KR20220037047A - 배터리 팩 및 배터리 팩의 제어방법 - Google Patents

배터리 팩 및 배터리 팩의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 개시는 배터리 팩 및 배터리 팩의 제어방법에 관한 것으로, 부하로 전원을 공급하는 배터리 모듈, 배터리 모듈의 전압을 측정하는 전압 측정부, 배터리 모듈로부터 부하로 출력되는 전류를 측정하는 전류 측정부, 및 배터리 모듈의 전압에 따른 경고 신호가 발생하였는지 여부 및 특정 시간 구간 동안 전류 측정부가 측정한 전류값이 부하의 전류 프로파일을 만족하는지 여부에 기초하여, 부하에 발생한 에러의 원인이 부하인지 배터리 팩인지를 결정하는 제어부를 포함하는 배터리 팩을 제공한다.

Description

배터리 팩 및 배터리 팩의 제어방법{BATTERY PACK AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 개시는 배터리 팩 및 배터리 팩의 제어방법에 관한 것이다. 특히 본 개시는 배터리 팩이 장착된 부하에서 발생한 에러의 정확한 원인을 파악하는 것이 가능한 배터리 팩 및 배터리 팩의 제어방법에 관한 것이다.
최근 스마트폰 등 전자 기기의 보급과 전기 자동차 개발에 수반하여 전력 공급원으로서의 이차 전지에 대한 연구 또한 활발히 이루어지고 있다. 이차 전지는 복수의 배터리 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 배터리 모듈과, 배터리 모듈의 동작을 관리하는 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)을 포함하는 배터리 팩 형태로 제공된다.
이러한 배터리 팩이 장착되는 차량 등의 부하에서 에러가 발생하였을 때, 부하의 제어 시스템이 배터리 팩을 잘못 사용하여 에러가 발생하였는지, 혹은 배터리 팩이 에너지를 충분히 제공하지 못하여 에러가 발생하였는지 구분하지 못하였다. 부하의 제어 시스템이 배터리 팩을 잘못 사용하는 경우는 배터리 팩에서 허용 가능한 출력 이상으로 배터리 팩을 충전 및/또는 방전시키는 경우이다. 배터리 팩이 에너지를 충분히 제공하지 못하는 경우는 부하의 출력 요구조건인 전류 프로파일 등을 배터리 팩이 만족시키지 못하는 경우이다. 즉, 부하에서 배터리 팩 관련 에러가 발생하였을 때 그 원인이 배터리 팩에 존재하는지 부하에 존재하는지 구분하기 쉽지 않았다.
본 개시는 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 부하에서 안전 이슈가 발생하였을 때, 그 근본 원인이 배터리 팩인지 부하인지를 구분하는 배터리 팩 및 이의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 개시에 따른 실시예들의 일 측면에 의하면, 부하로 전원을 공급하는 배터리 모듈, 배터리 모듈의 전압을 측정하는 전압 측정부, 배터리 모듈로부터 부하로 출력되는 전류를 측정하는 전류 측정부, 및 배터리 모듈의 전압에 따른 경고 신호가 발생하였는지 여부 및 특정 시간 구간 동안 전류 측정부가 측정한 전류값이 부하의 전류 프로파일을 만족하는지 여부에 기초하여, 부하에 발생한 에러의 원인이 부하인지 배터리 팩인지를 결정하는 제어부를 포함하는 배터리 팩을 제공한다.
이러한 본 개시에 따른 실시예의 다른 특징에 의하면, 제어부는 배터리 모듈의 전압에 따른 경고 신호가 발생하였는지 여부 및 특정 시간 구간 동안 전류 측정부가 측정한 전류값들 중 최대 값이 기준 전류값을 초과하였는지 여부에 기초하여, 에러의 원인이 부하인지 배터리 팩인지를 결정할 수 있다.
본 개시에 따른 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 제어부는 배터리 모듈의 전압에 따른 경고 신호가 발생하였는지 여부 및 특정 시간 구간 동안 배터리 모듈로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과하였는지 여부에 기초하여, 에러의 원인이 부하인지 배터리 팩인지를 결정할 수 있다.
