KR20180078482A - Battery Management System of Repeater - Google Patents

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KR20180078482A
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Abstract

The present invention relates to a battery management system for a repeater, comprising a plurality of battery units including a main battery and a backup power supply battery which provide power to the repeater, detecting alarm generation items including temperature, current, voltage or cell balancing of the main battery or the backup power supply battery, and generating and transmitting alarm information if at least one of the alarm items is detected; and a battery management server connected to the battery unit via a network to receive and store alarm information for each battery unit and provide battery management information including battery status information, an alarm occurrence period and alarm cause information through analysis of big data for the stored alarm information. Accordingly, the present invention can reduce maintenance costs while maximizing the battery life and performance for a consumable backup power supply battery and allows a backup power supply battery including a plurality of lithium battery cells to be used safely for a long period of time. Further, the present invention allows a battery unit in which alarm information has occurred to transmit working event information to a field management terminal to thereby prevent the damage or explosion accident of the backup power supply battery or peripheral circuits thereof in advance.

Description

중계기용 배터리 관리 시스템{Battery Management System of Repeater}[0001] The present invention relates to a battery management system for a repeater,

본 발명은 중계기용 배터리 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신을 통해 중계기에 설치된 백업 전원용 배터리의 배터리 상태, 알람 발생 원인을 실시간 모니터링할 수 있는 중계기용 배터리 관리 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery management system for a repeater, and more particularly, to a battery management system for a repeater capable of real-time monitoring of a battery status and an alarm occurrence cause of a backup power source battery installed in a repeater through wireless communication.

기지국이 이동통신 서비스를 제공하는 영역 내 약신호 지역 또는 통화불능 지역 내에 중계기를 구비하여 통화품질의 개선을 추구하고 있다. 이때, 중계기는 해당 셀 영역 내에서 기지국과 연결되어 통화불능지역이나 약신호 지역에서 통화 품질을 개선하도록 하는 장치이며, 통상 기지국의 기능 중 통화를 위한 기능(이력관리 및 기타 제어국과의 연결 프로토콜을 위한 장치 제외)만을 구비한 소형의 장치이다.A base station is provided with a repeater within a weak signal area or a non-callable area in an area where a mobile communication service is provided, thereby improving call quality. In this case, the repeater is a device for improving the call quality in the unreachable area or the weak signal area by being connected to the base station in the corresponding cell area. In general, the repeater is provided with a function for a call (history management and connection protocol with other control stations (Except for the apparatuses for < / RTI >

일반적으로, 중계기는 그 설치 목적의 특성상 지하상가, 지하철, 산간 도서지역 등에 설치되는데, 지하상가나 지하철 등의 지역에서는 상용전원의 공급이 원활하기 때문에 별 무리 없이 동작하지만 산간 도서 지역의 경우 중계기의 동작을 위한 구동전원을 공급이 어려운 실정이다. In general, repeaters are installed in underground shopping malls, subways, and mountainous islands due to their purpose of installation. In the areas such as underground shopping malls and subways, the repeater operates smoothly because the supply of commercial power is smooth. However, It is difficult to supply driving power for operation.

따라서, 중계기는 구동 전원으로 충전용 배터리를 사용하고 있고, 배터리의 고장이나 정전을 대비해 비상용으로 백업 전원용 배터리를 구비하고 있다. Therefore, the repeater uses a rechargeable battery as a driving power source, and has a battery for a backup power source in case of a failure or a power failure of the battery.

종래의 백업 전원용 배터리 관리 방식은 중계기의 운영자가 직접 현장에 출동하여 백업 전원용 배터리의 성능을 테스트하고 있다. 즉, 운영자가 현장에서 직접 백업 전원용 배터리를 절체한 후에 자동방전 테스트를 실행하여 배터리에 대한 양불을 판단하게 된다. The battery management method for the conventional backup power source is performed by the operator of the repeater directly on site to test the performance of the backup power source battery. That is, after the operator switches the battery for the backup power source directly in the field, the automatic discharge test is executed to judge the battery charge.

이와 같이, 종래의 백업 전원용 배터리 관리 방식은 운영자의 현장 방문에 의한 백업 전원용 배터리의 테스트 작업으로 인해 테스트 시간이 오래 소요되고 테스트 가능한 백업 배터리의 수량도 제한적이라는 문제점이 있다.As described above, the conventional battery management method for a backup power source has a problem that the test time is long and the number of testable backup batteries is limited due to testing operation of the backup power source battery due to on-site visit by the operator.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 중계기의 백업 배터리에 대해 자동방전 테스트를 실행하는 원격 배터리 체크 시스템 및 방법이 제안되었으나, 백업 배터리의 성능은 확인할 수 있지만 백업 배터리의 이상 발생시 원인 분석이 불가능하다는 문제점이 있다. 또한, 종래의 원격 배터리 체크 시스템 및 방법은 복수의 배터리셀로 구성된 배터리의 경우에 배터리셀들 중에서 어떤 배터리셀에 이상이 발생하였는지 확인할 수 없어 전체 배터리를 교체해야 하고, 이러한 배터리의 잦은 교체로 인해 유지 보수 비용이 증가될 수 있는 문제점이 있다.In order to solve such a problem, a remote battery check system and a method for performing an automatic discharge test on a backup battery of a repeater have been proposed. However, there is a problem that the performance of the backup battery can be confirmed, . In addition, in the conventional remote battery check system and method, it is not possible to determine which battery cell among the battery cells is abnormal in the case of a battery composed of a plurality of battery cells, so that it is necessary to replace the entire battery. There is a problem that the maintenance cost may be increased.

