는 단계를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 배터리의 센싱된 물리량을 기초로 생성된 배터리 데이터를 마스터 배터리 관리 장치로 전송한다.
도 1은 일 실시예에 따른 슬레이브 배터리 관리 장치의 일례 및 마스터 배터리 관리 장치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 2은 일 실시예에 따른 전압 변환부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 슬레이브 배터리 관리 장치의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 슬레이브 배터리 관리 장치의 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 슬레이브 배터리 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 배터리의 상태 정보를 제공하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 배터리의 상태 정보를 제공하는 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일 실시예에 따른 슬레이브 배터리 관리 장치의 일례 및 마스터 배터리 관리 장치의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(Battery Management System)은 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치(110 및 120) 및 마스터 배터리 관리 장치(130)를 포함한다.
슬레이브 배터리 관리 장치(110)는 전압 변환부(111), 센싱부(112), 및 컨트롤러(113)를 포함한다. 슬레이브 배터리 관리 장치(110)는 배터리(140)를 모니터링 또는 제어할 수 있다.
슬레이브 배터리 관리 장치(120)는 전압 변환부(121), 센싱부(122), 및 컨트롤러(123)를 포함한다. 슬레이브 배터리 관리 장치(120)는 배터리(150)를 모니터링 또는 관리할 수 있다. 배터리(150)는 배터리(140)와 직렬로 연결될 수 있다.
이하, 슬레이브 배터리 관리 장치(110)를 중심으로, 슬레이브 배터리 관리 장치(110)에 대해 설명한다. 아래의 설명은 슬레이브 제어 장치(120)에도 적용될 수 있다.
전압 변환부(111)는 배터리(140)와 전기적으로 연결되고, 배터리(140)로부터 배터리(140)의 출력 물리량을 공급받는다. 전압 변환부(111)는 배터리(140)의 출력 물리량을 컨트롤러(113)의 필요 물리량(required physical quantity)에 대응하는 동작 물리량(operating physical quantity)으로 변환한다. 동작 물리량은, 예를 들어, 컨트롤러(113)를 동작 또는 구동시키는데 필요한 전기적 물리량을 나타낼 수 있다. 일 실시예에 있어서, 전압 변환부(111)는 배터리(140)의 출력 전압을 컨트롤러(113)의 필요 전압에 대응되게 변환할 수 있고, 변환된 출력 전압을 컨트롤러(113)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 배터리(140)의 출력 전압이 2.3V이고, 컨트롤러(113)의 필요 전압이 DC(Direct Current) 5V인 경우, 전압 변환부(111)는 출력 전압이 DC 5V에 대응되도록 출력 전압을 변환할 수 있다. 전압 변환부(111)에 대한 일례는 도 2에서 후술한다.
컨트롤러(113)는 동작 물리량을 동작 전원(power)으로 이용한다. 예를 들어, 배터리(140)의 출력 전압은 컨트롤러(113)의 필요 전압에 대응되게 변환될 수 있으므로, 컨트롤러(113)는 변환된 출력 전압을 동작 전원으로 이용할 수 있다. 달리 표현하면, 컨트롤러(113)의 전원 공급원(power supply source)은 별도의 외부 전원 소스(예를 들어, 12V 전지)가 아닌 배터리(140)이다.
슬레이브 배터리 제어 장치(110)는 외부 전원 소스의 공급 물리량이 아닌 배터리(140)의 출력 물리량이 변환된 동작 물리량을 동작 전원으로 이용하여 복수의 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 슬레이브 배터리 제어 장치(110)는 센싱 동작, 센싱된 물리량의 프로세싱 동작, 통신 동작 등을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 센싱부(112)는 배터리(140)의 물리량을 센싱한다. 센싱부(112)는, 예를 들어, 전압 센서, 전류 센서, 및 온도 센서 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 하지만, 센싱부(112)에 포함되는 센서는 전술한 센서들로 제한되지 않는다. 배터리(140)의 물리량은, 예를 들어, 배터리(140)의 전압, 전류, 온도, 및 임피던스 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 여기서, 배터리(140)의 전압은 배터리(140)의 출력 전압을 나타낼 수 있고, 배터리(140)의 전류는 배터리(140)의 출력 전류를 나타낼 수 있다.
컨트롤러(113)는 센싱된 물리량을 센싱부(112)로부터 수신하고, 센싱된 물리량을 기초로 배터리 데이터를 생성한다. 예를 들어, 배터리(150)의 전압 데이터, 전류 데이터, 온도 데이터 등의 물리량 데이터가 생성될 수 있다.
