KR20180103210A - 배터리 모듈 통신 장치 및 그 방법 - Google Patents

배터리 모듈 통신 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180103210A
KR20180103210A KR1020170029594A KR20170029594A KR20180103210A KR 20180103210 A KR20180103210 A KR 20180103210A KR 1020170029594 A KR1020170029594 A KR 1020170029594A KR 20170029594 A KR20170029594 A KR 20170029594A KR 20180103210 A KR20180103210 A KR 20180103210A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery module
information
communication
battery
module
Prior art date
Application number
KR1020170029594A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102253779B1 (ko
Inventor
장기욱
선주영
조용민
김호수
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020170029594A priority Critical patent/KR102253779B1/ko
Publication of KR20180103210A publication Critical patent/KR20180103210A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102253779B1 publication Critical patent/KR102253779B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4221—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells with battery type recognition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257—Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H01M2/1022—
    • H01M2/1077—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y02E60/12—

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 배터리 모듈 통신 장치 및 방법은, 다수가 병렬 연결되어 배터리 팩을 구성하는 개별 배터리 모듈에 있어서, 배터리 모듈정보를 저장하는 모듈관리부, 주기적으로 자신의 배터리 모듈정보를 다른 배터리 모듈로 송신하는 통신정보 송신부, 다른 배터리 모듈들이 송신하는 다른 배터리 모듈정보를 수신하는 통신정보 수신부 및 자신의 배터리 모듈정보 및 다른 배터리 모듈정보 중 배터리 모듈정보가 누락된 배터리 모듈을 확인하여 해당 배터리 모듈은 통신두절상태인 것으로 판단하는 통신두절상태 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 모듈 통신 장치 및 그 방법{Battery module communication device and method thereof}
본 발명은 배터리 모듈의 통신 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 데이지 체인 방식을 적용한 배터리 팩에서 통신 불능 상태가 된 배터리 모듈을 검출하고, 배터리 상태를 통신할 수 있는 배터리 모듈 통신 장치 및 그 방법에 대한 것이다.
분산형 배터리 관리 시스템은 마스터 제어기 및 복수의 슬레이브 제어기를 이용하여 배터리 모듈의 전압 및 온도 등의 배터리 상태정보를 바탕으로 셀 밸런싱과 같은 배터리 모듈의 제어 기능을 수행한다.
복수의 슬레이브 제어기들이 연결을 데이지 체인 방식을 적용함으로써 각 배터리 모듈별로 설치되는 슬레이브 제어기의 하드웨어적 자원의 최소화가 가능하다. 따라서 최상의 슬레이브 제어기를 제외한 나머지 슬레이브 제어기들은 내부에 센싱 IC만 배치하여 각각의 센싱 IC들을 서로 직렬로 연결하여 각각의 슬레이브 제어기 구성이 가능해 진다.
그런데, 데이지 체인 방식으로 통신을 하게 되는 도중에 특정 슬레이브 제어기 또는 특정 통신라인이 외부 노이즈나 물리적인 랍력에 의해 소손이 되는 경우 모든 슬레이브 제어기가 배터리 모듈을 센싱하지 못하게 되는 한계가 발생하게 된다. 부연하며, 통신선 또는 센싱 IC가 하나라도 고장이 나는 경우 통신불능 상태가 되므로 전체가 작동 불가 상태에 있게 된다.
이러한 문제점은 데이지 체인 구조로 데이터를 순차적으로 하위 슬레이브 제어부로부터 데이터를 수신하여 상위 슬레이브 제어기로 송신하는 특성으로 인해 발생한다. 또한, 임의의 슬레이브 제어기에 고장이 발생되었을 때, 모든 슬레이브 제어기가 통신이 되지 않기 때문에 어느 슬레이브 제어기에서 고장이 발생하였는지를 검출하기 어려운 문제점도 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 통신 불능상태가 된 배터리 모듈을 검출하는 것을 가능하게 하는 배터리 모듈 통신 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 일부 통신이 가능한 배터리 모듈을 정상적으로 모니터링 할 수 있게 하는 배터리 모듈 통신 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 의한 배터리 모듈 통신 장치는, 다수가 병렬 연결되어 배터리 팩을 구성하는 개별 배터리 모듈에 있어서, 배터리 모듈정보를 저장하는 모듈관리부, 주기적으로 자신의 배터리 모듈정보를 다른 배터리 모듈로 송신하는 통신정보 송신부, 다른 배터리 모듈들이 송신하는 다른 배터리 모듈정보를 수신하는 통신정보 수신부 및 자신의 배터리 모듈정보 및 배터리 모듈정보 중 배터리 모듈정보가 누락된 배터리 모듈을 확인하여 해당 배터리 모듈은 통신두절상태인 것으로 판단하는 통신두절상태 판단부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 통신정보 송신부와 통신정보 수신부가 송신하고 수신하는 배터리 모듈정보는 각각의 배터리 모듈의 상태정보 및 아이디(ID)인 것을 특징으로 한다.
