KR20210022418A - 배터리 시스템 및 배터리 시스템의 운용 방법 - Google Patents

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Abstract

배터리 시스템은, 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩, 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩 각각과 제1 라인 및 제2 라인 사이에 연결되어 있는 적어도 두 개의 제1 릴레이, 및 보조 배터리를 포함한다. 상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 전압이 높은 배터리 팩의 전압이 다른 배터리 팩의 전압에 근접하도록 상기 전압이 높은 배터리 팩이 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 보조 배터리로 방전하고, 상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 전압이 낮은 배터리 팩의 전압이 다른 배터리 팩의 전압에 근접하도록 상기 전압이 낮은 배터리 팩이 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 보조 배터리에 의해 충전되며, 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩은 운용 중에 병렬 연결된다.

Description

배터리 시스템 및 배터리 시스템의 운용 방법{BATTERY SYSTEM AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 개시는 배터리 시스템 및 배터리 시스템의 운용 방법에 관한 것이다.
전력 저장 시스템(Energy Storage System), 고용량 전기 자동차의 경우 복수의 배터리 팩을 병렬 연결한 배터리 시스템이 적용될 수 있다.
복수의 배터리 팩 각각의 퇴화 정도가 다르므로, 복수의 배터리 팩 간의 전압, 용량 등의 편차가 존재할 수 있다. 복수의 배터리 팩이 병렬로 연결될 때, 복수의 배터리 팩 간의 전압, 용량 등의 편차에 의한 과전류가 발생할 수 있다.
또한, 병렬 연결된 복수의 배터리 팩 중 특정 배터리 팩의 셀에 누설 전류가 발생한 경우, 누설 전류가 발생한 셀로 전류 쏠림 현상이 발생하여 발화와 같은 위험 상황이 발생할 수 있다.
복수의 배터리 팩이 병렬 연결될 때 배터리 팩 간의 전압, 용량 편차로 인한 과전류 발생을 방지할 수 있는 배터리 시스템 및 배터리 시스템 운용 방법을 제공하고자 한다.
발명의 한 특징에 따른 배터리 시스템은, 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩, 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩 각각과 제1 라인 및 제2 라인 사이에 연결되어 있는 적어도 두 개의 제1 릴레이, 및 보조 배터리를 포함한다. 상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 전압이 높은 배터리 팩의 전압이 다른 배터리 팩의 전압에 근접하도록 상기 전압이 높은 배터리 팩이 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 보조 배터리로 방전하고, 상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 전압이 낮은 배터리 팩의 전압이 다른 배터리 팩의 전압에 근접하도록 상기 전압이 낮은 배터리 팩이 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 보조 배터리에 의해 충전될 수 있다. 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩은 운용 중에 병렬 연결된다.
상기 배터리 시스템은, 상기 보조 배터리의 양극 및 음극에 양단이 연결되어 있는 양방향 DC-DC 컨버터, 및 상기 제1 라인 및 상기 제2 라인과 상기 양방향 DC-DC 컨버터의 다른 양단 사이에 연결되어 있는 제2 릴레이를 더 포함하고, 상기 보조 배터리의 충전 또는 방전 경로는 상기 제2 릴레이 및 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다.
상기 높은 전압 배터리 팩이 방전할 때, 상기 높은 전압 배터리 팩으로부터 방전된 전력은 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나, 상기 제2 릴레이, 및 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 통해 상기 보조 배터리를 충전할 수 있다.
상기 낮은 전압 배터리 팩이 상기 보조 배터리에 의해 충전될 때, 상기 보조 배터리로부터 방전된 전력은 상기 양방향 DC-DC 컨버터, 상기 제2 릴레이, 및 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 전압이 낮은 배터리 팩을 충전할 수 있다.
상기 배터리 시스템은, 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩 각각으로부터 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩의 상태를 지시하는 배터리 팩 상태 신호를 수신하고, 상기 배터리 팩 상태 신호에 기초하여 충전 또는 방전이 필요한 배터리 팩을 검출하며, 상기 검출된 배터리 팩과 상기 보조 배터리를 연결하고, 상기 검출된 배터리 팩과 상기 보조 배터리 간의 충전 또는 방전을 제어하는 메인 제어 회로를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩 각각은, 대응하는 배터리 팩의 전압, 전류, 및 온도를 측정하여 상기 대응하는 배터리 팩의 상태를 지시하는 상기 배터리 팩 상태 신호를 생성하는 배터리 관리 시스템을 포함하며, 상기 배터리 관리 시스템은, 상기 메인 제어의 제어에 따라 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 제1 릴레이를 구동시키는 릴레이 구동 신호를 생성할 수 있다.
상기 배터리 시스템은, 상기 메인 제어 회로에 의해 제어되고, 상기 보조 배터리의 양극 및 음극에 양단이 연결되어 있는 양방향 DC-DC 컨버터, 및 상기 메인 제어 회로에 의해 제어되고, 상기 제1 라인 및 상기 제2 라인과 상기 양방향 DC-DC 컨버터의 다른 양단 사이에 연결되어 있는 제2 릴레이를 더 포함할 수 있다.
