KR20200018957A - Apparatus and method for balancing deterioration of battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리 열화 밸런싱 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 팩에 구비된 복수의 배터리 모듈의 배터리 열화를 밸런싱하는 과정에서 효과적으로 배터리 열화를 밸런싱 할 수 있는 배터리 열화 밸런싱 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery deterioration balancing apparatus and method, and more particularly, to a battery deterioration balancing apparatus and method capable of effectively balancing battery deterioration in a process of balancing battery deterioration of a plurality of battery modules provided in a battery pack. will be.
근래에 들어서, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, as the demand for portable electronic products such as laptops, video cameras, mobile phones, and the like is rapidly increasing, and development of energy storage batteries, robots, satellites, and the like is in earnest, high-performance secondary batteries capable of repeating charging and discharging are available. Research is actively being conducted.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 및 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높다는 등의 장점으로 인해 많은 각광을 받고 있다.Commercially available secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, and thus are free of charge and discharge. It is attracting much attention because of its low self discharge rate and high energy density.
배터리는 다양한 분야에서 이용되는데, 전기 구동 차량 또는 스마트 그리드 시스템과 같이 최근에 배터리가 많이 활용되는 분야는 큰 용량을 필요로 하는 경우가 많다. 배터리 팩의 용량을 증가하기 위해서는 이차 전지, 즉 배터리 셀 자체의 용량을 증가시키는 방법이 있을 수 있겠지만, 이 경우 용량 증대 효과가 크지 않고, 이차 전지의 크기 확장에 물리적 제한이 있으며 관리가 불편하다는 단점을 갖는다. 따라서, 통상적으로는 다수의 배터리 모듈이 직렬 및 병렬로 연결된 배터리 팩이 널리 이용된다.Batteries are used in various fields. In recent years, battery-intensive fields such as electric powered vehicles or smart grid systems often require large capacity. In order to increase the capacity of the battery pack, there may be a method of increasing the capacity of the secondary battery, that is, the battery cell itself. Has Thus, battery packs are typically widely used in which a plurality of battery modules are connected in series and in parallel.
상기 배터리 팩을 구성하는 다수의 배터리 모듈은 사용 시간이 경과됨에 따른 본질적인 특성 또는 제조 환경의 차이, 시스템 적용의 다원성 등에 기인하여 전지들 간의 용량(capacity) 성능의 차이가 발생하게 되고 이는 충방전에 의한 해당 모듈 단자 전압의 차이 또는 SOC(State Of Charge)차이 등을 발생시키게 된다.A plurality of battery modules constituting the battery pack may have a difference in capacity performance between cells due to intrinsic characteristics, manufacturing environment differences, and versatility of system application over time. This causes a difference in the terminal voltage of the corresponding module or a difference in state of charge (SOC).
이러한 차이는 상대적인 전기적 특성의 차이를 가지는 다수의 배터리 모듈이 하나의 배터리 팩으로서 구동하는 경우, 성능이 저하된 특정 배터리 모듈에 의하여 배터리 팩 전체의 충전 또는 방전 능력이 제한되고, 배터리 팩이 노화되며, 과전압 등의 문제점이 발생할 수 있다.The difference is that when a plurality of battery modules having a difference in relative electrical characteristics are driven as one battery pack, the battery pack may be charged or discharged by the deteriorated specific battery module, and the battery pack may age. Problems such as overvoltage may occur.
특히, 다수의 배터리 모듈이 직렬 연결되어 사용되는 경우, 순간적으로 많은 전류가 충방전 되거나, 충전과 방전이 짧은 시간 동안 반복됨으로써 직렬 연결 순으로 최외곽 배터리 모듈이 다른 배터리 모듈보다 빠르게 열화 되는 문제점이 있었다. In particular, when a large number of battery modules are connected in series, a problem is that the outermost battery module deteriorates faster than other battery modules in a serial connection order by charging or discharging a large amount of instantaneously or by repeating charging and discharging for a short time. there was.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 배경하에 창안된 것으로서, 배터리 팩에 구비된 복수의 배터리 모듈의 배터리 열화를 밸런싱하는 과정에서 효과적으로 배터리 열화를 밸런싱 할 수 있는 개선된 배터리 열화 밸런싱 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention has been made under the background of the prior art, and relates to an improved battery degradation balancing device and method that can effectively balance battery degradation in the process of balancing battery degradation of a plurality of battery modules provided in the battery pack. .
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치는, 배터리 팩에 구비되어 하나 이상의 이차 전지를 구비하고, 서로 전기적으로 직렬 연결될 수 있도록 구성된 복수의 배터리 모듈의 배터리 열화를 밸런싱하는 장치로서, 각 배터리 모듈 사이에 구비되어 각 배터리 모듈 사이의 전기적 경로를 개폐할 수 있도록 구성된 복수의 배터리 스위치; 상기 배터리 팩의 양극 단자와 전기적으로 연결되어, 상기 복수의 배터리 모듈 중 각 배터리 모듈의 양극 단자에 선택적으로 각각 연결될 수 있도록 구성된 양극 단자 연결부; 상기 배터리 팩의 음극 단자와 전기적으로 연결되어, 상기 복수의 배터리 모듈 중 각 배터리 모듈의 음극 단자에 선택적으로 각각 연결될 수 있도록 구성된 음극 단자 연결부; 및 상기 복수의 배터리 모듈 중 직렬 연결 순으로 최외곽이 되는 최외곽 배터리 모듈 2개를 선택하고, 각각의 최외곽 배터리 모듈 사이에 구비된 상기 배터리 스위치로 전기적 경로를 개방하도록 명령을 전달하며, 상기 최외곽 배터리 모듈의 각 양극 단자와 음극 단자에 상기 양극 단자 연결부 및 상기 음극 단자 연결부를 선택적으로 연결시키도록 구성된 프로세서를 포함한다.Battery deterioration balancing device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the battery deterioration of the plurality of battery modules provided in the battery pack having at least one secondary battery, and configured to be electrically connected in series with each other A device for balancing a plurality of battery switches provided between each battery module is configured to open and close the electrical path between each battery module; A positive terminal connection part electrically connected to the positive terminal of the battery pack, the positive terminal connecting part configured to be selectively connected to the positive terminal of each battery module among the plurality of battery modules; A negative terminal connection part electrically connected to the negative terminal of the battery pack, the negative terminal connecting part configured to be selectively connected to each negative terminal of each battery module among the plurality of battery modules; And selecting two outermost battery modules, which are the outermost ones in the serial connection order, of the plurality of battery modules, and transmitting a command to open an electrical path to the battery switches provided between the outermost battery modules. And a processor configured to selectively connect the positive terminal connection part and the negative terminal connection part to each positive terminal and the negative terminal of the outermost battery module.