한국공개특허 제2011-0034806호 "원격 배터리 체크 시스템 및 방법"Korean Patent Publication No. 2011-0034806 "Remote Battery Check System and Method" 한국등록특허 제1494357호 "보조 전원 감시 및 제어시스템"Korean Patent No. 1494357, "Auxiliary power monitoring and control system"

본 발명은 무선 통신을 통해 중계기에 설치된 백업 전원용 배터리의 배터리 상태, 알람 정보의 발생 원인을 실시간 모니터링하고, 알람 정보에 대한 빅데이터 분석을 통해 알람 발생 주기뿐만 아니라 내부적 환경 요인과 외부적 환경 요인으로 구분하여 알람 발생 원인을 파악할 수 있는 중계기용 배터리 관리 시스템을 제공한다. The present invention monitors in real time the cause of battery status and alarm information of a battery for a backup power source installed in a repeater through wireless communication and analyzes big data on alarm information to determine an alarm occurrence period as well as an internal environment factor and an external environment factor The present invention also provides a battery management system for a repeater that can identify the cause of an alarm occurrence.

실시예들 중에서, 중계기용 배터리 관리 시스템은, 중계기에 구동 전원을 제공하는 메인 배터리와 백업 전원용 배터리를 구비하고, 상기 메인 배터리 또는 백업 전원용 배터리의 온도, 전류, 전압 또는 셀밸런싱을 포함한 알람 발생 항목을 감지하며, 상기 알람 발생 항목 중 어느 하나 이상의 항목이 감지되면 알람 정보를 생성하여 전송하는 다수의 배터리 유닛; 및 상기 배터리 유닛과 네트워크를 통해 연결되고, 상기 배터리 유닛별로 알람 정보를 전송받아 저장하며, 상기 저장된 알람 정보에 대한 빅데이터 분석을 통해 배터리 상태 정보, 알람 발생 주기, 알람 원인 정보를 포함한 배터리 관리 정보를 제공하는 배터리 관리 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다. Among the embodiments, the battery management system for a repeater includes a main battery for supplying driving power to a repeater and a battery for a backup power source, and is provided with alarm generation items including a temperature, a current, a voltage or a cell balancing of the main battery or the backup power source battery A plurality of battery units for generating and transmitting alarm information when any one of the alarm occurrence items is detected; And battery management information including battery status information, an alarm occurrence period, and alarm cause information through a big data analysis of the stored alarm information, And a battery management server for providing the battery.

상기 배터리 유닛은, AC를 DC로 변환하는 정류기; 상기 정류기를 통해 충전되고, 중계기로 구동 전원을 제공하는 메인 배터리; 상기 배터리에 충전된 전기를 DC-AC 변환하여 상기 중계기에 전달하는 전력 변환기; 상기 메인 배터리의 고장 또는 방전시 한시적으로 최소 구동 전원을 공급하는 백업 전원용 배터리; 상기 메인 배터리 또는 백업 전원용 배터리의 전압, 온도, 전류에 대한 배터리 상태 감지 정보를 실시간 측정하고, 상기 측정된 배터리 상태 감지 정보를 기반으로 배터리 충전 잔량을 산출하며, 배터리의 충전 제어 알고리즘을 수행하는 배터리 관리 모듈; 및 상기 배터리 관리 서버와의 통신을 담당하는 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. The battery unit includes: a rectifier for converting AC to DC; A main battery charged through the rectifier and providing driving power to the repeater; A power converter for performing DC-to-AC conversion of electricity charged in the battery and delivering the DC-AC conversion to the repeater; A battery for a backup power source for supplying a minimum driving power for a short time when the main battery fails or discharges; The battery management system of claim 1, further comprising: a real-time measurement unit for measuring in real time battery state detection information on voltage, temperature, and current of the main battery or backup power source battery, calculating a battery charge remaining amount based on the measured battery state detection information, Management module; And a communication module for performing communication with the battery management server.