슬레이브 배터리 제어 장치(110)는 통신 동작을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 컨트롤러(113)는 배터리 데이터를 마스터 배터리 관리 장치(130)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(113)는 CAN(Controller Area Network) 통신 등을 통해 배터리 데이터를 마스터 배터리 관리 장치(130)로 전송할 수 있다. 전술한 컨트롤러(113)의 통신 방식은 예시적인 사항일 뿐, 통신 방식은 전술한 사항으로 한정되지 않는다.
위에서 설명한 것과 같이, 통신 동작에 사용되는 동작 전원은 배터리(140)의 출력 물리량이 변환된 동작 물리량일 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치(130)는 배터리 데이터를 컨트롤러(113)로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치(130)는 물리량 데이터를 컨트롤러(113)로부터 수신할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치(130)는 물리량 데이터를 기초로 배터리(140)의 상태 정보를 결정할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치(130)는 물리량 데이터를 기초로 배터리(140)의 SOC(State Of Charge) 및/또는 SOH(State Of Health)를 연산할 수 있고, SOC 또는 SOH를 배터리(140)의 상태 정보로 결정할 수 있다. 또한, 마스터 배터리 관리 장치(130)는 SOC와 SOH의 곱을 상태 정보로 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 마스터 배터리 관리 장치(130)는 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치(110 및 120) 각각의 전력을 관리할 수 있다. 보다 구체적으로, 마스터 배터리 관리 장치(130)는 배터리(140)의 상태 정보와 기준값을 비교할 수 있다. 기준값은, 예를 들어, 슬레이브 배터리 관리 장치(110)가 배터리(140)의 잔존 용량(remaining capacity)으로 동작할 수 있는 시간 정보를 기초로 결정될 수 있다. 비교 결과, 배터리(140)의 상태 정보가 기준값 이하인 경우, 마스터 배터리 관리 장치(130)는 제1 제어 신호(wake up=off)를 정의할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치(130)는 제1 제어 신호를 슬레이브 배터리 관리 장치(110)로 전송할 수 있다. 컨트롤러(113)는 제1 제어 신호를 기초로 슬레이브 배터리 관리 장치(110)의 동작 모드를 변경할 수 있다. 여기서, 동작 모드는 일반 모드(normal mode) 및 슬립 모드(sleep mode)를 포함한다. 일반 모드에서 동작하던 슬레이브 배터리 관리 장치(110)는 슬립 모드로 진입할 수 있다.
슬레이브 배터리 관리 장치(110)가 슬립 모드로 진입하는 경우, 슬레이브 배터리 관리 장치(110)의 복수의 동작 중 센싱 동작 및 전압 변환부(111)의 전압 변환 동작은 수행되고, 나머지 동작은 수행되지 않을 수 있다. 예를 들어, 슬립 모드에서, 통신 동작은 수행되지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 슬립 모드에서, 컨트롤러(113)는 동작 물리량을 동작 전원으로 이용하고, 센싱된 물리량을 프로세싱하여 물리량 데이터를 생성하되, 물리량 데이터를 마스터 배터리 관리 장치(130)로 전송하지 않을 수 있다. 슬립 모드에서의 슬레이브 배터리 관리 장치(110)의 동작은 예시적인 사항일 뿐, 전술한 사항으로 제한되지 않는다. 슬립 모드에서, 슬레이브 배터리 관리 장치(110)는 최소한의 전력을 이용하여 동작한다.
슬레이브 배터리 관리 장치(110)가 슬립 모드에 있는 동안 배터리(140)가 충전될 수 있다. 이 경우, 배터리(140)의 전압이 증가하거나 배터리(140)로 유입되는 전류가 증가할 수 있다. 센싱부(112)는 충전되는 배터리(140)의 물리량을 센싱할 수 있고, 센싱된 물리량을 컨트롤러(113)로 전송할 수 있다. 컨트롤러(113)는 센싱된 물리량을 기초로 물리량 데이터를 생성할 수 있다. 충전 전의 물리량 데이터와 비교할 때, 배터리(140)의 충전에 의해 물리량 데이터가 변한다. 예를 들어, 전압값 및/또는 전류값이 증가할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(113)는 슬립 모드에 있어도 충전 동안의 물리량 데이터를 마스터 배터리 관리 장치(130)로 전송할 수 있다. 슬레이브 배터리 관리 장치(110)가 슬립 모드에 있을 때, 배터리(140)의 충전에 의해 물리량 데이터가 변하는 경우, 컨트롤러(113)는 물리량 데이터를 마스터 배터리 관리 장치(130)로 전송할 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치(130)는 충전 동안의 물리량 데이터를 이용하여 배터리(140)의 상태 정보를 결정할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치(130)는 상태 정보와 기준값을 비교할 수 있다. 비교 결과, 상태 정보가 기준값을 초과하는 경우, 마스터 배터리 관리 장치(130)는 제2 제어 신호(wake up=on)를 정의할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치(130)는 제2 제어 신호를 슬레이브 배터리 관리 장치(110)로 전송할 수 있다. 컨트롤러(113)는 제2 제어 신호를 기초로 슬레이브 배터리 관리 장치(110)의 동작 모드를 변경할 수 있다. 이에 따라, 슬레이브 배터리 관리 장치(110)는 일반 모드로 진입할 수 있다. 일반 모드에서, 슬레이브 배터리 관리 장치(110)는 복수의 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 슬레이브 배터리 관리 장치(110)는 외부 전원 소스로부터 전원을 공급받지 않고, 센싱 대상 배터리로부터 전원을 공급받으므로, 전원 공급을 위한 외부 전원 소스 및 와이어 하니스(wire harness)가 필요하지 않을 수 있다. 이에 따라, 배터리 관리 시스템의 무게 및/또는 복잡도가 감소할 수 있다. 또한, 슬 외부 전원 소스로부터 전원을 공급받아 동작하는 다른 전자 장치의 부하 변동이 슬레이브 배터리 관리 장치(110)에 영향을 미치지 않을 수 있다.
도 2은 일 실시예에 따른 전압 변환부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전압 변환부(200)는 필터(210), 절연부(220), 컨버터(230), 스무딩부(240), 및 정전압부(250)를 포함한다.
배터리의 출력 물리량은 전압 변환부(200)로 공급된다. 여기서, 출력 물리량을 출력 전압이라 하자.
출력 전압은 필터(210)에 입력된다. 배터리의 출력 전압은 배터리의 충방전 전류 패턴에 의해 위아래로 스윙할 수 있다. 파형(201)을 참조하면, 배터리의 출력 전압은 일정하지 않고, 위아래로 스윙할 수 있다. 또한, 배터리의 부하(예를 들어, 모터)의 동작에 의해 배터리의 출력 전압은 고주파 노이즈(202)를 포함할 수 있다. 파형(201)을 살펴보면, 배터리의 출력 전압에 고주파 노이즈(202)가 나타난다.
필터(210)는 배터리의 출력 전압을 필터링한다. 필터링을 통해 배터리의 출력 전압의 고주파 노이즈가 제거될 수 있다. 파형(211)을 참조하면, 고주파 노이즈가 제거된다.
필터링된 출력 전압은 절연부(220)로 입력된다. 절연부(220)는 배터리와 슬레이브 배터리 관리 장치 내의 컨트롤러를 전기적으로 절연하기 위한 것이다. 파형(221)을 참조하면, 절연부(220)를 통과한 전압의 크기는 감소할 수 있다.
절연부(220)를 통과한 전압은 컨버터(230)로 입력된다. 컨버터(230)는 위아래로 스윙하는 전압을 DC 전압으로 변환할 수 있다. 컨버터(230)는, 예를 들어, AC/DC 컨버터일 수 있다. 파형(231)을 참조하면, DC 전압이 도시된다. 여기서, DC 전압은 리플(ripple) 성분을 포함할 수 있다.
DC 전압은 스무딩(smoothing)부(240)로 입력된다. 스무딩부(240)는 DC 전압의 리플 성분을 제거할 수 있다. 스무딩부(240)는, 예를 들어, 커패시터를 포함하는 smoothing 회로일 수 있다. 파형(241)을 참조하면, 리플 성분이 제거된 DC 전압이 도시된다.
리플 성분이 제거된 DC 전압은 정전압부(250)로 입력된다. 정전압(constant voltage)부(250)는 리플 성분이 제거된 DC 전압의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 배터리의 출력 전압이 컨트롤러의 필요 전압보다 작은 경우, 정전압부(250)는 DC 전압을 승압(step up)할 수 있다. 파형(251)을 참조하면, 승압된 DC 전압이 도시된다. 배터리의 출력 전압이 컨트롤러의 필요 전압보다 큰 경우, 정전압부(250)는 DC 전압을 강압(step down)할 수 있다. 파형(252)을 참조하면, 강압된 DC 전압이 도시된다. 승압 또는 강압된 DC 전압은 컨트롤러로 공급될 수 있고, 컨트롤러는 승압 또는 강압된 DC 전압을 동작 전원으로 이용할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 슬레이브 배터리 관리 장치의 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 슬레이브 배터리 관리 장치(300)은 전압 변환부(310), 센싱부(320), 컨트롤러(330), 및 DC/DC 컨버터(340)를 포함한다.
전압 변환부(310)는 배터리(350)와 전기적으로 연결되고, 배터리(350)로부터 출력 물리량을 공급받는다. 전압 변환부(310)는 배터리(350)의 출력 물리량을 컨트롤러(330)의 동작 물리량으로 변환한다. 위에서 설명한 것과 같이, 전압 변환부(310)는 배터리(350)의 출력 전압을 컨트롤러(330)의 필요 전압에 대응되게 변환할 수 있다. 전압 변환부(310)에 대해선 도 1 및 도 2에서 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략한다.