또한, 상기 프로세서는, 상기 최외곽 배터리 모듈 중 양극 단자가 개방되어 있는 제1 최외곽 배터리 모듈의 양극 단자에 상기 양극 단자 연결부를 연결시키고, 상기 최외곽 배터리 모듈 중 음극 단자가 개방되어 있는 제2 최외곽 배터리 모듈의 음극 단자에 상기 음극 단자 연결부를 연결시키도록 구성될 수 있다.The processor may further connect the positive terminal connecting portion to the positive terminal of the first outermost battery module of which the positive terminal is open, and the second negative terminal of the outermost battery module to be opened. It may be configured to connect the negative terminal connection to the negative terminal of the outermost battery module.
또한, 상기 프로세서는, 상기 복수의 배터리 스위치 중 각각의 최외곽 배터리 모듈 사이를 직접 연결할 수 있도록 구비된 상기 배터리 스위치를 개방시키고, 나머지 배터리 스위치는 폐쇄시키도록 구성될 수 있다.In addition, the processor may be configured to open the battery switch provided to directly connect between the outermost battery modules of the plurality of battery switches, and to close the remaining battery switches.
또한, 상기 프로세서는, 상기 복수의 배터리 모듈 중 직렬 연결 순으로 연속된 2개의 배터리 모듈을 상기 최외곽 배터리 모듈로 선택하도록 구성될 수 있다.The processor may be configured to select, as the outermost battery module, two battery modules consecutively connected in series among the plurality of battery modules.
또한, 상기 복수의 배터리 모듈은, 제1 배터리 모듈, 제2 배터리 모듈 및 제3 배터리 모듈을 포함하고, 상기 제1 배터리 모듈의 음극 단자는, 상기 배터리 스위치를 사이에 두고 상기 제2 배터리 모듈의 양극 단자에 전기적으로 직접 연결될 수 있고, 상기 제2 배터리 모듈의 음극 단자는, 상기 배터리 스위치를 사이에 두고 상기 제3 배터리 모듈의 양극 단자에 전기적으로 직접 연결될 수 있고, 상기 제3 배터리 모듈의 음극 단자는, 상기 배터리 스위치를 사이에 두고 상기 제1 배터리 모듈의 양극 단자에 전기적으로 직접 연결될 수 있도록 구성될 수 있다.In addition, the plurality of battery modules may include a first battery module, a second battery module, and a third battery module, and a negative terminal of the first battery module may include a second battery module disposed between the battery switches. It may be electrically connected directly to the positive terminal, the negative terminal of the second battery module, may be electrically connected directly to the positive terminal of the third battery module with the battery switch between, the negative electrode of the third battery module The terminal may be configured to be electrically connected directly to the positive terminal of the first battery module with the battery switch interposed therebetween.
또한, 상기 프로세서는, 상기 최외곽 배터리 모듈의 연결 시간을 측정하고, 상기 연결 시간의 누적 시간을 기초로 상기 최외곽 배터리 모듈을 선택하도록 구성될 수 있다.The processor may be configured to measure a connection time of the outermost battery module and select the outermost battery module based on a cumulative time of the connection time.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치를 포함한다.In addition, the battery pack according to an embodiment of the present invention includes a battery deterioration balancing device according to the present invention.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 방법은, 배터리 팩에 구비되어 하나 이상의 이차 전지를 구비하고, 서로 전기적으로 직렬 연결될 수 있도록 구성된 복수의 배터리 모듈의 배터리 열화를 밸런싱하는 방법으로서, 상기 복수의 배터리 모듈 중 직렬 연결 순으로 최외곽이 되는 최외곽 배터리 모듈 2개를 선택하는 선택 단계; 상기 최외곽 배터리 모듈 사이의 전기적 경로를 개방시키는 개방 단계; 및 상기 최외곽 배터리 모듈의 각 양극 단자와 음극 단자에 상기 배터리 팩의 양극 단자와 음극 단자를 선택적으로 연결시키는 연결 단계를 포함한다.In addition, the battery degradation balancing method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the battery pack is provided with one or more secondary batteries, and configured to be electrically connected in series with each other A method of balancing battery deterioration, the method comprising: selecting two outermost battery modules, the outermost ones of which are the outermost in series connection order of the plurality of battery modules; Opening the electrical path between the outermost battery modules; And a connecting step of selectively connecting the positive terminal and the negative terminal of the battery pack to each positive terminal and the negative terminal of the outermost battery module.
또한, 상기 연결 단계에서는, 상기 최외곽 배터리 모듈 중 양극 단자가 개방되어 있는 제1 최외곽 배터리 모듈의 양극 단자에 상기 배터리 팩의 양극 단자를 연결시키고, 상기 최외곽 배터리 모듈 중 음극 단자가 개방되어 있는 제2 최외곽 배터리 모듈의 음극 단자에 상기 배터리 팩의 음극 단자를 연결시킬 수 있다.In the connecting step, the positive terminal of the battery pack is connected to the positive terminal of the first outermost battery module of which the positive terminal of the outermost battery module is opened, and the negative terminal of the outermost battery module is opened. The negative terminal of the battery pack may be connected to the negative terminal of the second outermost battery module.
또한, 상기 선택 단계에서는, 상기 최외곽 배터리 모듈의 연결 시간을 측정하고, 상기 연결 시간의 누적 시간을 기초로 상기 최외곽 배터리 모듈을 선택할 수 있다.In the selecting step, the connection time of the outermost battery module may be measured, and the outermost battery module may be selected based on the accumulated time of the connection time.
