KR20210128597A - 배터리 보호 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 팩 내에 리크 센서(Leak Sensor)를 설치하고, 설치된 리크 센서의 감지 신호에 따라 배터리의 구동을 제어함으로써, 배터리의 안정적인 운용이 가능하도록 한 배터리 보호 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 상기 장치는, 내부의 습도를 감지하고, 감지된 감지신호가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우, 내부 누수 발생으로 판단하여 구동중인 배터리의 구동을 정지시키고, 내부 누수 발생을 경고하기 위한 정보를 외부로 제공하는 배터리 팩; 및 상기 배터리 팩으로부터 제공되는 내부 누수 발생 경고 정보에 따라 경보 메시지를 디스플레이 패널에 디스플레이하는 차량 제어부를 포함할 수 있다.

Description

배터리 보호 장치 및 그 방법{Battery protection apparatus and method}
본 발명은 배터리 보호장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 배터리 팩 내에 리크 센서(Leak Sensor)를 설치하고, 설치된 리크 센서의 감지 신호에 따라 배터리의 구동을 제어함으로써, 배터리의 안정적인 운용이 가능하도록 한 배터리 보호 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
환경 규제 강화, 석유의 고갈 가능성, 고유가 지속 등으로 2차 전지를 이용한 전기 자동차 및 에너지 저장 장치의 수요가 늘어나고 있다. 전 세계적으로 내연기관 자동차의 환경문제를 해결할 수 있는 해결책으로 전기 차 보급 확대 정책을 펼치고 있으며, 전기 차 외에도 ESS 시장 성장 등 새로운 수요처가 발생하면서 지금과 차원이 다른 수준의 중대형 배터리 수요가 발생할 것으로 판단되는 상황이다.
전기 자동차는 구동모터를 구동시켜 주행하는 순수 전기 자동차(Electric Vehicle, EV)나, 엔진과 구동모터로 주행하는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 연료전지에서 생성되는 전력으로 구동모터를 구동시켜 주행하는 연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV) 등이 있다.
이러한 전기 자동차는 차량을 구동시키기 위한 구동모터와 더불어, 상기 구동모터에 전력을 공급하는 축전수단으로서 배터리를 포함하는데, 예를 들면 니켈-수소, 리튬-폴리머 계열의 배터리들이 잘 알려져 있다.
이러한 배터리는 배터리 모듈 복수 개가 직렬 또는 병렬로 조합된 배터리 팩으로 구성될 수 있다.
전기 자동차의 구동을 위한 전력을 배터리로부터 공급받을 수 있는데, 배터리에는 발열이 수반되며, 이러한 배터리의 발열로 인해 배터리의 방전이 가속화되고, 충전율이 감소되어 배터리 성능이 저하되므로, 배터리 냉각이 필수적이다.
배터리 구동 중 발생되는 열을 식히기 위해 공기의 유동으로 냉각을 하는 공냉식 방법과 냉각수로 배터리를 냉각시키는 수냉식 방법이 있다.
수냉식 방법은 냉각 효율이 높기는 하나, 냉각수의 기밀 상태에 따라 냉각수가 누액되는 경우, 오히려 배터리 팩의 안전성에 큰 위협이 될 수 있다. 특히, 물은 전도성 물질로서 고전압이 연결된 부위에 흐르게 되면 단락을 일으키며, 단락에 의한 화재가 발생할 수 있다. 리튬 배터리에 화재가 발생되면, 일반적인 화재보다 진압이 더 어려우며 심한 경우 폭발에 이르기도 한다.
또한, 파우치 형태의 리튬 배터리는 물에 지속적으로 노출되면, 파우치 자체의 접합부가 녹아내려 배터리 내부의 전극 및 전해액이 노출되어 전해액 누액 및 배터리 내부의 단락까지 일으킬 수 있으며, 이 경우 역시 화재가 발생할 수 있다.
결국, 종래의 전기 자동차는 배터리 팩의 크랙 등으로 인한 내부 누수 및 습기가 발생하거나, 냉각수 등의 누수로 인해 배터리 셀의 Short 내지 부식으로 인한 배터리 셀(Cell) 성능 저하, 절연 파괴로 인한 사고 등이 발생할 수 있다.
따라서, 전기 자동차의 배터리 팩 내의 누수 등을 감지하여 배터리 팩의 안정정인 운용을 위한 배터리 팩 보호 기술이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 배터리 팩 내에 리크 센서(Leak Sensor)를 설치하고, 설치된 리크 센서의 감지 신호에 따라 배터리의 구동을 제어함으로써, 배터리의 안정적인 운용이 가능하도록 한 배터리 보호 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
즉, 본 발명은, 배터리 팩 내에 리크 센서(Leak Sensor)를 설치하고, 설치된 리크 센서를 통해 배터리 팩 내의 누수 및 냉각수 누출에 따른 습도를 감지하여 감지 결과에 따라 배터리 팩의 안정적인 운용이 가능하도록 하고, 배터리 팩 내의 누수가 감지되는 경우 감지 결과를 사용자에게 통보함으로써, 사용자에 의해 빠른 시간 내 필요 조치가 이루어지도록 하는 배터리 보호 장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 배터리 보호장치에 따르면, 내부의 습도를 감지하고, 감지된 감지신호가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우, 내부 누수 발생으로 판단하여 구동중인 배터리의 구동을 정지시키고, 내부 누수 발생을 경고하기 위한 정보를 외부로 제공하는 배터리 팩; 및 상기 배터리 팩으로부터 제공되는 내부 누수 발생 경고 정보에 따라 경보 메시지를 차량의 디스플레이 패널에 디스플레이하는 차량 제어부를 포함할 수 있다.
상기 배터리 팩으로부터 제공되는 내부 누수 경고 정보는 CAN 통신 라인을 통해 차량 제어부로 제공할 수 있다.
상기 배터리 팩은, 배터리 팩 내부의 습도를 감지하는 리크 센서; 제공되는 배터리 구동 제어신호에 따라 배터리 구동을 스위칭하는 배터리 컨텍터; 및 상기 리크 센서에서 감지된 감지신호에 대한 전압값과 기 설정된 기준 전압 범위값을 비교하여 비교 결과에 따라 배터리의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 상기 배터리 컨텍터로 제공하는 BMS(Battery Management System)를 포함할 수 있다.
상기 BMS는, 상기 리크 센서에서 감지된 감지 신호를 수신하고, 수신된 감지신호에 대한 전압값을 제공하는 감지신호 수신부; 상기 감지신호 수신부를 통해 제공되는 감지신호에 대한 전압값과 기 설정된 기준 전압 범위값을 비교하여 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩 내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 상기 배터리 컨텍터에 배터리 구동 정지를 위한 제어신호를 제공하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 BMS는, 상기 제어부에서, 상기 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩 내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 배터리 팩 내 누수 발생을 경고하기 위한 정보를 상기 차량 제어부로 제공하는 CAN 통신부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 감지신호 수신부를 통해 제공되는 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값에 포함되는 경우, 배터리 팩 내 누수가 발생하지 않은 것으로 판단하여 운전 시퀀스에 따른 명령을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩은, 배터리 팩 내부의 습도를 감지하는 리크 센서; 제공되는 배터리 구동 제어신호에 따라 배터리 구동을 스위칭하는 배터리 컨텍터; 및 상기 리크 센서에서 감지된 감지신호에 대한 전압값과 기 설정된 기준 전압 범위값을 비교하여 비교 결과에 따라 배터리의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 상기 배터리 컨텍터로 제공하는 BMS를 포함할 수 있다.
상기 BMS는, 상기 리크 센서에서 감지된 감지 신호를 수신하고, 수신된 감지신호에 대한 전압값을 제공하는 감지신호 수신부; 상기 감지신호 수신부를 통해 제공되는 감지신호에 대한 전압값과 기 설정된 기준 전압 범위값을 비교하여 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩 내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 상기 배터리 컨텍터에 배터리 구동 정지를 위한 제어신호를 제공하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 BMS는, 상기 제어부에서, 상기 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩 내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 배터리 팩 내 누수 발생을 경고하기 위한 정보를 상기 차량 제어부로 제공하는 CAN 통신부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 감지신호 수신부를 통해 제공되는 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값에 포함되는 경우, 배터리 팩 내 누수가 발생하지 않은 것으로 판단하여 운전 시퀀스에 따른 명령을 수행할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 기 설정된 기준 전압 범위값이 저장되는 메모리를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 배터리 보호 방법은, 배터리 팩에서, 내부의 습도를 감지하고, 감지된 감지신호가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우, 내부 누수 발생으로 판단하여 구동중인 배터리의 구동을 정지시키고, 내부 누수 발생을 경고하기 위한 정보를 외부로 제공하는 단계; 및 상기 배터리 팩으로부터 제공되는 내부 누수 발생 경고 정보에 따라 경보 메시지를 차량 제어부에 의해 디스플레이 패널에 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이하는 단계에서, 배터리 팩으로부터 제공되는 내부 누수 경고 정보는 CAN 통신 라인을 통해 차량 제어부로 제공할 수 있다.
상기 제공하는 단계는, 배터리 팩 내부에 설치된 리크 센서를 통해 배터리 팩 내부의 습도를 감지하는 단계; 및 상기 리크 센서에서 감지된 감지신호에 대한 전압값과 기 설정된 기준 전압 범위값을 비교하여, 상기 비교 결과에 따라 배터리의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 배터리 컨텍터로 제공하여 배터리 구동을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어하는 단계는, 상기 리크 센서에서 감지된 감지 신호를 수신하고, 수신된 감지신호에 대한 전압값을 제공하는 단계; 상기 제공되는 감지신호에 대한 전압값과 기 설정된 기준 전압 범위값을 비교하는 단계; 상기 비교 결과, 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩 내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 상기 배터리 컨텍터에 배터리 구동 정지를 위한 제어신호를 제공하여 배터리 구동을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 배터리의 구동을 제어하는 단계는, 상기 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩 내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 배터리 팩 내 누수 발생을 경고하기 위한 정보를 상기 차량 제어부로 CAN 통신라인을 통해 제공할 수 있다.
상기 배터리의 구동을 제어하는 단계는, 상기 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값에 포함되는 경우, 배터리 팩 내 누수가 발생하지 않은 것으로 판단하여 운전 시퀀스에 따른 명령을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리 팩 내에 리크 센서(Leak Sensor)를 설치하고, 설치된 리크 센서를 통해 배터리 팩 내의 누수 및 냉각수 누출에 따른 습도(수분)을 감지하여 감지 결과에 따라 배터리 팩의 안정적인 운용이 가능하도록 함으로써, 배터리 보호 및 배터리 셀(Cell)의 쇼트(Short)등으로 인한 위험을 배제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 배터리 내부의 누수 발생 시, BMS가 이 신호를 감지하여 차량에 정보를 제공하고 배터리의 컨텍터(Contactor)를 제어하여 배터리를 정지시킴으로 인해 보다 신뢰성이 높은 배터리 운용이 가능하다
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시 예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 보호 장치에 대한 내부 블록 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 보호 방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
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 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 개시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 보호장치 및 그 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 보호장치에 대한 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 보호 장치는, PDU(Power Distribution Unit)(100), 차량 제어부(200) 및 배터리 팩(300)을 포함할 수 있다.
상기 배터리 팩(300)은 배터리 컨텍터(310), 리크 센서(320) 및 BMS(Battery Management System)(330)를 포함할 수 있다.
그리고, BMS(330)는 감지신호 수신부(331), 제어부(332) 및 CAN 통신부(333)를 포함할 수 있다.
상기한 배터리 팩(300) 및 BMS(330)내에는 도 1에 도시되지 않은 다수의 구성요소들을 포함하고 있으나, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있어 상세 구성에 대해서는 도시 및 설명을 생략한다.
이러한 BMS(330)는 전기 자동차 및 에너지 저장 시스템의 가장 핵심적 구성인 배터리를 관리하는 시스템으로서, 배터리 팩(300)의 전압, 전류 및 온도를 모니터링하여 최적의 상태로 유지 관리하여, 배터리 교체시기 예측 및 배터리 문제를 사전에 발견하는 등 배터리의 관리에 대한 중요한 역할을 하는 장치이다.
상기 차량 제어부(200)는 차량 내부의 다양한 장치(기기)를 제어하는 역할을 하는 전자제어 장치(ECU: Electronic control unit)로서, CAN 프로토콜을 사용하여 배터리 팩(200)내의 BMS(330)와 통신을 수행할 수 있다.
차량과 배터리 팩(300)의 연결은 PDU(100) 라인을 통해 배터리의 DC 링크에 연결되며, 이 라인을 통해 배터리의 충, 방전이 이루어질 수 있다.