상기 모듈관리부는 자신의 배터리 모듈정보 및 다른 배터리 모듈들의 배터리 모듈정보를 저장하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 모듈의 상태정보는 상기 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신정보 송신부는, 모듈관리부에 저장되는 배터리 모듈의 상태정보와 배터리 모듈의 아이디(ID)를 상기 캔통신 라인을 통해 주기적으로 다른 배터리 모듈에 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신정보 수신부는, 주기적으로 다른 배터리 모듈들로부터 각각의 배터리 모듈의 상태정보 및 아이디(ID)를 수신하여 모듈관리부로 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신두절상태 판단부는, 상기 모듈관리부에 저장된 자신의 배터리 모듈의 배터리 모듈정보 및 다른 배터리 모듈의 배터리 모듈정보를 취합하여, 배터리 모듈정보가 소정 횟수 이상 연속 누락되는 배터리 모듈을 통신두절 모듈로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 배터리 모듈은 어느 배터리 모듈 통신장치를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의한 배터리 팩은 배터리 모듈이 복수개 포함되어 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 배터리 모듈 통신 방법은, 캔 통신 라인에 연결되어 서로 병렬로 연결되는 다수의 배터리 모듈 사이의 통신 방법으로서, 자신의 배터리 모듈정보를 주기적으로 다른 배터리 모듈로 송신하는 배터리 모듈정보 송신단계, 다른 배터리 모듈들로부터 배터리 모듈정보를 수신하는 배터리 모듈정보 수신단계, 자신의 배터리 모듈정보 및 다른 배터리 모듈의 배터리 모듈정보를 저장하는 배터리 모듈정보 저장단계 및 저장된 배터리 모듈정보 중에서 소정 횟수 이상 배터리 모듈정보가 누락되는 배터리 모듈을 통신두절상태로 판단하는 통신두절상태 판단단계를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 배터리 모듈정보는, 배터리 모듈의 상태정보 및 배터리 모듈의 아이디(ID)인 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 모듈의 상태정보는, 상기 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신두절상태 판단단계는, 상기 배터리 모듈정보 저장단계에서 저장된 배터리 모듈정보 중 배터리 모듈의 아이디(ID)를 바탕으로 배터리 모듈의 아이디(ID)가 누락되는 배터리 모듈을 통신두절상태인 배터리 모듈로 판단하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 외부의 물리적인 충격이나 노이즈에 의해 임의의 배터리 모듈 고장 및 통신라인 단선에 의한 통신불능 상태가 되었을 때, 고장이 발생한 배터리 모듈을 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 통신이 가능한 배터리 모듈을 정상적으로 동작하게 하여 배터리 모듈의 상태를 모니터링 할 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈 통신 장치가 구성된 배터리 팩을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈 통신 장치가 서로 배터리 모듈 외부의 캔통신 라인으로 연결되는 것을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈 통신 방법에 대한 흐름도이다.
※ 첨부된 도면은 본 도안의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로써 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 배터리 모듈 통신 장치의 구성 및 동작을 설명하고, 배터리 모듈 통신 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈 통신 장치가 구성된 배터리 팩을 도시한 것이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 모듈 통신 장치의 구성도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈 통신 장치는 모듈관리부(121_1 내지 121_N), 통신정보 송신부(122_1 내지 122_N), 통신정보 수신부(123_1 내지 123_N), 통신두절상태 판단부(124_1 내지 124_N)를 포함한다.