상기 배터리 관리 모듈은, 상기 백업 전원용 배터리가 복수 개의 배터리셀이 연결된 배터리셀 어셈블리를 포함하는 경우에, 상기 배터리셀에 대한 전압, 충전용량, 방전용량, 전류, 가스, 온도, 압력을 포함한 배터리셀 정보를 측정하고, 상기 배터리셀 정보를 상기 알람 발생 항목과 비교하여 배터리셀 정보가 기설정된 허용 범위를 초과하면 알람 정보를 발생하고, 상기 배터리셀 간의 전력 차단/개방하는 배터리 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다. The battery management module may include a battery cell including a voltage, a charge capacity, a discharge capacity, a current, a gas, a temperature, and a pressure for the battery cell when the backup power source battery includes a battery cell assembly to which a plurality of battery cells are connected. And generates alarm information when the battery cell information exceeds a preset allowable range by comparing the battery cell information with the alarm generation item and outputs a battery control signal for interrupting / .

상기 배터리 관리 모듈은, 상기 알람 정보에 알람이 발생된 배터리셀의 식별 정보, 상기 배터리셀 정보 중 알람이 발생된 알람 발생 항목을 포함하는 것을 특징으로 한다. The battery management module includes identification information of a battery cell in which an alarm is generated in the alarm information, and an alarm generation item in which an alarm is generated among the battery cell information.

상기 배터리 관리 서버는, 상기 배터리 유닛에 식별 정보를 부여하고, 상기 배터리 유닛별 설치 정보와 환경 정보를 수집하는 정보 수집 모듈; 상기 배터리 유닛으로부터 전송되는 알람 정보를 수신하여 저장하고, 상기 알람 정보를 분석하여 배터리 상태 정보를 검출하는 알람 분석 모듈; 기설정된 기간동안 누적된 알람 정보, 배터리 유닛별 설치 정보와 환경 정보에 대한 빅데이터 분석을 통해 알람 발생 주기와 알람 원인 정보를 산출하는 빅데이터 산출 모듈; 및 상기 백업 전원용 배터리의 상태 정보, 알람 발생 주기와 알람 원인 정보를 이용하여 상기 백업 전원용 배터리에 대한 배터리 관리 정보를 제공하고, 상기 백업 전원용 배터리의 유지 보수에 필요한 작업 이벤트 정보를 제공하는 관리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. Wherein the battery management server comprises: an information collection module for providing identification information to the battery unit and collecting installation information and environment information for each battery unit; An alarm analysis module for receiving and storing alarm information transmitted from the battery unit and analyzing the alarm information to detect battery status information; A big data calculation module for calculating an alarm occurrence period and alarm cause information by analyzing the accumulated alarm information, the installation information for each battery unit and the environment information, And a management module for providing battery management information on the battery for the backup power source using the status information of the battery for the backup power source, the alarm generation period and the alarm cause information, and providing job event information necessary for maintenance of the backup power source battery .

상기 배터리 관리 서버와 통신하여 상기 배터리 유닛의 유지 보수 정보를 입력하는 다수의 현장 관리 단말을 더 포함하고, 상기 관리 모듈은 상기 배터리 유닛별 설치 정보를 근거로 하여 배터리 유닛의 설치 지역, 배터리 유닛 간의 이동 거리, 배터리 유닛의 개수를 고려하여 상기 현장 관리 단말별로 현장 관리 가능한 배터리 유닛에 대한 작업 할당 그룹을 설정하고, 상기 작업 할당 그룹 내 백업 전원용 배터리에 대한 작업 이벤트 정보를 상기 현장 관리 단말로 전송하는 것을 특징으로 한다. Further comprising a plurality of field management terminals for communicating with the battery management server and inputting maintenance information of the battery unit, wherein the management module manages the installation area of the battery unit, the battery unit A task assignment group for a battery unit that can be field-managed for each of the field management terminals is set in consideration of a travel distance and a number of battery units, and job event information on a backup power source battery in the job assignment group is transmitted to the field management terminal .

상기 정보 수집 모듈은, 상기 배터리 유닛에 대한 옥외 설치, 지하 설치, 터널 설치, 댁내 설치를 포함한 설치 환경에 대한 환경 정보에 포함하고, 옥외 설치 환경인 경우에 기상청 서버로부터 기상 정보를 수집하여 환경 정보에 포함하는 것을 특징으로 한다. The information collection module includes environmental information on the installation environment including the outdoor installation, the underground installation, the tunnel installation, and the premises installation of the battery unit. In the case of the outdoor installation environment, the information collection module collects weather information from the weather service server, In the second embodiment.

본 발명의 중계기용 배터리 관리 시스템은 소모성 백업 전원용 배터리에 대한 수명과 성능을 극대화하면서 유지보수 비용을 감소시킬 수 있고, 복수의 리튬 배터리셀을 포함하는 백업 전원용 배터리의 경우에 장기간 안전하게 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.The battery management system for a repeater according to the present invention can maximize lifetime and performance of a battery for a consumable backup power source while reducing maintenance cost and can be used safely for a long time in the case of a backup power source battery including a plurality of lithium battery cells It is effective.