또한, 차량 제어부(Vehicle Controller)(200)는 배터리 팩(200)의 구동 및 제어를 하기 위하여, 배터리 팩(300) 내에서 BMS(330) 제어를 위해 임베디드 제어 애플리케이션이 탑재된 제어부(332) 즉, MCU(Micro Controller Unit) 모듈과 연동하는 CAN 통신부(333)를 통해 연결될 수 있다.
상기 배터리 팩(300)의 배터리 컨텍터(310)는 PDU(100) 및 BMS(330)와 연결되어, 배터리의 구동을 온/오프하는 스위치일 수 있다.
리크 센서(320)는 배터리 팩(320) 내 임의의 위치에 설치되어, 배터리 팩(300)내의 습도(수분)을 감지하고, 감지된 신호를 BMS(330)내 감지신호 수신부(331)로 제공한다. 즉, 배터리 팩(300)내의 습도 발생은 배터리 팩(300)의 크랙 및 파손 등으로 인한 누수, 냉각수의 누출에 따른 수분의 고임 현상이 발생될 수 있기 때문에 발생된 수분에 따른 습도를 감지하는 것이다.
감지신호 수신부(331)는 상기 리크 센서(320)로부터 제공되는 습도 감지 신호를 수신하고, 수신된 감지 신호에 대응하는 전압값을 제어부(332)로 제공한다.
제어부(332)는 감지신호 수신부(331)를 통해 제공되는 배터리 팩(300)내의 습도 감지신호에 대응하는 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위내 포함되는지 판단한다. 여기서, 제어부(332)는 상기 감지된 전압값과 비교하는 기준 전압 범위값을 저장하는 메모리(미도시)를 포함할 수 있다.
제어부(332)는 상기 감지신호 수신부(331)를 통해 제공되는 배터리 팩(300)내의 습도 감지신호에 대응하는 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위에 포함되는 경우, 배터리 팩(300)내에 누수가 발생하지 않은 것으로 판단하여 운전 시퀀스에 따른 명령을 정상적으로 수행한다.
그러나, 상기 감지신호 수신부(331)를 통해 제공되는 배터리 팩(300)내의 습도 감지신호에 대응하는 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위를 벗어나는 경우, 제어부(332)는 배터리 팩(300)내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 CAN 통신부(333)를 통해 배터리 팩(300)내 누수 발생에 대한 정보를 차량 제어부(200) 즉, ECU로 제공한다.
따라서, 차량 제어부(200)는 배터리 팩(300)내 BMS(330)에서 CAN 통신부(333)를 통해 전송되는 배터리 팩(300)내 누수 발생에 대한 정보에 따라 사용자(운전자)가 확인할 수 있도록 차량의 디스플레이 패널에 경고 메시지를 디스플레이할 수 있다. 이에, 사용자(운전자)는 디스플레이되는 경고 메시지에 따라 배터리 팩(300)의 누수 제거 조치를 취할 수 있도록 하는 것이다.
한편, BMS(330)내 제어부(332)는 상기 감지신호 수신부(331)를 통해 제공되는 배터리 팩(300)내의 습도 감지신호에 대응하는 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위를 벗어나는 경우, 배터리 팩(300) 내의 누수가 발생된 것으로 판단하여 배터리의 손상 및 사고를 방지하기 위하여 배터리 컨텍터(310)의 스위치를 오프시킨다.
이와 같이 배터리 컨텍터(310)의 스위치 오프에 따라 배터리의 구동은 정지되는 것이다.
상기한 본 발명에 따른 배터리 보호장치의 구성에 따른 단계적인 동작을 간단하게 살펴보기로 한다.
먼저, 운전 시퀀스에 따른 명령을 수행하는 중에, 배터리 팩(300)내에 설치된 리크 센서(320)에서 배터리 팩(300) 내의 습도를 감지하고, 감지된 신호를 BMS(330)내 감지신호 수신부(331)로 제공한다.
상기 감지신호 수신부(331)는 상기 리크 센서(320)로부터 제공되는 습도 감지 신호를 수신하고, 수신된 감지 신호에 대응하는 전압값을 제어부(332)로 제공한다.
제어부(332)는 감지신호 수신부(331)를 통해 제공되는 배터리 팩(300)내의 습도 감지신호에 대응하는 전압값을 제어부(332)내 메모리에 기 설정된 기준 전압 범위값과 비교한다.