상기 높은 전압 배터리 팩이 방전할 때, 상기 메인 제어 회로는, 상기 전압이 높은 배터리 팩에 연결된 제1 릴레이가 닫히도록 제어하고, 상기 제2 릴레이를 닫으며, 상기 전압이 높은 배터리 팩으로부터 방전된 전력이 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 통해 변환되어 상기 보조 배터리에 공급되도록 제어할 수 있다.
상기 낮은 전압 배터리 팩이 상기 보조 배터리에 의해 충전될 때, 상기 메인 제어 회로는, 상기 낮은 전압 배터리 팩에 연결된 제1 릴레이가 닫히도록 제어하고, 상기 제2 릴레이를 닫으며, 상기 보조 배터리로부터 방전된 전력이 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 통해 변환되어 상기 낮은 전압 배터리 팩에 공급되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩, 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩 각각과 제1 라인 및 제2 라인 사이에 연결되어 있는 적어도 두 개의 제1 릴레이, 및 보조 배터리를 포함하는 배터리 시스템의 운용 방법은, 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 및 제2 배터리가 전기적으로 분리되는 단계, 상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 충전 또는 방전이 필요한 배터리 팩을 검출하는 단계, 상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 전압이 높은 배터리 팩의 전압이 다른 배터리 팩의 전압에 근접하도록 상기 전압이 높은 배터리 팩이 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 보조 배터리로 방전하는 단계, 및 상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 전압이 낮은 배터리 팩의 전압이 다른 배터리 팩의 전압에 근접하도록 상기 전압이 낮은 배터리 팩이 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 보조 배터리에 의해 충전되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 높은 전압 배터리 팩이 상기 보조 배터리로 방전하는 단계는, 상기 높은 전압 배터리 팩으로부터 방전된 전력이 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나, 제2 릴레이, 및 양방향 DC-DC 컨버터를 통해 상기 보조 배터리를 충전하는 단계를 포함하고, 상기 제2 릴레이 및 상기 양방향 DC-DC 컨버터는, 상기 대응하는 제1 릴레이와 상기 보조 배터리 사이에 연결될 수 있다.
상기 낮은 전압 배터리 팩이 상기 보조 배터리에 의해 충전되는 단계는, 상기 보조 배터리로부터 방전된 전력이 양방향 DC-DC 컨버터, 제2 릴레이, 및 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 전압이 낮은 배터리 팩을 충전하는 단계를 포함하고, 상기 제2 릴레이 및 상기 양방향 DC-DC 컨버터는, 상기 대응하는 제1 릴레이와 상기 보조 배터리 사이에 연결될 수 있다.
상기 배터리 시스템의 운용 방법은, 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩 각각으로부터 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩의 상태를 지시하는 배터리 팩 상태 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 배터리 팩 상태 신호에 기초하여 상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 충전 또는 방전이 필요한 배터리 팩을 검출할 수 있다.
상기 배터리 시스템의 운용 방법은, 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩 각각의 전압, 전류, 및 온도를 측정하여 배터리 팩의 상태를 지시하는 상기 배터리 팩 상태 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
복수의 배터리 팩이 병렬 연결될 때 배터리 팩 간의 전압, 용량 편차로 인한 과전류 발생을 방지할 수 있는 배터리 시스템 및 배터리 시스템 운용 방법을 제공한다.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하여 제어 모듈(20)에 대해서 설명한다.
도 3은 배터리 팩 장치의 릴레이들 중 하나를 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 정션 박스를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 배터리 시스템의 운용 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명은 병렬 연결된 복수의 배터리 팩을 사용하는 전기 자동차, 전력 저장 시스템 등에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 배터리 시스템은 복수의 배터리 팩을 병렬 연결하기 전에 배티리 팩 간의 전압을 맞추기 위한 보조 배터리 및 보조 배터리와 배터리 팩 간의 전력 전달을 위한 구성들을 포함할 수 있다. 전력 전달을 위한 구성들은 양방향 DC-DC 컨버터, 릴레이, 및 이들을 제어하기 위한 회로를 포함할 수 있다.
예를 들어, 병렬 연결 전, 복수의 배터리 팩 중 소정 범위를 벗어난 높은 전압의 배터리 팩과 보조 배터리가 연결되어, 해당 배터리 팩의 전압이 다른 배터리 팩들의 전압에 기초한 기준 전압에 도달할 때까지 해당 배터리 팩이 방전하고, 보조 배터리는 방전 전력에 의해 충전될 수 있다. 또한, 병렬 연결 전, 복수의 배터리 팩 중 소정 범위를 벗어난 낮은 전압의 배터리 팩과 보조 배터리가 연결되어, 해당 배터리 팩의 전압이 다른 배터리 팩들의 전압에 기초한 기준 전압에 도달할 때까지 해당 배터리 팩이 보조 배터리로부터 전달되는 전력에 의해 충전될 수 있다.
이 때, 보조 배터리는 높은 전압의 배터리 팩에 의해 충전되거나 낮은 전압을 충전해야 하기 위한 적절한 수준의 충전 상태로 제어될 수 있다. 아울러, 보조 배터리는 전기 자동차, 전력 저장 시스템 등을 구성하는 전장 부하에 전력을 공급할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및/또는 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 배터리 시스템(1)은 배터리 팩 장치(10), 제어 모듈(20), 및 보조 배터리(30)를 포함한다. 전자 제어부(Electronic Control Unit, ECU)(6)는 배터리 시스템(1)이 적용된 전기 자동차, 전력 저장 시스템 등을 제어하는 구성이다. 설명의 편의를 위해 배터리 시스템(1)이 전기 자동차에 적용된 것으로 이하의 실시예를 설명한다.