또한, 본 발명은 현장 관리 단말에 알람 정보가 발생된 배터리 유닛으로 작업 이벤트 정보를 전송할 수 있어 백업 전원용 배터리 또는 그 주변 회로의 손상이나 배터리의 폭발 사고 등을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention can transmit job event information to the battery unit in which alarm information is generated in the field management terminal, thereby preventing damage to the backup power source battery or its peripheral circuit, battery explosion, and the like in advance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기용 배터리 관리 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 일부 구성요소인 배터리 유닛의 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1의 일부 구성요소인 배터리 관리 서버의 구성을 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a battery management system for a repeater according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view for explaining a configuration of a battery unit which is a part of Fig. 1; Fig.
3 is a view for explaining a configuration of a battery management server which is a part of FIG.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effect.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the singular " include "or" have "are to be construed as including a stated feature, number, step, operation, component, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기용 배터리 관리 시스템의 구성을 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a battery management system for a repeater according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 중계기용 배터리 관리 시스템은 중계기(100)에 설치되는 다수의 배터리 유닛(200), 배터리 관리 서버(300) 및 현장 관리 단말(500)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the battery management system for a repeater includes a plurality of battery units 200, a battery management server 300, and a field management terminal 500 installed in a repeater 100.

배터리 유닛(200)은 중계기(100)에 구동 전원을 제공하는 메인 배터리(220)와 백업 전원용 배터리(240)를 구비한다. 이러한 배터리 유닛(200)은 메인 배터리(220) 또는 백업 전원용 배터리(240)의 온도, 전압, 전류 또는 셀밸런싱을 포함한 알람 발생 항목을 감지하며, 알람 발생 항목 중 어느 하나 이상의 항목이 감지되면 알람 정보를 생성하여 배터리 관리 서버(300)로 전송한다. The battery unit 200 includes a main battery 220 for supplying driving power to the repeater 100 and a battery 240 for a backup power source. The battery unit 200 detects an alarm occurrence item including temperature, voltage, current, or cell balancing of the main battery 220 or the backup battery 240. When any one of the alarm occurrence items is detected, And transmits it to the battery management server 300.

배터리 관리 서버(300)는 배터리 유닛(200)과 네트워크를 통해 연결되고, 배터리 유닛별로 알람 정보를 전송받아 저장하며, 일정 기간 동안 누적된 알람 정보에 대한 빅데이터 분석을 통해 배터리 상태 정보, 알람 발생 주기, 알람 원인 정보를 포함한 배터리 관리 정보를 제공한다. The battery management server 300 is connected to the battery unit 200 through a network. The battery management server 300 receives and stores alarm information for each battery unit. The battery management server 300 analyzes battery information, Cycle, and alarm cause information.

현장 관리 단말(500)은 배터리 관리 서버(300)와 통신하여 배터리 관리 서버(300)로부터 작업 이벤트 정보를 전송받아 출력하고, 배터리 유닛(200)의 유지 보수 정보를 입력한다. The field management terminal 500 communicates with the battery management server 300 to receive and output job event information from the battery management server 300 and input maintenance information of the battery unit 200.

배터리 관리 서버(300)는 배터리 유닛별 알람 정보를 누적 저장하는 데이터베이스(400)를 포함한다. 데이터베이스(400)에는 알람 정보뿐만 아니라 배터리 유닛별 설치 정보, 기상 정보, 현장 관리 단말(500)의 작업 정보 등을 포함한다.The battery management server 300 includes a database 400 for cumulatively storing alarm information for each battery unit. In addition to the alarm information, the database 400 includes installation information for each battery unit, weather information, operation information of the field management terminal 500, and the like.

이러한 데이터베이스(400)는 데이터 관리 서버(300)가 네트워크를 통해 쉽게 접근할 수 있는 서버 형태로 구현되지만, 데이터 관리 서버(300) 내부에 대용량 데이터 저장수단으로 구현될 수 있을 뿐만 아니라 여러 형태의 데이터 저장소로 구현될 수 있다. The database 400 is implemented as a server that can be easily accessed through the network by the data management server 300. However, the database 400 can be implemented as a large-capacity data storage unit in the data management server 300, It can be implemented as a repository.

현장 관리 단말(500)은 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션 단말기, 태블릿 PC 등의 네트워크 접속이 가능한 통신 기기일 수 있으며, 그 종류나 개수에 제한이 없다. The field management terminal 500 may be a communication device capable of network connection such as a desktop computer, a laptop computer, a smart phone, a PDA (Personal Digital Assistant), a PMP (Portable Multimedia Player), a navigation terminal and a tablet PC. There is no limit to the number.

도 2는 도 1의 일부 구성요소인 배터리 유닛의 구성을 설명하는 도면이다.Fig. 2 is a view for explaining a configuration of a battery unit which is a part of Fig. 1; Fig.