본 발명에 따른 배터리 모듈 통신 장치(120_1 내지 120_N)는 배터리 모듈(100_1 내지 100_N)에 개별적으로 포함되어 있다.
또한 다수의 배터리 모듈(100_1 내지 100_N)이 병렬 연결되어 배터리 팩(10)을 구성한다.
상기 배터리 모듈(100_1 내지 100_N) 각각은 적어도 하나 이상의 배터리 셀(130)을 포함하고 상기 배터리 셀(130)의 상태정보를 취합하는 BMS(Battery Management System)(110_1 내지 110_N)을 더 포함하여 구성된다.
상기 배터리 모듈의 BMS(110_1 내지 110_N)의 측정부(미도시) 및 연산부(미도시)에서 배터리 셀(130)의 상태정보를 측정 및 계산을 하게 되고, 측정 및 계산 된 상태정보를 모듈관리부(121_1 내지 121_N)가 배터리 모듈의 상태정보로써 저장하게 된다.
배터리 모듈(100_1 내지 100_N)의 상태정보 중 전압, 전류, 온도는 상기 BMS(110_1 내지 110_N)의 측정부(미도시)에서 측정된다.
또한, 측정된 전압, 전류, 온도를 기반으로 SOC(State Of Charge)와 같은 계산에 의한 값들도 상기 BMS(110_1 내지 110_N)의 연산부(미도시)에서 연산하여 얻을 수 있다.
배터리 모듈의 상태정보는 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 등의 정보들 중에서 적어도 하나 이상을 포함하게 된다.
본 실시예에서 측정되는 측정값은 전압, 전류, 온도와 측정된 값으로 SOC(State Of Charge)를 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 측정값과 계산값을 포함 할 수 있다.
배터리 모듈의 아이디(ID)는 각각의 배터리 모듈(100_1 내지 100_N)의 식별부호로 배터리 모듈(100_1 내지 100_N)이 배터리 팩(10)에 장착되는 경우에 설정에 의해서 정해지게 되어 BMS의 메모리부(미도시)에 저장되며, 각 배터리 모듈(100_1 내지 100_N)과 배터리 모듈정보들을 구분 할 수 있도록 하는 구분자 역할을 하게 된다.
배터리 모듈의 상태정보 및 배터리 모듈의 아이디(ID)는 후술하게 될 통신정보 송신부(122_1 내지 122_N)와 통신정보 수신부(123_1 내지 123_N)가 송수신하는 배터리 모듈정보로 정의될 수 있다.
상기 모듈관리부(121_1 내지 121_N)는 자신의 배터리 모듈의 배터리 모듈정보를 저장한다.
또한, 모듈관리부(121_1 내지 121_N)는 후술하게 될 통신정보 수신부(123_1 내지 123_N)에 수신된 다른 배터리 모듈(100_1 내지 100_N)의 배터리 모듈정보를 저장한다.
상기 통신정보 송신부(122_1 내지 122_N)는 모듈관리부에 저장되는 자신의 배터리 모듈의 배터리 모듈정보인 상태정보와 배터리 모듈의 아이디(ID)를 상기 캔통신 라인을 통해 주기적으로 다른 배터리 모듈로 송신한다.
그리고 상기 통신정보 수신부(123_1 내지 123_N)는 다른 주기적으로 다른 배터리 모듈들로부터 각각의 배터리 모듈의 배터리 모듈의 배터리 모듈정보인 배터리 모듈의 상태정보 및 아이디(ID)를 수신하여 모듈관리부에 전달하게 된다.
상기 통신정보 수신부(123_1 내지 123_N)에 수신된 배터리 모듈(100_1 내지 100_N)의 배터리 모듈의 상태정보 및 아이디(ID)로 구성된 배터리 모듈정보는 모듈관리부(121_1 내지 121_N)에 저장된다.
상기 통신두절상태 판단부(124_1 내지 124_N)는 상기 모듈관리부(121_1 내지 121_N)에 저장된 각각의 배터리 모듈정보인 배터리 모듈의 상태정보와 배터리 모듈의 아이디(ID)를 전송 받아 취합하여 배터리 정보가 누락되는 배터리 모듈을 통신두절상태인 것으로 설정한다.