본 개시에 따른 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 제어부는 배터리 모듈의 전압에 따른 경고 신호가 발생하였는지 여부, 특정 시간 구간 동안 전류 측정부가 측정한 전류값들 중 최대 값이 기준 전류값을 초과하였는지 여부 및 특정 시간 구간 동안 배터리 모듈로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과하였는지 여부에 기초하여, 에러의 원인이 부하인지 배터리 팩인지를 결정할 수 있다.
본 개시에 따른 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 제어부는 경고 신호가 발생한 경우 에러의 원인이 부하인 것으로 결정할 수 있다.
본 개시에 따른 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 제어부는 경고 신호가 발생하지 않았고 최대 값이 기준 전류값 이하이고 전류량이 기준 전류량 이하인 경우 에러의 원인이 배터리 팩인 것으로 결정할 수 있다.
본 개시에 따른 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 제어부는 경고 신호가 발생하지 않았으나, 최대 값이 기준 전류값을 초과하였거나 전류량이 기준 전류량을 초과한 경우 에러의 원인이 부하인 것으로 결정할 수 있다.
본 개시에 따른 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 전류 프로파일은 소정의 이벤트 발생시 배터리 팩으로부터 부하로 출력되어야 하는 전류의 최저 조건을 나타낼 수 있다.
본 개시에 따른 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 경고 신호 및 에러의 원인에 대응하는 에러 코드를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 저장부는 저장된 경고 신호를 특정 시간 구간이 경과하면 삭제할 수 있다.
본 개시에 따른 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 제어부는 전압이 기준 전압 미만이 되는 것이 예상되는 경우 경고 신호를 발생시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 모듈의 SOC를 산출하는 SOC 산출부를 더 포함하고, 제어부는 배터리 모듈의 전압이 배터리 모듈의 SOC에 기초하여 기준 전압 미만이 되는 것이 예상되는 경우 경고 신호를 발생시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 배터리 모듈의 온도를 측정하는 온도 측정부를 더 포함하고, 제어부는 배터리 모듈의 전압이 배터리 모듈의 온도에 기초하여 기준 전압 미만이 되는 것이 예상되는 경우 경고 신호를 발생시킬 수 있다.
본 개시에 따른 실시예의 또 다른 특징에 의하면, 부하는 전기 자동차일 수 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 개시에 따른 실시예들의 다른 측면에 의하면, 부하로 전원을 공급하는 배터리 모듈의 전압을 측정하는 단계와, 배터리 모듈로부터 부하로 출력되는 전류를 측정하는 단계와, 배터리 모듈의 전압이 기준 전압 미만이 되는 것이 예상되는 경우 경고 신호를 발생시키는 단계와, 특정 시간 구간 동안 측정한 전류값들 중 최대 값이 기준 전류값을 초과하였는지를 판단하는 단계와, 특정 시간 구간 동안 배터리 모듈로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과하였는지를 판단하는 단계와, 경고 신호가 발생하였는지 여부, 최대 값이 기준 전류값을 초과하였는지 여부 및 특정 시간 구간 동안 배터리 팩으로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과하였는지 여부에 기초하여 에러의 원인이 부하인지 배터리 팩인지를 결정하는 단계를 포함하는 배터리 팩의 제어방법을 제공한다.
상기와 같은 구성으로 인하여 부하에서 에러 발생시 그 근본 원인이 어디에 있는지 정확하게 파악할 수 있어, 에러 발생 후 배터리 팩에 대해 적절한 대처를 수행할 수 있게 된다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 기능 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 전류 프로파일의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른, 배터리 팩에서 경고 신호를 생성하는 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른, 배터리 팩에서 경고 신호를 생성하는 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7a 내지 도 7c는 에러 원인을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해 상세히 설명하고자 한다. 본 문서에서 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 문서에 개시되어 있는 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 다양한 실시 예들은 여러 가지 형태로 실시될 수 있으며 본 문서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성 요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(1)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 배터리 팩(1)은 하나의 이상의 배터리 셀(11)로 이루어지고, 충방전 가능한 배터리 모듈(10)과, 배터리 모듈(10)의 +단자 측 또는 -단자 측에 직렬로 연결되어 배터리 모듈(10)의 충방전 전류 흐름을 제어하기 위한 스위칭부(30)와, 배터리 셀(11) 및/또는 배터리 모듈(10)의 전압, 전류, 온도 등을 모니터링 하여, 과충전 및 과방전 등을 방지하도록 제어 관리하는 배터리 관리 시스템(20)(이하 'BMS'라고 함)을 포함한다. 또한 배터리 팩(1)은 배터리 보호유닛(BPU, Battery Protection Unit)을 더 포함할 수 있다.