본 발명에 의하면, 복수의 배터리 모듈의 직렬 연결 순서를 변경하는 구성에 있어서, 회로 구성을 단순화하고, 스위치의 개수를 줄일 수 있어 배터리 팩의 제조가 쉽고 크기를 용이하게 감소시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, in the configuration of changing the serial connection order of a plurality of battery modules, there is an advantage that the circuit configuration can be simplified and the number of switches can be reduced, so that the manufacture of the battery pack is easy and the size can be easily reduced. .
또한, 최외곽 배터리 모듈을 선택하는 구성에 있어서, 연결 시간을 측정함으로써, 효과적으로 최외곽 배터리 모듈을 선택할 수 있는 장점이 있다.In addition, in the configuration of selecting the outermost battery module, by measuring the connection time, there is an advantage that can effectively select the outermost battery module.
또한, 최외곽 배터리 모듈을 변경하는 구성에 있어서, 복수의 배터리 모듈 사이를 연결하는 배선의 구조가 간단해지고, 복수의 배터리 모듈의 직렬 연결 순서를 변경하는 속도가 빨라지는 장점이 있다.In addition, in the configuration of changing the outermost battery module, there is an advantage that the structure of the wiring connecting the plurality of battery modules is simplified, and the speed of changing the serial connection order of the plurality of battery modules is increased.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.In addition to the present invention may have a variety of other effects, such other effects of the present invention can be understood by the following description, it will be more clearly understood by the embodiments of the present invention.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치가 배터리 팩의 일부 구성 요소와 연결된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치의 일부 구성 요소가 배터리 모듈과 연결된 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3 내지 도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치의 작동 구성을 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to.
1 is a view schematically illustrating a configuration in which a battery deterioration balancing device according to an embodiment of the present invention is connected to some components of a battery pack.
2 is a perspective view schematically illustrating a configuration in which some components of the battery degradation balancing device according to an embodiment of the present invention are connected to a battery module.
3 to 5 are perspective views showing the operation configuration of the battery deterioration balancing device according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart schematically illustrating a battery degradation balancing method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own inventions. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판정되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '프로세서'와 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated. In addition, the term 'processor' described in the specification means a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software, or a combination of hardware and software.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.In addition, throughout the specification, when a part is "connected" to another part, it is not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another element in between. Include.
본 명세서에서, 이차 전지는, 음극 단자와 양극 단자를 구비하며, 물리적으로 분리 가능한 하나의 독립된 셀을 의미한다. 일 예로, 파우치형 리튬 폴리머 셀 하나가 이차 전지로 간주될 수 있다. In the present specification, the secondary battery means one independent cell having a negative electrode terminal and a positive electrode terminal and physically separable. For example, one pouch type lithium polymer cell may be regarded as a secondary battery.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치는, 배터리 팩에 구비된 복수의 배터리 모듈(10)의 배터리 열화를 밸런싱하는 장치일 수 있다. 여기서, 상기 배터리 팩은 차량에 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 배터리 모듈(10)은, 하나 이상의 이차 전지를 구비하고, 서로 전기적으로 직렬 연결될 수 있도록 구성될 수 있다.The battery degradation balancing apparatus according to an embodiment of the present invention may be an apparatus for balancing battery degradation of the plurality of
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치가 배터리 팩의 일부 구성 요소와 연결된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically illustrating a configuration in which a battery deterioration balancing device according to an embodiment of the present invention is connected to some components of a battery pack.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치는, 복수의 배터리 스위치(100), 양극 단자 연결부(210), 음극 단자 연결부(230) 및 프로세서(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a battery deterioration balancing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of
상기 복수의 배터리 스위치(100)는, 각 배터리 모듈(10) 사이에 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 복수의 배터리 모듈(10)이 직렬 연결되어 있는 경우, 배터리 스위치(100)는, 2개의 배터리 모듈(10) 사이에 각각 구비될 수 있다.The plurality of
또한, 복수의 배터리 스위치(100)는, 각 배터리 모듈(10) 사이의 전기적 경로를 개폐할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 배터리 스위치(100)는, 2개의 배터리 모듈(10) 사이에 구비되어, 2개의 배터리 모듈(10) 사이의 전기적 경로를 개폐할 수 있다.In addition, the plurality of
상기 양극 단자 연결부(210)는, 배터리 팩의 양극 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 양극 단자 연결부(210)는, 배터리 팩의 양극 단자와 전기적으로 연결되어, 차량 부하(50)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 양극 단자 연결부(210)는, 복수의 배터리 모듈(10) 중 각 배터리 모듈(10)의 양극 단자에 선택적으로 각각 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 양극 단자 연결부(210)의 연결 단자(P)는, 각 배터리 모듈(10)의 양극 단자(P1, P2, P3) 중 하나의 양극 단자에 연결될 수 있다.The