상기 통신두절상태 판단부(124_1 내지 124_N)는 통신정보 송신부 및 통신정보 수신부에서 주기적으로 각각의 배터리 모듈의 정보를 송/수신하여 모듈관리부에 저장되는 각각의 배터리 모듈정보 중 배터리 모듈의 아이디(ID)를 바탕으로 배터리 모듈의 아이디(ID)의 누락되는지 여부를 확인하게 된다.
따라서, 상기 통신두절상태 판단부(124_1 내지 124_N)는 주기적인 배터리 모듈의 정보 중 배터리 모듈의 아이디(ID)를 바탕으로 소정 횟수 이상 연속으로 배터리 모듈의 아이디(ID)가 누락되는 배터리 모듈의 아이디(ID)를 확인하고 누락된 배터리 모듈의 아이디(ID)를 갖는 배터리 모듈을 통신두절상태인 통신두절 모듈로 판단한다.
본 발명에 따른 배터리 모듈은 이상에서 설명한 배터리 모듈 통신 장치를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 배터리 팩은 배터리 모듈 통신장치를 포함하는 배터리 모듈이 복수개 포함되어 구성된다.
이하에서는 본 발명에 따른 배터리 모듈 통신 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 모듈 통신 방법은 통신정보 생성단계, 통신정보 송신단계, 통신정보 수신단계, 통신정보 저장단계, 통신두절상태 판단단계를 포함하여 구성될 수 있다.
배터리 모듈정보 송신단계(S10)는 각각의 배터리 모듈의 배터리 모듈정보를 다른 배터리 모듈로 배터리 모듈 외부의 캔통신 라인을 통해서 송신한다.
여기서 배터리 모듈정보는 각각의 배터리 모듈의 BMS의 측정부 및 연산부에서 배터리 셀의 전압 전류, 온도를 측정하고 측정된 배터리 셀의 전압, 전류, 온도를 바탕으로 SOC(State Of Charge)등을 연산하여 배터리 모듈의 상태정보를 생성한다.
배터리 모듈 상태정보는 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 등의 정보들 중에서 적어도 하나 이상을 포함하게 된다.
본 실시예에서는 배터리 모듈의 상태정보를 배터리 셀의 전압, 전류, 온도, SOC(State Of Charge)로 설명하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 측정값과 계산값으로 배터리 모듈의 상태정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 배터리 모듈의 BMS는 상기 BMS의 메모리부에 상기 배터리 모듈의 아이디(ID)를 저장하고 있어 다른 배터리 모듈과 구분되도록 한다.
배터리 모듈의 아이디(ID)는 각각의 배터리 모듈의 식별부호로 배터리 모듈이 배터리 팩에 장착되는 경우에 설정에 의해서 정해지게 되어 각 배터리 모듈의 상태정보들을 구분하는 구분자 역할을 수행하도록 한다.
본 발명에 따른 배터리 모듈정보는 배터리 모듈의 상태정보 및 배터리 모듈의 아이디(ID)를 포함하여 구성된다.
상기 배터리 모듈정보 수신단계(S20)는 상기 배터리 모듈정보 송신단계(S10)에서 송신된 각각의 배터리 모듈의 배터리 모듈정보를 통신정보 수신부에서 수신하게 된다.
상기 통신정보 수신부에 수신되는 배터리 모듈정보는 자신이 속하는 배터리 모듈의 배터리 모듈정보 이외의 다른 배터리 모듈의 배터리 모듈정보들이다.
상기 배터리 모듈정보 저장단계(S30)는 각각의 배터리 모듈의 자신의 배터리 모듈의 배터리 모듈정보 및 통신정보 수신부에서 수신한 다른 배터리 모듈들의 배터리 모듈정보를 모듈관리부에 저장한다.
상기 통신두절상태 판단단계(S40)는 통신두절상태 판단부가 상기 모듈관리부에 저장된 배터리 모듈정보들을 취합하여 소정 횟수 이상 배터리 모듈정보가 누락되는 배터리 모듈을 통신두절상태인 것으로 판단한다.