센싱부(320)는 배터리(350)의 물리량을 센싱한다. 센싱부(320)에 대해선 도 1에서 설명하였으므로, 자세한 설명을 생략한다.
컨트롤러(330)는 전압 변환부(310)로부터 공급받은 물리량을 동작 전원으로 이용한다. 컨트롤러(330)는 외부 전원 소스로부터 공급된 전압이 아닌 센싱 대상 배터리인 배터리(350)의 출력 전압이 변환된 전압을 동작 전압으로 이용할 수 있다.
슬레이브 배터리 관리 장치(300)는 동작 물리량을 동작 전원으로 이용하여 복수의 동작을 수행한다. 일 실시예에 있어서, 동작 물리량이 동작 전원으로 이용되는 동안, 컨트롤러(330)는 센싱된 물리량을 처리하여 배터리 데이터를 생성하고, 배터리 데이터를 마스터 배터리 관리 장치(미도시)로 전송한다. 예를 들어, 컨트롤러(330)는 센싱된 물리량으로부터 전압 데이터, 전류 데이터, 온도 데이터 등의 물리량 데이터를 획득하고, 물리량 데이터를 기초로 배터리(350)의 상태 정보를 결정할 수 있다. 다시 말해, 배터리 데이터는 상태 정보를 포함할 수 있다. 컨트롤러(330)가 결정한 배터리(350)의 상태 정보를 상태 정보_1이라 하자. 컨트롤러(330)는 상태 정보_1을 마스터 배터리 관리 장치로 전송할 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 슬레이브 배터리 관리 장치(300)로부터 상태 정보_1을 수신할 수 있다. 또한, 마스터 배터리 관리 장치는 다른 슬레이브 배터리 관리 장치(미도시)로부터 상태 정보_n을 수신할 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치 각각으로부터 상태 정보를 수신할 수 있고, 복수의 상태 정보를 기초로 복수의 배터리를 포함하는 배터리 팩의 팩 상태 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치는 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치로부터 SOC_1 및 SOC_n을 수신할 수 있고, SOC_1 및 SOC_n의 평균 SOC를 팩 상태 정보로 결정할 수 있다. 또한, 마스터 배터리 관리 장치는 SOH_1 및 SOH_n을 수신할 수 있고, SOH_1 및 SOH_n의 평균 SOH를 팩 상태 정보로 결정할 수 있다. 또한, 마스터 배터리 관리 장치는 평균 SOC 및 평균 SOH의 곱을 팩 상태 정보로 결정할 수 있다. 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치 각각이 대응 배터리의 상태 정보를 결정할 수 있으므로, 마스터 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 각각의 상태 정보를 연산하지 않을 수 있다. 이로 인해, 마스터 배터리 관리 장치의 연산 부담이 줄어들 수 있다.
일 실시예에 있어서, 마스터 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 각각의 상태 정보 및/또는 팩 상태 정보를 ECU(Electronic Control Unit)에 전송할 수 있다. ECU는 복수의 배터리 각각의 상태 정보 및/또는 팩 상태 정보를 계기판 등의 디스플레이에 출력할 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 DC/DC 컨버터(340)를 제어하기 위한 제어값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 마스터 배터리 관리 장치는 부하(360)의 필요 물리량을 기초로 상태 정보_1에 대응하는 제어값을 결정할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치가 제어값을 결정하는 프로세스를 도 4를 통해 후술한다.
마스터 배터리 관리 장치는 제어값을 슬레이브 배터리 관리 장치(300)로 전송할 수 있고, 컨트롤러(330)는 제어값을 기초로 DC/DC 컨버터(340)를 제어할 수 있다. DC/DC 컨버터(340)는 배터리(350)의 전기적 물리량(예를 들어, 전압, 전류, 및/또는 전력)을 부하(360)가 사용할 수 있는 전기적 물리량으로 변환할 수 있다. 부하(360)는 저전압 부하 또는 고전압 부하를 포함할 수 있다. 저전압 부하는, 예를 들어, 전기 이동체의 온도 제어 시스템 또는 자세 제어 시스템 등 저전압(12V)에서 동작할 수 있는 시스템을 포함할 수 있다. 고전압 부하는, 예를 들어, 전기 이동체의 인버터 또는 충전기(예를 들어, on board charger) 등을 포함할 수 있다. 배터리(350)가 저전압 부하로 전력을 공급할 경우, DC/DC 컨버터(340)는 배터리의 출력 전압을 저전압 부하의 동작 전압으로 변환할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치(410, 420, 430, 및 440) 및 복수의 배터리(411, 421, 431, 및 441)가 도시된다. 또한, 복수의 배터리(411, 421, 431, 및 441) 각각의 상태 정보가 도시된다. 도 4의 예에서, 배터리(411)의 상태 정보가 가장 높고, 배터리(441)의 상태 정보가 가장 낮다.