배터리 모듈(10)은 충방전 가능한 하나 이상의 배터리 셀(11)을 포함한다. 배터리 모듈(10)은 요구되는 배터리 팩(1)의 사양에 따라서 복수의 배터리 셀(11)이 서로 직렬 및/또는 병렬로 연결될 수 있다. 즉, 배터리 셀(11)의 개수 및 연결 형태는 요구되는 배터리 팩(1)의 출력(전압, 전류 등)에 따라서 결정될 수 있다. 배터리 모듈(10)의 출력 전압은 출력 단자인 PACK(+) 단자 및 PACK(-) 단자를 통해 팩 전압으로서 외부에 공급된다. 배터리 셀(11)은 리튬 이온(Li-ion) 전지, 리튬 이온 폴리머(Li-ion polymer) 전지, 니켈 카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈 수소(Ni-MH) 전지 등일 수 있으며, 충전 가능한 전지라면 이에 한정되지 않는다.
BMS(20)는 배터리 팩(1)의 전반적인 동작을 제어 및 관리한다. BMS(20)는 배터리 모듈(10)의 충방전 동작을 제어하기 위하여 스위칭부(30)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, BMS(20)는 배터리 모듈(10) 및/또는 배터리 모듈(10)에 포함된 각 배터리 셀의 전압, 전류, 온도 등을 모니터링 할 수 있다. 그리고 BMS(20)에 의한 모니터링을 위해 도시하지 않은 센서나 각종 측정 모듈이 배터리 모듈(10)이나 충방전 경로, 또는 배터리 팩(1) 등의 임의의 위치에 추가로 설치될 수 있다. BMS(20)는 모니터링 한 전압, 전류, 온도 등의 측정값에 기초하여 배터리 모듈(10)의 상태를 나타내는 파라미터, 예를 들어 SOC나 SOH 등을 산출할 수 있다. 즉, BMS(20)는 후술하는 전압 측정부(21), 전류 측정부(22) 및 제어부(23)로서의 기능을 수행할 수 있다.
BMS(20)는 배터리 팩(1)의 전반적인 동작의 제어 및 관리를 위한 명령인 컴퓨터 프로그램을 저장하는 메모리, 프로그램을 실행시키고 BMS(20)의 전체 동작을 제어하는 컨트롤러로서의 마이컴과, 센서나 측정 수단등의 입출력 장치, 기타 주변 회로 등 다양한 구성을 포함할 수 있다. 추가적으로 BMS(20)는 앞서 설명한 바와 같이, 배터리 셀의 전압, 전류, 온도 등을 모니터링하기 위한 회로 구성을 포함할 수 있다.
스위칭부(30)는 배터리 모듈(10)의 충전 또는 방전에 대한 전류 흐름을 제어하기 위한 구성이다. 스위칭부(30)는 릴레이나 MOSTET 등의 반도체 스위칭 소자가 이용될 수 있다. 스위칭부(30)는 BMS(20)에 의하여 온오프 동작이 제어될 수 있을 것이다.
배터리 팩(1)은 추가로 외부의 상위 제어기(2)와 통신 가능하게 연결될 수 있다. 즉, BMS(20)는 상위 제어기(2)로 배터리 팩(1)에 대한 각종 데이터를 전송하고, 상위 제어기(2)로부터 배터리 팩(1)의 동작에 관한 제어신호를 수신할 수 있다. 상위 제어기(2)는 부하에 마련된 제어 시스템일 수 있다. 부하는 전기 자동차, 전기 자전거 등 배터리 팩(1)이 장착되어 배터리 팩(1)이 공급하는 전력을 사용하여 동작하는 임의의 장치일 수 있다. 배터리 팩(1)이 전기 자동차에 탑재된 경우, 상위 제어기(2)는 차량의 운행을 제어하기 위한 차량 제어기일 수 있다.
