KR20210044028A - 개별 팩간 에너지 차이를 이용한 병렬 전지팩 충전방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본원 발명은 개별 팩을 구성하는 전지셀의 내부 저항, 전지팩의 전장 부품의 저항 및 전압을 고려하여 돌입전류 허용치 및 전지팩의 최대 전압 편차를 고려한 개별 팩간 에너지 차이를 이용한 병렬 전지팩 충전방법 및 장치에 관한 것으로 전지팩간 전압차에 의한 순간적으로 많은 전류가 흐르는 현상인 돌입전류(Inrush current)을 해소할 수 있는 효과가 있다.

Description

개별 팩간 에너지 차이를 이용한 병렬 전지팩 충전방법 및 시스템{Energy Charging Method in Parallel Battery Packs using Energy Difference between Multi-Packs Comprising the Same and the Control System Thereof}
본원 발명은 개별 팩간 에너지 차이를 이용한 병렬 전지팩 충전방법 및 장치에 대한 것이다. 보다 상세하게는 개별 팩을 구성하는 전지셀의 내부 저항, 전지팩의 전장 부품의 저항 및 전압을 고려하여 돌입전류 허용치 및 전지팩의 최대 전압 편차를 고려한 개별 팩간 에너지 차이를 이용한 병렬 전지팩 방전방법 및 장치에 관한 것이다.
모바일 기기나 가전제품 외에도 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기자동차(Plug-In HEV)의 개발로 리튬 이차전지에 대한 수요는 계속 늘어날 전망이다. 안정성이 및 에너지 밀도가 높고 수명 또한 긴 전고체전지는 리튬 이차전지에 있어서 새로운 시장을 가능케하는 기술이다.
이러한 이차전지는 휴대 단말 등의 배터리로 구현되는 경우는 반드시 그러하지 않을 수 있으나, 상기와 같이 전기 차량 또는 에너지 저장원 등에 적용되는 배터리는 통상적으로 단위 이차전지 셀(cell)이 복수 개 집합되는 형태로 사용되어 고용량 환경에 적합성을 높이게 된다. 또한 이차전지는 근래 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 복수 개의 이차전지가 직렬/병렬 등으로 연결되는 멀티 모듈 구조를 가지는 이차전지 팩(pack)이 보편적으로 이용되고 있다.
기존 승용 전기차 배터리는 셀과 모듈이 모두 직렬로 연결된 팩 구조를 사용했으며 이에 승용 전기차에서 요구되는 구동 파워와 주행 기대 거리를 충족시키는 데에 문제가 없었기 때문이다.
고출력 대용량의 상용 전기 트럭 등은 다수의 전지팩으로 구성되며, 각각의 전지팩에는 복수개의 이차전지 셀 또는 이차전지 모듈(module)이 포함되어 있다. 상기 각 배터리 유닛(Battery Unit)의 부하에 대한 전력 공급 제어, 전류 또는 전압 등의 전기적 특성 값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge)의 추정 등의 기능을 하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)이 추가적으로 포함되어 구성된다.
그러나, 고출력 대용량의 상용 전기 트럭을 운행하기 위한 배터리는 대규모의 구동 파워와 에너지를 요구하는데, 기존의 직렬 전지팩 구성은 이 요구를 충족시키기는 어려운 상황이다.
따라서 전지팩을 병렬로 연결하여 파워와 에너지 총량을 높이는 방안이 검토되었으며, 이러한 병렬 전지팩 시스템은 충전과 방전에 있어서 에너지 불균형 문제가 있어 이를 해결하기 다양한 제어로직의 에너지 충전 및 방전 전략이 요구된다.
한국공개특허 제2014-0138067호에서는 복수의 배터리 팩; 복수의 슬레이브 BMS; 및 상기 복수의 슬레이브 BMS와 연결되고, 상기 복수의 동작 전원 변경 신호를 상기 복수의 슬레이브 BMS로 전달하는 마스터 BMS; 를 포함하고, 각각의 슬레이브 BMS는 상기 배터리 팩들 중 대응하는 하나에 연결되고, 동작 전원에 의해 구동되고, 복수의 동작 전원 변경 신호 중 대응하는 하나를 수신함에 따라, 대응하는 하나의 배터리 팩을 동작 전원으로 사용하는 배터리 랙을 개시하고 있다. 그러나, 전지셀의 내부저항, 전지팩의 전장부품 전압을 측정하여 최대 전압 편차내에 들어오는 최대 돌입전류 허용값을 계산하여 방전하는 병렬 전지팩 시스템에 대해서는 개시된 바 없다.
일본공개특허 제2013-179780호에서는 이차전지로 구성되는 배터리팩이 복수 병렬로 접속되는 전력 저장 장치의 전압 균등화 장치로서, 각 상기 배터리팩에 매핑해 설치되고 상기 전력 변환기와 상기 조전지와의 접속 및 분리를 전환하는 전환 수단과 전압값이 소정 범위로 된 상기 조전지에 대응하는 상기 전환 수단을 접속시키고 접속된 상기 전환 수단에 대응하는 상기 조전지를 충전 및 방전시키는 제어 수단를 구비하고 상기 제어 수단은 모든 상기 조전지의 전압값이 소정범위 내인 것을 검출했을 경우에 상기 전환 수단을 순차 접속시키고 상기 조전지를 병렬화하는 전압 균등화 장치를 개시하고 있다. 그러나 전지셀의 내부저항, 전지팩의 전장부품 전압을 측정하여 최대 돌입전류 허용값을 계산하여 방전하는 병렬 전지팩 시스템에 대해서는 개시된 바 없다.