또한, 상기 통신두절 판단부는 취합된 배터리 모듈정보들 중 배터리 모듈의 아이디(ID)를 비교하여 배터리 모듈의 아이디(ID)가 소정 횟수 이상 누락되는 배터리 모듈을 판단할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 모듈 통신 장치 및 방법에 의하여, 배터리 모듈정보를 병렬로 연결되어있는 다른 배터리 모듈로 주기적으로 전송하고 전송 받음으로써, 외부의 물리적인 충격이나 노이즈에 의해 임의의 배터리 모듈 고장 및 통신라인 단선에 의한 통신불능 상태가 되었을 때, 고장이 발생한 배터리 모듈을 판단할 수 있고, 정상 통신이 가능한 배터리 모듈들은 정상적으로 통신이 가능하도록 하여 동작하게 할 수 있는 것이다.
10 배터리 팩
20 시스템
30 캔통신 라인
100_1 내지 100_N 배터리 모듈
110_1 내지 110_N BMS
120_1 내지 120_N 배터리 모듈 통신 장치
130 배터리 셀
121_1 내지 121_N 모듈관리부
122_1 내지 122_N 통신정보 송신부
123_1 내지 123_N 통신정보 수신부
124_1 내지 124_N 통신두절상태 판단부

Claims (13)

  1. 다수가 병렬 연결되어 배터리 팩을 구성하는 개별 배터리 모듈에 있어서,
    배터리 모듈정보를 저장하는 모듈관리부;
    주기적으로 자신의 배터리 모듈정보를 다른 배터리 모듈로 송신하는 통신정보 송신부;
    다른 배터리 모듈들이 송신하는 다른 배터리 모듈정보를 수신하는 통신정보 수신부; 및
    자신의 배터리 모듈정보 및 다른 배터리 모듈정보 중 배터리 모듈정보가 누락된 배터리 모듈을 확인하여 해당 배터리 모듈은 통신두절상태인 것으로 판단하는 통신두절상태 판단부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 통신 장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신정보 송신부와 통신정보 수신부가 송신하고 수신하는 배터리 모듈정보는 각각의 배터리 모듈의 상태정보 및 아이디(ID)인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 통신 장치
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모듈관리부는 자신의 배터리 모듈정보 및 다른 배터리 모듈들의 배터리 모듈정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 통신 장치
  4. 제2항에 있어서,
    상기 배터리 모듈의 상태정보는 상기 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 통신 장치
  5. 제1항에 있어서,
    상기 통신정보 송신부는,
    모듈관리부에 저장되는 자신의 배터리 모듈의 상태정보와 배터리 모듈의 아이디(ID)를 상기 캔통신 라인을 통해 주기적으로 다른 배터리 모듈에 송신하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 통신 장치
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통신정보 수신부는,
    주기적으로 다른 배터리 모듈들로부터 각각의 배터리 모듈의 상태정보 및 아이디(ID)를 수신하여 모듈관리부로 전달하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 통신 장치
  7. 제1항에 있어서,
    상기 통신두절상태 판단부는,
    상기 모듈관리부에 저장된 자신의 배터리 모듈의 배터리 모듈정보 및 다른 배터리 모듈의 배터리 모듈정보를 취합하여, 배터리 모듈정보가 소정 횟수 이상 연속 누락되는 배터리 모듈을 통신두절 모듈로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 통신 장치
  8. 제1항 내지 7항 중 어느 한항의 배터리 모듈 통신장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈
  9. 제8항의 배터리 모듈이 복수개 포함되어 구성되는 배터리 팩
  10. 캔 통신 라인에 연결되어 서로 병렬로 연결되는 다수의 배터리 모듈 사이의 통신 방법으로서,
    자신의 배터리 모듈정보를 주기적으로 다른 배터리 모듈로 송신하는 배터리 모듈정보 송신단계;
    다른 배터리 모듈들로부터 배터리 모듈정보를 수신하는 배터리 모듈정보 수신단계;
    자신의 배터리 모듈정보 및 다른 배터리 모듈의 배터리 모듈정보를 저장하는 배터리 모듈정보 저장단계; 및
    저장된 배터리 모듈정보 중에서 소정 횟수 이상 배터리 모듈정보가 누락되는 배터리 모듈을 통신두절상태로 판단하는 통신두절상태 판단단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 통신 방법
  11. 제10항에 있어서,
    상기 배터리 모듈정보는,
    배터리 모듈의 상태정보 및 배터리 모듈의 아이디(ID)인 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 통신 방법
  12. 제10항에 있어서,
    상기 배터리 모듈의 상태정보는,
    상기 배터리 모듈의 전압, 전류, 온도 또는 SOC(State Of Charge) 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 통신 방법
  13. 제10항에 있어서,
    상기 통신두절상태 판단단계는,
    상기 배터리 모듈정보 저장단계에서 저장된 배터리 모듈정보 중 배터리 모듈의 아이디(ID)를 바탕으로 배터리 모듈의 아이디(ID)가 누락되는 배터리 모듈을 통신두절상태인 배터리 모듈로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 모듈 통신 방법