배터리 보호유닛(40)은 배터리 팩(1)의 안정적인 동작을 위한 구성들을 포함할 수 있다. 배터리 보호유닛(40)은 배터리 팩(1) 내의 온도를 제어하기 위한 냉각 팬 등의 냉각 수단을 포함할 수 있다. 또한 배터리 보호유닛(40)은 단락 발생 등의 이유로 과전류가 발생할 때, 전류 경로를 차단하기 위한 퓨즈를 포함할 수 있다.
본 개시에 따른 BMS(20)는 부하에 발생한 에러에 대해서 에러의 원인이 배터리 팩(1) 측에 존재하는지, 부하 측에 존재하는지를 결정할 수 있다. 즉, BMS(20)는 부하에 발생한 에러의 근본 원인을 파악할 수 있다. 이하에서는, 본 개시에 따른 배터리 팩(1)에서 부하에 발생한 에러의 근본 원인을 파악하는 구체적인 방법에 대해서 설명한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 BMS(20)의 기능 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, BMS(20)는 전압 측정부(21), 전류 측정부(22), 제어부(23), 타이머(24) 및 저장부(25)를 포함할 수 있다.
전압 측정부(21)는 배터리 모듈(10) 및/또는 배터리 셀(11)의 전압을 측정하도록 구성된다. 전압 측정부(21)가 측정한 배터리 모듈(10)의 전압은 배터리 팩(1)의 전압에 대응할 수 있다. 이하에서는 전압 측정부(21)가 배터리 모듈(10)의 전압을 측정하는 것으로 설명한다.
전압 측정부(21)는 주기적으로 배터리 모듈(10)의 전압을 측정할 수 있다. 전압 측정부(21)는 타이머(24)에 의하여 제공되는 클럭 신호에 기초하여 소정의 시간 간격으로 배터리 모듈(10)의 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 전압 측정부(21)는 0.1초, 1초, 2초 또는 임의의 시간 간격으로 전압을 측정할 수 있다.
전압 측정부(21)가 측정하는 전압값은 후술하는 저장부(25)에 저장될 수 있다. 저장부(25)에 저장되는 전압값은 특정 시간 구간 동안 측정된 전압값일 수 있다. 시간이 경과함에 따라서 저장부(25)에 저장되는 전압값은 가장 최근의 특정 시간 구간 동안 측정된 전압값으로 갱신될 수 있다. 즉, 특정 시간 구간의 길이를 가지는 무빙 윈도우 내의 전압값이 저장부(25)에 저장될 수 있다. 저장부(25)에 특정 시간 구간 동안 측정된 전압값만을 저장함으로써 불필요하게 저장 공간을 낭비하는 것을 방지할 수 있다.
전류 측정부(22)는 배터리 모듈(10)로부터 부하로 출력되는 전류를 측정하도록 구성된다. 전류 측정부(22)는 주기적으로 배터리 모듈(10)에서 부하로 출력되는 전류를 측정할 수 있다. 전류 측정부(22)는 타이머(24)에 의하여 제공되는 클럭 신호에 기초하여 소정의 시간 간격으로 배터리 모듈(10)의 전압을 측정할 수 있다. 예를 들어, 전류 측정부(22)는 0.1초, 1초, 2초 또는 임의의 시간 간격으로 전류를 측정할 수 있다.
전류 측정부(21)가 측정하는 전류값은 후술하는 저장부(25)에 저장될 수 있다. 저장부(25)에 저장되는 전류값은 특정 시간 구간 동안 측정된 전류값일 수 있다. 또한 저장부(25)에는 특정 시간 구간 동안 측정된 전류값에 기초하여 산출된, 배터리 팩(1)으로부터 부하로 출력된 특정 시간 구간 동안의 전류량이 저장될 수 있다. 시간이 경과함에 따라서 저장부(25)에 저장되는 전류값 및 전류량 값은 가장 최근의 특정 시간 구간 동안 측정된 전류값 및 산출된 전류량 값으로 갱신될 수 있다. 즉, 특정 시간 구간의 길이를 가지는 무빙 윈도우 내의 전류값 및 전류량 값이 저장부(25)에 저장될 수 있다. 저장부(25)에 특정 시간 구간 동안 측정된 전류값 및 전류량 값만을 저장함으로써 불필요하게 저장 공간을 낭비하는 것을 방지할 수 있다.