도 2를 참고하면, 배터리 유닛(200)은 정류기(210), 메인 배터리(220), 전력 변환기(230), 백업 전원용 배터리(240), 배터리 관리 모듈(250) 및 통신 모듈(260)을 포함한다. 2, the battery unit 200 includes a rectifier 210, a main battery 220, a power converter 230, a backup power source battery 240, a battery management module 250, and a communication module 260 do.

정류기(210)는 AC를 DC로 변환하고, 메인 배터리(220)는 정류기(210)를 통해 충전되어 중계기(100)로 구동 전원을 제공한다. The rectifier 210 converts AC to DC, and the main battery 220 is charged through the rectifier 210 to provide driving power to the repeater 100.

전력 변환기(230)는 메인 배터리(220) 또는 백업 전원용 배터리(240)에 충전된 전기를 DC-AC 변환하여 중계기(100)에 전달한다. The power converter 230 performs DC-AC conversion of electricity charged in the main battery 220 or the battery 240 for the backup power source, and transfers the DC-AC converted power to the repeater 100.

백업 전원용 배터리(240)는 메인 배터리(220)의 고장 또는 방전시 한시적으로 최소 구동 전원을 공급한다.The battery 240 for the backup power source supplies the minimum driving power for a limited period of time when the main battery 220 fails or discharges.

배터리 관리 모듈(250)은 메인 배터리(220) 또는 백업 전원용 배터리(240)의 전압, 온도, 전류에 대한 배터리 상태 감지 정보를 실시간 측정하고, 측정된 배터리 상태 감지 정보를 기반으로 배터리 충전 잔량을 산출하며, 배터리의 충전 제어 알고리즘을 수행한다. The battery management module 250 real-time measures the battery state detection information on the voltage, temperature, and current of the main battery 220 or the backup battery 240, and calculates the battery charge remaining amount based on the measured battery state detection information And performs a charge control algorithm of the battery.

통신 모듈(260)은 RF 통신 방식 또는 근거리 무선 통신 방식을 통해 배터리 관리 서버(300) 또는 현장 관리 단말(500)과 통신을 수행한다. The communication module 260 communicates with the battery management server 300 or the field management terminal 500 through an RF communication method or a short-range wireless communication method.

한편, 배터리 관리 모듈(250)은, 백업 전원용 배터리(240)가 복수 개의 배터리셀이 연결된 배터리셀 어셈블리를 포함하는 경우에, 각 배터리셀에 대한 전압, 충전용량, 방전용량, 전류, 가스, 온도, 압력을 포함한 배터리셀 정보를 측정하고, 배터리셀 정보를 알람 발생 항목과 비교하여 배터리셀 정보가 기설정된 허용 범위를 초과하면 알람 정보를 발생시킨다. 이때, 배터리 관리 모듈(250)은 백업 전원용 배터리(240)의 셀간 전력 차단 또는 개방하는 배터리 제어 신호를 출력한다. Meanwhile, when the backup power source battery 240 includes a plurality of battery cell assemblies to which the plurality of battery cells are connected, the battery management module 250 calculates a voltage, a charge capacity, a discharge capacity, a current, , Measures battery cell information including pressure, compares the battery cell information with an alarm occurrence item, and generates alarm information when the battery cell information exceeds a preset allowable range. At this time, the battery management module 250 outputs a battery control signal for interrupting or opening the inter-cell power of the battery 240 for the backup power source.

또한, 배터리 관리 모듈(250)은 알람 정보에 알람이 발생된 배터리셀의 식별 정보, 배터리셀 정보 중 알람이 발생된 알람 발생 항목을 포함한다. Also, the battery management module 250 includes identification information of the battery cell in which the alarm is generated in the alarm information, and alarm generation item in which the alarm is generated among the battery cell information.

예를 들어, 백업 전원용 배터리(240)가 8개의 배터리셀이 연결된 배터리셀 어셈블리인 경우에, 배터리 관리 모듈(250)은 배터리셀 정보 중 4번 배터리셀의 고온이 감지된 경우에, 4번 배터리셀에서 감지된 온도가 기설정된 온도 허용 범위를 벗어나면 알람 발생을 인지하고, 배터리셀의 식별 정보(4번)와 온도 정보를 포함하는 알람 정보를 생성한다.For example, when the backup power source battery 240 is a battery cell assembly in which eight battery cells are connected, when the high temperature of the fourth battery cell among the battery cell information is detected, When the temperature sensed in the cell is out of the predetermined temperature tolerance range, it recognizes occurrence of an alarm and generates alarm information including identification information (No. 4) of the battery cell and temperature information.

도 3은 도 1의 일부 구성요소인 배터리 관리 서버의 구성을 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining a configuration of a battery management server which is a part of FIG.

도 3을 참고하면, 배터리 관리 서버(300)는 정보 수집 모듈(310), 알람 분석 모듈(320), 빅데이터 산출 모듈(330) 및 관리 모듈(340)을 포함한다.3, the battery management server 300 includes an information collection module 310, an alarm analysis module 320, a big data calculation module 330, and a management module 340.