일본공개특허 제2007-043808호에서는 전지 1곳의 기기 부하 사이에 마련한 스위치와 전지의 전압값 전압 검출 수단과 전지의 전압값을 비교하는 전압 비교 수단과 스위치의 온 오프 제어하는 제어 수단과 기억 수단 을 가지며, 기기 부하에 접속 시의 전압값을 검출해 기억하고 그 후 이 전압값이 높은 쪽의 스위치를 온으로 하고, 이 전압값이 낮은 쪽의 스위치를 오프로 하고, 그 후 이 전압값이 높은 쪽의 전지 전압값이 내리고, 전지의 전압값이 동일해졌을 때 스위치를 함께 온해 전지를 병렬 접속하는 전원장치가 개시되어 있다. 그러나 전지셀의 내부저항, 전지팩의 전장부품 전압을 측정하여 최대 돌입전류 허용값을 계산하여 소정 전압값 범위의 전지팩만 순차적으로 방전하는 병렬 전지팩 시스템에 대해서는 개시된 바 없다.
일본공개특허 제2019-106816호에서는 복수의 축전지에 대해서 병렬로 접속된 충전기에서 복수의 축전지로 충전이 가능함과 동시에, 복수의 축전지 에 대해서 병렬로 접속된 부하로 전력 공급을 복수의 축전지의 방전에 의해 수행할 수 있는 전원 시스템이 개시되어 있다. 그러나 전지셀의 내부저항, 전지팩의 전장부품 전압을 측정하여 최대 돌입전류 허용값을 계산하여 소정 전압값 범위의 전지팩만 순차적으로 방전하는 병렬 전지팩 시스템에 대해서는 개시된 바 없다.
기존 승용 전기차 배터리는 셀과 모듈이 모두 직렬로 연결된 팩 구조를 사용했고 구동 파워와 주행 기대 거리를 충족시키는 데에 문제가 없었기 때문이다.
그러나 고출력 대용량의 상용 전기 트럭을 움직이기 위한 배터리는 대규모의 구동 파워와 에너지를 요구하는데, 기존의 직렬 배터리는 이 요구를 만족시키기 어려워 전지팩을 병렬로 연결하여 파워와 에너지 총량을 높이는데, 병렬 전지팩 시스템은 충전과 방전에 있어서 에너지 불균형 문제에 직면하게 되어 이 문제를 해결하기 위한 다양한 로직의 에너지 충전 및/또는 방전 전략의 요구에 대응할 수 있는 개별 팩간 에너지 차이를 이용한 병렬 전지팩 방전방법 및 장치와 같이 해당 문제를 인식하고 이러한 문제를 해결하기 위한 방안을 제시한 경우가 없다.
한국공개특허 제2014-0138067호 일본공개특허 제2013-179780호 일본공개특허 제2007-043808호 일본공개특허 제2019-106816호
본원 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 전지셀의 내부 저항과 팩 내부의 전장 부품 저항, 팩의 전압을 고려하여 돌입전류(Inrush current) 허용치를 계산하여 컨텍터(Contactor)를 붙일 때는 허용치 범위 내에 드는 전지팩에 한정하여 에너지가 적은 팩부터 붙이는 개별 팩간 에너지 차이를 이용한 병렬 전지팩 방전방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 전지팩 간 전압 차가 허용치를 초과하여 차량운행과 같은 방전 시작 시 활용되지 못하는 전지팩이 있는 경우, 방전을 통해 연결된 전지팩의 에너지가 소모된 시점을 기다렸다가 컨텍터를 붙여서 활용할 수 있는 개별 팩간 에너지 차이를 이용한 병렬 전지팩 방전방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 병렬로 연결된 N개(N은 2이상의 자연수)의 전지팩; 상기 전지팩은 직렬 또는 병렬로 연결된 M개(M은 2이상의 자연수)의 모듈; 상기 모듈은 직렬 또는 병렬로 연결된 C개(C은 2이상의 자연수)의 셀; 상기 모듈을 제어하는 모듈모니터링제어기(CMC, Cell Module Monitoring Controller); 및 상기 전지팩을 제어하는 고전압모니터링제어기(HBMC, High Voltage Balance Monitoring Controller);를 포함하고, 상기 복수의 전지팩을 포함하는 시스템을 제어하는 마스터 BMS; 상기 마스터 BMS는 상기 고전압모니터링제어기 또는 상기 모듈모니터링제어기가 상기 셀의 내부저항, 상기 전지팩 및 상기 전지팩의 전장부품의 전압을 측정한 데이터를 이용하여 최대 전압 편차를 계산하여 충전하는 전지팩 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS는 상기 전지팩 중 에너지가 가장 적은 전지팩부터 컨텍터(Contactor)를 붙일 수 있다.
또한, 상기 전지팩간 최대 전압 편차(Maximum Voltage Deviation)는 10V이며, 10V 이내의 전압 차를 가지는 상기 전지팩만 상기 컨텍터를 붙일 수 있다.
또한, 상기 충전이 진행됨에 따라 컨텍터를 붙이지 않은 상기 전지팩을 붙이기 전에 충전기에 충전전류 최소화(Charging Current Derating)을 요청할 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS, 상기 고전압모니터링제어기, 및 상기 모듈모니터링제어기를 통한 제어는 CAN(Controller area network) 통신을 이용하여 전송될 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS;는 상기 돌입전류 허용값에 의해 제어신호를 판단하여 주기적으로 상기 고전압모니터링제어기;에 상기 제어신호를 전송하기 위하여 상기 고전압모니터링제어기로부터 소정의 상태정보를 주기적으로 전송받을 수 있다.