배터리 팩 장치(10)는 4 개의 배터리 팩(10_1~10_4) 및 4개의 릴레이(11_1~11_4)를 포함한다. 도 1에서는 배터리 팩 장치(10)가 4 개의 배터리 팩을 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 일 예로서 필요한 전원에 맞추어 복수의 배터리 팩 개수가 결정될 수 있다. 배터리 팩(10_1~10_4)의 양극 및 음극은 제1 라인(2) 및 제2 라인(3)에 릴레이(11_1~11_4)를 통해 전기적으로 연결된다.
배터리 팩(10_1~10_4) 각각은 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)(100_1~100_4)을 포함한다. BMS(100_1~100_4)는 대응하는 배터리 팩(10_1~10_4)의 전압, 전류, 온도 등을 측정하여 배터리 팩의 상태를 지시하는 배터리 팩 상태 신호(PS1~PS4)를 생성하고, 대응하는 배터리 팩(10_1~10_4)의 충전 상태(State of Charge, SOC)를 추정할 수 있으며, 제어 모듈(20)로부터 전송되는 배터리 팩 제어 신호(PC1~PC4)에 따라 대응하는 릴레이(11_1~11_4)를 구동시키는 릴레이 구동 신호(RC1~RC4)를 생성할 수 있다.
제어 모듈(20)은 배터리 팩 장치(10)를 운용하고, 배터리 팩(10_1~10_4) 중 충전 또는 방전이 필요한 배터리 팩을 검출하여 보조 배터리(30)와 연결하여 검출된 배터리 팩의 전압을 조정할 수 있다.
도 2를 참조하여 제어 모듈(20)에 대해서 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 제어 모듈을 나타낸 도면이다.
제어 모듈(20)은 메인 제어 회로(Main Control Unit, MCU)(21), 릴레이(22), 및 양방향 DC-DC 컨버터(23)를 포함할 수 있다.
MCU(21)는 ECU(6)로부터 전기 자동차의 운행 상태, 공급해야 하는 전력 등을 지시하는 제어 신호(CS)를 수신할 수 있고, MCU(21)는 배터리 팩(10_1~10_4) 각각의 BMS(100_1~100_4)로부터 배터리 팩 상태 신호(PS1~PS4)를 수신한다. 배터리 팩 상태 신호(PS1~PS4) 각각은 대응하는 배터리 팩(10_1~10_4)의 충전 상태, 전압, 전류, 온도, 이상 여부 등에 대한 정보를 지시할 수 있다. MCU(21)는 배터리 팩 상태 신호(PS1~PS4)에 기초하여 배터리 팩(10_1~10_4)의 운용을 제어하기 위한 배터리 팩 제어 신호(PC1~PC4)를 생성할 수 있다. 또한, MCU(21)는 전기 자동차의 키 오프 후, 분리된 배터리 팩(10_1~10_4)으로부터 수신되는 배터리 팩 상태 신호(PS1~PS4)에 기초하여 충전 또는 방전이 필요한 배터리 팩을 검출하고, 검출된 배터리 팩에 연결된 릴레이(11_1~11_4)를 제어하기 위해 배터리 팩 제어 신호(PC1~PC4)를 생성할 수 있다. 아울러, MCU(21)는 배터리 팩(10_1~10_4) 중 충전 또는 방전이 필요한 것으로 검출된 배터리 팩(10_1~10_4)과 양방향 DC-DC 컨버터(23)를 연결하기 위해 릴레이 제어 신호(RC6)를 생성할 수 있다.
릴레이(22)는 두 개의 스위치(211, 213) 및 프리차지를 위한 저항(212) 및 스위치(214)를 포함한다. 릴레이(22)가 닫히는 순간에 써지 전류(surge current)가 발생하는 것을 방지하기 위해 프리차지용 저항(212) 및 스위치(214)를 스위치(211)와 병렬 연결하고, 스위치(214)를 소정 지연 기간 동안 온 시킨 후, 스위치(211)를 턴 온 시킬 수 있다.
스위치(211)의 일단은 제1 라인(2)에 연결되어 있고, 스위치(211)의 타단은 양방향 DC-DC 컨버터(23)의 양단자(233)에 연결되어 있다. 직렬 연결된 저항(212) 및 스위치(214)는 스위치(211)와 병렬 연결되어 있다. 스위치(213)의 일단은 제2 라인(3)에 연결되어 있고, 스위치(213)의 타단은 양방향 DC-DC 컨버터(23)의 음단자(234)에 연결되어 있다. 양방향 DC-DC 컨버터(23)의 양단자(233) 및 음단자(234)는 각 단자에 공급되는 전압의 상대적인 크기에 따른 구분으로, 전압의 극성을 언급하는 것은 아니다. 즉, 양단자에 인가되는 전압이 음단자에 인가되는 전압에 비해 높은 전압일 뿐, 음단자에 그라운드 전압 보다 낮은 음 전압이 인가되는 것은 아니다.
스위치(211), 스위치(213), 및 스위치(214)는 릴레이 제어 신호(RC6)에 따라 동작한다. 예를 들어, 온 레벨의 릴레이 제어 신호(RC6)에 따라 스위치(213) 및 스위치(214)가 턴 온 된 후, 소정 지연 시간 후 스위치(211)가 턴 온 되어 릴레이(22)는 닫히고, 오프 레벨의 릴레이 제어 신호(RC6)에 따라 스위치(211) 및 스위치(213)가 턴 오프 되어 릴레이(22)가 열린다. 스위치(211)의 턴 온 이후, 스위치(214)가 턴 오프 될 수 있다.
이 때, 충전 또는 방전이 필요한 배터리 팩(10_1~10_4)에 연결되어 있는 릴레이(11_1~11_4)도 대응하는 BMS(100_1~100_4)에 의해 닫힌다. 도 1에 도시된 릴레이(11_1~11_4)는 도 3에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다.
도 3은 배터리 팩 장치의 릴레이들 중 하나를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 릴레이들 중 릴레이(11_1)만 도 3에 도시되어 있으나, 나머지 릴레이들(11_2~11_4)도 도 3에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다.
릴레이(11_1)는 두 개의 스위치(111, 113) 및 프리차지를 위한 저항(112) 및 스위치(114)를 포함한다. 스위치(111)의 일단은 제1 라인(2)에 연결되어 있고, 스위치(211)의 타단은 배터리 팩(10_1)의 양극에 연결되어 있다. 직렬 연결된 저항(112) 및 스위치(114)는 스위치(111)와 병렬 연결되어 있다. 스위치(113)의 일단은 제2 라인(3)에 연결되어 있고, 스위치(113)의 타단은 배터리 팩(10_1)의 음극에 연결되어 있다. 스위치(111) 및 스위치(113)는 BMS(100_1)에 의해 생성된 릴레이 제어 신호(RC1)에 따라 동작한다. BMS(100_1)는 MCU(21)로부터 배터리 팩(100_1)에 대한 충전 또는 방전 지시를 받으면, MCU(21)의 제어에 따라 릴레이(22)가 닫히는 시점과 동기되어 릴레이(11_1)를 닫히게 하는 릴레이 제어 신호(RC1)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 온 레벨의 릴레이 제어 신호(RC1)에 따라 스위치(113) 및 스위치(114)가 턴 온 된 후, 소정 지연 시간 후 스위치(111)가 턴 온 되어 릴레이(11_1)는 닫히고, 스위치(111)의 턴 온 이후 스위치(114)가 턴 오프 될 수 있다. 오프 레벨의 릴레이 제어 신호(RC1)에 따라 스위치(111) 및 스위치(113)가 턴 오프 되어 릴레이(11_1)가 열린다.
양방향 DC-DC 컨버터(23)는 MCU(21)로부터 전송되는 전력 제어 신호(PCS)에 따라 충전 또는 방전을 위한 전력을 전달한다. MCU(21)는 양방향 DC-DC 컨버터(23)의 전력 전달의 방향 및 전력 전달량을 제어하기 위한 전력 제어 신호(PCS)를 생성할 수 있다.
예를 들어, 배터리 팩(10_1~10_4) 중 높은 전압을 가지는 배터리 팩으로부터 보조 배터리(30)를 충전할 때, 해당 배터리 팩에 연결된 릴레이, 릴레이(22), 및 양방향 DC-DC 컨버터(23)를 포함하는 충전 경로를 통해 전력이 전달된다. 양방향 DC-DC 컨버터(23)는 전력 제어 신호(PCS)에 따라 해당 배터리 팩으로부터 공급되는 전력을 변환하여 보조 배터리(30)를 충전한다.
보조 배터리(30)로부터 배터리 팩(10_1~10_4) 중 낮은 전압을 가지는 배터리 팩으로 방전할 때, 양방향 DC-DC 컨버터(23), 릴레이(22), 및 해당 배터리 팩에 연결된 릴레이를 포함하는 방전 경로를 통해 전력이 전달된다. 양방향 DC-DC 컨버터(23)는 전력 제어 신호(PCS)에 따라 보조 배터리(30)로부터 공급되는 전력을 변환하여 해당 배터리 팩을 충전한다.
양방향 DC-DC 컨버터(23)는 공지된 양방향 DC-DC 컨버터로 구현될 수 있고, 보조 배터리(30)의 양극 및 음극에 연결된 양단자(231) 및 음단자(232), 그리고 릴레이(22)에 연결된 양단자(233) 및 음단자(234)를 포함한다. 양방향 DC-DC 컨버터(23)가 충전 경로를 형성할 때는, 양단자(233) 및 음단자(234)가 입력 측이고, 양단자(231) 및 음단자(232)가 출력 측이 된다. 반대로 양방향 DC-DC 컨버터(23)가 방전 경로를 형성할 때는, 양단자(231) 및 음단자(232)가 입력 측이고, 양단자(233) 및 음단자(234)가 출력 측이다.