정보 수집 모듈(310)은 배터리 유닛(200)에 식별 정보를 부여하고, 배터리 유닛별 설치 정보와 환경 정보를 수집하고, 또 기상청 서버로부터 기상 정보를 수집할 수 있다. 여기서, 환경 정보는 배터리 유닛(200)에 대한 옥외 설치, 지하 설치, 터널 설치, 댁내 설치를 포함한 설치 환경에 대한 정보를 포함하고, 옥외 설치 환경인 경우에 기상 정보를 환경 정보에 포함한다. The information collection module 310 may provide identification information to the battery unit 200, collect installation information and environment information for each battery unit, and collect weather information from the weather service server. Here, the environment information includes information on the installation environment including the outdoor installation, the underground installation, the tunnel installation, and the premises installation in the battery unit 200, and in the case of the outdoor installation environment, the environment information includes the weather information.

알람 분석 모듈(320)은 배터리 유닛(200)으로부터 전송되는 알람 정보를 수신하여 데이터베이스(400)에 저장하고, 알람 정보를 분석하여 백업 전원용 배터리(240)별로 배터리 상태 정보를 검출하여 저장한다. The alarm analysis module 320 receives the alarm information transmitted from the battery unit 200 and stores the received alarm information in the database 400. The alarm analysis module analyzes the alarm information and detects and stores the battery status information for each battery 240 for the backup power source.

빅데이터 산출 모듈(330)은 기설정된 기간동안 누적된 알람 정보, 배터리 유닛별 설치 정보와 환경 정보에 대한 빅데이터 분석을 통해 알람 발생 주기와 알람 원인 정보를 산출한다. 빅데이터 산출 모듈(330)은 백업 전원용 배터리(240)가 설치된 환경 요인, 배터리 불량, 회로 이상 등의 알람 원인 정보를 검출할 수 있다.The big data calculation module 330 calculates an alarm occurrence period and an alarm cause information by analyzing the accumulated alarm information, the installation information for each battery unit and the environment information for a predetermined period. The big data calculation module 330 can detect alarm cause information such as an environmental factor, a battery defect, a circuit abnormality, etc., in which the battery 240 for the backup power source is installed.

예를 들어, 알람 정보의 알람 발생 항목이 고온인 경우에, 빅데이터 산출 모듈(330)은 알람 발생 주기를 조회하고, 해당 배터리 유닛(200)이 옥외 설치되었는지를 확인하며, 옥외 설치시 현재 기상 정보를 참고한다. 따라서, 빅데이터 산출 모듈(330)은 알람 정보, 알람 발생 주기, 설치 정보, 기상 정보, 환경 정보 등을 통합적으로 분석하여 일시적인 외부 환경이 알람 원인인지, 백업 전원용 배터리(240)의 내부 회로가 알람 원인인지를 확인할 수 있다. For example, when the alarm generation item of the alarm information is high temperature, the big data calculation module 330 inquires the alarm generation cycle, confirms whether the battery unit 200 is installed outdoors, See information. Accordingly, the big data calculation module 330 integrally analyzes the alarm information, the alarm generation period, the installation information, the weather information, the environment information, and the like to determine whether the temporary external environment is the cause of the alarm or the internal circuit of the battery 240 You can see if it is the cause.

따라서, 온도에 민감한 배터리의 경우에 여름철과 겨울철에 배터리 관리가 어렵기 때문에 배터리 유닛(200)의 설치 지역, 해당 설치 지역의 기상 정보 등에 따라 백업 전원용 배터리(240)를 해당 설치 지역의 온도 특성에 맞게 맞춤 설계할 수 있다. Therefore, in the case of a battery sensitive to temperature, it is difficult to manage the battery during the summer and winter, so that the battery 240 for the backup power source is changed in accordance with the installation area of the battery unit 200, Custom design can be tailored.

관리 모듈(340)은 백업 전원용 배터리의 배터리 상태 정보, 알람 발생 주기와 알람 원인 정보를 이용하여 백업 전원용 배터리에 대한 배터리 관리 정보를 제공하고, 백업 전원용 배터리의 유지 보수에 필요한 작업 이벤트 정보를 제공한다. The management module 340 provides battery management information on the battery for the backup power source using the battery status information of the battery for the backup power source, the alarm generation period and the alarm cause information, and provides the job event information necessary for maintenance of the backup power source battery .

관리 모듈(340)은 배터리 상태 정보, 알람 발생 주기, 알람 원인 정보를 통합하여 배터리의 전체 교체 작업, 배터리셀 교체 작업, 회로 손상 작업, 배터리 충전/방전 작업 등의 작업 이벤트 정보를 생성하여 현장 관리 단말(500)로 전송한다. The management module 340 integrates the battery status information, the alarm occurrence period, and the alarm cause information to generate job event information such as a battery full replacement job, a battery cell replacement job, a circuit damage job, a battery charging / discharging job, To the terminal 500.