또한, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 병렬로 연결된 N개(N은 2이상의 자연수)의 전지팩;을 충전하는 전지팩 시스템 제어방법에 있어서, 상기 전지팩을 제어하는 고전압모니터링제어기; 상기 전지팩은 직렬 및/또는 병렬로 연결된 M개(M은 2이상의 자연수)의 전지모듈; 상기 전지모듈은 직렬 및/또는 병렬로 연결된 C개(C는 2이상의 자연수)의 전지셀; 및 상기 전지팩 시스템을 제어하는 마스터 BMS;를 포함하고, 상기 마스터 BMS는 상기 고전압모니터링제어기로부터 측정된 개별 전지팩의 전압을 전송받는 제1단계(S-100); 및 복수의 상기 전지팩의 최대 전압 및 최소 전압을 비교하는 제2단계(S-200);를 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법일 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS는 복수의 상기 전지팩 중 최대 전압 편차가 10V 이내인 전지팩만 선별하는 제3단계(S-300);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS는 상기 고전압모니터링제어기에 최하위 전압을 가진 선별된 상기 전지팩부터 컨택터를 붙여 충전을 시작하는 제어신호를 송신하는 제4단계(S-400);를 포함할 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS는 상기 제3단계에서 누락된 전지팩의 전압차가 10V 이내로 들어오는지 판단하는 제5단계(S-500);를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS는 상기 제5단계 해당하는 전지팩이 있는 경우, 충전기에 충전전류 최소화(Charging Current Derating)을 요청하는 제6단계(S-600);을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS는 상기 충전기에 연결된 전류센서로부터 상기 충전전류 최소화(Charging Current Derating) 여부를 판단하는 제7단계(S-700);를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS는 상기 충전전류 최소화 진행시 상기 제5단계에 해당하는 전지팩을 충전하는 제8단계(S-800);를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS는 복수의 상기 전지팩의 충전완료 여부를 판단하는 제9단계(S-800);를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 병렬로 연결된 N개(N은 2이상의 자연수)의 전지팩;을 충전하는 전지팩 시스템 제어방법에 있어서, 상기 전지팩을 제어하는 고전압모니터링제어기; 상기 전지팩은 직렬 및/또는 병렬로 연결된 M개(M은 2이상의 자연수)의 전지모듈; 상기 전지모듈은 직렬 및/또는 병렬로 연결된 C개(C는 2이상의 자연수)의 전지셀; 및 상기 전지팩 시스템을 제어하는 마스터 BMS;를 포함하고, 상기 마스터 BMS는 상기 전지팩 시스템의 운영 종료를 판단하는 제1절차(P-100), 상기 마스터 BMS는 상기 고전압모니터링제어기로부터 측정된 개별 전지팩의 전압을 전송받는 제2절차(P-200); 및 복수의 상기 전지팩을 전압값에 따라 순위를 부여하는 제3절차(P-300);를 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법일 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS는 복수의 상기 전지팩 중 최소 전압 전지팩만 컨텍터를 연결 충전을 수행하는 제4절차(P-400);를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS는 상기 제4절차의 최소 전압 전지팩의 전압값이 상기 제3절차의 최대 전압 전지팩의 전압값과 같은지를 판단하는 제5절차(P-500) 및 상기 제4절차의 최소 전압 전지팩의 전압값이 상기 제3절차의 최대 전압 전지팩의 전압값과 같으면 차순위 최소 전압 전지팩만 컨텍터에 접촉하는 제6절차(P-600)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS는 상기 제6절차의 차순위 최소 전압 전지팩의 전압값이 상기 제3절차의 최대 전압 전지팩의 전압값과 같은지를 판단하는 제7절차(P-700)을 추가로 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 개별 팩간 에너지 차이를 이용한 병렬 전지팩 방전방법 및 장치은 방전시 전지팩간 에너지 불균형을 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 차량 운행시 전지팩의 릴레이가 연결되는데, 이때 전지팩간 전압차에 의한 순간적으로 많은 전류가 흐르는 현상인 돌입전류(Inrush current)을 해소할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 단일 전지팩의 시스템 구조도이다.
도 2는 종래의 병렬로 연결된 전지팩의 시스템 구조도이다.
도 3은 종래의 고출력 대용량 전지팩의 돌입전류에 따른 컨텍터 손상도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬로 연결된 고출력 대용량 전지팩에 돌입전류 방지를 위한 전압 계산 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬로 연결된 고출력 대용량 전지팩의 충전을 위한 컨텍터 제어 순서 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬로 연결된 고출력 대용량 전지팩의 충전을 위한 충전전류 최소화(Charging Current Derating) 컨텍터 제어 순서 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬로 연결된 고출력 대용량 전지팩의 충전을 위한 단일 전지팩 컨텍터 제어 순서 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬로 연결된 고출력 대용량 전지팩의 충전을 위한 최대 전압 편차를 이용하는 전지팩의 제어 순서 개념도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬로 연결된 고출력 대용량 전지팩의 충전을 위한 단일 전지팩 컨텍터 충전 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 본원발명을 보다 자세히 설명한다.
도 1은 종래의 단일 전지팩의 시스템 구조도이다.
도 2는 종래의 병렬로 연결된 전지팩의 시스템 구조도이다.
하나의 전지팩 시스템 내에서는 수십에서 수백 개 수준의 이차전지 셀 또는 이차전지 모듈이 포함되어있고, 이러한 전지팩 시스템의 운용에 있어서는 전지셀 또는 전지모듈 단위에서 전압, 전류, 온도, 충전량(SOC) 등을 지속적으로 모니터 해야 할 필요성이 있는데, CAN(Controller Area Network)통신을 기반으로 복수의 전지셀을 포함하는 전지모듈을 관리하는 모듈제어유닛(Cell Module Monitoring Controller, CMC)를 포함할 수 있다. 상기 모듈제어유닛은 각 전지셀의 전압, 모듈의 온도 등을 센싱하는 기능을 수행한다.