비교 결과, 감지신호 수신부(331)를 통해 제공되는 배터리 팩(300)내의 습도 감지신호에 대응하는 전압값이 제어부(332)내 메모리에 기 설정된 기준 전압 범위값된 기준 전압 범위내 포함되는 경우, 배터리 팩(300)내에 누수가 발생하지 않은 것으로 판단하여 운전 시퀀스에 따른 명령을 정상적으로 수행한다.
그러나, 상기 판단 결과, 상기 감지신호 수신부(331)를 통해 제공되는 배터리 팩(300)내의 습도 감지신호에 대응하는 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 제어부(332)는 배터리 팩(300)내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 CAN 통신부(333)를 통해 배터리 팩(300)내 누수 발생에 대한 정보를 차량 제어부(200) 즉, ECU로 제공한다.
따라서, 차량 제어부(200)는 배터리 팩(300)의 BMS(330)에서 CAN 통신부(333)를 통해 전송되는 배터리(300)내 누수 발생에 대한 정보에 따라 사용자(운전자)가 확인할 수 있도록 차량의 디스플레이 패널에 경고 메시지를 디스플레이할 수 있다.
한편, BMS(330)내 제어부(332)는 상기 감지신호 수신부(331)를 통해 제공되는 배터리 팩(300)내의 습도 감지신호에 대응하는 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩(300) 내의 누수가 발생된 것으로 판단하여 배터리의 손상 및 사고를 방지하기 위하여 배터리 컨텍터(310)의 스위치를 오프시켜 배터리의 구동을 정지시키는 것이다.
상기와 같은 본 발명에 따른 배터리 보호 장치의 동작과 상응하는 본 발명에 따른 배터리 보호 방법에 대하여 첨부한 도 2를 참조하여 단계적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 보호 방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 먼저 운전 시퀀스 명령에 따라 배터리가 정상적으로 구동 중인지를 판단한다(S201).
판단 결과, 운전 시퀀스 명령에 따라 배터리가 정상적으로 구동 중인 경우, 배터리 팩(300)내에 설치된 리크 센서(320)를 이용하여 배터리 팩(300) 내의 습도를 감지하여 BMS(330)로 제공한다(S202, S203).
이어, BMS(330)는 상기 리크 센서(320)로부터 제공되는 습도 감지 신호를 수신하고, 수신된 감지 신호에 대응하는 전압값을 생성하고, 생성된 감지 신호에 대응하는 전압값이 BMS(330)에 기 설정된 기준 전압 범위값내에 포함되는지 판단한다(S204).
상기 S204단계에서의 판단 결과, 상기 리크 센서(320)를 통해 감지된 감지 신호에 대응하는 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값에 포함되는 경우, 배터리 팩(300)내에 누수가 발생하지 않은 것으로 판단하여 운전 시퀀스에 따른 명령을 정상적으로 수행한다(S205).
그러나, 상기 S204단계에서의 판단 결과, 상기 리크 센서(320)를 통해 감지된 감지 신호에 대응하는 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, BMS(330)는 배터리 팩(300)내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 CAN 통신 라인을 통해 배터리 팩(300)내 누수 발생에 대한 정보를 차량 제어부(200) 즉, ECU로 제공한다(S206).
따라서, 차량 제어부(200)는 배터리 팩(300)의 BMS(330)에서 CAN 통신라인을 통해 전송되는 배터리(300)내 누수 발생에 대한 정보에 따라 사용자(운전자)가 확인할 수 있도록 차량의 디스플레이 패널에 경고 메시지를 디스플레이할 수 있다
이어, 상기 S206 단계의 동작과 동시에, 즉, S204 단계에서의 판단 결과, 상기 리크 센서(320)를 통해 감지된 감지 신호에 대응하는 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩(300) 내의 누수가 발생된 것으로 판단하여 배터리의 손상 및 사고를 방지하기 위하여 배터리 컨텍터(310)의 스위치를 오프(또는 Open)시켜 배터리의 구동을 정지시키는 것이다(S207, S208).
정리하면, 배터리 팩 내부에 누수가 발생하게 되는 경우, 배터리 팩 내부의 배터리 셀에 Short 등의 문제가 발생하게 되며, 내부 부품들의 부식 등이 발생하여 절연에 문제가 될 수 있다.
이런 상태에서 배터리 팩을 구동하게 되면, 배터리 성능 저하 뿐 아니라 발화 등의 사고가 발생할 수 있으므로, 배터리가 내부의 누수 발생에 대한 부분을 확인하여 BMS를 통해 제어하는 것은 매우 중요한 부분이다.