상기 음극 단자 연결부(230)는, 배터리 팩의 음극 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 음극 단자 연결부(230)는, 배터리 팩의 음극 단자와 전기적으로 연결되어, 차량 부하(50)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 음극 단자 연결부(230)는, 복수의 배터리 모듈(10) 중 각 배터리 모듈(10)의 음극 단자에 선택적으로 각각 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 음극 단자 연결부(230)의 연결 단자(N)는, 각 배터리 모듈(10)의 음극 단자(N1, N2, N3) 중 하나의 음극 단자에 연결될 수 있다.The negative
상기 프로세서(300)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 복수의 배터리 스위치(100), 양극 단자 연결부(210) 및 음극 단자 연결부(230)와 연결될 수 있다.The
상기 프로세서(300)는, 복수의 배터리 모듈(10) 중 직렬 연결 순으로 최외곽이 되는 최외곽 배터리 모듈(10) 2개를 선택할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 3개의 배터리 모듈(10)이 직렬 연결되는 경우, 직렬 연결 순으로 최외곽이 되는 첫 번째와 세 번째 배터리 모듈(10)을 최외곽 배터리 모듈(10)로 선택할 수 있다.The
또한, 프로세서(300)는, 각각의 최외곽 배터리 모듈(10) 사이에 구비된 배터리 스위치(100)로 전기적 경로를 개방하도록 명령을 전달할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 3개의 배터리 모듈(10) 중 직렬 연결 순으로 첫 번째와 세 번째 배터리 모듈(10)을 최외곽 배터리 모듈(10)로 선택하는 경우, 직렬 연결 순으로 첫 번째 배터리 모듈(10)과 세 번째 배터리 모듈(10) 사이를 직접 연결하는 배터리 스위치(100)로 개방 명령을 전달할 수 있다. 이 경우, 프로세서(300)는, 직렬 연결 순으로 첫 번째 배터리 모듈(10)과 두 번째 배터리 모듈(10) 사이를 직접 연결하는 배터리 스위치(100)로 폐쇄 명령을 전달할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 직렬 연결 순으로 두 번째 배터리 모듈(10)과 세 번째 배터리 모듈(10) 사이를 직접 연결하는 배터리 스위치(100)로 폐쇄 명령을 전달할 수 있다.In addition, the
또한, 프로세서(300)는, 최외곽 배터리 모듈(10)의 각 양극 단자와 음극 단자에 양극 단자 연결부(210) 및 음극 단자 연결부(230)를 선택적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 3개의 배터리 모듈(10) 중 직렬 연결 순으로 첫 번째와 세 번째 배터리 모듈(10)을 최외곽 배터리 모듈(10)로 선택하는 경우, 첫 번째 배터리 모듈(10)의 양극 단자와 세 번째 배터리 모듈(10)의 음극 단자에 양극 단자 연결부(210)와 음극 단자 연결부(230)를 각각 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 양극 단자 연결부(210) 및 음극 단자 연결부(230)와 각 배터리 모듈(10)의 양극 단자 및 음극 단자 사이에 구비된 스위치의 개폐 동작을 제어하여, 최외곽 배터리 모듈(10)의 각 양극 단자와 음극 단자에 양극 단자 연결부(210) 및 음극 단자 연결부(230)를 선택적으로 연결시킬 수 있다.In addition, the
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치는, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 메모리 디바이스(400)를 더 포함할 수 있다.Preferably, the battery degradation balancing apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a
상기 메모리 디바이스(400)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 프로세서(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 메모리 디바이스(400)는, 배터리 열화 밸런싱 장치가 동작하기 위해 필요한 정보를 미리 저장할 수 있다. The
한편, 프로세서(300)는, 상술한 바와 같은 동작을 수행하기 위해, 당업계에 알려진 프로세서(300), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀 및/또는 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함하는 형태로 구현될 수 있다.Meanwhile, the
한편, 메모리 디바이스(400)는, 정보를 기록하고 소거할 수 있는 저장 매체라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 메모리 디바이스(400)는, RAM, ROM, 레지스터, 하드디스크, 광기록 매체 또는 자기기록 매체일 수 있다. 메모리 디바이스(400)는, 또한 프로세서(300)에 의해 각각 접근이 가능하도록 예컨대 데이터 버스 등을 통해 프로세서(300)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 메모리 디바이스(400)는, 또한 프로세서(300)가 각각 수행하는 각종 제어 로직을 포함하는 프로그램, 및/또는 제어 로직이 실행될 때 발생되는 데이터를 저장 및/또는 갱신 및/또는 소거 및/또는 전송할 수 있다. On the other hand, the
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치의 일부 구성 요소가 배터리 모듈과 연결된 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view schematically illustrating a configuration in which some components of the battery deterioration balancing apparatus according to an embodiment of the present invention are connected to a battery module.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치는, 복수의 배터리 모듈의 배터리 열화를 밸런싱하는 장치일 수 있다.1 and 2, a battery degradation balancing apparatus according to an embodiment of the present invention may be an apparatus for balancing battery degradation of a plurality of battery modules.
상기 복수의 배터리 모듈은, 제1 배터리 모듈(11), 제2 배터리 모듈(12) 및 제3 배터리 모듈(13)을 포함할 수 있다.The plurality of battery modules may include a
상기 제1 배터리 모듈(11)의 음극 단자(N1)는, 제1 배터리 스위치(101)를 사이에 두고 제2 배터리 모듈(12)의 양극 단자(P2)에 전기적으로 직접 연결될 수 있다. 또한, 제2 배터리 모듈(12)의 음극 단자(N2)는, 제2 배터리 스위치(102)를 사이에 두고 제3 배터리 모듈(13)의 양극 단자(P3)에 전기적으로 직접 연결될 수 있다. 또한, 제3 배터리 모듈(13)의 음극 단자(N3)는, 제3 배터리 스위치(103)를 사이에 두고 제1 배터리 모듈(11)의 양극 단자(P1)에 전기적으로 직접 연결될 수 있다.The negative terminal N1 of the
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치는, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 커넥터를 포함할 수 있다.Preferably, the battery deterioration balancing apparatus according to an embodiment of the present invention may include a connector, as shown in the configuration of FIG.
상기 커넥터는, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 상부 커넥터(510), 하부 커넥터(530) 및 모터(550)를 포함할 수 있다.As shown in the configuration of FIG. 2, the connector may include an
상기 상부 커넥터(510)에는, 양극 단자 연결부(210) 및 음극 단자 연결부(230)가 장착될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 양극 단자 연결부(210) 및 음극 단자 연결부(230)는 상부 커넥터(510)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 양극 단자 연결부(210) 및 음극 단자 연결부(230)는 상부 커넥터(510)에 실장되어 상부 커넥터(510)의 일측 방향으로 돌출되도록 구비될 수 있다. The
예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 양극 단자 연결부(210)의 일단에 구비된 양극 접점(P')은 상부 커넥터(510)의 타측 방향으로 돌출되도록 구비될 수 있다. 여기서, 양극 접점(P')은 배터리 팩의 양극 단자와 전기적으로 직접 연결될 수 있다. 또한, 양극 단자 연결부(210)의 타단에 구비된 연결 단자(P)는 하부 커넥터(530) 방향으로 돌출될 수 있다.For example, as illustrated in the configuration of FIG. 2, the positive electrode contact P ′ provided at one end of the positive electrode
또한, 음극 단자 연결부(230)의 일단에 구비된 음극 접점(N')은 상부 커넥터(510)의 타측 방향으로 돌출되도록 구비될 수 있다. 여기서, 음극 접점(N')은 배터리 팩의 음극 단자와 전기적으로 직접 연결될 수 있다. 또한, 음극 단자 연결부(230)의 타단에 구비된 연결 단자(N)는 하부 커넥터(530) 방향으로 돌출될 수 있다.In addition, the negative electrode contact N ′ provided at one end of the negative
또한, 상기 양극 접점(P'), 음극 접점(N') 및 연결 단자(P, N)는 전기 전도성 재질로 이루어질 수 있다.In addition, the anode contact P ', the cathode contact N', and the connection terminals P and N may be made of an electrically conductive material.