이때, 관리 모듈(340)은 배터리 유닛별 설치 정보를 근거로 하여 배터리 유닛(200)의 설치 지역, 배터리 유닛 간의 이동 거리, 배터리 유닛의 개수를 고려하여 현장 관리 단말(500)별로 현장 관리 가능한 배터리 유닛에 대한 작업 할당 그룹을 설정한다.At this time, the management module 340 determines the number of the battery units 200 installed in the battery management unit 500 based on the installation information of each battery unit, considering the installation area of the battery unit 200, Sets the task assignment group for the unit.

그리고, 관리 모듈(340)은 작업 이벤트 정보에 현장 출동 상황, 즉 긴급 상황, 보통 상황 등을 표기하여 백업 전원용 배터리(240)나 그 주변 회로의 손상을 미연에 방지하고, 백업 전원용 배터리(240)로 인해 발생되는 사고를 방지할 수 있다. The management module 340 prevents the backup battery 240 and its peripheral circuits from being damaged by marking the on-the-job dispatch situation, that is, an emergency situation, a normal situation, It is possible to prevent an accident caused by the vehicle.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.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 or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

100 : 중계기 200 : 배터리 유닛
210 : 정류기 220 : 메인 배터리
230 : 전력 변환기 240 : 백업 전원용 배터리
250 : 배터리 관리 모듈 260 : 통신 모듈
300 : 배터리 관리 서버 310 : 정보 수집 모듈
320 : 알람 분석 모듈 330 : 빅데이터 산출 모듈
340 : 관리 모듈 400 : 데이터베이스
500 : 현장 관리 단말 100: repeater 200: battery unit
210: rectifier 220: main battery
230: Power converter 240: Backup power supply battery
250: Battery management module 260: Communication module
300: battery management server 310: information collection module
320: alarm analysis module 330: big data calculation module
340: management module 400: database
500: field management terminal

Claims (7)