따라서, 본 발명의 BMS는 리크 센서에 의한 리크 시그널(Leak signal)을 이용하여 배터리 배터리 팩 내부의 누수를 검출하여 검출 결과에 따라 배터리의 구동을 제어함으로써, 좀 더 안전한 배터리 동작을 지원하여 전기 자동차의 효율적인 운행을 지원할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합되어 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 기능 혹은 모든 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 배터리 보호 장치 및 그 방법을 실시 예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.
따라서, 본 발명에 기재된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : PDU(Power Distribution Unit)
200 : 차량 제어부
300 : 배터리 팩
310 : 배터리 컨텍터(Battery Contavtor)
320 : 리크 센서(Leak Sensor)
330 : BMS(Battery Management System)
331 : 감지신호 수신부
332 : 제어부
333 : CAN 통신부

Claims (17)

  1. 배터리 보호 장치에 있어서,
    내부의 습도를 감지하고, 감지된 감지신호가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우, 내부 누수 발생으로 판단하여 구동중인 배터리의 구동을 정지시키고, 내부 누수 발생을 경고하기 위한 정보를 외부로 제공하는 배터리 팩; 및
    상기 배터리 팩으로부터 제공되는 내부 누수 발생 경고 정보에 따라 경보 메시지를 디스플레이 패널에 디스플레이하는 차량 제어부를 포함하는 것인 배터리 보호 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩으로부터 제공되는 내부 누수 경고 정보는 CAN 통신 라인을 통해 차량 제어부로 제공하는 것인 배터리 보호 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩은,
    배터리 팩 내부의 습도를 감지하는 리크 센서;
    제공되는 배터리 구동 제어신호에 따라 배터리 구동을 스위칭하는 배터리 컨텍터; 및
    상기 리크 센서에서 감지된 감지신호에 대한 전압값과 기 설정된 기준 전압 범위값을 비교하여 비교 결과에 따라 배터리의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 상기 배터리 컨텍터로 제공하는 BMS를 포함하는 것인 배터리 보호 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 BMS는,
    상기 리크 센서에서 감지된 감지 신호를 수신하고, 수신된 감지신호에 대한 전압값을 제공하는 감지신호 수신부;
    상기 감지신호 수신부를 통해 제공되는 감지신호에 대한 전압값과 기 설정된 기준 전압 범위값을 비교하여 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩 내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 상기 배터리 컨텍터에 배터리 구동 정지를 위한 제어신호를 제공하는 제어부를 포함하는 것인 배터리 보호 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 BMS는,
    상기 제어부에서, 상기 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩 내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 배터리 팩 내 누수 발생을 경고하기 위한 정보를 상기 차량 제어부로 제공하는 CAN 통신부를 더 포함하는 것인 배터리 보호 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 감지신호 수신부를 통해 제공되는 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값에 포함되는 경우, 배터리 팩 내 누수가 발생하지 않은 것으로 판단하여 운전 시퀀스에 따른 명령을 수행하는 것인 배터리 보호 장치.
  7. 배터리 팩에 있어서,
    배터리 팩 내부의 습도를 감지하는 리크 센서;
    제공되는 배터리 구동 제어신호에 따라 배터리 구동을 스위칭하는 배터리 컨텍터; 및
    상기 리크 센서에서 감지된 감지신호에 대한 전압값과 기 설정된 기준 전압 범위값을 비교하여 비교 결과에 따라 배터리의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 상기 배터리 컨텍터로 제공하는 BMS를 포함하는 것인 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 BMS는,
    상기 리크 센서에서 감지된 감지 신호를 수신하고, 수신된 감지신호에 대한 전압값을 제공하는 감지신호 수신부;
    상기 감지신호 수신부를 통해 제공되는 감지신호에 대한 전압값과 기 설정된 기준 전압 범위값을 비교하여 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩 내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 상기 배터리 컨텍터에 배터리 구동 정지를 위한 제어신호를 제공하는 제어부를 포함하는 것인 배터리 팩.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 BMS는,
    상기 제어부에서, 상기 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩 내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 배터리 팩 내 누수 발생을 경고하기 위한 정보를 상기 차량 제어부로 제공하는 CAN 통신부를 더 포함하는 것인 배터리 팩.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 감지신호 수신부를 통해 제공되는 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값에 포함되는 경우, 배터리 팩 내 누수가 발생하지 않은 것으로 판단하여 운전 시퀀스에 따른 명령을 수행하는 것인 배터리 팩.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기 설정된 기준 전압 범위값이 저장되는 메모리를 더 포함하는 것인 배터리 팩.