상기 하부 커넥터(530)는, 상부 커넥터(510)와 각 배터리 모듈의 단자(P1, P2, P3, N1, N2, N3) 사이에 구비될 수 있다. 또한, 하부 커넥터(530)에는, 각 배터리 모듈의 단자와 전기적으로 연결되도록 구성된 접점(P1', P2', P3', N1', N2', N3')이 장착될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 하부 커넥터(530)에 구비된 각 접점(P1', P2', P3', N1', N2', N3')은 배터리 모듈의 각 단자(P1, P2, P3, N1, N2, N3)와 각각 일대일로 연결될 수 있다. 또한, 하부 커넥터(530)에 구비된 각 접점(P1', P2', P3', N1', N2', N3')은 상부 커넥터(510) 방향으로 돌출될 수 있다. 또한, 하부 커넥터(530)에 구비된 각 접점(P1', P2', P3', N1', N2', N3')은 전기 전도성 재질로 이루어질 수 있다.The
상기 모터(550)는, 상부 커넥터(510)에 장착될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 모터(550)는, 상부 커넥터(510)의 일측에 장착될 수 있다. 또한, 모터(550)는, 상부 커넥터(510)를 일방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에서, 모터(550)는, 상부 커넥터(510)를 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전시킬 수 있다. 또한, 모터(550)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 프로세서(300)와 연결될 수 있다. 이 경우, 프로세서(300)는, 모터(550)로 명령을 전달하여 모터(550)의 동작을 제어할 수 있다.The
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 최외곽 배터리 모듈 중 양극 단자가 개방되어 있는 제1 최외곽 배터리 모듈의 양극 단자에 양극 단자 연결부(210)를 연결시키고, 최외곽 배터리 모듈 중 음극 단자가 개방되어 있는 제2 최외곽 배터리 모듈의 음극 단자에 음극 단자 연결부(230)를 연결시킬 수 있다.Preferably, the
예를 들어, 도 2의 구성에서, 프로세서(300)는, 제1 배터리 모듈(11)과 제2 배터리 모듈(12)을 최외곽 배터리 모듈로 선택할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 제1 배터리 모듈(11)과 제2 배터리 모듈(12) 중 양극 단자가 개방되어 있는 제2 배터리 모듈(12)의 양극 단자(P2)에 양극 단자 연결부(210)를 연결 시킬 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 제1 배터리 모듈(11)과 제2 배터리 모듈(12) 중 음극 단자가 개방되어 있는 제1 배터리 모듈(11)의 음극 단자(N1)에 음극 단자 연결부(230)를 연결시킬 수 있다. 이 경우, 도 2의 구성에서, 프로세서(300)는, 모터(550)를 통해 상부 커넥터(510)를 시계 방향으로 회전 시켜 연결 단자(N, P)가 하부 커넥터(530)의 접점(N1', P2')을 향하도록 할 수 있다. 또한, 연결 단자(N, P)는 하부 커넥터(530)의 접점(N1', P2')에 결합될 수 있다. 예를 들어, 연결 단자(N, P)가 접점(N1', P2')을 향하는 경우, 연결 단자(N, P)와 접점(N1', P2')은 각각 전기적으로 결합될 수 있다.For example, in the configuration of FIG. 2, the
더욱 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 복수의 배터리 스위치 중 각각의 최외곽 배터리 모듈 사이를 직접 연결할 수 있도록 구비된 배터리 스위치를 개방시키고, 나머지 배터리 스위치는 폐쇄시킬 수 있다.More preferably, the
예를 들어, 도 2의 구성에서, 프로세서(300)는, 제1 배터리 모듈(11)과 제2 배터리 모듈(12)을 최외곽 배터리 모듈로 선택할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 제1 배터리 모듈(11)과 제2 배터리 모듈(12)을 직접 연결하도록 구비된 제1 배터리 스위치(101)를 개방시킬 수 있다. 이어서, 프로세서(300)는, 제1 배터리 스위치(101)를 제외한 제2 배터리 스위치(102)와 제3 배터리 스위치(103)를 폐쇄시킬 수 있다.For example, in the configuration of FIG. 2, the
이와 같은 구성을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치는, 복수의 배터리 모듈의 직렬 연결 순서를 효과적으로 변경할 수 있다. 또한, 복잡한 회로 구성 없이 복수의 배터리 모듈의 직렬 연결 순서를 효과적으로 변경할 수 있어 스위치의 개수를 효과적으로 감축 시킬 수 있는 효과가 있다.Through such a configuration, the battery deterioration balancing apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention may effectively change the serial connection order of the plurality of battery modules. In addition, since the serial connection order of the plurality of battery modules can be effectively changed without complicated circuit configuration, the number of switches can be effectively reduced.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 복수의 배터리 모듈 중 직렬 연결 순으로 연속된 2개의 배터리 모듈을 최외곽 배터리 모듈로 선택할 수 있다.Preferably, the
예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 3개의 배터리 모듈이 직렬 연결되는 경우, 프로세서(300)는, 제1 배터리 모듈(11)과 제2 배터리 모듈(12)을 최외곽 배터리 모듈로 선택할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 제2 배터리 모듈(12)과 제3 배터리 모듈(13)을 최외곽 배터리 모듈로 선택할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 제1 배터리 모듈(11)과 제3 배터리 모듈(13)을 최외곽 배터리 모듈로 선택할 수 있다.For example, as shown in the configuration of FIG. 2, when three battery modules are connected in series, the
이와 같은 구성을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치는, 인접한 배터리 모듈 2개를 최외곽 배터리 모듈로 선택함에 따라, 복잡한 회로 구성 없이 복수의 배터리 모듈의 직렬 연결 순서를 효과적으로 변경할 수 있다.Through such a configuration, the battery deterioration balancing apparatus according to an embodiment of the present invention can effectively change the serial connection order of a plurality of battery modules without complicated circuit configuration by selecting two adjacent battery modules as the outermost battery module. have.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 최외곽 배터리 모듈의 연결 시간을 측정하고, 연결 시간의 누적 시간을 기초로 최외곽 배터리 모듈을 선택할 수 있다.Preferably, the
예를 들어, 도 2의 구성에서, 프로세서(300)는, 제1 배터리 모듈(11)과 제2 배터리 모듈(12)을 최외곽 배터리 모듈로 선택할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 제1 배터리 모듈(11)과 제2 배터리 모듈(12)이 최외곽 배터리 모듈로써 연결된 연결 시간을 측정할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 상기 연결 시간을 메모리 디바이스(400)에 저장할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 메모리 디바이스(400)에 저장된 상기 연결 시간을 기초로 각 배터리 모듈의 연결 시간의 총 누적 시간을 연산할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 상기 누적 시간을 기초로 최외곽 배터리 모듈을 선택할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 복수의 배터리 모듈 중 누적 시간이 최소인 배터리 모듈을 최외곽 배터리 모듈로 선택할 수 있다.For example, in the configuration of FIG. 2, the