제어부(23)는 배터리 모듈(20)의 전압에 따른 경고 신호가 발생하였는지 여부 및 특정 시간 구간 동안 전류 측정부(22)가 측정한 전류값이 부하의 전류 프로파일을 만족하는지 여부에 기초하여, 부하에 발생한 에러의 원인이 부하인지 배터리 팩(1)인지를 결정하는 제어부를 포함하는 배터리 팩(1)을 제공한다. 전류 프로파일은 소정의 이벤트 발생시 배터리 팩(1)으로부터 부하로 출력되어야 하는 전류의 최저 조건을 나타낼 수 있다. 그리고 부하에 발생한 에러는 배터리 팩(1)(또는 배터리 모듈(10))에서 출력되는 전압이 기준 전압 미만이 되는 것을 의미하는 것일 수 있다.
도 3은 전류 프로파일의 일 예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 전류의 크기를 나타낸다. 도 3은 전기 자동차에서의 전류 프로파일의 일 예를 나타낸다.
도 3의 전류 프로파일에 따르면, 전기 자동차는 소정의 상황 발생시 배터리 팩(1)이 제1 기준 전류로 제1 기준 시간동안 출력할 수 있을 것을 요구한다. 또한 전기 자동차는 소정의 상황 발생시 배터리 팩(1)이 제2 기준 전류로 제2 기준 시간동안 출력할 수 있을 것을 요구한다. 또한 자동차는 소정의 상황 발생시 배터리 팩(1)이 제3 기준 전류로 제3 기준 시간동안 출력할 수 있을 것을 요구한다. 제1 기준 전류는 70A이고 제1 기준 시간은 30초일 수 있다. 제2 기준 전류는 120A이고 제2 기준 시간은 4초일 수 있다. 제3 기준 전류는 140A이고 제3 기준 시간은 0.1초일 수 있다. 각각의 기준 전류 및 기준 시간의 값은 예시적인 것이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(23)는 위와 같이 전류 프로파일이 제공될 때, 배터리 모듈(10)의 전압에 따른 경고 신호가 발생하였는지 여부 및 특정 시간 구간 동안 전류 측정부(22)가 측정한 전류값들 중 최대 값이 기준 전류값을 초과하였는지 여부에 기초하여, 에러의 원인이 부하인지 배터리 팩(1)인지를 결정할 수 있다. 도 3을 참조하면, 제어부(23)는 경고 신호가 발생하였는지 여부 및 전류 측정부(22)가 측정한 전류값들 중 최대 값이 제3 기준 전류를 초과하였는지 여부에 기초하여, 에러의 원인이 부하인지 배터리 팩(1)인지를 결정할 수 있다. 여기서 특정 시간 구간은 예를 들어 10초, 20초, 30초, 1분 또는 임의의 길이일 수 있다. 특정 시간 구간은 전류 프로파일에서 요구하는 기준 시간들 중 가장 긴 기준 시간보다 긴 값일 수 있다.
다른 예로서, 제어부(23)는 위와 같이 전류 프로파일이 제공될 때, 배터리 모듈(10)의 전압에 따른 경고 신호가 발생하였는지 여부 및 특정 시간 구간 동안 배터리 모듈(10)로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과하였는지 여부에 기초하여, 에러의 원인이 부하인지 배터리 팩(1)인지를 결정할 수 있다. 도 3을 참조하면, 제어부(23)는 경고 신호가 발생하였는지 여부 및 배터리 모듈(10)로부터 출력된 전류량이 (제1 기준 전류 * 제1 기준 시간) + (제2 기준 전류 * 제2 기준 시간) + (제3 기준 전류 * 제3 기준 시간) 으로 정해지는 기준 전류량을 초과하였는지 여부에 기초하여, 에러의 원인이 부하인지 배터리 팩(1)인지를 결정할 수 있다.