배터리(441)의 상태 정보는 다른 배터리(411, 421, 및 431)보다 낮으므로, 복수의 배터리(411, 421, 431, 및 441) 각각이 동일한 전력을 부하(450)로 공급한다면, 배터리(441)는 과방전될 수 있다. 이 경우, 복수의 배터리(411, 421, 431, 및 441)를 포함하는 배터리 팩의 수명 열화 속도가 빠를 수 있고, 배터리 팩이 효율적으로 사용되지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치(410, 420, 430, 및 440) 각각은 대응 배터리의 상태 정보를 마스터 슬레이브 관리 장치로 전송할 수 있다. 마스터 슬레이브 관리 장치는 복수의 배터리(411, 421, 431, 및 441) 각각의 상태 정보인 상태 정보_1, 상태 정보_2, 상태 정보_3, 및 상태 정보_4를 수신할 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 상태 정보_1, 상태 정보_2, 상태 정보_3, 및 상태 정보_4 각각에 대응하는 제어값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 상태 정보_1, 상태 정보_2, 상태 정보_3, 및 상태 정보_4 각각이 1, 0.75, 0.5, 및 0.25인 경우, 복수의 상태 정보의 합과 상태 정보_1 사이의 비율은 1/2.5=0.4이고, 복수의 상태 정보의 합과 상태 정보_2 사이의 비율은 0.75/2.5=0.3이다. 또한, 복수의 상태 정보의 합과 상태 정보_3 사이의 비율은 0.5/2.5=0.2이고, 복수의 상태 정보의 합과 상태 정보_4 사이의 비율은 0.25/2.5=0.1이다. 여기서, 부하의 필요 물리량이 90W인 경우, 마스터 배터리 관리 장치는 DC/DC 컨버터(412)를 제어하기 위한 제어값을 90*0.4=36W를 기초로 결정할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 제어값을 슬레이브 배터리 관리 장치(410)로 전송할 수 있고, 컨트롤러는 DC/DC 컨버터(412)가 36W를 출력할 수 있도록 DC/DC 컨버터(412)를 제어할 수 있다. 마찬가지로, 마스터 배터리 관리 장치는 다른 DC/DC 컨버터(422, 432, 및 442)를 제어하기 위한 제어값을 결정할 수 있고, 슬레이브 배터리 관리 장치(420, 430, 및 440)로 전송할 수 있다. 이에 따라, DC/DC 컨버터(422)는 27W를 출력할 수 있고, DC/DC 컨버터(432)는 18W를 출력할 수 있으며, DC/DC 컨버터(442)는 9W를 출력할 수 있다.
상태 정보가 상대적으로 높은 배터리는 상대적으로 많은 물리량을 부하(450)로 공급할 수 있고, 상태 정보가 상대적으로 낮은 배터리는 상대적으로 적은 물리량을 부하(450)로 공급할 수 있다. 달리 표현하면, 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치(410, 420, 430, 및 440) 각각은 개별 전하 제어를 수행할 수 있다. 이로 인해, 배터리 팩의 수명 열화가 빠르게 진행되지 않을 수 있고, 배터리 팩의 가용 용량이 증가할 수 있으며, 대응 배터리의 고장 여부가 보다 쉽게 예측될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 통해 기술된 사항들은 도 4를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
도 5는 일 실시예에 따른 슬레이브 배터리 관리 장치의 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 슬레이브 배터리 관리 장치의 동작 모드는 일반 모드 및 슬립 모드를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 마스터 배터리 관리 장치는 슬레이브 배터리 관리 장치가 일반 모드 또는 슬립 모드에 있을지 여부를 결정할 수 있다. 도 5에 도시된 예와 같이, 배터리가 방전되어, 상태 정보가 기준값(x) 이하가 된다면, 마스터 배터리 관리 장치는 슬레이브 배터리 관리 장치의 동작 모드를 슬립 모드로 결정할 수 있다. 이에 따라, 마스터 배터리 관리 장치는 제1 제어 신호를 정의할 수 있고, 제1 제어 신호를 슬레이브 배터리 관리 장치로 전송할 수 있다. 슬레이브 배터리 관리 장치는 제1 제어 신호를 기초로 슬립 모드로 진입할 수 있다.