이와 같은 구성을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치는, 복수의 배터리 모듈의 열화를 효과적으로 밸런싱하여 배터리 팩의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.Through such a configuration, the battery deterioration balancing apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention has the effect of effectively balancing the deterioration of a plurality of battery modules to extend the life of the battery pack.
도 3 내지 도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치의 작동 구성을 나타내는 사시도이다. 또한, 본 실시예에서는, 앞선 실시예에 대한 설명이 유사하게 적용될 수 있는 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이점이 있는 부분을 위주로 설명하도록 한다.3 to 5 are perspective views showing the operation configuration of the battery deterioration balancing device according to an embodiment of the present invention. In addition, in the present embodiment, a detailed description of parts to which the description of the above embodiments may be similarly applied will be omitted, and description will be given focusing on differences.
먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 제1 배터리 모듈(11)과 제2 배터리 모듈(12)을 최외곽 배터리 모듈로 선택할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 제1 배터리 스위치(101)는 개방시키고, 제2 배터리 스위치(102) 및 제3 배터리 스위치(103)는 폐쇄시킬 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 모터(550)를 통해 상부 커넥터(510)를 회전시켜 양극 단자 연결부(210) 및 음극 단자 연결부(230)가 각각 제2 배터리 모듈(12)의 양극 단자(P2) 및 제1 배터리 모듈(11)의 음극 단자(N1)에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 이 경우, 3개의 배터리 모듈은, 제2 배터리 모듈(12), 제3 배터리 모듈(13) 및 제1 배터리 모듈(11) 순으로 직렬 연결될 수 있다.First, referring to FIG. 3, the
이어서, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 제2 배터리 모듈(12)과 제3 배터리 모듈(13)을 최외곽 배터리 모듈로 선택할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 제2 배터리 스위치(102)는 개방시키고, 제1 배터리 스위치(101) 및 제3 배터리 스위치(103)는 폐쇄시킬 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 모터(550)를 통해 상부 커넥터(510)를 회전시켜 양극 단자 연결부(210) 및 음극 단자 연결부(230)가 각각 제3 배터리 모듈(13)의 양극 단자(P3) 및 제2 배터리 모듈(12)의 음극 단자(N2)에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 이 경우, 3개의 배터리 모듈은, 제3 배터리 모듈(13), 제1 배터리 모듈(11) 및 제2 배터리 모듈(12) 순으로 직렬 연결될 수 있다.Subsequently, referring to FIG. 4, the
이어서, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 제1 배터리 모듈(11)과 제3 배터리 모듈(13)을 최외곽 배터리 모듈로 선택할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 제3 배터리 스위치(103)는 개방시키고, 제1 배터리 스위치(101) 및 제2 배터리 스위치(102)는 폐쇄시킬 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 모터(550)를 통해 상부 커넥터(510)를 회전시켜 양극 단자 연결부(210) 및 음극 단자 연결부(230)가 각각 제1 배터리 모듈(11)의 양극 단자(P1) 및 제3 배터리 모듈(13)의 음극 단자(N3)에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 이 경우, 3개의 배터리 모듈은, 제1 배터리 모듈(11), 제2 배터리 모듈(12) 및 제3 배터리 모듈(13) 순으로 직렬 연결될 수 있다.Subsequently, referring to FIG. 5, the
또한, 본 발명에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치는, 배터리 팩에 구비될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 본 발명에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 배터리 팩은, 하나 이상의 이차 전지, 상기 배터리 열화 밸런싱 장치, 전장품(BMS나 릴레이, 퓨즈 등 구비) 및 케이스 등을 포함할 수 있다.In addition, the battery deterioration balancing apparatus according to the present invention may be provided in the battery pack. That is, the battery pack according to the present invention may include the battery deterioration balancing device according to the present invention described above. Here, the battery pack may include one or more secondary batteries, the battery deterioration balancing device, an electronic device (with a BMS, a relay, a fuse, etc.), a case, and the like.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 열화 밸런싱 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 6에서, 각 단계의 수행 주체는, 앞서 설명한 본 발명에 따른 배터리 열화 밸런싱 장치의 각 구성요소라 할 수 있다.6 is a flowchart schematically illustrating a battery degradation balancing method according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6, the performing agent of each step may be referred to as each component of the battery deterioration balancing apparatus according to the present invention described above.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 열화 밸런싱 방법은, 선택 단계(S100), 개방 단계(S110) 및 연결 단계(S120)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the battery degradation balancing method according to the present invention includes a selection step S100, an opening step S110, and a connection step S120.