상기 모듈제어유닛을 포함하는 전지모듈을 복수개 포함하여 구성된 전지팩은 전지팩의 전압, 전류을 센싱하고 커넥터, 릴레이 등을 제어하는 전지팩제어유닛(High Voltage Battery Monitoring Controller, HBMC)를 포함할 수 있다. 상기 전지팩제어유닛을 포함하는 복수의 전지팩은 마스터 BMS(Battery Management System)의 제어를 받을 수 있다.
상기 마스터 BMS는 배터리 유닛 전체의 부하에 대한 전력 공급제어, 전류 또는 전압 등의 전기적 특성 값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화 제어, SOC 추정등을 할 수 있다.
상기 모듈제어유닛, 전지팩제어유닛 및 마스터 BMS간에는 상호 정보교환이 이뤄질 수 있다.
(비교예)
도1의 기존 개별팩을 살펴보면, 1개의 개별팩은 복수개의 모듈로 구성되고 각 모듈당 상기 모듈제어유닛이 구성되며, 개별팩당 1개의 전지팩제어유닛을 포함하여 형성될 수 있다.
도2를 참고하면, 상기 도1의 개별팩이 5개로 구성되어 통합 전지팩 시스템을 구성할 수 있고, 전기트럭과 같은 부하와 연결되는 정션박스를 포함하는 상기 통합 전지팩을 제어하는 마스터 BMS를 포함할 수 있다.
종래 차량용 배터리 시스템은 용량과 관련하여 문제가 없었기 때문에 하나의 배터리 팩을 사용하는 경우가 많았으며 차량 제조사에서도 이러한 용량만을 고려하여 표준화된 배터리 팩을 제조하여 사용하고 있는 실정이다.
종래의 1개의 배터리 팩이 적용된 차량인 경우에도 배터리 팩을 차량과 연결하기 위한 릴레이가 있으며, 통상적으로 자동차를 운행하지 않을 경우에는 안전을 위해서 배터리 팩의 양극과 음극 모두 릴레이를 사용하여 전원을 차단하고 있었다.
그러나 본원 발명의 고출력 대용량의 전기트럭의 경우, 단일 배터리 팩으로는 부하 요구량을 감당할 수 없어 복수의 배터리 팩을 병렬로 연결하여 통합팩을 구성하여 부하에 대응하고 있다.
이러한 차량의 시동을 걸 경우, 배티러 팩의 릴레이를 연결하게 되는데, 이때 차량 내의 배터리(납축 전지 등)와의 전압 차이로 인해서 순간적으로 많은 전류가 흐르는 돌입전류(Inrush current)현상이 발생할 수 있다. 또한 1개의 배터리 팩이라도 내부적으로는 여러개의 전지가 병렬로 연결되기 때문에, 병렬 연결에 따른 저항 감소로 회로가 연결될 경우 순간적으로 많은 전류가 흐를 수 있다.
차량과 배터리 팩 사이에 충전을 할 수 있는 캐패시터 등을 장착하여 배터리 팩과 차량 사이의 전위차를 줄이는 기술이 알려져 있다. 전지팩 간의 연결을 위한 릴레이에 병결로 연결되며, 상기 병렬 릴레이는 주로 양극에만 부가하고 있고 음극은 전위 차가 없기 때문에 그라운드로 연결되어 있다.
최근 전기트럭 등에도 배터리 팩이 사용되는데, 트럭의 경우 용량이 큰 배터리 팩이 필요하나, 이미 표준화된 배터리 팩으로 인해서, 여러 개의 배터리 팩을 묶어서 사용하는 경우가 많으며 전기트럭에 사용하기 위해서는 통상적으로 최소 3개의 배터리 팩이 동시에 연결되어야 하며 이를 위해서 5개의 배터리 팩을 사용하고 있고 상기 배터리 팩 사이는 기본적으로 병렬로 연결된다. 5개의 병렬로 연결된 배터리 팩은 각각 양극과 음극에 릴레이가 있어 총 10개 릴레이가 병결로 연결된 팩은 하나의 통합 전원에 연결된다.
이러한 전기트럭이 운행하게 되면, 안전을 위해서 분리가 되어 있던 상기 10개의 릴레이가 연결되고, 릴레이 연결될 때 각 배터리 팩마다 용량(전압)이 달라서 용량이 낮은 배터피 팩으로 갑자기 많은 전류가 흐르게 되는 돌입전류 현상이 발생할 수 있다. 이는 또한 전지셀이 가지고 있는 내부 저항이 병렬로 연결되어 내부 저항이 1/n으로 감소하였기 때문이다.
전지 내부저항은 전지의 임피던스를 측정하고 이를 가상의 전지 모델에 피팅하여 내부 저항 값을 추산하고 있다. 즉, 자동차용 배터리 팩의 용량이 매우 크기 때문에 순간적인 고전류는 금속(기계적인 형태의)의 릴레이 연결부를 녹이는 결과를 야기하기도 한다.
도 3은 종래의 고출력 대용량 전지팩의 돌입전류에 따른 컨텍터 손상도이다.
대부분의 배터리를 포함하는 시스템에서 커패시터는 전원 레일에 전압 강하가 없도록 설계 전체에 배치됩니다. 설계한 제품에 전원이 처음 공급되면 배치한 커패시터를 충전하게 되면서, 돌입 전류가 정격 부하 전류를 초과 할 수 있으며 이러한 돌입 전류는 PCB 패턴 뿐만 아니라 보드 커넥터의 전류 운반 능력을 초과 할 수 있어 커넥터 및 PCB 패턴이 손상될 수 있다.
도 3은 전압 차가 존재하는 배터리 및 충전소스의 결합 또는 병렬 팩의 결합 시 문제가 되는 컨텍터의 손상도이다. 주요 문제는 컨텍터가 용접한것과 같이 붙는 컨텍터 웰딩(Contactor Welding)현상이며, 문제의 원인은 컨텍터의 물리적인 한계 때문이다. 컨텍터의 접점의 단면은 완벽한 평면이 아니고 따라서 미세하게 일부 접점부터 붙이면서 아크가 발생하게 된다. 배터리 팩의 전원을 켜고 끄는 컨텍터가 웰딩되면, 위급 상황에서 컨텍터를 열지 못하는 위험이 발생할 수 있다.
배터리를 이용한 전원 공급 장치를 사용하여 부하에 전압을 공급하는 경우, 장치가 동작하기 시작하면, 전원 공급 장치가 조정된 전압까지 상승한다. 전압이 증가함에 따라, 전류의 돌입전류가 아직 충전이 완료되지 않은 커패시터로 흐르게 되고 돌입전류는 용량성 부하가 전력 계통에서 존재할 때 생성 될 수 있으며, 지정된 전압까지 충전되기 전까지 나타나게 된다. 커패시터로 유입되는 돌입 전류의 양은 아래의 수식과 같다.
Figure pat00001
이때 수식에 나타낸 각각의 값은 다음과 같다.
· IINRUSH : 커패시턴스로 인한 돌입 전류의 양
· CLOAD : 총 커패시턴스
· dV : 장치 최초 기동 중 전압 변화
· dt : 장치가 최초 기동 하는 동안에 전압이 상승하는 상승 시간
과도 전압 강하를 줄이기 위해 장치 전체의 커패시턴스를 증가시키면 증가된 커패시턴스를 충전함으로써 발생하는 돌입 전류가 증가한다.
돌입전류는 부하 커패시턴스의 전압 상승 시간을 늘리고 커패시터가 충전되는 속도를 느리게 함으로써 줄일 수 있다. 돌입전류를 줄이기 위해서는 용량성 부하가 충전되는 시간을 길게 하며, 이때 전압도 함께 천천히 상승할 수 있도록 하면 원하는 만큼 돌입전류를 감소시킬 수 있으며 이 때 적용가능한 방식은 소프트 스타트(Soft Start) 기능이 있는 정전압 레귤레이터의 사용, 하이사이드(High Side) 스위치 제어 방식의 적용, 통합형 로드 스위치의 적용 및 돌입전류 제한용 저항회로 사용하는 것이다.
이하에서는, 본원 발명의 실시예를 참조하여 설명하지만, 이는 본원 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본원 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
본원 발명을 도면에 따라 상세한 실시예와 같이 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬로 연결된 고출력 대용량 전지팩에 돌입전류 방지를 위한 전압 계산 회로도이다.
(실시예 1)
전지팩을 구성하는 전지셀에 흐르는 순간적인 전류에 대해서는 AC-IR 저항을 고려하여 , M50U 전지셀의 경우 21.6 mOhm의 저항값을 갖는다.
최악의 상황을 위해 MSD, 와이어, 컨텍터 저항은 0 Ohm으로 가정한다. 상기 가정은 초기 샘플 기준이며 필요하다면 실제 측정 저항값을 반영할 수 도 있음은 자명하다.
컨텍터의 수명을 보증하는 한계 전압과 전류의 70% 이하가 걸리도록 최대 허용 전류를 가정할 수 있으며 본 시스템의 경우 최대 허용 전류는 70A로 가정하였다.
옴의 법칙에 의해 전지팩간 최대 전압 편차는 10V로 결정하고 10V 이내의 전압 차를 가지는 팩만 붙이도록 회로를 설계하였으며 전지팩을 거듭해서 붙일수록 합성 저항 값이 커지므로, 돌입전류는 줄어들 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬로 연결된 고출력 대용량 전지팩의 충전을 위한 컨텍터 제어 순서 개념도이다.
돌입전류는 전지팩의 에너지가 많은 것과 적은 것이 만날 때, 순간적으로 흐르는 전류로 본 실시예에서는 정의되며 충전 시에는 전지팩의 에너지가 적게 남은 전지팩부터 컨텍터를 붙일 수 있다. 방전 시에는 차량 구동에 있어서 필요한 최소 에너지 확보를 위해 에너지가 많이 남은 전지팩부터 컨텍터를 붙일 수 있다.
상기 충전시 전지팩에 컨텍터를 붙이는 것은 상기 최대 전압 편차내에 있는 전지팩은 컨텍터를 최대 전압 편차의 낮은 전압순서대로 순차적으로 붙여갈 수 있다.
(실시예 2)
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬로 연결된 고출력 대용량 전지팩의 충전을 위한 충전전류 최소화(Charging Current Derating) 컨텍터 제어 순서 개념도이다.
차량 운행과 같은 충전 제어시, 최대 전압 한계를 초과한 전지팩은 초기 운행시 활용되지 않도록 제어한다. 이후 차량 운행하면서 활용 중이던 전지팩의 에너지가 줄어들 것이고, 최초 최대 전압 한계에 벗어난 전지팩이 최대 전압 한계 내에 들어오면 상기 전지팩에 컨텍터를 붙이도록 제어한다.
상기와 같은 개별 팩간 에너지 차이를 이용한 병렬 전지팩 시스템은 병렬로 연결된 N개(N은 2이상의 자연수)의 전지팩; 상기 전지팩은 직렬 또는 병렬로 연결된 M개(M은 2이상의 자연수)의 모듈; 상기 모듈은 직렬 또는 병렬로 연결된 C개(C은 2이상의 자연수)의 셀; 상기 모듈을 제어하는 모듈모니터링제어기(CMC, Cell Module Monitoring Controller); 및 상기 전지팩을 제어하는 고전압모니터링제어기(HBMC, High Voltage Balance Monitoring Controller);를 포함하고, 상기 복수의 전지팩을 포함하는 시스템을 제어하는 마스터 BMS; 상기 마스터 BMS는 상기 고전압모니터링제어기 또는 상기 모듈모니터링제어기가 상기 셀의 내부저항, 상기 전지팩 및 상기 전지팩의 전장부품의 전압을 측정한 데이터를 이용하여 최대 전압 편차를 계산하여 충전하는 전지팩 시스템을 제공일 수 있다.
상기 최대 전압 편차에 포함되는 전지팩만 돌입전류 허용값에 포함될 수 있다.
상기 마스터 BMS는 상기 전지팩 중 에너지가 가장 적은 전지팩부터 컨텍터(Contactor)를 붙여 방전하는 전지팩 시스템일 수 있다.
상기 전지팩의 에너지는 상기 전지팩의 전압값으로 결정할 수 있다.
상기 전지팩의 전압센서로부터 전압값을 수신한 상기 BMS는 상기 복수의 전지팩간의 에너지양을 판단할 수 있다.
상기 전지셀의 내부 저항과 상기 전지팩 내부의 전장 부품 저항, 상기 전지팩의 전압을 고려하여 돌입전류(Inrush current) 허용치를 계산할 수 있다.
그리고 컨텍터(Contactor)를 붙일 때는 최대 돌입전류 허용치 범위 내에 드는 상기 전지팩을 한정하여 에너지가 적은 전지팩부터 상기 컨텍터를 붙일 수 있다.
상기 전지팩간 최대 전압 편차(Maximum Voltage Deviation)는 10V이며, 10V 이내의 전압 차를 가지는 상기 전지팩만 상기 컨텍터를 붙여 충전하는 전지팩 시스템일 수 있다.
상기 전지팩간 최대 전압 편차는 20V일 수 있으며, 바람직하게는 15V일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10V일 수 있다.
상기 최대 전압 편차를 벗어나면 컨텍터의 수명을 보증하는 한계 전압 및 전지팩의 전류가 70%이하가 걸리지 않을 수 있다.
상기 충전이 진행됨에 따라 컨텍터를 붙이지 않은 상기 전지팩의 전압값이 소정의 범위안에 들어오면 상기 컨텍터를 붙여 충전하는 전지팩 시스템일 수 있다.
상기 방전을 위해 상기 컨텍터를 붙이는 전지팩의 전압값은 5V 내지 20V 일 수 있다. 상기 전압값의 범위를 벗어나면 방전 제어가 어려우며 위험상황에 직면할 수 있다.
상기 마스터 BMS, 상기 고전압모니터링제어기, 및 상기 모듈모니터링제어기를 통한 제어는 CAN(Controller area network) 통신을 이용하여 전송되는 전지팩 시스템일 수 있다.
상기 마스터 BMS;는 상기 돌입전류 허용값에 의해 제어신호를 판단하여 주기적으로 상기 고전압모니터링제어기;에 상기 제어신호를 전송하기 위하여 상기 고전압모니터링제어기로부터 소정의 상태정보를 주기적으로 전송받는 전지팩 시스템일 수 있다.
상기 소정의 상태정보는 상기 전지모듈 및 전지셀에 설치된 센서로부터 수집될 수 있다.
상기 소정의 상태정보는 상기 전지모듈의 전압, 전류, 온도 데이터 일 수 있다.
상기 소정의 상태정보는 상기 전지셀의 전압, 전류, 온도 데이터 일 수 있다.
상기 전압, 전류, 온도데이터를 센싱하기 위한 센싱유닛은 상기 전지모듈 및 상기 전지셀에 형성될 수 있음은 자명하다.
(실시예 3)
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬로 연결된 고출력 대용량 전지팩의 충전을 위한 단일 전지팩 컨텍터 제어 순서 개념도이다.
복수의 전지팩을 동시에 충전하지 않고, 단일 전지팩 단위로 충전을 진행할 수 있다.
상기 시스템은 복수의 전지팩간 전류 흐름을 원천 차단할 수 있는 장점이있다. 다만, 충전 시간이 충분히 확보 되었을 경우, 적용 가능한 방법임은 자명하다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬로 연결된 고출력 대용량 전지팩의 충전을 위한 최대 전압 편차를 이용하는 전지팩의 제어 순서 개념도이다.
병렬로 연결된 N개(N은 2이상의 자연수)의 전지팩;을 충전하는 전지팩 시스템 제어방법에 있어서, 상기 전지팩을 제어하는 고전압모니터링제어기; 상기 전지팩은 직렬 및/또는 병렬로 연결된 M개(M은 2이상의 자연수)의 전지모듈; 상기 전지모듈은 직렬 및/또는 병렬로 연결된 C개(C는 2이상의 자연수)의 전지셀; 및 상기 전지팩 시스템을 제어하는 마스터 BMS;를 포함하고, 상기 마스터 BMS는 상기 고전압모니터링제어기로부터 측정된 개별 전지팩의 전압을 전송받는 제1단계(S-100); 및 복수의 상기 전지팩의 최대 전압 및 최소 전압을 비교하는 제2단계(S-200);를 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법일 수 있다.
상기 턴온 제어 신호는 복수의 상기 전지팩에 각각 전달될 수 있다.
상기 마스터 BMS는 복수의 상기 전지팩 중 최대 전압 편차가 10V 이내인 전지팩만 선별하는 제3단계(S-300);를 포함할 수 있다.
상기 마스터 BMS는 상기 고전압모니터링제어기에 최하위 전압을 가진 선별된 상기 전지팩부터 컨택터를 붙여 충전을 시작하는 제어신호를 송신하는 제4단계(S-400);를 포함할 수 있다.
상기 마스터 BMS는 상기 제3단계에서 누락된 전지팩의 전압차가 10V 이내로 들어오는지 판단하는 제5단계(S-500);를 추가로 포함할 수 있다.
상기 마스터 BMS는 상기 제5단계 해당하는 전지팩이 있는 경우, 충전기에 충전전류 최소화(Charging Current Derating)을 요청하는 제6단계(S-600);을 추가로 포함할 수 있다.
상기 마스터 BMS는 상기 충전기에 연결된 전류센서로부터 상기 충전전류 최소화(Charging Current Derating) 여부를 판단하는 제7단계(S-700);를 추가로 포함할 수 있다.
마스터 BMS는 상기 전류센서가 상기 충전전류 최소화가 진행되지 않은 경우, 상기 충전기에 충전전류 최소화를 재요청하거나 알람신화를 출력할 수 있다.
상기 마스터 BMS는 상기 충전전류 최소화 진행시 상기 제5단계에 해당하는 전지팩을 충전하는 제8단계(S-800);를 추가로 포함할 수 있다.
상기 마스터 BMS는 복수의 상기 전지팩의 충전완료 여부를 판단하는 제9단계(S-900);를 추가로 포함할 수 있다.
추가적으로 상기 마스터 BMS는 상기 차량의 운영 종료를 판단하는 제10단계(S-1000)을 포함할 수 있다.
상기 고전압모니터링제어기에 턴온 제어 신호를 전송하고 장기간 정차 및 위험상황 발생시 턴오프 제어 신호를 전송하는 마스터 BMS;를 포함할 수 있다.
상기 위험상황은 상기 전지팩의 온도가 소정온도 이상 상승할 때 일 수 있다.
상기 소정온도는 60 ℃ 일 수 있다.
상시 전지팩의 온도가 소정온도 이상하고 소정시간 유지될 때 일 수 있다.
상기 소정시간은 5분 일 수 있다.
상기 입력 및 출력 전압값이 소정수치 이상일 때 일 수 있다.
상기 전압값은 10V 일 수 있다.
상기 전지팩에 설치된 상기 고전압모니터링제어기는 상기 마스터 BMS;로부터 전송된 제어 신호에 따라 상기 컨텍터를 제어할 수 있다.
상기 마스터 BMS;는 상기 컨텍터의 턴온 또는 턴오프 제어신호를 판단하여 주기적으로 상기 고전압모니터링제어기;에 전송하기 위하여 상기 전지모듈 및 상기 전지셀로부터 소정의 상태정보를 주기적으로 전송할 수 있다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬로 연결된 고출력 대용량 전지팩의 충전을 위한 단일 전지팩 컨텍터 충전 순서도이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 병렬로 연결된 N개(N은 2이상의 자연수)의 전지팩;을 충전하는 전지팩 시스템 제어방법에 있어서, 상기 전지팩을 제어하는 고전압모니터링제어기; 상기 전지팩은 직렬 및/또는 병렬로 연결된 M개(M은 2이상의 자연수)의 전지모듈; 상기 전지모듈은 직렬 및/또는 병렬로 연결된 C개(C는 2이상의 자연수)의 전지셀; 및 상기 전지팩 시스템을 제어하는 마스터 BMS;를 포함하고, 상기 마스터 BMS는 상기 전지팩 시스템의 운영 종료를 판단하는 제1절차(P-100), 상기 마스터 BMS는 상기 고전압모니터링제어기로부터 측정된 개별 전지팩의 전압을 전송받는 제2절차(P-200); 및 복수의 상기 전지팩을 전압값에 따라 순위를 부여하는 제3절차(P-300);를 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법일 수 있다.
상기 제1절차는 차량에 구성된 복수개의 전지팩 시스템의 방전 프로토콜이 완전히 종료되어 충전 시간에 충분히 확보된 경우에 진행될 수 있다.
상기 제1절차의 시스템 운영 종료는 차량의 운행 정지를 의미할 수 있다.
상기 마스터 BMS는 복수의 상기 전지팩 중 최소 전압 전지팩만 컨텍터를 연결 충전을 수행하는 제4절차(P-400);를 추가로 포함할 수 있다.
상기 마스터 BMS는 상기 제4절차의 최소 전압 전지팩의 전압값이 상기 제3절차의 최대 전압 전지팩의 전압값과 같은지를 판단하는 제5절차(P-500) 및 상기 제4절차의 최소 전압 전지팩의 전압값이 상기 제3절차의 최대 전압 전지팩의 전압값과 같으면 차순위 최소 전압 전지팩만 컨텍터에 접촉하는 제6절차(P-600)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제5절차는 상기 제4절차의 최소 전압 전지팩의 전압값이 상기 제3절차의 최대 전압 전지팩의 전압값과 같지 않으면 상기 제4절차를 계속 수행할 수 있다.
또한, 상기 마스터 BMS는 상기 제6절차의 차순위 최소 전압 전지팩의 전압값이 상기 제3절차의 최대 전압 전지팩의 전압값과 같은지를 판단하는 제7절차(P-700)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 제7절차의 차순위(n'th) 최소 전압 전지팩은 상기 복수의 전지팩의 전압값을 지속적으로 모니터링하여 순차적으로 차순위 최소 전압 전지팩을 부여할 수 있다.
상기 제7절차는 상기 복수의 전지팩의 전압값이 상기 최대 전압 전지팩의 전압과 모두 일치하면 상기 충전 절차를 종료할 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

Claims (18)

  1. 병렬로 연결된 N개(N은 2이상의 자연수)의 전지팩;
    상기 전지팩은 직렬 또는 병렬로 연결된 M개(M은 2이상의 자연수)의 모듈;
    상기 모듈은 직렬 또는 병렬로 연결된 C개(C은 2이상의 자연수)의 셀;
    상기 모듈을 제어하는 모듈모니터링제어기(CMC, Cell Module Monitoring Controller); 및
    상기 전지팩을 제어하는 고전압모니터링제어기(HBMC, High Voltage Balance Monitoring Controller);를 포함하고,
    상기 복수의 전지팩을 포함하는 시스템을 제어하는 마스터 BMS;
    상기 마스터 BMS는 상기 고전압모니터링제어기 또는 상기 모듈모니터링제어기가 상기 셀의 내부저항, 상기 전지팩 및 상기 전지팩의 전장부품의 전압을 측정한 데이터를 이용하여 최대 전압 편차를 계산하여 충전하는 전지팩 시스템.
  2. 청구항1에 있어서
    상기 마스터 BMS는 상기 전지팩 중 에너지가 가장 적은 전지팩부터 컨텍터(Contactor)를 붙여 충전하는 전지팩 시스템.
  3. 청구항2에 있어서
    상기 전지팩간 최대 전압 편차(Maximum Voltage Deviation)는 10V이며, 10V 이내의 전압 차를 가지는 상기 전지팩만 상기 컨텍터를 붙여 충전하는 전지팩 시스템.
  4. 청구항3에 있어서
    상기 충전이 진행됨에 따라 컨텍터를 붙이지 않은 상기 전지팩을 붙이기 전에 충전기에 충전전류 최소화(Charging Current Derating)을 요청하여 방전하는 전지팩 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 BMS, 상기 고전압모니터링제어기, 및 상기 모듈모니터링제어기를 통한 제어는 CAN(Controller area network) 통신을 이용하여 전송되어 충전하는 전지팩 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 BMS;는 상기 돌입전류 허용값에 의해 제어신호를 판단하여 주기적으로 상기 고전압모니터링제어기;에 상기 제어신호를 전송하기 위하여 상기 고전압모니터링제어기로부터 소정의 상태정보를 주기적으로 전송받아 충전하는 전지팩 시스템.
  7. 병렬로 연결된 N개(N은 2이상의 자연수)의 전지팩;을 충전하는 전지팩 시스템 제어방법에 있어서,
    상기 전지팩을 제어하는 고전압모니터링제어기;
    상기 전지팩은 직렬 및/또는 병렬로 연결된 M개(M은 2이상의 자연수)의 전지모듈;
    상기 전지모듈은 직렬 및/또는 병렬로 연결된 C개(C는 2이상의 자연수)의 전지셀; 및
    상기 전지팩 시스템을 제어하는 마스터 BMS;를 포함하고,
    상기 마스터 BMS는 상기 고전압모니터링제어기로부터 측정된 개별 전지팩의 전압을 전송받는 제1단계(S-100); 및
    복수의 상기 전지팩의 최대 전압 및 최소 전압을 비교하는 제2단계(S-200);를 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마스터 BMS는 복수의 상기 전지팩 중 최대 전압 편차가 10V 이내인 전지팩만 선별하는 제3단계(S-300);를 포함하는 방전하는 전지팩 시스템 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 마스터 BMS는 상기 고전압모니터링제어기에 최하위 전압을 가진 선별된 상기 전지팩부터 컨택터를 붙여 충전을 시작하는 제어신호를 송신하는 제4단계(S-400);를 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 마스터 BMS는 상기 제3단계에서 누락된 전지팩의 전압차가 10V 이내로 들어오는지 판단하는 제5단계(S-500);를 추가로 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 마스터 BMS는 상기 제5단계 해당하는 전지팩이 있는 경우, 충전기에 충전전류 최소화(Charging Current Derating)을 요청하는 제6단계(S-600);을 추가로 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마스터 BMS는 상기 충전기에 연결된 전류센서로부터 상기 충전전류 최소화(Charging Current Derating) 여부를 판단하는 제7단계(S-700);를 추가로 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 마스터 BMS는 상기 충전전류 최소화 진행시 상기 제5단계에 해당하는 전지팩을 충전하는 제8단계(S-800);를 추가로 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 마스터 BMS는 복수의 상기 전지팩의 충전완료 여부를 판단하는 제9단계(S-800);를 추가로 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법.
  15. 병렬로 연결된 N개(N은 2이상의 자연수)의 전지팩;을 충전하는 전지팩 시스템 제어방법에 있어서,
    상기 전지팩을 제어하는 고전압모니터링제어기;
    상기 전지팩은 직렬 및/또는 병렬로 연결된 M개(M은 2이상의 자연수)의 전지모듈;
    상기 전지모듈은 직렬 및/또는 병렬로 연결된 C개(C는 2이상의 자연수)의 전지셀; 및
    상기 전지팩 시스템을 제어하는 마스터 BMS;를 포함하고,
    상기 마스터 BMS는 상기 전지팩 시스템의 운영 종료를 판단하는 제1절차(P-100),
    상기 마스터 BMS는 상기 고전압모니터링제어기로부터 측정된 개별 전지팩의 전압을 전송받는 제2절차(P-200); 및
    복수의 상기 전지팩을 전압값에 따라 순위를 부여하는 제3절차(P-300);를 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 마스터 BMS는 복수의 상기 전지팩 중 최소 전압 전지팩만 컨텍터를 연결 충전을 수행하는 제4절차(P-400);를 추가로 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 마스터 BMS는 상기 제4절차의 최소 전압 전지팩의 전압값이 상기 제3절차의 최대 전압 전지팩의 전압값과 같은지를 판단하는 제5절차(P-500) 및
    상기 제4절차의 최소 전압 전지팩의 전압값이 상기 제3절차의 최대 전압 전지팩의 전압값과 같으면 차순위 최소 전압 전지팩만 컨텍터에 접촉하는 제6절차(P-600)를 추가로 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 마스터 BMS는 상기 제6절차의 차순위 최소 전압 전지팩의 전압값이 상기 제3절차의 최대 전압 전지팩의 전압값과 같은지를 판단하는 제7절차(P-700)을 추가로 포함하는 충전하는 전지팩 시스템 제어방법.
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