보조 배터리(30)의 양극 및 음극 각각은 양방향 DC-DC 컨버터(23)의 양단자(231) 및 음단자(232)에 연결되어 있다. 아울러, 보조 배터리(30)의 양극 및 음극 각각은 릴레이(31)를 통해 출력 단자(OUT1, OUT2)에 연결되어 있다. 출력 단자(OUT1, OUT2)는 전기 자동차의 전장 부하에 연결되어 있고, 보조 배터리(30)로부터 출력 단자(OUT1, OUT2)에 연결된 전장 부하에 전력이 공급될 수 있다.
릴레이(31)는 두 개의 스위치(311, 313) 및 프리차지를 위한 저항(312) 및 스위치(314)를 포함한다. 스위치(311)의 일단은 보조 배터리(30)의 양극에 연결되어 있고, 스위치(311)의 타단은 출력 단자(OUT1)에 연결되어 있다. 직렬 연결된 저항(312) 및 스위치(314)는 스위치(311)와 병렬 연결되어 있다. 스위치(313)의 일단은 보조 배터리(30)의 음극에 연결되어 있고, 스위치(313)의 타단은 출력 단자(OUT2)에 연결되어 있다. 스위치(311) 및 스위치(313)는 MCU(21)에 의해 생성된 릴레이 제어 신호(RC5)에 따라 동작한다. MCU(21)는 ECU(6)로부터 전장 부하에 전력 공급 지시를 받으면, 릴레이(31)를 닫히게 하는 릴레이 제어 신호(RC5)를 생성할 수 있다. 이때, 릴레이(22)는 열린 상태일 수 있다. 예를 들어, 온 레벨의 릴레이 제어 신호(RC5)에 따라 스위치(313) 및 스위치(314)가 턴 온 된 후, 소정 시간 지연 후에 스위치(311)가 턴 온 되어 릴레이(31)는 닫히고, 스위치(311)의 턴 온 이후 스위치(314)가 턴 오프 될 수 있다. 오프 레벨의 릴레이 제어 신호(RC5)에 따라 스위치(311) 및 스위치(313)가 턴 오프 되어 릴레이(31)가 열린다.
다시 도 1을 참조하면, 정션 박스(40)는 제1 라인(2)에 연결되어 있는 입력 양단자 및 제2 라인(3)에 연결되어 있는 입력 음단자, 그리고 제3 라인(4)에 연결되어 있는 출력 양단자 및 제4 라인(5)에 연결되어 있는 출력 음단자를 포함한다.
정션 박스(40)는 MCU(21)로부터 전송되는 릴레이 제어 신호(RC0)에 따라 배터리 팩 장치(10)와 전기 자동차에 구성된 장치(51, 52)를 연결할 수 있다. MCU(21)는 ECU(6)로부터 수신한 제어 신호(CS) 및 배터리 팩 장치(10)로부터 수신한 배터리 팩 상태 신호(PS1-PS4)에 기초하여 정션 박스(40)를 제어하는 릴레이 제어 신호(RC0)를 생성할 수 있다. 도 1에서는 전기 자동차에 구성된 다양한 장치 중 두 개의 장치(51, 52)만이 도시되어 있으나, 전원이 필요한 다른 장치도 구비될 수 있다.
장치(51)가 전기 자동자의 모터를 구동하기 위한 인버터인 경우, 인버터(51)는 정션 박스(40)를 통해 배터리 팩 장치(10)로부터 공급되는 전력을 변환하여 모터에 공급할 수 있다. MCU(21)는 제어 신호(CS)에 기초하여 전기 자동차의 모터에 전력을 공급해야 하는 것으로 판단할 경우, 배터리 팩 장치(10)가 정션 박스(40)를 통해 인버터(51)에 연결되도록, 릴레이(11_1~11_4) 및 정션 박스(40)를 닫히게 하는 배터리 팩 제어 신호(PC1-PC4) 및 릴레이 제어 신호(RC0)를 생성할 수 있다. BMS(100_1~100_4)는 배터리 팩 제어 신호(PC1~PC4)에 따라 릴레이(11_1~11_4)를 닫히게 하는 릴레이 제어 신호(RC1-RC4)를 생성할 수 있다.