먼저, 상기 선택 단계(S100)에서는, 복수의 배터리 모듈 중 직렬 연결 순으로 최외곽이 되는 최외곽 배터리 모듈 2개를 선택할 수 있다. 이어서, 상기 개방 단계(S110)에서는, 최외곽 배터리 모듈 사이의 전기적 경로를 개방시킬 수 있다. 이어서, 상기 연결 단계(S120)에서는, 최외곽 배터리 모듈의 각 양극 단자와 음극 단자에 배터리 팩의 양극 단자와 음극 단자를 선택적으로 연결시킬 수 있다.First, in the selection step S100, two outermost battery modules, which are the outermost in a serial connection order, may be selected among the plurality of battery modules. Subsequently, in the opening step S110, an electrical path between the outermost battery modules may be opened. Subsequently, in the connecting step S120, the positive terminal and the negative terminal of the battery pack may be selectively connected to each positive terminal and the negative terminal of the outermost battery module.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 연결 단계(S120)에서는, 최외곽 배터리 모듈 중 양극 단자가 개방되어 있는 제1 최외곽 배터리 모듈의 양극 단자에 배터리 팩의 양극 단자를 연결시키고, 최외곽 배터리 모듈 중 음극 단자가 개방되어 있는 제2 최외곽 배터리 모듈의 음극 단자에 배터리 팩의 음극 단자를 연결시킬 수 있다.Preferably, in the connecting step (S120) according to an embodiment of the present invention, the positive terminal of the battery pack is connected to the positive terminal of the first outermost battery module, the positive terminal of the outermost battery module is open, The negative terminal of the battery pack may be connected to the negative terminal of the second outermost battery module in which the negative terminal of the outer battery module is opened.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 선택 단계(S100)에서는, 최외곽 배터리 모듈의 연결 시간을 측정하고, 연결 시간의 누적 시간을 기초로 최외곽 배터리 모듈을 선택할 수 있다.Preferably, in the selection step (S100) according to an embodiment of the present invention, the connection time of the outermost battery module may be measured, and the outermost battery module may be selected based on the accumulated time of the connection time.
또한, 상기 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 프로세서는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리 장치에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수 있다.In addition, when the control logic is implemented in software, the processor may be implemented in a set of program modules. In this case, the program module may be stored in the memory device and executed by the processor.
또한, 프로세서의 다양한 제어 로직들은 적어도 하나 이상이 조합되고, 조합된 제어 로직들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 체계로 작성되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 접근이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 상기 기록 매체는, ROM, RAM, 레지스터, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크 및 광 데이터 기록장치를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다. 또한, 상기 코드 체계는 네트워크로 연결된 컴퓨터에 분산되어 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 상기 조합된 제어 로직들을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.In addition, various control logics of the processor may be combined with at least one, and the combined control logics may be written in a computer readable code system so that the computer readable access is not limited in kind. In one example, the recording medium includes at least one selected from the group consisting of a ROM, a RAM, a register, a CD-ROM, a magnetic tape, a hard disk, a floppy disk, and an optical data recording device. In addition, the code system may be distributed and stored and executed in a networked computer. In addition, functional programs, code, and segments for implementing the combined control logics can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention pertains.
한편, 본 명세서에서는 상, 하, 좌, 우, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.In the present specification, terms indicating directions such as up, down, left, right, before, and after are used, but these terms are merely for convenience of description and may vary depending on the location of the object or the location of the observer. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be made.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
10: 배터리 모듈
11: 제1 배터리 모듈
12: 제2 배터리 모듈
13: 제3 배터리 모듈
50: 차량 부하
100: 배터리 스위치
101: 제1 배터리 스위치
102: 제2 배터리 스위치
103: 제3 배터리 스위치
210: 양극 단자 연결부
230: 음극 단자 연결부
300: 프로세서
400: 메모리 디바이스
510: 상부 커넥터
530: 하부 커넥터
550: 모터10: battery module
11: first battery module
12: second battery module
13: third battery module
50: vehicle load
100: battery switch
101: first battery switch
102: second battery switch
103: third battery switch
210: positive terminal connection
230: negative terminal connection
300: processor
400: memory device
510: top connector
530: lower connector
550: motor
Claims (10)
각 배터리 모듈 사이에 구비되어 각 배터리 모듈 사이의 전기적 경로를 개폐할 수 있도록 구성된 복수의 배터리 스위치;
상기 배터리 팩의 양극 단자와 전기적으로 연결되어, 상기 복수의 배터리 모듈 중 각 배터리 모듈의 양극 단자에 선택적으로 각각 연결될 수 있도록 구성된 양극 단자 연결부;
상기 배터리 팩의 음극 단자와 전기적으로 연결되어, 상기 복수의 배터리 모듈 중 각 배터리 모듈의 음극 단자에 선택적으로 각각 연결될 수 있도록 구성된 음극 단자 연결부; 및
상기 복수의 배터리 모듈 중 직렬 연결 순으로 최외곽이 되는 최외곽 배터리 모듈 2개를 선택하고, 각각의 최외곽 배터리 모듈 사이에 구비된 상기 배터리 스위치로 전기적 경로를 개방하도록 명령을 전달하며, 상기 최외곽 배터리 모듈의 각 양극 단자와 음극 단자에 상기 양극 단자 연결부 및 상기 음극 단자 연결부를 선택적으로 연결시키도록 구성된 프로세서
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열화 밸런싱 장치.
An apparatus for balancing battery deterioration of a plurality of battery modules provided in a battery pack and having at least one secondary battery and configured to be electrically connected in series with each other,
A plurality of battery switches provided between each battery module and configured to open and close an electrical path between each battery module;
A positive terminal connection part electrically connected to the positive terminal of the battery pack, the positive terminal connecting part configured to be selectively connected to the positive terminal of each battery module among the plurality of battery modules;
A negative terminal connection part electrically connected to the negative terminal of the battery pack, the negative terminal connecting part configured to be selectively connected to each negative terminal of each battery module among the plurality of battery modules; And
Selecting the two outermost battery modules, which are the outermost in the serial connection order, of the plurality of battery modules, and transmitting a command to open an electrical path to the battery switches provided between the outermost battery modules; A processor configured to selectively connect the positive terminal connection part and the negative terminal connection part to respective positive and negative terminals of an outer battery module;
Battery deterioration balancing device comprising a.