  12. 배터리 보호 방법에 있어서,
    배터리 팩에서, 내부의 습도를 감지하고, 감지된 감지신호가 기 설정된 기준 범위를 벗어나는 경우, 내부 누수 발생으로 판단하여 구동중인 배터리의 구동을 정지시키고, 내부 누수 발생을 경고하기 위한 정보를 외부로 제공하는 단계; 및
    상기 배터리 팩으로부터 제공되는 내부 누수 발생 경고 정보에 따라 경보 메시지를 차량 제어부에 의해 디스플레이 패널에 디스플레이하는 단계를 포함하는 것인 배터리 보호 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 디스플레이하는 단계에서, 배터리 팩으로부터 제공되는 내부 누수 경고 정보는 CAN 통신 라인을 통해 차량 제어부로 제공하는 것인 배터리 보호 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제공하는 단계는,
    배터리 팩 내부에 설치된 리크 센서를 통해 배터리 팩 내부의 습도를 감지하는 단계;
    상기 리크 센서에서 감지된 감지신호에 대한 전압값과 기 설정된 기준 전압 범위값을 비교하여, 상기 비교 결과에 따라 배터리의 구동을 제어하기 위한 제어신호를 배터리 컨텍터로 제공하여 배터리 구동을 제어하는 단계를 포함하는 것인 배터리 보호 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 리크 센서에서 감지된 감지 신호를 수신하고, 수신된 감지신호에 대한 전압값을 제공하는 단계;
    상기 제공되는 감지신호에 대한 전압값과 기 설정된 기준 전압 범위값을 비교하는 단계;
    상기 비교 결과, 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩 내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 상기 배터리 컨텍터에 배터리 구동 정지를 위한 제어신호를 제공하여 배터리 구동을 제어하는 단계를 포함하는 것인 배터리 보호 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 배터리의 구동을 제어하는 단계는,
    상기 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값을 벗어나는 경우, 배터리 팩 내에 누수가 발생한 것으로 판단하여 배터리 팩 내 누수 발생을 경고하기 위한 정보를 상기 차량 제어부로 CAN 통신라인을 통해 제공하는 것인 배터리 보호 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 배터리의 구동을 제어하는 단계는,
    상기 감지신호에 대한 전압값이 기 설정된 기준 전압 범위값에 포함되는 경우, 배터리 팩 내 누수가 발생하지 않은 것으로 판단하여 운전 시퀀스에 따른 명령을 수행하는 단계를 포함하는 것인 배터리 보호 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102575901B1 (ko) 2023-07-06 2023-09-07 주식회사 한중엔시에스 누수 감지 장치
KR102596479B1 (ko) 2023-07-10 2023-10-31 주식회사 한중엔시에스 누수 감지 방법
KR20240068566A (ko) * 2022-11-10 2024-05-17 주식회사 윌로그 선박의 해상 운송 환경 내에서 배터리의 이상 상태를 감지하기 위한 시스템 및 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117996241B (zh) * 2024-04-02 2024-08-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池包、用电设备和电池包液体泄漏检测方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2500427B (en) * 2012-03-22 2014-09-24 Jaguar Land Rover Ltd Battery safety system
KR20140065208A (ko) * 2012-11-21 2014-05-29 엘지전자 주식회사 전기자동차 및 그 제어방법
DE102014200096A1 (de) * 2014-01-08 2015-07-09 Robert Bosch Gmbh Batteriemanagementsystem zum Überwachen und Regeln des Betriebs einer Batterie und Batteriesystem mit einem solchen Batteriemanagementsystem
KR101744710B1 (ko) * 2014-12-12 2017-06-20 현대오트론 주식회사 배터리 방전 장치 및 방법
KR102323029B1 (ko) * 2017-08-18 2021-11-05 주식회사 엘지에너지솔루션 자이로센서 및 수분감지센서를 이용한 배터리팩 내 누액 감지 장치 및 감지 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240068566A (ko) * 2022-11-10 2024-05-17 주식회사 윌로그 선박의 해상 운송 환경 내에서 배터리의 이상 상태를 감지하기 위한 시스템 및 방법
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