장치(52)가 충전기인 경우, 배터리 팩 장치(10)는 정션 박스(40)를 통해 연결된 충전기(52)에 의해 충전될 수 있다. 배터리 팩 장치(10)를 충전시키기 위해서, 정션 박스(40)에 충전기(52)가 연결된 경우, MCU(21)는 이를 감지하고, 릴레이(11_1~11_4) 및 정션 박스(40)를 닫히게 하는 배터리 팩 제어 신호(PC1-PC4) 및 릴레이 제어 신호(RC0)를 생성할 수 있다. BMS(100_1~100_4)는 배터리 팩 제어 신호(PC1~PC4)에 따라 릴레이(11_1~11_4)를 닫히게 하는 릴레이 제어 신호(RC1-RC4)를 생성할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 정션 박스를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 정션 박스(40)는 두 개의 스위치(41, 43) 및 프리차지를 위한 저항(42) 및 스위치(44)를 포함한다. 스위치(41)의 일단은 제1 라인(2)에 연결되어 있고, 스위치(41)의 타단은 제3 라인(4)에 연결되어 있다. 직렬 연결된 저항(42) 및 스위치(44)는 스위치(41)와 병렬 연결되어 있다. 스위치(43)의 일단은 제2 라인(3)에 연결되어 있고, 스위치(43)의 타단은 제4 라인(5)에 연결되어 있다. 스위치(41) 및 스위치(43)는 MCU(21)에 의해 생성된 릴레이 제어 신호(RC0)에 따라 동작한다. MCU(21)는 ECU(6)로부터 모터에 대한 전력 공급 지시 또는 충전기간 연결된 것으로 판단하면, 정션 박스(40)를 닫히게 하는 릴레이 제어 신호(RC0)를 생성할 수 있다. 이 때, 릴레이(22)는 열린 상태일 수 있다. 예를 들어, 온 레벨의 릴레이 제어 신호(RC0)에 따라 스위치(43) 및 스위치(44)가 턴 온 된 후, 소정 시간 지연 후에 스위치(41)가 턴 온 되어 정션 박스(40)는 닫히고, 스위치(41)의 턴 온 이후 스위치(44)가 턴 오프 될 수 있다. 오프 레벨의 릴레이 제어 신호(RC0)에 따라 스위치(41) 및 스위치(43)가 턴 오프 되어 정션 박스(40)가 열린다.
이하, 도 5를 참조하여 일 실시예에 따른 배터리 시스템의 운용 방법을 설명한다.
도 5는 일 실시예에 따른 배터리 시스템의 운용 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 전기 자동차가 키 오프 되어(S1), 전기 자동차가 운행되지 않는다. ECU(6)로부터 수신되는 제어 신호(SC)에 의해 MCU(21)는 전기 자동차가 운행되지 않는 것을 감지하고, 배터리 팩 장치(10)에 배터리 팩 전압의 감지 결과를 요청하는 배터리 팩 제어 신호(PC1-PC4)를 전송할 수 있다.
배터리 팩(10_1~10_4) 각각의 BMS(100_1~100_4)는 대응하는 배터리 팩 제어 신호(PC1-PC4)에 따라 배터리 팩(10_1~10_4)의 전압을 측정할 수 있다(S2). 측정된 배터리 팩(10_1~10_4)의 전압은 배터리 팩 상태 신호(PS1-PS4)로 MCU(21)에 전송된다.
MCU(21)는 수신된 배터리 팩(10_1~10_4)의 전압에 기초하여 방전 또는 충전이 필요한 배터리 팩이 있는지 판단한다(S3). 수신된 배터리 팩(10_1~10_4)의 전압 중에 소정의 방전 임계 전압보다 높은 전압인 배터리 팩에 대해서는 방전이 필요하고, 소정의 충전 임계 전압보다 낮은 전압이 배터리 팩에 대해서는 충전이 필요하다. 방전 임계 전압은 배터리 팩(10_1~10_4)의 전압 중 높은 전압을 판단하는 기준 전압으로서, 배터리 팩(10_1~10_4)에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 충전 임계 전압은 배터리 팩(10_1~10_4)의 전압 중 낮은 전압을 판단하는 기준 전압으로서, 배터리 팩(10_1~10_4)에 따라 적절하게 설정될 수 있다.
S3의 판단 결과, 배터리 팩(10_1~10_4) 중 방전 또는 충전이 필요한 배터리 팩이 없을 경우, 배터리 팩(10_1~10_4) 각각에 대한 전압을 측정하는 S2 단계가 모니터링 주기로 반복될 수 있다.
S3의 판단 결과, 배터리 팩(10_1~10_4) 중 방전 또는 충전이 필요한 배터리 팩이 있을 경우, 해당 배터리 팩과 보조 배터리(30)를 연결한다(S4). 예를 들어, MCU(21)의 제어에 의해 릴레이(11_1~11_4) 중 해당 배터리 팩에 연결된 릴레이와 릴레이(22)가 닫혀 해당 배터리 팩과 양방향 DC-DC 컨버터(23)가 연결되고, 양방향 DC-DC 컨버터(23)를 통해 해당 배터리는 보조 배터리(30)에 연결된다.
먼저, 방전이 필요한 배터리 팩이 존재하는 경우, S4 단계에 의해 보조 배터리(30)에 양방향 DC-DC 컨버터(23)를 통해 연결된 해당 배터리 팩이 방전하고(S51), 해당 배터리 팩으로부터 공급되는 전력은 양방향 DC-DC 컨버터(23)를 통해 보조 배터리(30)로 전달되어, 보조 배터리(30)는 충전된다.
해당 배터리 팩의 BMS는 해당 배터리 팩의 전압을 방전 기간 동안 측정하여 배터리 팩 상태 신호로 MCU(21)에 전송한다. MCU(21)는 수신한 배터리 팩 전압이 방전 기준 전압에 도달하였는지 판단한다(S52). 방전 기준 전압은 방전중인 배터리 팩 이외의 나머지 배터리 팩들의 전압에 기초하여 설정될 수 있고, 일 예로 나머지 배터리 팩들의 전압 중 가장 낮은 전압으로 설정될 수 있다.
S52의 판단 결과, 해당 배터리 팩의 전압이 방전 기준 전압에 도달하지 않은 경우, 해당 배터리 팩의 방전 동작은 유지된다(S51). S52의 판단 결과, 해당 배터리 팩의 전압이 방전 기준 전압에 도달한 경우, 해당 배터리 팩의 방전은 종료된다(S7).
또는, 충전이 필요한 배터리 팩이 존재하는 경우, S4 단계 이후 보조 배터리(30)가 방전하고, 보조 배터리(30)로부터 공급되는 전력은 양방향 DC-DC 컨버터(23)를 통해 해당 배터리 팩에 공급되어, 해당 배터리 팩은 충전된다(S61).
해당 배터리 팩의 BMS는 해당 배터리 팩의 전압을 충전 기간 동안 측정하여 배터리 팩 상태 신호로 MCU(21)에 전송한다. MCU(21)는 수신한 배터리 팩 전압이 충전 기준 전압에 도달하였는지 판단한다(S62). 충전 기준 전압은 충전중인 배터리 팩 이외의 나머지 배터리 팩들의 전압에 기초하여 설정될 수 있고, 일 예로 나머지 배터리 팩들의 전압 중 가장 낮은 전압으로 설정될 수 있다.
S62의 판단 결과, 해당 배터리 팩의 전압이 충전 기준 전압에 도달하지 않은 경우, 해당 배터리 팩의 충전 동작은 유지된다(S61). S62의 판단 결과, 해당 배터리 팩의 전압이 충전 기준 전압에 도달한 경우, 해당 배터리 팩의 충전은 종료된다(S8).
S7 또는 S8 단계 이후에, 해당 배터리 팩과 보조 배터리(30) 간의 연결은 차단된다(S9). 예를 들어, MCU(21)의 제어에 의해 릴레이(11_1~11_4) 중 해당 배터리 팩에 연결된 릴레이와 릴레이(22)가 열려 해당 배터리 팩과 양방향 DC-DC 컨버터(23) 간의 연결이 차단되어, 보조 배터리(30)와 해당 배터리 팩 간의 연결이 차단된다.
MCU(21)와 BMS(100_1~100_4)간의 신호 송수신, MCU(21)와 ECU(6) 간의 신호 송수신, 및 MCU(21)와 그 외의 구성 간의 신호 송수신은 통신 라인을 통하거나 무선 통신 방식으로 수행될 수 있다.
아울러, MCU(21)는 충전 또는 방전을 위해 보조 배터리(30)의 충전 잔량을 40~60% 정도로 유지할 수 있다.
또한, MCU(21)는 배터리 팩(10_1~10_4) 각각에 대해서 보조 배터리(30)와의 충전 또는 방전 횟수를 카운트하고, 카운트 결과가 소정의 임계 횟수에 도달한 경우, 해당 팩을 퇴화한 배터리 팩, 누설 전류가 발생한 배터리 팩 등 이상이 있는 것으로 판단하고, 이를 ECU(6)에 알릴 수 있다. ECU(6)의 제어에 의해 전기 자동차에 해당 배터리 팩에 대한 정보 등이 표시될 수 있다.
지금까지 설명한 일 실시예를 통해, 병렬 연결될 때 배터리 팩 간의 전류로 발생하는 발화 등의 안전 문제를 방지할 수 있다. 또한, 배터리 팩 간의 전압 차가 감소하여 배터리 팩 전압 밸런싱을 위한 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 종래 프라차지용 저항을 이용해 배터리 팩을 방전하여 밸런싱을 수행할 경우, 해당 저항에서 전력이 소비되고 발열로 인한 소자 파손이 발생하는 문제점이 있었다. 그러나 일 실시예에 따르면 병렬 연결되기 전에 보조 배터리를 이용하여 배터리 팩 간의 전압차가 급격히 감소하여 종래 문제점이 해결될 수 있다.
또한, 보조 배터리에 충전된 전력을 통해 전기 자동차, 전력 저장 시스템 등을 구성하는 전장 부하에 전력을 공급할 수 있어, 전력 효율을 개선할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
1: 배터리 시스템
10: 배터리 팩 장치
20: 제어 모듈
30: 보조 배터리
40: 정션 박스

Claims (14)

  1. 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩;
    상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩 각각과 제1 라인 및 제2 라인 사이에 연결되어 있는 적어도 두 개의 제1 릴레이; 및
    보조 배터리를 포함하고,
    상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 전압이 높은 배터리 팩의 전압이 다른 배터리 팩의 전압에 근접하도록 상기 전압이 높은 배터리 팩이 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 보조 배터리로 방전하고,
    상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 전압이 낮은 배터리 팩의 전압이 다른 배터리 팩의 전압에 근접하도록 상기 전압이 낮은 배터리 팩이 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 보조 배터리에 의해 충전되며,
    상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩은 운용 중에 병렬 연결되는,
    배터리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보조 배터리의 양극 및 음극에 양단이 연결되어 있는 양방향 DC-DC 컨버터; 및
    상기 제1 라인 및 상기 제2 라인과 상기 양방향 DC-DC 컨버터의 다른 양단 사이에 연결되어 있는 제2 릴레이를 더 포함하고,
    상기 보조 배터리의 충전 또는 방전 경로는 상기 제2 릴레이 및 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 포함하는,
    배터리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 높은 전압 배터리 팩이 방전할 때,
    상기 높은 전압 배터리 팩으로부터 방전된 전력은 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나, 상기 제2 릴레이, 및 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 통해 상기 보조 배터리를 충전하는,
    배터리 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 낮은 전압 배터리 팩이 상기 보조 배터리에 의해 충전될 때,
    상기 보조 배터리로부터 방전된 전력은 상기 양방향 DC-DC 컨버터, 상기 제2 릴레이, 및 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 전압이 낮은 배터리 팩을 충전하는,
    배터리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩 각각으로부터 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩의 상태를 지시하는 배터리 팩 상태 신호를 수신하고, 상기 배터리 팩 상태 신호에 기초하여 충전 또는 방전이 필요한 배터리 팩을 검출하며, 상기 검출된 배터리 팩과 상기 보조 배터리를 연결하고, 상기 검출된 배터리 팩과 상기 보조 배터리 간의 충전 또는 방전을 제어하는 메인 제어 회로를 더 포함하는,
    배터리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩 각각은,
    대응하는 배터리 팩의 전압, 전류, 및 온도를 측정하여 상기 대응하는 배터리 팩의 상태를 지시하는 상기 배터리 팩 상태 신호를 생성하는 배터리 관리 시스템을 포함하며,
    상기 배터리 관리 시스템은,
    상기 메인 제어의 제어에 따라 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 제1 릴레이를 구동시키는 릴레이 구동 신호를 생성하는,
    배터리 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 메인 제어 회로에 의해 제어되고, 상기 보조 배터리의 양극 및 음극에 양단이 연결되어 있는 양방향 DC-DC 컨버터; 및
    상기 메인 제어 회로에 의해 제어되고, 상기 제1 라인 및 상기 제2 라인과 상기 양방향 DC-DC 컨버터의 다른 양단 사이에 연결되어 있는 제2 릴레이를 더 포함하는,
    배터리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 높은 전압 배터리 팩이 방전할 때,
    상기 메인 제어 회로는,
    상기 전압이 높은 배터리 팩에 연결된 제1 릴레이가 닫히도록 제어하고, 상기 제2 릴레이를 닫으며,
    상기 전압이 높은 배터리 팩으로부터 방전된 전력이 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 통해 변환되어 상기 보조 배터리에 공급되도록 제어하는,
    배터리 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 낮은 전압 배터리 팩이 상기 보조 배터리에 의해 충전될 때,
    상기 메인 제어 회로는,
    상기 낮은 전압 배터리 팩에 연결된 제1 릴레이가 닫히도록 제어하고, 상기 제2 릴레이를 닫으며,
    상기 보조 배터리로부터 방전된 전력이 상기 양방향 DC-DC 컨버터를 통해 변환되어 상기 낮은 전압 배터리 팩에 공급되도록 제어하는,
    배터리 시스템.
  10. 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩, 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩 각각과 제1 라인 및 제2 라인 사이에 연결되어 있는 적어도 두 개의 제1 릴레이, 및 보조 배터리를 포함하는 배터리 시스템의 운용 방법에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 제1 배터리 및 제2 배터리가 전기적으로 분리되는 단계;
    상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 충전 또는 방전이 필요한 배터리 팩을 검출하는 단계;
    상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 전압이 높은 배터리 팩의 전압이 다른 배터리 팩의 전압에 근접하도록 상기 전압이 높은 배터리 팩이 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 보조 배터리로 방전하는 단계; 및
    상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 전압이 낮은 배터리 팩의 전압이 다른 배터리 팩의 전압에 근접하도록 상기 전압이 낮은 배터리 팩이 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 보조 배터리에 의해 충전되는 단계를 포함하는,
    배터리 시스템의 운용 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 높은 전압 배터리 팩이 상기 보조 배터리로 방전하는 단계는,
    상기 높은 전압 배터리 팩으로부터 방전된 전력이 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나, 제2 릴레이, 및 양방향 DC-DC 컨버터를 통해 상기 보조 배터리를 충전하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 릴레이 및 상기 양방향 DC-DC 컨버터는, 상기 대응하는 제1 릴레이와 상기 보조 배터리 사이에 연결되어 있는,
    배터리 시스템의 운용 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 낮은 전압 배터리 팩이 상기 보조 배터리에 의해 충전되는 단계는,
    상기 보조 배터리로부터 방전된 전력이 양방향 DC-DC 컨버터, 제2 릴레이, 및 상기 적어도 두 개의 제1 릴레이 중 대응하는 하나를 통해 상기 전압이 낮은 배터리 팩을 충전하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 릴레이 및 상기 양방향 DC-DC 컨버터는, 상기 대응하는 제1 릴레이와 상기 보조 배터리 사이에 연결되어 있는,
    배터리 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩 각각으로부터 상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩의 상태를 지시하는 배터리 팩 상태 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 배터리 팩 상태 신호에 기초하여 상기 적어도 두 개의 제1 및 제2 배터리 팩 중 충전 또는 방전이 필요한 배터리 팩을 검출하는,
    배터리 시스템의 운용 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 제1 배터리 팩 및 제2 배터리 팩 각각의 전압, 전류, 및 온도를 측정하여 배터리 팩의 상태를 지시하는 상기 배터리 팩 상태 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는,
    배터리 시스템의 운용 방법.
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