KR1020170029594A 2017-03-08 2017-03-08 배터리 모듈 통신 장치 및 그 방법 KR102253779B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170029594A KR102253779B1 (ko) 2017-03-08 2017-03-08 배터리 모듈 통신 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170029594A KR102253779B1 (ko) 2017-03-08 2017-03-08 배터리 모듈 통신 장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180103210A true KR20180103210A (ko) 2018-09-19
KR102253779B1 KR102253779B1 (ko) 2021-05-21

Family

ID=63718903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170029594A KR102253779B1 (ko) 2017-03-08 2017-03-08 배터리 모듈 통신 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102253779B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102174618B1 (ko) * 2020-04-10 2020-11-05 주식회사 한신자동차 이동식 대용량 배터리장치의 관제 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5904050B2 (ja) * 2012-08-03 2016-04-13 ソニー株式会社 電力貯蔵装置
KR20160143092A (ko) * 2015-06-04 2016-12-14 삼성에스디아이 주식회사 배터리 제어 시스템 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5904050B2 (ja) * 2012-08-03 2016-04-13 ソニー株式会社 電力貯蔵装置
KR20160143092A (ko) * 2015-06-04 2016-12-14 삼성에스디아이 주식회사 배터리 제어 시스템 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102174618B1 (ko) * 2020-04-10 2020-11-05 주식회사 한신자동차 이동식 대용량 배터리장치의 관제 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR102253779B1 (ko) 2021-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101575547B1 (ko) 캔 통신 시스템의 에러 분산감지 방법 및 캔 통신 시스템
KR101949305B1 (ko) 도로 전광판(vms) 시스템의 vcu와 mcu 통합 제어장치 및 이를 이용한 고장진단 방법
US9110951B2 (en) Method and apparatus for isolating a fault in a controller area network
CN101667668A (zh) 多单元电池系统及管理编号赋予方法
CN103810063B (zh) 电脑测试系统及方法
US9906018B2 (en) Electrical line status monitoring system
WO2011129668A2 (en) Battery management system and method for transferring data within the battery management system
US9417982B2 (en) Method and apparatus for isolating a fault in a controller area network
US20090206841A1 (en) Intelligent fault-tolerant battery management system
EP3554013B1 (en) Mobile device protocol health monitoring system
KR20160027242A (ko) 배터리 관리 시스템 내의 데이터 전송 방법
CN111611114A (zh) 综合航空电子phm系统
US7313714B1 (en) System and method for managing groups of modular power supplies for powering subcomponents of a computer system
US20150185291A1 (en) Switched capacitor battery unit monitoring system
KR20180103210A (ko) 배터리 모듈 통신 장치 및 그 방법
US20220278379A1 (en) Automatic ID Assignment System and Method for Battery Module
US9612289B2 (en) Detection diagnostic for communication loss between a battery system manager controller and a plurality of battery cell sensing boards
US10126342B2 (en) Electrical hub including current sensor
KR20110116680A (ko) 배터리 모니터링 시스템
CN115471968A (zh) 一种电缆防盗报警装置
KR102092109B1 (ko) 배터리 모듈 구성 인식 시스템 및 방법
KR101674589B1 (ko) 배터리 관리 시스템 및 방법
WO2021241252A1 (ja) 鉛蓄電池監視装置及び鉛蓄電池監視方法
KR102227432B1 (ko) 무정전 전원 관리 장치
CN108388488A (zh) 一种智能平台管理系统及故障处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant