KR20210121824A

KR20210121824A - 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치

Info

Publication number: KR20210121824A
Application number: KR1020200039163A
Authority: KR
Inventors: 김창인
Original assignee: 김창인
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2021-10-08

Abstract

본 발명의 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 따르면, 배터리팩(Battery Back) 장치에 있어서, N(N≥2)개의 배터리셀(Battery Cell)을 구비하고 지정된 s(s≥1)개의 부분에 구비된 s개의 온도 센서를 구비한 M(M≥1)개의 배터리모듈(Battery Module)와 배터리모듈에 구비된 N개의 배터리셀에 연결되어 N개의 배터리셀 별 전압값을 측정하고 상기 배터리모듈에 구비된 s개의 온도 센서를 통해 s개의 온도값을 측정하는 M개의 서브 관리모듈과 배터리팩의 충전이나 방전을 위한 +/- 팩 전원 단자 중 적어도 하나의 전원 단자와 연결되며 상기 팩 전원 단자를 통해 배터리팩의 충전 중 상태 또는 충전 후 상태를 확인하고 상기 M개의 서브 관리모듈과 통신 연결되어 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 수집하며 상기 배터리팩의 충전 중 상태 또는 충전 후 상태에서 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값을 이용하여 (M*N)개의 배터리셀 별 전압 밸런스 상태를 관리하고 상기 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 이용하여 (M*s)개의 센서 별 온도 밸런스 상태를 관리하는 메인 관리모듈을 포함한다.

Description

계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치{Battery Pack Device for Managing Charge Balance by Using Hierarchical Management Module}

본 발명은 M(M≥1)개의 배터리모듈을 구비한 배터리팩 내부에 각 배터리모듈 별로 M개의 서브 관리모듈과 하나의 메인 관리모듈을 계층적으로 구비한 후 상기 메인 관리모듈이 상기 M개의 서브 관리모듈과 연동하여 배터리팩 충전 중/후의 배터리팩 내부의 밸런스 상태를 관리하는 배터리팩 장치를 제공하는 것이다.

최근 전기자동차나 수소자동차 등의 친환경 차량이 점차 보급되고 있고 있으며, 이러한 친환경 차량의 교체 주기를 고려했을 때, 2024년도에는 년간 약 1만대의 전기자동차에서 차량용 폐배터리를 회수할 것으로 예측되며, 2031년에는 년간 약 10만대의 전기자동차에서 차량용 폐배터리를 회수할 것으로 예측된다(전기차 폐배터리 재활용방법 및 기준마련 연구(환경부, 2018. 10) 참조).

그러나 친환경 차량에 탑재되는 차량용 배터리의 경우 제조 후 일정 기간(또는 일정 주행거리) 동안에는 배터리 제조사가 해당 차량용 배터리의 안전성을 실험하고 보증하고 있지만, 이러한 차량용 배터리가 친환경 차량에서 회수되어 재생된 이후 및/또는 상기 차량용 배터리가 친환경 차량 이외의 다른 응용 분야에 사용되는 경우(예컨대, 용도 이외의 사용)에 상기 차량용 배터리의 안정성을 보증할 만한 어떠한 근거도 부재한 상황이며, 언제든 화재나 폭발의 위험성을 내포하는 문제점을 지니고 있다.

이에 친환경 차량에 사용되다가 회수된 차량용 폐배터리를 재생하여 사용하거나 및/또는 친환경 차량 이외의 다른 응용 분야에 사용되는 차량용 배터리를 사용하는 경우, 상기 차량용 배터리의 화재나 폭발의 위험성을 사전에 제거하여 안전성을 확보해야 하지만, 현재까지 제안된 방식으로는 차량용 배터리 내의 화재나 폭발의 위험이 일정 비율 이상 진행되기 전에 이를 사전에 차단하거나 미리 인지하여 제거하기에 기술적으로 난해한 문제점을 지니고 있다.

본 발명의 목적은, 배터리팩(Battery Back) 장치에 있어서, N(N≥2)개의 배터리셀(Battery Cell)을 구비하고 지정된 s(s≥1)개의 부분에 구비된 s개의 온도 센서를 구비한 M(M≥1)개의 배터리모듈(Battery Module)와 배터리모듈에 구비된 N개의 배터리셀에 연결되어 N개의 배터리셀 별 전압값을 측정하고 상기 배터리모듈에 구비된 s개의 온도 센서를 통해 s개의 온도값을 측정하는 M개의 서브 관리모듈과 배터리팩의 충전이나 방전을 위한 +/- 팩 전원 단자 중 적어도 하나의 전원 단자와 연결되며 상기 팩 전원 단자를 통해 배터리팩의 충전 중 상태 또는 충전 후 상태를 확인하고 상기 M개의 서브 관리모듈과 통신 연결되어 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 수집하며 상기 배터리팩의 충전 중 상태 또는 충전 후 상태에서 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값을 이용하여 (M*N)개의 배터리셀 별 전압 밸런스 상태를 관리하고 상기 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 이용하여 (M*s)개의 센서 별 온도 밸런스 상태를 관리하는 메인 관리모듈을 포함하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치는, 배터리팩(Battery Back) 장치에 있어서, N(N≥2)개의 배터리셀(Battery Cell)을 구비하고 지정된 s(s≥1)개의 부분에 구비된 s개의 온도 센서를 구비한 M(M≥1)개의 배터리모듈(Battery Module)와 배터리모듈에 구비된 N개의 배터리셀에 연결되어 N개의 배터리셀 별 전압값을 측정하고 상기 배터리모듈에 구비된 s개의 온도 센서를 통해 s개의 온도값을 측정하는 M개의 서브 관리모듈과 배터리팩의 충전이나 방전을 위한 +/- 팩 전원 단자 중 적어도 하나의 전원 단자와 연결되며 상기 팩 전원 단자를 통해 배터리팩의 충전 중 상태 또는 충전 후 상태를 확인하고 상기 M개의 서브 관리모듈과 통신 연결되어 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 수집하며 상기 배터리팩의 충전 중 상태 또는 충전 후 상태에서 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값을 이용하여 (M*N)개의 배터리셀 별 전압 밸런스 상태를 관리하고 상기 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 이용하여 (M*s)개의 센서 별 온도 밸런스 상태를 관리하는 메인 관리모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 배터리모듈은, 친환경 차량에 사용되다가 회수된 차량용 폐배터리팩에서 배터리 제조사의 케이스와 배터리 제조사의 관리모듈(Battery Management System; BMS)를 분리한 상태를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 배터리모듈은, 배터리 제조사에서 제조한 N개의 배터리셀을 구비하고, 상기 배터리 제조사의 케이스와 관리모듈을 미장착하거나 제거한 상태를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 배터리모듈에 구비된 N개의 배터리셀의 셀 연결 구조와 상기 M개의 배터리모듈의 모듈 연결 구조의 조합에 대응하는 연결 구조 정보를 저장하며, 상기 연결 구조 정보를 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값을 판독하여 배터리팩 전압값을 산출하는 기능을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 M개의 서브 관리모듈을 통해 상기 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값을 수집하는 경우 상기 M개의 서브 관리모듈과 메인 관리모듈 간 통신 성능 유지를 위해 상기 +/- 팩 전원 단자 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 배터리팩 전압값을 측정하지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 지정된 통신 경로를 경유하여 지정된 관리서버와 통신하기 위한 통신모듈을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 M개의 배터리모듈과 M개의 서브 관리모듈 및 메인 관리모듈을 포함하는 배터리팩 구성을 하우징하는 하우징부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 +/- 팩 전원 단자를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀에 대한 배터리셀 간 충전 중 전압 차이를 산출하고, 상기 산출된 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 기 설정된 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행하고, 상기 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 상기 팩 전원 단자를 이용한 전원 충전을 차단하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우 상기 산출되는 배터리팩 전압값이 기 설정된 충전완료 전압에 도달할 때까지 상기 팩 전원 단자를 이용한 전원 충전을 유지하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 +/- 팩 전원 단자를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 개회로 상태로 전환되는지 확인하고, 상기 배터리팩 전원이 충전 중 상태에서 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀에 대한 배터리셀 간 충전 후 전압 차이를 산출하고, 상기 산출된 배터리셀 간 충전 후 전압 차이가 기 설정된 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행하고, 상기 배터리셀 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 상기 충전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 i(1≤i<(N*M))개의 배터리셀에 대응하는 m_i(1≤m_i≤M)개의 서브 관리모듈을 확인하고 상기 m_i개의 서브 관리모듈로 상기 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값 중 최저 전압값을 기준으로 상기 i개의 배터리셀의 밸런싱을 요청하는 기능을 더 포함하며, 상기 m_i개의 서브 관리모듈은, 상기 충전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 i개의 배터리셀에 지정된 부하를 걸어 상기 i개의 배터리셀 전압값을 상기 최저 전압값을 기준으로 상기 충전 후 유효 밸런스 범위 이내로 밸런싱하는 기능을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 배터리셀 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 배터리셀 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 배터리셀 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 배터리셀 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 충전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 i개의 배터리셀 전압값을 밸런싱한 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 i개의 배터리셀 전압값을 밸런싱한 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 +/- 팩 전원 단자를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 근거로 상기 (M*s)개의 센서 간 충전 중 온도 차이를 산출하고, 상기 산출된 센서 간 충전 중 온도 차이가 기 설정된 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행하고, 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 상기 팩 전원 단자를 이용한 전원 충전을 차단하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 경우 상기 산출되는 배터리팩 전압값이 기 설정된 충전완료 전압에 도달할 때까지 상기 팩 전원 단자를 이용한 전원 충전을 유지하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 +/- 팩 전원 단자를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 개회로 상태로 전환되는지 확인하고, 상기 배터리팩 전원이 충전 중 상태에서 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 근거로 상기 (M*s)개의 온도 센서에 대한 센서 간 충전 후 온도 차이를 산출하고, 상기 산출된 센서 간 충전 후 온도 차이가 기 설정된 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행하고, 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치에 있어서, 상기 메인 관리모듈은, 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭된 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, M(M≥1)개의 배터리모듈을 구비한 배터리팩 내부에 각 배터리모듈 별로 M개의 서브 관리모듈과 하나의 메인 관리모듈을 계층적으로 구비하고, 상기 메인 관리모듈이 M개의 서브 관리모듈과 연동하여 상기 M개의 배터리모듈에 구비된 (M*N)개의 배터리셀 별 밸런스 상태 및/또는 M개의 배터리모듈 별 온도 밸런스 상태를 관리함으로써 상기 배터리팩이 친환경 차량에 사용되다가 회수되어 재생된 경우나 정해진 용도 이외의 응용 분야에 사용되는 경우에도 상기 밸런스 상태 관리를 통해 화재나 폭발의 위험성을 사전에 제거하여 안전성 보증 가능한 배터리팩 장치를 제공하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 방법에 따른 배터리팩 장치(100)의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 방법에 따라 메인 관리모듈(150)이 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 정보를 수집하고 관리서버(195)에 등록하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 충전 중 배터리셀(110)의 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 충전 중 온도 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 충전 후 배터리셀(110)의 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 충전 후 온도 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 방전 중 배터리셀(110)의 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 방전 중 온도 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 방전 후 배터리셀(110)의 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 방전 후 온도 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.

즉, 하기의 실시예는 본 발명의 수 많은 실시예 중에 바람직한 합집합 형태의 실시예에 해당하며, 하기의 실시예에서 특정 구성(또는 단계)을 생략하는 실시예, 또는 특정 구성(또는 단계)에 구현된 기능을 특정 구성(또는 단계)으로 분할하는 실시예, 또는 둘 이상의 구성(또는 단계)에 구현된 기능을 어느 하나의 구성(또는 단계)에 통합하는 실시예, 특정 구성(또는 단계)의 동작 순서를 교체하는 실시예 등은, 하기의 실시예에서 별도로 언급하지 않더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속함을 명백하게 밝혀두는 바이다. 따라서 하기의 실시예를 기준으로 부분집합 또는 여집합에 해당하는 다양한 실시예들이 본 발명의 출원일을 소급받아 분할될 수 있음을 분명하게 명기하는 바이다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.

도면1은 본 발명의 실시 방법에 따른 배터리팩 장치(100)의 구성을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면1은 N(N≥2)개의 배터리셀(110)(Battery Cell)을 구비한 M(M≥1)개의 배터리모듈(105)(Battery Module)에 구비된 N개의 배터리셀(110) 별 전압값을 측정하는 M개의 서브 관리모듈(135) 및 상기 M개의 서브 관리모듈(135)과 통신 연결되어 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 수집하고 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 배터리팩 전압값을 산출하는 메인 관리모듈(150)을 계층적으로 구비한 배터리팩(Battery Back) 장치를 제공하는 것으로, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면1을 참조 및/또는 변형하여 상기 배터리팩 장치(100)의 구성에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 구성부가 생략되거나, 또는 세분화되거나, 또는 합쳐진 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면1에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

도면1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리팩 장치(100)는, N(N≥2)개의 배터리셀(110)을 구비한 M(M≥1)개의 배터리모듈(105)을 구비하며, 각 배터리모듈(105)에 구비된 N개의 배터리셀(110)에 연결되어 N개의 배터리셀(110) 별 전압값을 측정하는 M개의 서브 관리모듈(135)과, 배터리팩의 충전이나 방전을 위한 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자와 연결되며 상기 M개의 서브 관리모듈(135)과 통신 연결되어 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 수집하고 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 배터리팩 전압값을 산출하는 메인 관리모듈(150)을 계층적으로 구비한다.

상기 배터리모듈(105)은 지정된 셀 연결 구조로 연결된 N개의 배터리셀(110)을 포함하며, 상기 N개의 배터리셀(110)을 지정된 배치 구조로 배치 고정하는 프레임(115)을 포함한다. 한편 상기 배터리모듈(105)은 상기 N개의 배터리셀(110)과 연결된 N개의 셀 단자(120)와, 지정된 셀 연결 구조로 연결된 N개의 배터리셀(110)을 구비한 배터리모듈(105)의 충전이나 방전을 위한 +/- 모듈 전원 단자(125)를 포함한다.

상기 배터리모듈(105)의 제1 실시예에 따르면, 상기 배터리모듈(105)은 친환경 차량(예컨대, 전기자동차, 수소자동차 등)에 사용되다가 각각의 이유(예컨대, 점검, 수리, 기간만료, 사고, 폐차 등)로 회수된 차량용 폐배터리팩에서 상기 폐배터리팩을 제조한 배터리 제조사에서 장착한 상기 베터리 제조사의 케이스와 상기 배터리 제조사의 관리모듈(Battery Management System; BMS)를 분리한 상태를 포함할 수 있다.

한편 상기 배터리모듈(105)의 제2 실시예에 따르면, 상기 배터리모듈(105)은 배터리 제조사에서 제조한 N개의 배터리셀(110)을 구비하되, 상기 배터리 제조사의 케이스와 관리모듈을 미장착하거나 또는 상기 배터리 제조사에서 장착한 케이스와 관리모듈을 제거한 상태를 포함할 수 있다.

한편 상기 배터리모듈(105)의 제3 실시예에 따르면, 상기 배터리모듈(105)은 상기 제1 내지 제2 실시예를 적어도 부분적으로 조합한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명은 이러한 실시예도 권리범위에 포함함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

상기 배터리셀(110)은 배터리 내에서 전원을 충전하고 있는 최소 단위의 유닛으로, 상기 배터리모듈(105)은 복수(=N)개의 배터리셀(110)을 포함하여 이루어진다. 상기 N개의 배터리셀(110)은 지정된 셀 연결 구조로 연결된 상태에서 상기 프레임(115)을 통해 지정된 배치 구조로 배치 고정된 상태를 유지한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 N개의 배터리셀(110)을 연결하는 셀 연결 구조는 N개의 배터리셀(110)을 직렬 연결하는 구조, N개의 배터리셀(110)을 병렬 연결하는 구조, N개의 배터리셀(110) 중 일부를 직렬 연결하고 직렬 연결된 배터리셀(110) 조합을 병렬 연결하는 구조, N개의 배터리셀(110) 중 일부를 병렬 연결하고 병렬 연결된 배터리셀(110) 조합을 직렬 연결하는 구조, N개의 배터리셀(110) 중 일부를 직렬 연결하고 나머지 일부를 병렬 연결하는 구조, N개의 배터리셀(110) 중 일부를 병렬 연결하고 나머지 일부를 직렬 연결하는 구조 중 적어도 하나의 구조를 포함할 수 있다.

한편 본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 배터리모듈(105)은 상기 N개의 셀 단자(120)의 접지(GND)에 대응하는 접지 단자를 더 포함할 수 있다.

상기 서브 관리모듈(135)은 상기 배터리모듈(105)에 구비된 N개의 셀 단자(120)를 통해 상기 배터리모듈(105)에 구비된 N개의 배터리셀(110)과 연결되며, 상기 N개의 셀 단자(120)를 통해 N개의 배터리셀(110) 별 전압값을 측정하는 셀 전압 측정 기능을 포함하며, 상기 메인 관리모듈(150)은 M개의 서브 관리모듈(135)과 통신 연결되어 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 수집하는 셀 전압 수집부(154)를 포함한다.

상기 셀 전압 수집부(154)는 지정된 서브 관리모듈(135)로부터 지정된 주기 별로 각각 N개의 배터리셀(110) 별 전압값을 수집함으로써, M개의 서브 관리모듈(135)로부터 지정된 주기 별로 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 수집할 수 있다. 예를들어, 상기 셀 전압 수집부(154)는 지정된 서브 관리모듈(135)로부터 1초 단위, 1.5초 단위, 2초 단위, 2.5초 단위, 3초 단위 중 적어도 하나의 주기 별로 각각 N개의 배터리셀(110) 별 전압값을 수집함으로써, M개의 서브 관리모듈(135)로부터 지정된 주기 별로 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 수집할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 복수의 배터리모듈(105)을 포함하는 경우, 상기 M개의 배터리모듈(105)을 연결하는 모듈 연결 구조는 M개의 배터리모듈(105)을 직렬 연결하는 구조, M개의 배터리모듈(105)을 병렬 연결하는 구조, M개의 배터리모듈(105) 중 일부를 직렬 연결하고 직렬 연결된 배터리모듈(105) 조합을 병렬 연결하는 구조, M개의 배터리모듈(105) 중 일부를 병렬 연결하고 병렬 연결된 배터리모듈(105) 조합을 직렬 연결하는 구조, M개의 배터리모듈(105) 중 일부를 직렬 연결하고 나머지 일부를 병렬 연결하는 구조, M개의 배터리모듈(105) 중 일부를 병렬 연결하고 나머지 일부를 직렬 연결하는 구조 중 적어도 하나의 구조를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 배터리모듈(105)은, 지정된 s(s≥1)개의 부분에 구비된 s개의 온도 센서(130)를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 서브 관리모듈(135)은 상기 배터리모듈(105)에 구비된 s개의 온도 센서(130)를 통해 s개의 온도값을 측정하는 온도 측정 기능을 더 포함하며, 상기 메인 관리모듈(150)은 M개의 서브 관리모듈(135)과 통신 연결되어 (M*s)개의 센서를 통해 측정된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 수집하는 온도 수집부(158)를 더 포함한다.

상기 온도 수집부(158)는 지정된 서브 관리모듈(135)로부터 지정된 주기 별로 각각 S개의 센서 별 온도값을 수집함으로써, M개의 서브 관리모듈(135)로부터 지정된 주기 별로 (M*s)개의 센서 별 온도값을 수집할 수 있다. 예를들어, 상기 온도 수집부(158)는 지정된 서브 관리모듈(135)로부터 1초 단위, 1.5초 단위, 2초 단위, 2.5초 단위, 3초 단위 중 적어도 하나의 주기 별로 각각 S개의 센서 별 온도값을 수집함으로써, M개의 서브 관리모듈(135)로부터 지정된 주기 별로 (M*s)개의 센서 별 온도값을 수집할 수 있다.

한편 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 셀 전압 수집부(154)를 통해 M개의 서브 관리모듈(135)로부터 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 수집한 경우 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 배터리팩 전압값을 산출하는 팩 전압 산출부(162)를 포함한다.

상기 팩 전압 산출부(162)는 배터리모듈(105)에 구비된 N개의 배터리셀(110)의 셀 연결 구조와 상기 M개의 배터리모듈(105)의 모듈 연결 구조(예컨대, 직렬 및/또는 병렬 등)의 조합에 대응하는 연결 구조 정보를 저장하며, 상기 연결 구조 정보를 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 판독하여 배터리팩 전압값을 산출한다.

한편 출원인의 실험에 의하면, 상기 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 수집하면서 상기 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 배터리팩 전압값을 측정할 경우 상기 전원 단자 중 일부 단자(예컨대, - 단자 등)와 상기 M개의 서브 관리모듈(135)과 메인 관리모듈(150) 간 통신 회선 상의 일부 회선(예컨대, 접지 회선)이 공유되면서 상기 M개의 서브 관리모듈(135)과 메인 관리모듈(150) 간 통신 회선에 노이즈가 발생하여 통신 오류가 발생하는 경우가 빈번하게 발생하게 된다. 이에 본 발명은 M개의 서브 관리모듈(135)과 메인 관리모듈(150) 사이의 계층 구조 상에서 상기 M개의 서브 관리모듈(135)과 메인 관리모듈(150) 간 통신 성능 유지를 위해 상기 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 배터리팩 전압값을 측정하지 않는 것이 바람직하다. 한편 상기 M개의 서브 관리모듈(135)과 메인 관리모듈(150) 간 노이즈를 차단하거나 필터링하는 구성부를 탑재한 경우(단, 추가 비용 발생 가능), 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 판독하여 배터리팩 전압값을 산출하는 것 외에, 상기 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 배터리팩 전압값을 측정하는 것이 가능하며, 이에 의해 본 발명이 한정되지 아니한다.

한편 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 배터리팩 전류값을 측정하는 팩 전류 측정부(166)를 포함할 수 있다.

한편 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 셀 전압 수집부(154)를 통해 M개의 서브 관리모듈(135)로부터 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110)에 충전된 전원 잔량에 대응하는 배터리팩 잔량을 산출하는 팩 잔량 산출부를 포함한다.

상기 배터리팩 잔량을 산출하는 제1 실시예에 따르면, 상기 팩 잔량 산출부는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 충전 중이거나 방전 중인지 확인한다, 만약 상기 배터리팩 전원을 충전 중이지도 않고 방전 중이지도 않은 개회로(Open Circuit) 상태인 경우, 상기 팩 잔량 산출부는 배터리모듈(105)에 구비된 N개의 배터리셀(110)의 셀 연결 구조와 상기 M개의 배터리모듈(105)의 모듈 연결 구조의 조합에 대응하는 연결 구조 정보를 근거로 상기 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 판독하여 산출된 배터리팩 전압값을 확인한다. 한편 상기 팩 잔량 산출부는 상기 배터리팩의 완전 충전 전압 및 완전 방전 전압과 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 산출된 배터리팩 전압값 사이의 관계를 근거로 개회로 배터리팩 잔량을 산출하기 위한 잔량 산출 관계식(또는 관계테이블)을 구비하며, 상기 잔량 산출 관계식(또는 관계테이블)을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 산출된 배터리팩 전압값을 판독하여 상기 배터리팩의 완전 충전 전압 및 완전 방전 전압과 상기 확인된 배터리팩 전압값 사이의 관계에 대응하는 개회로 배터리팩 잔량을 산출할 수 있다.

한편 상기 배터리팩 잔량을 산출하는 제2 실시예에 따르면, 상기 팩 잔량 산출부는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 충전 중이거나 방전 중인지 확인한다. 만약 상기 배터리팩 전원을 충전 중인 경우, 상기 팩 잔량 산출부는 배터리모듈(105)에 구비된 N개의 배터리셀(110)의 셀 연결 구조와 상기 M개의 배터리모듈(105)의 모듈 연결 구조의 조합에 대응하는 연결 구조 정보를 근거로 상기 배터리팩 전원을 충전하기 직전에 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 통해 산출된 배터리팩 전압값을 근거로 산출된 개회로 배터리팩 잔량을 충전 전 기준 잔량으로 확인한다. 한편 상기 팩 잔량 산출부는 상기 배터리팩 전원을 충전 중인 상태에서 지정된 주기 별로 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 산출된 배터리팩 전압값을 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 충전 중인 상태에서 상기 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 지정된 단위 시간 별로 측정된 배터리팩 전류값을 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 충전 중인 상태에서 지정된 주기 별로 확인된 배터리팩 전압값과 지정된 단위 시간 별로 확인된 배터리팩 전류값을 근거로 지정된 단위 시간 별 배터리팩 충전 전력량을 산출한다. 한편 상기 팩 잔량 산출부는 지정된 단위 시간 별로 산출되는 배터리팩 충전 전력량에 대응하는 잔량 비율을 산출하는 잔량 비율 산출 관계식(또는 관계테이블)을 구비하며, 상기 잔량 비율 산출 관계식(또는 관계테이블)을 근거로 지정된 단위 시간 별로 산출되는 배터리팩 충전 전력량에 대응하는 잔량 비율을 확인하고, 상기 확인된 충전 전 기준 잔량에 상기 확인된 잔량 비율을 누적 합산하여 충전 중 배터리팩 잔량을 산출한다.

한편 상기 배터리팩 전원을 충전 중인 상태에서 상기 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 팩 잔량 산출부는 상기 배터리팩 잔량을 산출하는 제1 실시예를 근거로 상기 개회로 상태에 대응하는 개회로 배터리팩 잔량을 산출할 수 있다.

한편 상기 배터리팩 잔량을 산출하는 제3 실시예에 따르면, 상기 팩 잔량 산출부는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 충전 중이거나 방전 중인지 확인한다. 만약 상기 배터리팩 전원을 방전 중인 경우, 상기 팩 잔량 산출부는 배터리모듈(105)에 구비된 N개의 배터리셀(110)의 셀 연결 구조와 상기 M개의 배터리모듈(105)의 모듈 연결 구조의 조합에 대응하는 연결 구조 정보를 근거로 상기 배터리팩 전원을 방전하기 직전에 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 통해 산출된 배터리팩 전압값을 근거로 산출된 개회로 배터리팩 잔량을 방전 전 기준 잔량으로 확인한다. 한편 상기 팩 잔량 산출부는 상기 배터리팩 전원을 방전 중인 상태에서 지정된 주기 별로 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 산출된 배터리팩 전압값을 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 방전 중인 상태에서 상기 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 지정된 단위 시간 별로 측정된 배터리팩 전류값을 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 방전 중인 상태에서 상기 확인된 배터리팩 전압값과 배터리팩 전류값을 근거로 지정된 단위 시간 별 배터리팩 방전 전력량을 산출한다. 한편 상기 팩 잔량 산출부는 지정된 단위 시간 별로 산출되는 배터리팩 방전 전력량에 대응하는 잔량 비율을 산출하는 잔량 비율 산출 관계식(또는 관계테이블)을 구비하며, 상기 잔량 비율 산출 관계식(또는 관계테이블)을 근거로 지정된 단위 시간 별로 산출되는 배터리팩 방전 전력량에 대응하는 잔량 비율을 확인하고, 상기 확인된 방전 전 기준 잔량에 상기 확인된 잔량 비율을 누적 합산하여 방전 중 배터리팩 잔량을 산출한다.

한편 상기 배터리팩 전원을 방전 중인 상태에서 상기 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 팩 잔량 산출부는 상기 배터리팩 잔량을 산출하는 제1 실시예를 근거로 상기 개회로 상태에 대응하는 개회로 배터리팩 잔량을 산출할 수 있다.

도면1을 참조하면, 상기 배터리팩 장치(100)는, 지정된 통신망에 연결 가능하며, 지정된 통신 경로를 경유하여 지정된 관리서버(195)와 통신하기 위한 통신모듈(145)을 포함한다. 한편 상기 메인 관리모듈(150)은, 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 포함하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행하는 통신 처리부(182)를 포함한다.

상기 통신모듈(145)은 상기 메인 관리모듈(150)과 지정된 관리서버(195) 사이에 지정된 통신 경로를 경유하는 통신을 연결하는 구성의 총칭으로서, 상기 메인 관리모듈(150)의 내부 구성요소로 구비되거나 및/또는 상기 메인 관리모듈(150)과 연동하는 별도의 모듈 형태로 구비될 수 있다.

상기 통신모듈(145)의 제1 실시예에 따르면, 상기 통신모듈(145)은 지정된 무선 통신망(예컨대, 이동통신망 등)을 경유하여 지정된 관리서버(195)와 통신하기 위한 무선 통신모듈(145)을 포함할 수 있다. 이 경우 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 무선 통신모듈(145)을 통해 지정된 무선 통신망을 경유하여 관리서버(195)와 통신할 수 있다.

한편 상기 통신모듈(145)의 제2 실시예에 따르면, 상기 통신모듈(145)은 지정된 유선 통신망(예컨대, 유선 인터넷 등)을 경유하여 지정된 관리서버(195)와 통신하기 위한 유선 통신모듈(145)을 포함할 수 있다. 이 경우 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 유선 통신모듈(145)을 통해 지정된 유선 통신망을 경유하여 관리서버(195)와 통신할 수 있다.

한편 상기 통신모듈(145)의 제3 실시예에 따르면, 상기 통신모듈(145)은 지정된 근거리 무선 통신(예컨대, 와이파이, 블루투스, 지그비 등)을 경유하여 지정된 관리서버(195)와 통신하기 위한 근거리 무선 통신모듈(145)을 포함할 수 있다. 이 경우 상기 메인 관리모듈(150)은 지정된 근거리 무선 통신을 통해 지정된 통신망을 경유(예컨대, 와이파이 기반의 근거리 무선 통신모듈(145)과 와이파이 기반의 무선AP 간 무선랜을 통해 유선 인터넷을 경유, 또는 블루투스 기반 근거리 무선 통신모듈(145)과 근거리의 블루투스 지원 장치 간 블루투스 통신을 통해 상기 블루투스 지원 장치가 접속한 무선 통신망이나 무선 통신망을 경유)하여 관리서버(195)와 통신할 수 있다.

한편 상기 통신모듈(145)의 제4 실시예에 따르면, 상기 팩 전원 단자(140)를 포함하는 배터리팩 단자부에 데이터 통신을 위한 통신 단자가 포함된 경우, 상기 통신모듈(145)은 상기 배터리팩 단자부에 포함된 통신 단자를 통해 상기 배터리팩 장치(100)를 구비한 장치가 접속한 무선 통신망이나 무선 통신망을 경유하여 관리서버(195)와 통신할 수 있다.

한편 상기 통신모듈(145)의 제5 실시예에 따르면, 상기 통신모듈(145)은 상기 제1 내지 제4 실시예 중 적어도 둘 이상을 적어도 부분적으로 조합한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명은 이러한 실시예도 권리범위에 포함함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

한편 상기 셀 전압 수집부(154)를 통해 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값이 수집된 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 정보 등록 주기 별 및/또는 밸런스 상태 변화나 이상 발생에 따라 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 포함하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 온도 수집부(158)를 통해 (M*s)개의 센서 별 온도값이 수집된 경우, 상기 밸런스 상태정보는 상기 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 더 포함할 수 있다. 한편 상기 팩 잔량 산출부를 통해 배터리팩 잔량이 산출된 경우, 상기 상태관리정보는 상기 배터리팩 잔량을 더 포함할 수 있다.

도면1을 참조하면, 상기 배터리팩 장치(100)는, 상기 M개의 배터리모듈(105)과 M개의 서브 관리모듈(135) 및 메인 관리모듈(150)을 포함하는 배터리팩 구성을 하우징하는 하우징부(190)를 포함한다.

상기 하우징부(190)는 상기 배터리팩 장치(100)를 탑재하거나 구비하는 장치(예컨대, 상기 배터리팩 장치(100)의 전원을 동력 전원으로 이용하는 전동 이동장치 및/또는 ESS(Energy Storage System) 등)에 장착 가능한 하우징 구조를 포함한다. 한편 상기 하우징부(190)는 내부에서 발생한 열기를 외부로 배출(또는 방출)하는 구조를 더 포함할 수 있다. 또는 상기 하우징부(190)는 상기 배터리팩 장치(100)의 생활 방수 기능이 고려되지 않는 경우(예컨대, 상기 배터리팩 장치(100)가 ESS에 장착되는 경우 등) 상기 배터리팩 장치(100)의 내부와 외부 간 공기를 순환시키기 위한 구조를 더 포함할 수 있다.

도면1을 참조하면, 상기 메인 관리모듈(150)은, M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압 밸런스 상태를 관리하는 셀 밸런스 관리부(174)와, 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 포함하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행하는 통신 처리부(182)를 포함한다.

상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압 밸런스를 관리하는 제1 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압 밸런스 상태를 관리할 수 있다.

상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태인지 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 충전 중 상태인 경우 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110)에 대한 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이를 산출한다.

상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이를 산출하는 제1 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 충전 중 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 최저 전압값을 확인하고, 상기 최저 전압값을 기준으로 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이를 산출하는 제2 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 충전 중 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 최고 전압값을 확인하고, 상기 최고 전압값을 기준으로 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이를 산출하는 제3 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 충전 중 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 지정된 전압값을 기준으로 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이를 산출하는 제4 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 제1 내지 제3 실시예 중 적어도 둘 이상을 적어도 부분적으로 조합한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명은 이러한 실시예도 권리범위에 포함함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

한편 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 산출된 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 기 설정된 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다. 만약 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 팩 전원 단자(140)를 이용한 전원 충전을 차단할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 상태관리정보는 상기 배터리팩이나 상기 메인 관리모듈(150)에 중복되지 않게 설정된 고유한 고유식별정보를 포함한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태나 상기 전원 충전을 차단한 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 일시나 상기 전원 충전을 차단한 일시에 대응하는 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 상태관리정보는 상기 배터리팩 전원의 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 통해 산출된 배터리팩 전압값을 근거로 산출된 개회로 배터리팩 잔량, 상기 배터리팩 전원을 충전하기 직전에 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 통해 산출된 배터리팩 전압값을 근거로 산출된 개회로 배터리팩 잔량을 기준으로 단위 시간 별 배터리팩 충전 전력량을 이용하여 산출된 충전 중 배터리팩 잔량, 상기 배터리팩 전원을 방전하기 직전에 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 통해 산출된 배터리팩 전압값을 근거로 산출된 개회로 배터리팩 잔량을 기준으로 단위 시간 별 배터리팩 방전 전력량을 이용하여 산출된 방전 중 배터리팩 잔량 중 적어도 하나의 배터리팩 잔량을 더 포함할 수 있다.

한편 본 발명의 확장된 실시 방법에 따르면, 상기 상태관리정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 통해 산출된 배터리팩 전압값, 상기 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 측정된 배터리팩 전류값 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 만약 상기 M개의 배터리모듈(105)의 지정된 s(s≥1)개의 부분에 구비된 s개의 온도 센서(130)를 통해 s개의 온도값을 측정하는 경우, 상기 상태관리정보는, (M*s)개의 온도 센서(130)를 통해 측정된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 더 포함할 수 있다.

한편 본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 관리서버(195)는 상기 상태관리정보에 포함된 배터리 상태정보를 이용하여 각 배터리팩 장치(100)의 밸런스 상태가 기 설정된 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 확인한다. 만약 상기 밸런스 상태가 기 설정된 유효 밸런스 범위를 벗어난 배터리팩 장치(100)를 확인한 경우, 상기 관리서버(195)는 상기 밸런스 범위를 벗어난 배터리팩 장치(100)의 문제가 발생하기 전에 선제적으로 상기 밸런스 범위를 벗어난 배터리팩 장치(100)를 회수하기 위한 절차를 수행할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 산출되는 배터리팩 전압값이 기 설정된 충전완료 전압에 도달할 때까지 상기 팩 전원 단자(140)를 이용한 전원 충전을 유지하는 것이 바람직하다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다.한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 일시정보를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 상태관리정보는 상기 배터리팩 전원의 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 통해 산출된 배터리팩 전압값을 근거로 산출된 개회로 배터리팩 잔량, 상기 배터리팩 전원을 충전하기 직전에 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 통해 산출된 배터리팩 전압값을 근거로 산출된 개회로 배터리팩 잔량을 기준으로 단위 시간 별 배터리팩 충전 전력량을 이용하여 산출된 충전 중 배터리팩 잔량, 상기 배터리팩 전원을 방전하기 직전에 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 통해 산출된 배터리팩 전압값을 근거로 산출된 개회로 배터리팩 잔량을 기준으로 단위 시간 별 배터리팩 방전 전력량을 이용하여 산출된 방전 중 배터리팩 잔량 중 적어도 하나의 배터리팩 잔량을 더 포함할 수 있다.

한편 본 발명의 확장된 실시 방법에 따르면, 상기 상태관리정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 통해 산출된 배터리팩 전압값, 상기 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 측정된 배터리팩 전류값 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 만약 상기 M개의 배터리모듈(105)의 지정된 s(s≥1)개의 부분에 구비된 s개의 온도 센서(130)를 통해 s개의 온도값을 측정하는 경우, 상기 상태관리정보는 (M*s)개의 온도 센서(130)를 통해 측정된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 더 포함할 수 있다.

한편 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압 밸런스를 관리하는 제2 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 상기 배터리팩 전원이 충전 중이지도 않고 방전 중이지도 않은 개회로 상태로 전환되는 경우 상기 개회로 상태로 전환된 상태에서 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압 밸런스 상태를 관리할 수 있다.

상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 상기 배터리팩 전원이 충전 중이지도 않고 방전 중이지도 않은 개회로 상태로 전환되는지 확인하고, 상기 배터리팩 전원이 충전 중 상태에서 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110)에 대한 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이를 산출한다.

상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이를 산출하는 제1 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 최저 전압값을 확인하고, 상기 최저 전압값을 기준으로 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이를 산출하는 제2 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 최고 전압값을 확인하고, 상기 최고 전압값을 기준으로 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이를 산출하는 제3 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 지정된 전압값을 기준으로 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이를 산출하는 제4 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 제1 내지 제3 실시예 중 적어도 둘 이상을 적어도 부분적으로 조합한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명은 이러한 실시예도 권리범위에 포함함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

한편 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 산출된 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 기 설정된 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다. 만약 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 충전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 i(1≤i<(N*M))개의 배터리셀(110)에 대응하는 m_i(1≤m_i≤M)개의 서브 관리모듈(135)을 확인하고 상기 m_i개의 서브 관리모듈(135)과 연결된 통신을 통해 상기 m_i개의 서브 관리모듈(135)로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 최저 전압값을 기준으로 상기 i개의 배터리셀(110)의 밸런싱을 요청할 수 있다. 이 경우 상기 m_i개의 서브 관리모듈(135)은 상기 메인 관리모듈(150)로부터 수신된 밸런싱 요청을 근거로 상기 충전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 i개의 배터리셀(110)에 지정된 부하(예컨대, 저항 등)를 걸어 상기 i개의 배터리셀(110) 전압값을 상기 최저 전압값을 기준으로 상기 충전 후 유효 밸런스 범위 이내로 밸런싱할 수 있다. 예를들어, 상기 m개의 서브 관리모듈(135)은 각 배터리셀(110)의 정격 전압이 3.7V인 경우 상기 i개의 배터리셀(110) 전압값을 상기 최저 전압값을 기준으로 30mV 이내로 밸런싱할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태를 확인한 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태를 확인한 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 충전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 i개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱한 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 i개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱한 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 밸런싱된 i개의 배터리셀(110) 전압값을 포함하는 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 i개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱한 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 i개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱한 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압 밸런스를 관리하는 제3 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 방전 중 상태에서 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압 밸런스 상태를 관리할 수 있다.

상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 방전 중 상태인지 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 방전 중 상태인 경우 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 방전 중 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110)에 대한 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이를 산출한다.

상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이를 산출하는 제1 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 방전 중 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 최저 전압값을 확인하고, 상기 최저 전압값을 기준으로 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이를 산출하는 제2 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 방전 중 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 최고 전압값을 확인하고, 상기 최고 전압값을 기준으로 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이를 산출하는 제3 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 방전 중 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 지정된 전압값을 기준으로 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이를 산출하는 제4 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 제1 내지 제3 실시예 중 적어도 둘 이상을 적어도 부분적으로 조합한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명은 이러한 실시예도 권리범위에 포함함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

한편 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 산출된 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 기 설정된 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다. 만약 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 팩 전원 단자(140)를 이용한 전원 방전을 기 설정된 비율로 감소시키거나 차단할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태나 상기 전원 방전을 기 설정된 비율로 감소시키거나 차단한 상태한 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 일시나 상기 전원 방전을 기 설정된 비율로 감소시키거나 차단한 상태한 일시에 대응하는 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 산출되는 배터리팩 전압값이 기 설정된 방전완료 전압에 도달할 때까지 상기 팩 전원 단자(140)를 이용한 전원 방전을 유지하는 것이 바람직하다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압 밸런스를 관리하는 제4 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 방전 중 상태에서 상기 배터리팩 전원이 충전 중이지도 않고 방전 중이지도 않은 개회로 상태로 전환되는 경우 상기 개회로 상태로 전환된 상태에서 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압 밸런스 상태를 관리할 수 있다.

상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 방전 중 상태에서 상기 배터리팩 전원이 충전 중이지도 않고 방전 중이지도 않은 개회로 상태로 전환되는지 확인하고, 상기 배터리팩 전원이 방전 중 상태에서 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110)에 대한 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이를 산출한다.

상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이를 산출하는 제1 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 최저 전압값을 확인하고, 상기 최저 전압값을 기준으로 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이를 산출할 수 있다.

상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이를 산출하는 제2 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 최고 전압값을 확인하고, 상기 최고 전압값을 기준으로 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이를 산출할 수 있다.

상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이를 산출하는 제3 실시예에 따르면, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 지정된 전압값을 기준으로 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 산출된 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 기 설정된 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다. 만약 상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 셀 밸런스 관리부(174)는 상기 방전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 j(1≤j<(N*M))개의 배터리셀(110)에 대응하는 m_j(1≤m_j≤M)개의 서브 관리모듈(135)을 확인하고 상기 m_j개의 서브 관리모듈(135)과 연결된 통신을 통해 상기 m_j개의 서브 관리모듈(135)로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 최저 전압값을 기준으로 상기 j개의 배터리셀(110)의 밸런싱을 요청할 수 있다. 이 경우 상기 m_j개의 서브 관리모듈(135)은 상기 메인 관리모듈(150)로부터 수신된 밸런싱 요청을 근거로 상기 방전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 j개의 배터리셀(110)에 지정된 부하(예컨대, 저항 등)를 걸어 상기 j개의 배터리셀(110) 전압값을 상기 최저 전압값을 기준으로 상기 방전 후 유효 밸런스 범위 이내로 밸런싱할 수 있다. 예를들어, 상기 m_i개의 서브 관리모듈(135)은 각 배터리셀(110)의 정격 전압이 3.7V인 경우 상기 i개의 배터리셀(110) 전압값을 상기 최저 전압값을 기준으로 30mV 이내로 밸런싱할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태를 확인한 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태를 확인한 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 방전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 j개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱한 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 j개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱한 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 밸런싱된 j개의 배터리셀(110) 전압값을 포함하는 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 j개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱한 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 j개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱한 일시정보를 더 포함할 수 있다.

도면1을 참조하면, 상기 메인 관리모듈(150)은, 상기 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 M개의 배터리모듈(105)의 지정된 s(s≥1)개의 부분에 구비된 s개의 온도 센서(130)를 통해 s개의 온도값을 측정하는 경우, 상기 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 이용하여 (M*s)개의 센서 별 온도 밸런스 상태를 관리하는 온도 밸런스 관리부(178)를 포함하며, 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 상기 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 포함하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행하는 통신 처리부(182)를 포함한다.

상기 (M*s)개의 센서 별 온도 밸런스를 관리하는 제1 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 (M*s)개의 센서 별 온도 밸런스 상태를 관리할 수 있다.

상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태인지 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 충전 중 상태인 경우 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 근거로 상기 (M*s)개의 센서에 대한 센서 간 충전 중 온도 차이를 산출한다.

상기 센서 간 충전 중 온도 차이를 산출하는 제1 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 충전 중 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 최저 온도값을 확인하고, 상기 최저 온도값을 기준으로 센서 간 충전 중 온도 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 센서 간 충전 중 온도 차이를 산출하는 제2 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 충전 중 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 최고 온도값을 확인하고, 상기 최고 온도값을 기준으로 센서 간 충전 중 온도 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 센서 간 충전 중 온도 차이를 산출하는 제3 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 충전 중 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 지정된 온도값을 기준으로 센서 간 충전 중 온도 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 센서 간 충전 중 온도 차이를 산출하는 제4 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 제1 내지 제3 실시예 중 적어도 둘 이상을 적어도 부분적으로 조합한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명은 이러한 실시예도 권리범위에 포함함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

한편 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 산출된 센서 간 충전 중 온도 차이가 기 설정된 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다. 만약 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 팩 전원 단자(140)를 이용한 전원 충전을 차단할 수 있다.

한편 본 발명의 다른 실시 방법에 따르면, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 온도 밸런스 관리부(178) 외에, 상기 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 적어도 하나의 온도값이 기 설정된 한계 온도를 초과하는지 판단하는 한계 온도 검사를 수행하는 온도 관리부(도시생략)를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 온도 관리부는 상기 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 적어도 하나의 온도값이 기 설정된 한계 온도를 초과한 경우에 상기 팩 전원 단자(140)를 이용한 전원 충전을 차단할 수 있다. 다만 상기 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 적어도 하나의 온도값이 기 설정된 한계 온도를 초과한 경우 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 중 적어도 하나의 배터리셀(110)에 치명적인 문제가 기 발생한 상태일 수 있으며, 이 경우 상기 전원 충전을 차단하더라도 상기 배터리셀(110)에 발생한 문제가 점차(또는 급속도로) 확대되어 화재나 폭발이 발생할 위험성을 내포하고 있다. 반면 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 밸런스 검사를 통해 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 중 적어도 하나의 배터리셀(110)에 문제가 발생하기 전에 미리 문제 발생의 징후를 예측하고 전원 충전을 차단하므로, 상기 한계 온도 검사를 수행하는 경우보다 안전하게 배터리셀(110)의 문제 발생을 미연에 차단하는 특징을 지니고 있다.

한편 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태나 상기 전원 충전을 차단한 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 일시나 상기 전원 충전을 차단한 일시에 대응하는 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 본 발명의 확장된 실시 방법에 따르면, 상기 상태관리정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 통해 산출된 배터리팩 전압값, 상기 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 측정된 배터리팩 전류값 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 산출되는 배터리팩 전압값이 기 설정된 충전완료 전압에 도달할 때까지 상기 팩 전원 단자(140)를 이용한 전원 충전을 유지하는 것이 바람직하다.

한편 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 (M*s)개의 센서 별 온도 밸런스를 관리하는 제2 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 상기 배터리팩 전원이 충전 중이지도 않고 방전 중이지도 않은 개회로 상태로 전환되는 경우 상기 배터리팩 전원이 충전 중 상태에서 개회로 상태로 전환된 상태에서 (M*s)개의 센서 별 온도 밸런스 상태를 관리할 수 있다.

상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 상기 배터리팩 전원이 충전 중이지도 않고 방전 중이지도 않은 개회로 상태로 전환되는지 확인하고, 상기 배터리팩 전원이 충전 중 상태에서 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 근거로 상기 (M*s)개의 온도 센서(130)에 대한 센서 간 충전 후 온도 차이를 산출한다.

상기 센서 간 충전 후 온도 차이를 산출하는 제1 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 최저 온도값을 확인하고, 상기 최저 온도값을 기준으로 센서 간 충전 후 온도 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 센서 간 충전 후 온도 차이를 산출하는 제2 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 최고 온도값을 확인하고, 상기 최고 온도값을 기준으로 센서 간 충전 후 온도 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 센서 간 충전 후 온도 차이를 산출하는 제3 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 지정된 온도값을 기준으로 센서 간 충전 후 온도 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 센서 간 충전 후 온도 차이를 산출하는 제4 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 제1 내지 제3 실시예 중 적어도 둘 이상을 적어도 부분적으로 조합한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명은 이러한 실시예도 권리범위에 포함함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

한편 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 산출된 센서 간 충전 후 온도 차이가 기 설정된 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다. 만약 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태를 확인한 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태를 확인한 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 (M*s)개의 센서 별 온도 밸런스를 관리하는 제3 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 방전 중 상태에서 (M*s)개의 센서 별 온도 밸런스 상태를 관리할 수 있다.

상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 방전 중 상태인지 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 방전 중 상태인 경우 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 방전 중 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 근거로 상기 (M*s)개의 센서에 대한 센서 간 방전 중 온도 차이를 산출한다.

상기 센서 간 방전 중 온도 차이를 산출하는 제1 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 방전 중 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 최저 온도값을 확인하고, 상기 최저 온도값을 기준으로 센서 간 방전 중 온도 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 센서 간 방전 중 온도 차이를 산출하는 제2 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 방전 중 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 최고 온도값을 확인하고, 상기 최고 온도값을 기준으로 센서 간 방전 중 온도 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 센서 간 방전 중 온도 차이를 산출하는 제3 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 방전 중 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 지정된 온도값을 기준으로 센서 간 방전 중 온도 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 센서 간 방전 중 온도 차이를 산출하는 제4 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 제1 내지 제3 실시예 중 적어도 둘 이상을 적어도 부분적으로 조합한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명은 이러한 실시예도 권리범위에 포함함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

한편 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 산출된 센서 간 방전 중 온도 차이가 기 설정된 방전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다. 만약 상기 센서 간 방전 중 온도 차이가 상기 방전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 팩 전원 단자(140)를 이용한 전원 방전을 기 설정된 비율로 감소시키거나 차단할 수 있다.

한편 본 발명의 다른 실시 방법에 따르면, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 온도 밸런스 관리부(178) 외에, 상기 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 적어도 하나의 온도값이 기 설정된 한계 온도를 초과하는지 판단하는 한계 온도 검사를 수행하는 온도 관리부(도시생략)를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 온도 관리부는 상기 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 적어도 하나의 온도값이 기 설정된 한계 온도를 초과한 경우에 상기 팩 전원 단자(140)를 이용한 전원 방전을 기 설정된 비율로 감소시키거나 차단할 수 있다. 다만 상기 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 적어도 하나의 온도값이 기 설정된 한계 온도를 초과한 경우 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 중 적어도 하나의 배터리셀(110)에 치명적인 문제가 기 발생한 상태일 수 있으며, 이 경우 상기 전원 방전을 기 설정된 비율로 감소시키거나 차단하더라도 상기 배터리셀(110)에 발생한 문제가 점차(또는 급속도로) 확대되어 화재나 폭발이 발생할 위험성을 내포하고 있다. 반면 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 밸런스 검사를 통해 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 중 적어도 하나의 배터리셀(110)에 문제가 발생하기 전에 미리 문제 발생의 징후를 예측하고 전원 방전을 기 설정된 비율로 감소시키거나 차단하므로, 상기 한계 온도 검사를 수행하는 경우보다 안전하게 배터리셀(110)의 문제 발생을 미연에 차단하는 특징을 지니고 있다.

한편 상기 센서 간 방전 중 온도 차이가 상기 방전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 센서 간 방전 중 온도 차이가 상기 방전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 센서 간 방전 중 온도 차이가 상기 방전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태나 상기 전원 방전을 기 설정된 비율로 감소시키거나 차단한 상태한 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 센서 간 방전 중 온도 차이가 상기 방전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 일시나 상기 전원 방전을 기 설정된 비율로 감소시키거나 차단한 상태한 일시에 대응하는 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 센서 간 방전 중 온도 차이가 상기 방전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 산출되는 배터리팩 전압값이 기 설정된 방전완료 전압에 도달할 때까지 상기 팩 전원 단자(140)를 이용한 전원 방전을 유지하는 것이 바람직하다.

한편 상기 센서 간 방전 중 온도 차이가 상기 방전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 센서 간 방전 중 온도 차이가 상기 방전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 센서 간 방전 중 온도 차이가 상기 방전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 센서 간 방전 중 온도 차이가 상기 방전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 (M*s)개의 센서 별 온도 밸런스를 관리하는 제4 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 방전 중 상태에서 상기 배터리팩 전원이 충전 중이지도 않고 방전 중이지도 않은 개회로 상태로 전환되는 경우 상기 배터리팩 전원이 방전 중 상태에서 개회로 상태로 전환된 상태에서 (M*s)개의 센서 별 온도 밸런스 상태를 관리할 수 있다.

상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 +/- 팩 전원 단자(140)를 통해 배터리팩 전원을 방전 중 상태에서 상기 배터리팩 전원이 충전 중이지도 않고 방전 중이지도 않은 개회로 상태로 전환되는지 확인하고, 상기 배터리팩 전원이 방전 중 상태에서 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 근거로 상기 (M*s)개의 온도 센서(130)에 대한 센서 간 방전 후 온도 차이를 산출한다.

상기 센서 간 방전 후 온도 차이를 산출하는 제1 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 최저 온도값을 확인하고, 상기 최저 온도값을 기준으로 센서 간 방전 후 전압 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 센서 간 방전 후 온도 차이를 산출하는 제2 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 최고 온도값을 확인하고, 상기 최고 온도값을 기준으로 센서 간 방전 후 전압 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 센서 간 방전 후 온도 차이를 산출하는 제3 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 지정된 온도값을 기준으로 센서 간 방전 후 전압 차이를 산출할 수 있다.

한편 상기 센서 간 방전 후 온도 차이를 산출하는 제4 실시예에 따르면, 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 제1 내지 제3 실시예 중 적어도 둘 이상을 적어도 부분적으로 조합한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명은 이러한 실시예도 권리범위에 포함함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

한편 상기 온도 밸런스 관리부(178)는 상기 산출된 센서 간 방전 후 전압 차이가 기 설정된 방전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다. 만약 상기 센서 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 센서 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 센서 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 센서 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태를 확인한 일시정보를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 센서 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 온도 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 통신 처리부(182)는 지정된 통신모듈(145)을 통해 상기 센서 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하기 위한 절차를 수행할 수 있다. 한편 상기 관리서버(195)는 지정된 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하여 지정된 저장매체에 저장 관리한다.

본 발명의 실시 방법에 따르면, 상기 밸런스 상태정보는 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 포함할 수 있으며, 및/또는 상기 센서 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태를 식별하는 상태식별정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 밸런스 상태정보는 상기 센서 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태를 확인한 일시정보를 더 포함할 수 있다.

도면2는 본 발명의 실시 방법에 따라 메인 관리모듈(150)이 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 정보를 수집하고 관리서버(195)에 등록하는 과정을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면2는 메인 관리모듈(150)이 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 수집하고, 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 포함하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 관리서버(195)에 등록하는 과정을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면2를 참조 및/또는 변형하여 상기 과정에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 단계가 생략되거나, 또는 순서가 변경된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면2에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다. 다만 편의상 본 도면2는 메인 관리모듈(150)이 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 함께 수집하는 실시예를 도시하여 설명할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 배터리셀(110) 별 전압값과 센서 별 온도값 중 어느 하나만 수집하는 실시예 또는 배터리셀(110) 별 전압값과 센서 별 온도값을 각기 다른 주기로 수집하는 실시예 등이 모두 가능하며, 본 발명은 이러한 실시예도 권리범위로 포함함을 명백하게 밝혀두는 바이다.

도면2를 참조하면, 배터리팩 장치(100) 내에 구비된 M개의 배터리모듈(105) 별 M개의 서브 관리모듈(135)은 주기적으로 각 배터리모듈(105)에 구비된 N개의 배터리셀(110) 별 전압값을 측정하고(200), 각 배터리모듈(105)에 구비된 s개의 온도 센서(130)를 통해 s개의 온도값을 측정한 후(205), 상기 측정된 N개의 배터리셀(110) 별 전압값을 측정과 s개의 온도값을 메인 관리모듈(150)로 전송한다(210).

한편 상기 메인 관리모듈(150)은 배터리팩 장치(100) 내에 구비된 M개의 배터리모듈(105) 별 M개의 서브 관리모듈(135)로부터 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 수집한다(215). 이후 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값 중 하나 이상을 이용하여 밸런싱하는 과정을 수행하거나, 및/또는 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 포함하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 관리서버(195)에 등록하는 과정이 수행될 수 있다.

한편 상기 배터리팩의 잔량을 산출하거나 상기 상태관리정보를 관리서버(195)에 등록하는 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 배터리팩 전압값을 산출하며(220), 배터리팩의 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 상기 배터리팩이 충전 중인지 방전 중인지 또는 개회로 상태인지 확인한다(225).

만약 상기 배터리팩이 개회로 상태인 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 산출된 배터리팩 전압값을 확인하고, 상기 배터리팩의 완전 충전 전압 내지 완전 방전 전압과 상기 확인된 배터리팩 전압값 사이의 관계에 대응하는 개회로 배터리팩 잔량을 산출한다(230).

또는 상기 배터리팩이 충전 중 상태인 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 배터리팩 전원을 충전하기 직전에 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 통해 산출된 배터리팩 전압값을 근거로 산출된 개회로 배터리팩 잔량을 충전 전 기준 잔량으로 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 충전 중인 상태에서 지정된 주기 별로 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 산출된 배터리팩 전압값을 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 충전 중인 상태에서 상기 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 지정된 단위 시간 별로 측정된 배터리팩 전류값을 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 충전 중인 상태에서 상기 확인된 배터리팩 전압값과 배터리팩 전류값을 근거로 지정된 단위 시간 별 배터리팩 충전 전력량을 산출하고, 지정된 단위 시간 별로 산출되는 배터리팩 충전 전력량에 대응하는 잔량 비율을 상기 확인된 충전 전 기준 잔량에 누적 합산하여 충전 중 배터리팩 잔량을 산출한다(230).

또는 상기 배터리팩이 방전 중 상태인 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 배터리팩 전원을 방전하기 직전에 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 통해 산출된 배터리팩 전압값을 근거로 산출된 개회로 배터리팩 잔량을 방전 전 기준 잔량으로 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 방전 중인 상태에서 지정된 주기 별로 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 산출된 배터리팩 전압값을 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 방전 중인 상태에서 상기 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 지정된 단위 시간 별로 측정된 배터리팩 전류값을 확인하고, 상기 배터리팩 전원을 방전 중인 상태에서 상기 확인된 배터리팩 전압값과 배터리팩 전류값을 근거로 지정된 단위 시간 별 배터리팩 방전 전력량을 산출하고, 지정된 단위 시간 별로 산출되는 배터리팩 방전 전력량에 대응하는 잔량 비율을 상기 확인된 방전 전 기준 잔량에 누적 감산하여 방전 중 배터리팩 잔량을 산출한다(230).

한편 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 포함하는 배터리 상태정보와 상기 산출된 배터리팩 잔량을 포함하는 상태관리정보를 지정된 통신모듈(145)을 통해 관리서버(195)로 전송하는 절차를 수행한다(235).

한편 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(240), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(245).

도면3은 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 충전 중 배터리셀(110)의 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면3은 메인 관리모듈(150)이 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 배터리팩 장치(100)의 충전 중 배터리셀(110) 별 밸런스 상태를 관리하는 과정을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면3을 참조 및/또는 변형하여 상기 과정에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 단계가 생략되거나, 또는 순서가 변경된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면3에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

도면3을 참조하면, 배터리팩 장치(100) 내에 구비된 메인 관리모듈(150)은 배터리팩의 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 상기 배터리팩이 충전 중 상태인지 확인한다(300).

만약 상기 배터리팩이 충전 중 상태인 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 배터리팩의 충전 중 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110)에 대한 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이를 산출하고(305), 상기 산출된 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 기 설정된 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다(310).

만약 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 배터리팩의 전원 충전 상태를 유지하며(315), 지정된 통신모듈(145)을 통해 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(320). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(335), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(340).

한편 상기 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 배터리팩의 전원 충전을 차단하거나(325), 및/또는 지정된 통신모듈(145)을 통해 배터리셀(110) 간 충전 중 전압 차이가 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(330). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(335), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(340).

도면4는 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 충전 중 온도 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면4는 메인 관리모듈(150)이 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 이용하여 배터리팩 장치(100)의 충전 중 온도 밸런스 상태를 관리하는 과정을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면4를 참조 및/또는 변형하여 상기 과정에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 단계가 생략되거나, 또는 순서가 변경된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면4에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

도면4를 참조하면, 배터리팩 장치(100) 내에 구비된 메인 관리모듈(150)은 배터리팩의 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 상기 배터리팩이 충전 중 상태인지 확인한다(400).

만약 상기 배터리팩이 충전 중 상태인 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 배터리팩의 충전 중 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 근거로 상기 (M*s)개의 온도 센서(130)에 대한 센서 간 충전 중 온도 차이를 산출하고(405), 상기 산출된 센서 간 충전 중 온도 차이가 기 설정된 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다(410).

만약 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 배터리팩의 전원 충전 상태를 유지하며(415), 지정된 통신모듈(145)을 통해 센서 간 충전 중 온도 차이가 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(420). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(435), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(440).

한편 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 배터리팩의 전원 충전을 차단하거나(425), 및/또는 지정된 통신모듈(145)을 통해 센서 간 충전 중 온도 차이가 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(430). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(435), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(440).

도면5는 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 충전 후 배터리셀(110)의 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면5는 메인 관리모듈(150)이 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 배터리팩 장치(100)의 충전 후 배터리셀(110) 별 밸런스 상태를 관리하는 과정을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면5를 참조 및/또는 변형하여 상기 과정에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 단계가 생략되거나, 또는 순서가 변경된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면5에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

도면5를 참조하면, 배터리팩 장치(100) 내에 구비된 메인 관리모듈(150)은 배터리팩의 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 상기 배터리팩이 충전 상태에서 개회로 상태로 전환되는지 확인한다(500).

만약 상기 배터리팩이 충전 상태에서 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110)에 대한 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이를 산출하고(505), 상기 산출된 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 기 설정된 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다(510).

만약 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 지정된 통신모듈(145)을 통해 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(515). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(550), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(555).

한편 상기 배터리셀(110) 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 충전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 i개의 배터리셀(110)에 대응하는 m_i개의 서브 관리모듈(135)을 확인하고(520), 상기 m_i개의 서브 관리모듈(135)로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 최저 전압값을 기준으로 상기 i개의 배터리셀(110)의 밸런싱을 요청하며(525), 상기 m_i개의 서브 관리모듈(135)은 상기 메인 관리모듈(150)로부터 수신된 밸런싱 요청을 근거로 상기 충전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 i개의 배터리셀(110)에 지정된 부하를 걸어 상기 i개의 배터리셀(110) 전압값을 상기 최저 전압값을 기준으로 상기 충전 후 유효 밸런스 범위 이내로 밸런싱하는 절차를 수행한다(530). 만약 상기 i개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱하는 과정이 완료되거나 또는 중지(예컨대, 밸런싱 중 배터리팩이 충전 상태나 방전 상태로 전환되는 경우 등)되는 경우, 상기 서브 관리모듈(135)은 상기 메인 관리모듈(150)로 상기 i개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱한 밸런싱 결과를 제공한다(535).

한편 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 m_i개의 서브 관리모듈(135)을 통해 상기 배런싱 결과를 확인하고(540), 지정된 통신모듈(145)을 통해 i개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱한 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(545). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(550), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(555).

도면6은 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 충전 후 온도 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면6은 메인 관리모듈(150)이 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 이용하여 배터리팩 장치(100)의 충전 후 센서 별 온도 밸런스 상태를 관리하는 과정을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면6을 참조 및/또는 변형하여 상기 과정에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 단계가 생략되거나, 또는 순서가 변경된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면6에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

도면6을 참조하면, 배터리팩 장치(100) 내에 구비된 메인 관리모듈(150)은 배터리팩의 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 상기 배터리팩이 충전 상태에서 개회로 상태로 전환되는지 확인한다(600).

만약 상기 배터리팩이 충전 상태에서 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 근거로 상기 (M*s)개의 온도 센서(130)에 대한 센서 간 충전 후 온도 차이를 산출하고(605), 상기 산출된 센서 간 충전 후 온도 차이가 기 설정된 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다(610).

만약 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 지정된 통신모듈(145)을 통해 센서 간 충전 후 온도 차이가 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(615). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(625), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(630).

한편 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 지정된 통신모듈(145)을 통해 센서 간 충전 후 온도 차이가 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(620). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(625), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(630).

도면7은 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 방전 중 배터리셀(110)의 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면7은 메인 관리모듈(150)이 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 배터리팩 장치(100)의 방전 중 배터리셀(110) 별 밸런스 상태를 관리하는 과정을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면7을 참조 및/또는 변형하여 상기 과정에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 단계가 생략되거나, 또는 순서가 변경된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면7에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

도면7을 참조하면, 배터리팩 장치(100) 내에 구비된 메인 관리모듈(150)은 배터리팩의 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 상기 배터리팩이 방전 중 상태인지 확인한다(700).

만약 상기 배터리팩이 방전 중 상태인 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 배터리팩의 방전 중 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110)에 대한 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이를 산출하고(705), 상기 산출된 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 기 설정된 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다(710).

만약 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 배터리팩의 전원 방전 상태를 유지하며(715), 지정된 통신모듈(145)을 통해 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(720). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(735), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(740).

한편 상기 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 배터리팩의 전원 방전을 기 설정된 비율로 감소시키거나 차단하거나(725), 및/또는 지정된 통신모듈(145)을 통해 배터리셀(110) 간 방전 중 전압 차이가 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(730). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(735), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(740).

도면8은 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 방전 중 온도 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면8은 메인 관리모듈(150)이 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 이용하여 배터리팩 장치(100)의 방전 중 온도 밸런스 상태를 관리하는 과정을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면8을 참조 및/또는 변형하여 상기 과정에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 단계가 생략되거나, 또는 순서가 변경된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면8에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

도면8을 참조하면, 배터리팩 장치(100) 내에 구비된 메인 관리모듈(150)은 배터리팩의 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 상기 배터리팩이 방전 중 상태인지 확인한다(800).

만약 상기 배터리팩이 방전 중 상태인 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 배터리팩의 방전 중 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 근거로 상기 (M*s)개의 온도 센서(130)에 대한 센서 간 방전 중 온도 차이를 산출하고(805), 상기 산출된 센서 간 방전 중 온도 차이가 기 설정된 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다(810).

만약 상기 센서 간 방전 중 온도 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 배터리팩의 전원 방전 상태를 유지하며(815), 지정된 통신모듈(145)을 통해 센서 간 방전 중 온도 차이가 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(820). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(835), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(840).

한편 상기 센서 간 방전 중 온도 차이가 상기 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 배터리팩의 전원 방전을 기 설정된 비율로 감소시키거나 차단하거나(825), 및/또는 지정된 통신모듈(145)을 통해 센서 간 방전 중 온도 차이가 방전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(830). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(835), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(840).

도면9는 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 방전 후 배터리셀(110)의 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면9는 메인 관리모듈(150)이 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 이용하여 배터리팩 장치(100)의 방전 후 배터리셀(110) 별 밸런스 상태를 관리하는 과정을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면9를 참조 및/또는 변형하여 상기 과정에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 단계가 생략되거나, 또는 순서가 변경된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면9에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

도면9를 참조하면, 배터리팩 장치(100) 내에 구비된 메인 관리모듈(150)은 배터리팩의 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 상기 배터리팩이 방전 상태에서 개회로 상태로 전환되는지 확인한다(900).

만약 상기 배터리팩이 방전 상태에서 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110)에 대한 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이를 산출하고(905), 상기 산출된 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 기 설정된 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다(910).

만약 상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 지정된 통신모듈(145)을 통해 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(915). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(950), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(955).

한편 상기 배터리셀(110) 간 방전 후 전압 차이가 상기 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 방전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 j개의 배터리셀(110)에 대응하는 m_j의 서브 관리모듈(135)을 확인하고(920), 상기 m_j의 서브 관리모듈(135)로 상기 (M*N)개의 배터리셀(110) 별 전압값 중 최저 전압값을 기준으로 상기 j개의 배터리셀(110)의 밸런싱을 요청하며(925), 상기 m_j의 서브 관리모듈(135)은 상기 메인 관리모듈(150)로부터 수신된 밸런싱 요청을 근거로 상기 방전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 j개의 배터리셀(110)에 지정된 부하를 걸어 상기 j개의 배터리셀(110) 전압값을 상기 최저 전압값을 기준으로 상기 방전 후 유효 밸런스 범위 이내로 밸런싱하는 절차를 수행한다(930). 만약 상기 j개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱하는 과정이 완료되거나 또는 중지(예컨대, 밸런싱 중 배터리팩이 충전 상태나 방전 상태로 전환되는 경우 등)되는 경우, 상기 서브 관리모듈(135)은 상기 메인 관리모듈(150)로 상기 j개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱한 밸런싱 결과를 제공한다(935).

한편 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 m_j의 서브 관리모듈(135)을 통해 상기 배런싱 결과를 확인하고(940), 지정된 통신모듈(145)을 통해 j개의 배터리셀(110) 전압값을 밸런싱한 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(945). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(950), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(955).

도면10은 본 발명의 실시 방법에 따라 배터리팩 장치(100)의 방전 후 온도 밸런스를 관리하는 과정을 도시한 도면이다.

보다 상세하게 본 도면10은 메인 관리모듈(150)이 M개의 서브 관리모듈(135)을 통해 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 이용하여 배터리팩 장치(100)의 방전 후 센서 별 온도 밸런스 상태를 관리하는 과정을 도시한 것으로서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면10을 참조 및/또는 변형하여 상기 과정에 대한 다양한 실시 방법(예컨대, 일부 단계가 생략되거나, 또는 순서가 변경된 실시 방법)을 유추할 수 있을 것이나, 본 발명은 상기 유추되는 모든 실시 방법을 포함하여 이루어지며, 본 도면10에 도시된 실시 방법만으로 그 기술적 특징이 한정되지 아니한다.

도면10을 참조하면, 배터리팩 장치(100) 내에 구비된 메인 관리모듈(150)은 배터리팩의 +/- 팩 전원 단자(140) 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 상기 배터리팩이 방전 상태에서 개회로 상태로 전환되는지 확인한다(1000).

만약 상기 배터리팩이 방전 상태에서 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 근거로 상기 (M*s)개의 온도 센서(130)에 대한 센서 간 방전 후 온도 차이를 산출하고(1005), 상기 산출된 센서 간 방전 후 온도 차이가 기 설정된 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행한다(1010).

만약 상기 센서 간 방전 후 온도 차이가 상기 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 지정된 통신모듈(145)을 통해 센서 간 방전 후 온도 차이가 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(1015). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(1025), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(1030).

한편 상기 센서 간 방전 후 온도 차이가 상기 방전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우, 상기 메인 관리모듈(150)은 지정된 통신모듈(145)을 통해 센서 간 방전 후 온도 차이가 방전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버(195)로 전달하는 절차를 수행할 수 있다(1020). 이 경우 상기 관리서버(195)는 상기 배터리팩 장치(100)로부터 통신망을 통해 상기 상태관리정보를 수신하고(1025), 지정된 저장매체에 상기 상태관리정보를 저장 관리한다(1030).

100 : 배터리팩 장치 105 : 배터리모듈
110 : 배터리셀 115 : 프레임
120 : 셀 단자 125 : 모듈 전원 단자
130 : 센서 135 : 서브 관리모듈
140 : 팩 전원 단자 145 : 통신모듈
150 : 메인 관리 모듈 154 : 셀 전압 수집부
158 : 온도 수집부 162 : 팩 전압 산출부
166 : 팩 전류 측정부 170 : 팩 잔량 산출부
174 : 셀 밸런스 관리부 178 : 온도 밸런스 관리부
182 : 통신 처리부 190 : 하우징부
195 : 관리서버

Claims

배터리팩(Battery Back) 장치에 있어서,
N(N≥2)개의 배터리셀(Battery Cell)을 구비하고 지정된 s(s≥1)개의 부분에 구비된 s개의 온도 센서를 구비한 M(M≥1)개의 배터리모듈(Battery Module);
배터리모듈에 구비된 N개의 배터리셀에 연결되어 N개의 배터리셀 별 전압값을 측정하고 상기 배터리모듈에 구비된 s개의 온도 센서를 통해 s개의 온도값을 측정하는 M개의 서브 관리모듈;
배터리팩의 충전이나 방전을 위한 +/- 팩 전원 단자 중 적어도 하나의 전원 단자와 연결되며 상기 팩 전원 단자를 통해 배터리팩의 충전 중 상태 또는 충전 후 상태를 확인하고 상기 M개의 서브 관리모듈과 통신 연결되어 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값과 (M*s)개의 센서 별 온도값을 수집하며 상기 배터리팩의 충전 중 상태 또는 충전 후 상태에서 상기 수집된 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값을 이용하여 (M*N)개의 배터리셀 별 전압 밸런스 상태를 관리하고 상기 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 이용하여 (M*s)개의 센서 별 온도 밸런스 상태를 관리하는 메인 관리모듈;을 포함하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 1항에 있어서, 상기 배터리모듈은,
친환경 차량에 사용되다가 회수된 차량용 폐배터리팩에서 배터리 제조사의 케이스와 배터리 제조사의 관리모듈(Battery Management System; BMS)를 분리한 상태를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 1항에 있어서, 상기 배터리모듈은,
배터리 제조사에서 제조한 N개의 배터리셀을 구비하고, 상기 배터리 제조사의 케이스와 관리모듈을 미장착하거나 제거한 상태를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 1항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
배터리모듈에 구비된 N개의 배터리셀의 셀 연결 구조와 상기 M개의 배터리모듈의 모듈 연결 구조의 조합에 대응하는 연결 구조 정보를 저장하며, 상기 연결 구조 정보를 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값을 판독하여 배터리팩 전압값을 산출하는 기능을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 1항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 M개의 서브 관리모듈을 통해 상기 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값을 수집하는 경우 상기 M개의 서브 관리모듈과 메인 관리모듈 간 통신 성능 유지를 위해 상기 +/- 팩 전원 단자 중 적어도 하나의 전원 단자를 통해 배터리팩 전압값을 측정하지 않는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 1항에 있어서,
지정된 통신 경로를 경유하여 지정된 관리서버와 통신하기 위한 통신모듈을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 1항에 있어서,
상기 M개의 배터리모듈과 M개의 서브 관리모듈 및 메인 관리모듈을 포함하는 배터리팩 구성을 하우징하는 하우징부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 1항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 +/- 팩 전원 단자를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀에 대한 배터리셀 간 충전 중 전압 차이를 산출하고,
상기 산출된 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 기 설정된 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행하고,
상기 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 상기 팩 전원 단자를 이용한 전원 충전을 차단하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 8항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 8항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우 상기 산출되는 배터리팩 전압값이 기 설정된 충전완료 전압에 도달할 때까지 상기 팩 전원 단자를 이용한 전원 충전을 유지하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 8항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 배터리셀 간 충전 중 전압 차이가 상기 충전 중 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 1항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 +/- 팩 전원 단자를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 개회로 상태로 전환되는지 확인하고,
상기 배터리팩 전원이 충전 중 상태에서 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값을 근거로 상기 (M*N)개의 배터리셀에 대한 배터리셀 간 충전 후 전압 차이를 산출하고,
상기 산출된 배터리셀 간 충전 후 전압 차이가 기 설정된 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행하고,
상기 배터리셀 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 상기 충전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 i(1≤i<(N*M))개의 배터리셀에 대응하는 m_i(1≤m_i≤M)개의 서브 관리모듈을 확인하고 상기 m_i개의 서브 관리모듈로 상기 (M*N)개의 배터리셀 별 전압값 중 최저 전압값을 기준으로 상기 i개의 배터리셀의 밸런싱을 요청하는 기능을 더 포함하며,
상기 m_i개의 서브 관리모듈은, 상기 충전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 i개의 배터리셀에 지정된 부하를 걸어 상기 i개의 배터리셀 전압값을 상기 최저 전압값을 기준으로 상기 충전 후 유효 밸런스 범위 이내로 밸런싱하는 기능을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 12항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 배터리셀 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 배터리셀 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 12항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 배터리셀 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 배터리셀 간 충전 후 전압 차이가 상기 충전 후 유효 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 12항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 충전 후 유효 밸런스 범위를 벗어난 i개의 배터리셀 전압값을 밸런싱한 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 i개의 배터리셀 전압값을 밸런싱한 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 1항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 +/- 팩 전원 단자를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 근거로 상기 (M*s)개의 센서 간 충전 중 온도 차이를 산출하고,
상기 산출된 센서 간 충전 중 온도 차이가 기 설정된 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행하고,
상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 상기 팩 전원 단자를 이용한 전원 충전을 차단하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 16항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 16항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 경우 상기 산출되는 배터리팩 전압값이 기 설정된 충전완료 전압에 도달할 때까지 상기 팩 전원 단자를 이용한 전원 충전을 유지하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 16항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 센서 간 충전 중 온도 차이가 상기 충전 중 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 1항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 +/- 팩 전원 단자를 통해 배터리팩 전원을 충전 중 상태에서 개회로 상태로 전환되는지 확인하고,
상기 배터리팩 전원이 충전 중 상태에서 개회로 상태로 전환된 경우, 상기 전환된 개회로 상태에서 수집된 (M*s)개의 센서 별 온도값을 근거로 상기 (M*s)개의 온도 센서에 대한 센서 간 충전 후 온도 차이를 산출하고,
상기 산출된 센서 간 충전 후 온도 차이가 기 설정된 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되는지 판단하는 밸런스 검사를 수행하고,
상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭되지 않은 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.
제 20항에 있어서, 상기 메인 관리모듈은,
상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭된 경우 지정된 통신모듈을 통해 상기 센서 간 충전 후 온도 차이가 상기 충전 후 온도 밸런스 범위에 매칭된 상태에 대응하는 밸런스 상태정보를 포함하는 상태관리정보를 지정된 관리서버로 전달하기 위한 절차를 수행하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 계층적 관리모듈을 통해 충전 밸런스를 관리하는 배터리팩 장치.