중계기에 구동 전원을 제공하는 메인 배터리와 백업 전원용 배터리를 구비하고, 상기 메인 배터리 또는 백업 전원용 배터리의 온도, 전류, 전압 또는 셀밸런싱을 포함한 알람 발생 항목을 감지하며, 상기 알람 발생 항목 중 어느 하나 이상의 항목이 감지되면 알람 정보를 생성하여 전송하는 다수의 배터리 유닛; 및
상기 배터리 유닛과 네트워크를 통해 연결되고, 상기 배터리 유닛별로 알람 정보를 전송받아 저장하며, 상기 저장된 알람 정보에 대한 빅데이터 분석을 통해 배터리 상태 정보, 알람 발생 주기, 알람 원인 정보를 포함한 배터리 관리 정보를 제공하는 배터리 관리 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기용 배터리 관리 시스템.
A main battery for supplying driving power to the repeater and a battery for a backup power source and detecting an alarm occurrence item including temperature, current, voltage or cell balancing of the main battery or the battery for the backup power source, A plurality of battery units for generating and transmitting alarm information when an item is detected; And
And battery management information including battery status information, an alarm occurrence period, and alarm cause information through a big data analysis of the stored alarm information, And a battery management server provided for the battery management system.
제1항에 있어서,
상기 배터리 유닛은,
AC를 DC로 변환하는 정류기;
상기 정류기를 통해 충전되고, 중계기로 구동 전원을 제공하는 메인 배터리;
상기 배터리에 충전된 전기를 DC-AC 변환하여 상기 중계기에 전달하는 전력 변환기;
상기 메인 배터리의 고장 또는 방전시 한시적으로 최소 구동 전원을 공급하는 백업 전원용 배터리;
상기 메인 배터리 또는 백업 전원용 배터리의 전압, 온도, 전류에 대한 배터리 상태 감지 정보를 실시간 측정하고, 상기 측정된 배터리 상태 감지 정보를 기반으로 배터리 충전 잔량을 산출하며, 배터리의 충전 제어 알고리즘을 수행하는 배터리 관리 모듈; 및
상기 배터리 관리 서버와의 통신을 담당하는 통신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기용 배터리 관리 시스템.
The method according to claim 1,
The battery unit includes:
A rectifier for converting AC to DC;
A main battery charged through the rectifier and providing driving power to the repeater;
A power converter for performing DC-to-AC conversion of electricity charged in the battery and delivering the DC-AC conversion to the repeater;
A battery for a backup power source for supplying a minimum driving power for a short time when the main battery fails or discharges;
The battery management system of claim 1, further comprising: a real-time measurement unit for measuring in real time battery state detection information on voltage, temperature, and current of the main battery or backup power source battery, calculating a battery charge remaining amount based on the measured battery state detection information, Management module; And
And a communication module for performing communication with the battery management server.
제2항에 있어서,
상기 배터리 관리 모듈은, 상기 백업 전원용 배터리가 복수 개의 배터리셀이 연결된 배터리셀 어셈블리를 포함하는 경우에,
상기 배터리셀에 대한 전압, 충전용량, 방전용량, 전류, 가스, 온도, 압력을 포함한 배터리셀 정보를 측정하고, 상기 배터리셀 정보를 상기 알람 발생 항목과 비교하여 배터리셀 정보가 기설정된 허용 범위를 초과하면 알람 정보를 발생하고, 상기 배터리셀 간의 전력 차단/개방하는 배터리 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 중계기용 배터리 관리 시스템.
3. The method of claim 2,
The battery management module may be configured such that when the backup power source battery includes a battery cell assembly in which a plurality of battery cells are connected,
The battery cell information including the voltage, the charge capacity, the discharge capacity, the current, the gas, the temperature and the pressure of the battery cell is measured and the battery cell information is compared with the alarm generation item, And outputs a battery control signal for shutting off / opening the power between the battery cells.
제3항에 있어서,
상기 배터리 관리 모듈은, 상기 알람 정보에 알람이 발생된 배터리셀의 식별 정보, 상기 배터리셀 정보 중 알람이 발생된 알람 발생 항목을 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기용 배터리 관리 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the battery management module includes identification information of a battery cell in which an alarm is generated in the alarm information and an alarm generation item in which an alarm is generated among the battery cell information.
제1항에 있어서,
상기 배터리 관리 서버는,
상기 배터리 유닛에 식별 정보를 부여하고, 상기 배터리 유닛별 설치 정보와 환경 정보를 수집하는 정보 수집 모듈;
상기 배터리 유닛으로부터 전송되는 알람 정보를 수신하여 저장하고, 상기 알람 정보를 분석하여 배터리 상태 정보를 검출하는 알람 분석 모듈;
기설정된 기간동안 누적된 알람 정보, 배터리 유닛별 설치 정보와 환경 정보에 대한 빅데이터 분석을 통해 알람 발생 주기와 알람 원인 정보를 산출하는 빅데이터 산출 모듈; 및
상기 백업 전원용 배터리의 상태 정보, 알람 발생 주기와 알람 원인 정보를 이용하여 상기 백업 전원용 배터리에 대한 배터리 관리 정보를 제공하고, 상기 백업 전원용 배터리의 유지 보수에 필요한 작업 이벤트 정보를 제공하는 관리 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기용 배터리 관리 시스템.
The method according to claim 1,
The battery management server includes:
An information collection module for providing identification information to the battery unit and collecting installation information and environment information for each battery unit;
An alarm analysis module for receiving and storing alarm information transmitted from the battery unit and analyzing the alarm information to detect battery status information;
A big data calculation module for calculating an alarm occurrence period and alarm cause information by analyzing the accumulated alarm information, the installation information for each battery unit and the environment information, And
And a management module for providing battery management information on the battery for the backup power source using the status information of the battery for the backup power source, the alarm generation period and the alarm cause information, and providing the job event information necessary for maintenance of the backup power source battery The battery management system comprising:
제5항에 있어서,
상기 배터리 관리 서버와 통신하여 상기 배터리 유닛의 유지 보수 정보를 입력하는 다수의 현장 관리 단말을 더 포함하고,
상기 관리 모듈은 상기 배터리 유닛별 설치 정보를 근거로 하여 배터리 유닛의 설치 지역, 배터리 유닛 간의 이동 거리, 배터리 유닛의 개수를 고려하여 상기 현장 관리 단말별로 현장 관리 가능한 배터리 유닛에 대한 작업 할당 그룹을 설정하고, 상기 작업 할당 그룹 내 백업 전원용 배터리에 대한 작업 이벤트 정보를 상기 현장 관리 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 중계기용 배터리 관리 시스템.
6. The method of claim 5,
Further comprising a plurality of field management terminals for communicating with the battery management server and inputting maintenance information of the battery unit,
The management module sets a task assignment group for the battery units that can be field-managed for each of the field management terminals in consideration of the installation area of the battery unit, the moving distance between the battery units, and the number of battery units, And transmits job event information on the backup power source battery in the job assignment group to the field management terminal.
제5항에 있어서,
상기 정보 수집 모듈은,
상기 배터리 유닛에 대한 옥외 설치, 지하 설치, 터널 설치, 댁내 설치를 포함한 설치 환경에 대한 환경 정보에 포함하고, 옥외 설치 환경인 경우에 기상청 서버로부터 기상 정보를 수집하여 환경 정보에 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기용 배터리 관리 시스템.
6. The method of claim 5,
The information collection module,
The weather information is included in the environment information of the installation environment including the outdoor installation, the underground installation, the tunnel installation, and the house installation of the battery unit, and in the case of the outdoor installation environment, the weather information is collected from the weather service server and included in the environment information A battery management system for a repeater.
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