배터리가 충전되면, 배터리의 상태 정보는 변한다. 이에 따라, 배터리의 상태 정보는 기준값을 초과할 수 있다. 이 경우, 마스터 배터리 관리 장치는 제2 제어 신호를 정의할 수 있고, 슬레이브 배터리 관리 장치로 전송할 수 있다. 슬레이브 배터리 관리 장치는 제2 제어 신호를 기초로 일반 모드로 진입할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 통해 기술된 사항들은 도 5를 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
도 6은 일 실시예에 따른 슬레이브 배터리 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 슬레이브 배터리 관리 장치의 전원 공급원은 외부 전원 소스가 아닌 센싱 대상 배터리이다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 슬레이브 배터리 관리 장치는 배터리의 출력 물리량을 수신한다(610). 여기서, 배터리는 슬레이브 배터리 관리 장치가 센싱 및/또는 제어하는 배터리를 나타낸다.
슬레이브 배터리 관리 장치는 출력 물리량을 컨트롤러의 필요 물리량에 대응하는 동작 물리량으로 변환한다(620).
슬레이브 배터리 관리 장치는 동작 물리량을 동작 전원으로 이용한다(630). 이로 인해, 슬레이브 배터리 관리 장치는 센싱 대상 배터리로부터 전압, 전류, 및/또는 전력을 공급받아, 복수의 동작을 수행할 수 있다. 복수의 동작은, 예를 들어, 센싱 동작, 센싱된 물리량을 프로세싱하는 동작, 및/또는 통신 동작 등을 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 5를 통해 기술된 사항들은 도 6을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
도 7은 일 실시예에 따른 배터리의 상태 정보를 제공하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 전기 이동체(710)와 같은 물리적 어플리케이션은 배터리 시스템(720)을 포함한다. 전술한 물리적 어플리케이션은 예시적인 사항일 뿐, 물리적 어플리케이션은 전술한 예로 제한되지 않는다.
배터리 시스템(720)은 배터리(730) 및 배터리 관리 시스템(740)을 포함한다.
배터리(730)는 배터리 팩일 수 있다. 배터리 팩은 복수의 배터리 모듈 또는 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있다.
배터리 제어 시스템(740)은 위에서 설명한 마스터 배터리 관리 장치 및 슬레이브 배터리 관리 장치를 포함한다. 도 4에 도시된 예와 같이, 슬레이브 배터리 관리 장치는 배터리 셀과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀이 4개인 경우, 4개의 배터리 셀마다 슬레이브 배터리 관리 장치가 전기적으로 연결될 수 있다. 다시 말해, 복수의 배터리 셀 각각에 대응하는 슬레이브 배터리 관리 장치가 물리적 어플리케이션에 포함될 수 있다.
위에서 설명한 것과 같이, 슬레이브 배터리 관리 장치는 전기 자동차 내의 전원 공급 소스(예를 들어, 12V 납축 전지)로부터 전원을 공급받지 않고, 대응 배터리 셀로부터 전원을 공급받을 수 있다. 슬레이브 배터리 관리 장치는 대응 배터리 셀로부터 공급받은 전원을 기초로 복수의 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 슬레이브 배터리 관리 장치는 대응 배터리 셀의 물리량을 센싱하고, 센싱된 물리량을 프로세싱할 수 있다. 예를 들어, 센싱된 물리량은 아날로그의 전기 신호(예를 들어, 전압 신호)일 수 있다. 슬레이브 배터리 관리 장치 내의 컨트롤러는 ADC(Analog Digital Converter)를 포함할 수 있고, ADC는 전기 신호를 디지털 데이터인 배터리 데이터로 변환할 수 있다. 또한, 슬레이브 배터리 관리 장치는 배터리 데이터를 마스터 배터리 관리 장치로 전송할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 마스터 배터리 관리 장치는 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치 각각으로부터 물리량 데이터를 수신할 수 있다. 이 경우, 마스터 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 셀 각각의 셀 상태 정보를 결정할 수 있다. 셀 상태 정보는, SOC 및/또는 SOH를 포함할 수 있다. 또한, 마스터 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 셀 각각의 상태 정보를 기초로 배터리 팩의 팩 상태 정보를 결정할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 마스터 배터리 관리 장치는 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치 각각으로부터 셀 상태 정보를 수신할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 복수의 셀 상태 정보를 기초로 배터리 팩의 팩 상태 정보를 결정할 수 있다.
배터리 관리 시스템(740)은 통신 인터페이스를 통해 팩 상태 정보 및/또는 셀 상태 정보를 단말(750)로 전송할 수 있다. 단말(750)는 팩 상태 정보 및/또는 셀 상태 정보(760)를 디스플레이에 표시할 수 있다.