상기 프로세서는, 상기 최외곽 배터리 모듈 중 양극 단자가 개방되어 있는 제1 최외곽 배터리 모듈의 양극 단자에 상기 양극 단자 연결부를 연결시키고, 상기 최외곽 배터리 모듈 중 음극 단자가 개방되어 있는 제2 최외곽 배터리 모듈의 음극 단자에 상기 음극 단자 연결부를 연결시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 열화 밸런싱 장치.
The method of claim 1,
The processor is configured to connect the positive terminal connection portion to a positive terminal of the first outermost battery module in which the positive terminal of the outermost battery module is opened, and the second outermost battery in which the negative terminal of the outermost battery module is open. Battery deterioration balancing device, characterized in that configured to connect the negative terminal connection to the negative terminal of the battery module.
상기 프로세서는, 상기 복수의 배터리 스위치 중 각각의 최외곽 배터리 모듈 사이를 직접 연결할 수 있도록 구비된 상기 배터리 스위치를 개방시키고, 나머지 배터리 스위치는 폐쇄시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 열화 밸런싱 장치.
The method of claim 2,
And the processor is configured to open the battery switch provided to directly connect between the outermost battery modules of the plurality of battery switches, and close the remaining battery switches.
상기 프로세서는, 상기 복수의 배터리 모듈 중 직렬 연결 순으로 연속된 2개의 배터리 모듈을 상기 최외곽 배터리 모듈로 선택하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 열화 밸런싱 장치.
The method of claim 1,
And the processor is configured to select, as the outermost battery module, two battery modules consecutively connected in series among the plurality of battery modules.
상기 복수의 배터리 모듈은, 제1 배터리 모듈, 제2 배터리 모듈 및 제3 배터리 모듈을 포함하고,
상기 제1 배터리 모듈의 음극 단자는, 상기 배터리 스위치를 사이에 두고 상기 제2 배터리 모듈의 양극 단자에 전기적으로 직접 연결될 수 있고,
상기 제2 배터리 모듈의 음극 단자는, 상기 배터리 스위치를 사이에 두고 상기 제3 배터리 모듈의 양극 단자에 전기적으로 직접 연결될 수 있고,
상기 제3 배터리 모듈의 음극 단자는, 상기 배터리 스위치를 사이에 두고 상기 제1 배터리 모듈의 양극 단자에 전기적으로 직접 연결될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 열화 밸런싱 장치.
The method of claim 1,
The plurality of battery modules include a first battery module, a second battery module, and a third battery module,
The negative terminal of the first battery module may be electrically connected directly to the positive terminal of the second battery module with the battery switch interposed therebetween.
The negative terminal of the second battery module may be electrically connected directly to the positive terminal of the third battery module with the battery switch interposed therebetween.
The negative electrode terminal of the third battery module, the battery degradation balancing device, characterized in that configured to be electrically connected directly to the positive terminal of the first battery module with the battery switch therebetween.
상기 프로세서는, 상기 최외곽 배터리 모듈의 연결 시간을 측정하고, 상기 연결 시간의 누적 시간을 기초로 상기 최외곽 배터리 모듈을 선택하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 열화 밸런싱 장치.
The method of claim 1,
And the processor is configured to measure a connection time of the outermost battery module and select the outermost battery module based on a cumulative time of the connection time.
A battery pack comprising a battery deterioration balancing device according to any one of claims 1 to 6.
상기 복수의 배터리 모듈 중 직렬 연결 순으로 최외곽이 되는 최외곽 배터리 모듈 2개를 선택하는 선택 단계;
상기 최외곽 배터리 모듈 사이의 전기적 경로를 개방시키는 개방 단계; 및
상기 최외곽 배터리 모듈의 각 양극 단자와 음극 단자에 상기 배터리 팩의 양극 단자와 음극 단자를 선택적으로 연결시키는 연결 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열화 밸런싱 방법.
A method of balancing battery deterioration of a plurality of battery modules provided in a battery pack and having at least one secondary battery and configured to be electrically connected in series with each other,
Selecting two outermost battery modules, the outermost battery modules being the outermost in a serial connection order of the plurality of battery modules;
Opening the electrical path between the outermost battery modules; And
A connection step of selectively connecting the positive terminal and the negative terminal of the battery pack to each positive terminal and the negative terminal of the outermost battery module;
Battery degradation balancing method comprising a.
상기 연결 단계는, 상기 최외곽 배터리 모듈 중 양극 단자가 개방되어 있는 제1 최외곽 배터리 모듈의 양극 단자에 상기 배터리 팩의 양극 단자를 연결시키고, 상기 최외곽 배터리 모듈 중 음극 단자가 개방되어 있는 제2 최외곽 배터리 모듈의 음극 단자에 상기 배터리 팩의 음극 단자를 연결시키는 것을 특징으로 하는 배터리 열화 밸런싱 방법.
The method of claim 8,
The connecting step may include connecting the positive terminal of the battery pack to the positive terminal of the first outermost battery module of which the positive terminal of the outermost battery module is opened, and the negative terminal of the outermost battery module to be opened; 2. The battery deterioration balancing method of connecting the negative terminal of the battery pack to the negative terminal of the outermost battery module.
상기 선택 단계는, 상기 최외곽 배터리 모듈의 연결 시간을 측정하고, 상기 연결 시간의 누적 시간을 기초로 상기 최외곽 배터리 모듈을 선택하는 것을 특징으로 하는 배터리 열화 밸런싱 방법.The method of claim 8,
The selecting step may include measuring a connection time of the outermost battery module and selecting the outermost battery module based on a cumulative time of the connection time.
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- 2018-08-13 KR KR1020180094440A patent/KR102591062B1/en active IP Right Grant
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