KR20200086471A - 배터리팩의 온도 추정 장치 및 방법, 그리고 배터리팩의 이상여부 진단 방법 및 장치 - Google Patents
배터리팩의 온도 추정 장치 및 방법, 그리고 배터리팩의 이상여부 진단 방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
Description
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩의 이상여부 진단 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 온도 추정부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 스위칭 소자의 드레인 전류에 대한 드레인-소스간 On 저항 특성 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 스위칭 소자의 온도에 대한 드레인-소스간 On 저항 특성 데이터를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩의 이상여부 진단 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 6의 배터리팩의 온도 추정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리팩의 이상여부 진단 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩 진단 시스템을 나타내는 개략 구성도이다.
2: 스위칭부 3: 배터리 관리 시스템(BMS)
10: 모니터링부 20: 온도 추정부
21: 전압 측정부 22: 전류 측정부
23: 메모리 24: On 저항값 추정부
25: 온도값 추정부 30: 제어부
40: 통신부 210: 전자파 내성 시험 장치
220: 진단 컴퓨터 300: 배터리 관리 시스템(BMS)
310: 마이크로 컨트롤러(MCU) 320: 메모리
330: 입출력 인터페이스 340: 통신 인터페이스
Claims (16)
- 배터리팩 내부의 반도체 스위칭 소자의 드레인 전류를 측정하는 단계;
상기 반도체 스위칭 소자의 드레인 전류에 대한 드레인-소스간 On 저항 특성 데이터를 이용하여, 상기 측정된 드레인 전류에 대한 드레인-소스간 On 저항값을 추정하는 단계; 및
상기 반도체 스위칭 소자의 온도에 대한 드레인-소스간 On 저항 특성 데이터를 이용하여, 상기 추정된 On 저항값에 대한 온도를 추정하는 단계를 포함하는 배터리팩의 온도 추정 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 반도체 스위칭 소자는, 상기 배터리팩에 마련된 다수의 배터리셀의 충방전 전류 흐름을 제어하기 위한 스위칭 소자인 배터리팩의 온도 추정 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 반도체 스위칭 소자는, MOSFET인 배터리팩의 온도 추정 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 드레인 전류에 대한 드레인-소스간 On 저항 특성 데이터는, 상기 반도체 스위칭 소자의 게이트-소스간 전압별로 상기 드레인 전류와 On 저항값의 관계가 미리 정의된 특성 데이터인 배터리팩의 온도 추정 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 반도체 스위칭 소자의 온도에 대한 드레인-소스간 On 저항 특성 데이터는, 상기 반도체 스위칭 소자의 게이트-소스간 전압별로 상기 온도와 On 저항값의 관계가 미리 정의된 특성 데이터인 배터리팩의 온도 추정 방법. - 청구항 2에 있어서,
상기 반도체 스위칭 소자의 드레인 전류를 측정하는 단계는, 드레인 전류로서 배터리팩의 전류를 측정하는 배터리팩의 온도 추정 방법. - 배터리팩 내부의 반도체 스위칭 소자의 게이트-소스간 전압을 측정하는 전압 측정부;
상기 반도체 스위칭 소자의 드레인 전류를 측정하는 전류 측정부;
상기 반도체 스위칭 소자의 드레인 전류에 대한 드레인-소스간 On 저항 특성 데이터 및 상기 반도체 스위칭 소자의 온도에 대한 드레인-소스간 On 저항 특성 데이터가 저장된 메모리;
상기 반도체 스위칭 소자의 드레인 전류에 대한 드레인-소스간 On 저항 특성 데이터를 이용하여, 상기 측정된 드레인 전류에 대한 드레인-소스간 On 저항값을 추정하는 On 저항값 추정부; 및
상기 반도체 스위칭 소자의 온도에 대한 드레인-소스간 On 저항 특성 데이터를 이용하여, 상기 추정된 On 저항값에 대한 온도를 추정하는 온도값 추정부를 포함하는 배터리팩의 온도 추정 장치. - 배터리팩 내부에 마련된 온도 센서의 측정온도를 모니터링하는 단계;
상기 측정온도의 변화폭이 미리 설정된 변화 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 배터리팩 내부의 반도체 스위칭 소자의 On 저항특성을 이용하여 배터리팩의 온도를 추정하는 단계; 및
상기 온도 센서의 측정온도와 상기 추정된 온도의 온도차에 기초하여 상기 온도 센서의 이상여부를 진단하는 단계를 포함하는 배터리팩의 이상여부 진단 방법. - 청구항 8에 있어서,
상기 배터리팩의 온도를 추정하는 단계는,
상기 배터리팩 내부의 반도체 스위칭 소자의 드레인 전류를 측정하는 단계;
상기 반도체 스위칭 소자의 드레인 전류에 대한 드레인-소스간 On 저항 특성 데이터를 이용하여, 상기 측정된 드레인 전류에 대한 드레인-소스간 On 저항값을 추정하는 단계; 및
상기 반도체 스위칭 소자의 온도에 대한 드레인-소스간 On 저항 특성 데이터를 이용하여, 상기 추정된 On 저항값에 대한 온도를 추정하는 단계를 포함하는 배터리팩의 이상여부 진단 방법. - 청구항 8에 있어서,
상기 반도체 스위칭 소자는, 상기 배터리팩에 마련된 다수의 배터리셀의 충방전 전류 흐름을 제어하기 위한 스위칭 소자인 배터리팩의 이상여부 진단 방법. - 청구항 8에 있어서,
상기 반도체 스위칭 소자는, MOSFET인 배터리팩의 이상여부 진단 방법. - 청구항 8에 있어서,
상기 온도차가 소정범위를 만족하지 않는 횟수가 미리 설정된 기준 횟수를 연속 초과하는 경우, 경고 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 배터리팩의 이상여부 진단 방법. - 청구항 8에 있어서,
상기 미리 설정된 변화 조건은, 상기 배터리팩의 전자파 내성 시험시 노이즈 유입에 의해 측정되는 변화폭에 기초하여 설정되는 배터리팩의 이상여부 진단 방법. - 배터리팩 내부에 마련된 온도 센서의 측정온도를 모니터링하는 모니터링부;
상기 배터리팩 내부의 반도체 스위칭 소자의 On 저항특성을 이용하여 배터리팩의 온도를 추정하는 온도 추정부; 및
상기 측정온도의 변화폭이 미리 설정된 변화 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 온도 센서의 측정온도와 상기 추정된 온도의 온도차에 기초하여, 상기 온도 센서의 이상여부를 진단하는 제어부를 포함하는 배터리팩의 이상여부 진단 장치. - 청구항 14에 있어서,
외부와 통신가능한 통신부를 더 구비하며,
상기 제어부는, 상기 온도차가 소정범위를 만족하지 않는 횟수가 미리 설정된 기준 횟수를 연속 초과하는 경우, 통신부를 통해 외부로 경고 신호를 송신하는 배터리팩의 이상여부 진단 장치. - 전자파 내성 시험을 위해, 전자파노이즈를 발생시켜 배터리팩에 방사하는 전자파 내성 시험 장치; 및
상기 전자파노이즈가 방사되는 배터리팩에 연결되어, 상기 전자파노이즈가 방사될 때, 상기 배터리팩 내부의 온도 센서로부터 측정되는 온도와, 상기 배터리팩 내부의 반도체 스위칭 소자에 대하여 측정된 전압, 전류 및 On 저항특성에 기초하여 추정되는 온도와, 상기 전자파노이즈가 방사되는 타이밍에 기초하여 상기 배터리팩의 전자파 내성을 진단하는 진단 컴퓨터를 포함하는 배터리팩 진단 시스템.
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