도 1 내지 도 6을 통해 기술된 사항들은 도 7을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
도 8은 일 실시예에 따른 배터리의 상태 정보를 제공하는 다른 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 복수의 배터리 셀 각각의 상태 정보(810)가 계기판에 출력될 수 있다. 위에서 설명한 것과 같이, 슬레이브 배터리 관리 장치는 대응 배터리 셀의 셀 상태 정보를 결정할 수 있고, 마스터 배터리 관리 장치로 전송할 수 있다.
마스터 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 셀의 셀 상태 정보를 복수의 슬레이브 배터리 관리 장치로부터 수신할 수 있다. 마스터 배터리 관리 장치는 복수의 배터리 셀 각각의 셀 상태 정보를 ECU로 전송할 수 있고, ECU는 셀 상태 정보를 계기판에 출력할 수 있다.
도 1 내지 도 7을 통해 기술된 사항들은 도 8을 통해 기술된 사항들에 적용될 수 있으므로, 상세한 설명을 생략한다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (19)

  1. 배터리의 물리량을 센싱하는 센싱부;
    상기 배터리로부터 출력 물리량을 공급받고, 상기 출력 물리량을 컨트롤러의 필요 물리량에 대응하는 동작 물리량으로 변환하며, 상기 동작 물리량을 상기 컨트롤러로 출력하는 전압 변환부; 및
    상기 동작 물리량을 동작 전원(power)으로 이용하는 컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 센싱된 물리량을 수신하고, 상기 센싱된 물리량을 기초로 생성된 배터리 데이터를 마스터 배터리 관리 장치로 전송하는,
    슬레이브 배터리 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전압 변환부는,
    상기 배터리의 출력 전압을 필터링하는 필터;
    상기 필터링된 출력 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터;
    상기 직류 전압의 리플 성분을 제거하는 스무딩(smoothing)부; 및
    상기 리플 성분이 제거된 직류 전압의 크기를 조절하는 정전압부
    를 포함하는,
    슬레이브 배터리 관리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 정전압부는,
    상기 컨트롤러의 필요 전압이 상기 배터리의 출력 전압보다 큰 경우, 상기 리플 성분이 제거된 직류 전압을 승압(step up)하고, 상기 필요 전압이 상기 배터리의 출력 전압보다 작은 경우, 상기 리플 성분이 제거된 직류 전압을 강압(step down)하는,
    슬레이브 배터리 관리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전압 변환부는,
    상기 배터리와 상기 컨트롤러를 전기적으로 절연하기 위한 절연부
    를 더 포함하는,
    슬레이브 배터리 관리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 데이터는,
    상기 센싱된 물리량에 대응하는 제1 물리량 데이터
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 물리량 데이터를 상기 마스터 배터리 관리 장치로 전송하고, 상기 배터리의 제1 상태 정보 - 상기 제1 상태 정보는 상기 제1 물리량 데이터를 기초로 결정됨-와 기준값 사이의 비교 결과를 기초로 정의된 제1 제어 신호를 마스터 배터리 관리 장치로부터 수신하며, 상기 제1 제어 신호를 기초로 슬립 모드로 진입하는,
    슬레이브 배터리 관리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 슬레이브 배터리 관리 장치는,
    상기 슬립 모드에서, 센싱 동작 및 상기 전압 변환부의 전압 변환 동작을 제외한 다른 동작을 수행하지 않는,
    슬레이브 배터리 관리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 배터리 데이터는,
    상기 배터리가 충전되는 경우, 상기 충전되는 배터리의 센싱된 물리량에 대응하는 제2 물리량 데이터
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제2 물리량 데이터를 상기 마스터 배터리 관리 장치로 전송하고, 상기 제2 물리량 데이터를 기초로 결정된 제2 상태 정보가 상기 기준값을 초과하는 경우, 상기 마스터 배터리 관리 장치로부터 제2 제어 신호를 수신하고, 상기 제2 제어 신호를 기초로 상기 슬립 모드에서 일반 모드로 천이하는,
    슬레이브 배터리 관리 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 기준값은,
    상기 배터리 관리 장치가 상기 배터리의 잔존 용량으로 동작 가능한 시간 정보를 기초로 결정되는,
    슬레이브 배터리 관리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 배터리의 출력 전압을 부하로 출력하기 위한 전압으로 변환하는 DC/DC 컨버터
    를 더 포함하고,
    상기 배터리 데이터는,
    상기 센싱된 물리량을 기초로 결정된 상태 정보
    를 포함하며,
    상기 컨트롤러는,
    상기 상태 정보에 대응하는 제어값을 이용하여 상기 DC/DC 컨버터를 제어하는,
    슬레이브 배터리 관리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전압 변환부는,
    외부 전원 소스로부터 전압을 공급받지 않고 상기 배터리의 출력 물리량을 상기 동작 물리량으로 변환하여 상기 동작 물리량을 상기 컨트롤러로 출력하는,
    슬레이브 배터리 관리 장치.
  11. 마스터 배터리 관리 장치; 및
    상기 마스터 배터리 관리 장치와 통신하는 적어도 하나의 슬레이브 배터리 관리 장치
    를 포함하고,
    상기 슬레이브 배터리 관리 장치는,
    배터리의 물리량을 센싱하는 센싱부;
    상기 배터리로부터 출력 물리량을 공급받고, 상기 배터리의 출력 물리량을 컨트롤러의 필요 물리량에 대응하는 동작 물리량으로 변환하며, 상기 동작 물리량을 상기 컨트롤러로 출력하는 전압 변환부; 및
    상기 동작 물리량을 동작 전원으로 이용하는 컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 센싱된 물리량을 수신하고, 상기 센싱된 물리량을 기초로 생성된 배터리 데이터를 마스터 배터리 관리 장치로 전송하는,
    배터리 관리 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전압 변환부는,
    상기 배터리의 출력 전압을 필터링하는 필터;
    상기 필터링된 출력 전압을 직류 전압으로 변환하는 컨버터;
    상기 직류 전압의 리플 성분을 제거하는 스무딩(smoothing)부; 및
    상기 리플 성분이 제거된 직류 전압의 크기를 조절하는 정전압부
    를 포함하는,
    배터리 관리 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 정전압부는,
    상기 컨트롤러의 필요 전압이 상기 배터리의 출력 전압보다 큰 경우, 상기 리플 성분이 제거된 직류 전압을 승압하고, 상기 필요 물리량이 상기 배터리의 출력 전압보다 작은 경우, 상기 리플 성분이 제거된 직류 전압을 강압하는,
    배터리 관리 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 배터리 데이터는,
    상기 센싱된 물리량에 대응하는 제1 물리량 데이터
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 물리량 데이터를 상기 마스터 배터리 관리 장치로 전송하고, 상기 마스터 배터리 관리 장치로부터 제1 제어 신호를 수신하며, 상기 제1 제어 신호를 기초로 슬립 모드로 진입하고,
    상기 마스터 배터리 관리 장치는,
    상기 제1 물리량 데이터를 기초로 상기 배터리의 제1 상태 정보를 결정하고, 상기 제1 상태 정보와 기준값 사이의 비교 결과를 기초로 상기 제1 제어 신호를 정의하며, 상기 제1 제어 신호를 상기 컨트롤러로 전송하는,
    배터리 관리 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 배터리 데이터는,
    상기 배터리가 충전되는 경우, 상기 충전되는 배터리의 센싱된 물리량에 대응하는 제2 물리량 데이터
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제2 물리량 데이터를 상기 마스터 배터리 관리 장치로 전송하고, 상기 마스터 배터리 관리 장치로부터 제2 제어 신호를 수신하며, 상기 제2 제어 신호를 기초로 상기 슬립 모드에서 일반 모드로 천이하고,
    상기 마스터 배터리 관리 장치는,
    상기 제2 물리량 데이터를 상기 배터리의 제2 상태 정보를 결정하고, 상기 제2 상태 정보가 상기 기준값을 초과하는 경우, 제2 제어 신호를 정의하며, 상기 제2 제어 신호를 상기 컨트롤러로 전송하는,
    배터리 관리 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 기준값은,
    상기 슬레이브 배터리 관리 장치가 상기 배터리의 잔존 용량으로 동작 가능한 시간 정보를 기초로 결정되는,
    배터리 관리 시스템.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 슬레이브 배터리 관리 장치는,
    상기 배터리의 출력 전압을 부하로 출력하기 위한 전압으로 변환하는 DC/DC 컨버터
    를 더 포함하고,
    상기 배터리 데이터는,
    상기 센싱된 물리량을 기초로 결정된 상태 정보
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 상태 정보에 대응하는 제어값을 이용하여 상기 DC/DC 컨버터를 제어하는,
    배터리 관리 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 상태 정보를 상기 마스터 배터리 관리 장치로 전송하고,
    상기 마스터 배터리 관리 장치는,
    상기 부하의 필요 물리량을 기초로 상기 상태 정보에 대응되게 상기 제어값을 결정하고, 상기 제어값을 상기 컨트롤러로 전송하는,
    배터리 관리 시스템.
  19. 배터리의 출력 물리량을 수신하는 단계;
    상기 출력 물리량을 컨트롤러의 필요 물리량에 대응하는 동작 물리량으로 변환하는 단계; 및
    상기 동작 물리량을 동작 전원으로 이용하는 단계
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 배터리의 센싱된 물리량을 기초로 생성된 배터리 데이터를 마스터 배터리 관리 장치로 전송하는,
    슬레이브 배터리 관리 장치의 동작 방법.
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