또 다른 예로서, 제어부(23)는 위와 같이 전류 프로파일이 제공될 때, 배터리 모듈(10)의 전압에 따른 경고 신호가 발생하였는지 여부, 특정 시간 구간 동안 전류 측정부(22)가 측정한 전류값들 중 최대 값이 기준 전류값을 초과하였는지 여부 및 특정 시간 구간 동안 배터리 모듈(10)로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과하였는지 여부에 기초하여, 에러의 원인이 부하인지 배터리 팩(1)인지를 결정할 수 있다. 도 3을 참조하면, 제어부(23)는 경고 신호가 발생하였는지 여부, 전류 측정부(22)가 측정한 전류값들 중 최대 값이 제3 기준 전류를 초과하였는지 여부 및 배터리 모듈(10)로부터 출력된 전류량이 (제1 기준 전류 * 제1 기준 시간) + (제2 기준 전류 * 제2 기준 시간) + (제3 기준 전류 * 제3 기준 시간) 으로 정해지는 기준 전류량을 초과하였는지 여부에 기초하여, 에러의 원인이 부하인지 배터리 팩(1)인지를 결정할 수 있다.
이와 관련하여, 제어부(23)는 배터리 모듈(10)의 전압에 따른 경고 신호를 생성할 수 있다. 특히 제어부(23)는 배터리 모듈(10)의 전압이 기준 전압 미만이 되는 것이 예상되는 경우 경고 신호를 생성할 수 있다.
이때, 제어부(23)는 배터리 모듈(10)의 SOC를 산출하고, 배터리 모듈(10)의 전압이 산출한 SOC에 기초하여 기준 전압 미만이 되는 것이 예상되는 경우 경고 신호를 발생시킬 수 있다. 이를 위하여 BMS(20)는 배터리 모듈(10)의 SOC를 산출하도록 구성되는 SOC 산출부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
대안적으로는, 제어부(23)는 배터리 모듈(10)의 온도를 측정하고, 배터리 모듈(10)의 전압이 측정한 온도에 기초하여 기준 전압 미만이 되는 것이 예상되는 경우 경고 신호를 발생시킬 수 있다. 이를 위하여 BMS(20)는 배터리 모듈(10)의 온도를 측정하도록 구성되는 온도 측정부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제어부(23)는 경고 신호가 발생한 경우 에러의 원인이 부하인 것으로 결정할 수 있다.
또한 제어부(23)는 경고 신호가 발생하지 않았으나, 최대 값이 기준 전류값을 초과하였거나 전류량이 기준 전류량을 초과한 경우 에러의 원인이 부하인 것으로 결정할 수 있다.
반면에, 제어부(23)는 경고 신호가 발생하지 않았고 전류 측정부(22)가 측정한 최대 값이 기준 전류값 이하이고 전류량이 기준 전류량 이하인 경우 에러의 원인이 배터리 팩(1)인 것으로 결정할 수 있다.
타이머(24)는 제어부(23)에 클럭 신호를 제공하도록 구성된다. 타이머(24)는 제어부(23)에 클럭 신호를 제공하여 전압 측정부(21) 및 전류 측정부(22)가 주기적으로 배터리 모듈(10)의 전압 및 전류를 측정할 수 있게 한다.
저장부(25)는 전압 측정부(21) 및 전류 측정부(22)가 측정한 전압값 및 전류값을 저장한다. 저장부(25)는 전압값 및 전류값에 있어서 특정 시간 구간 동안의 전압값 및 전류값만을 저장할 수 있다. 제어부(23)는 시간이 경과함에 따라서 특정 시간 구간 이전의 전압값 및 전류값은 저장부(25)에서 삭제하고, 새로 측정된 전압값 및 전류값을 추가로 저장함으로써 저장된 데이터를 지속적으로 갱신할 수 있다.
저장부(25)는 제어부(23)가 생성한 경고 신호와 제어부(23)가 판단한 에러의 원인에 대응하는 에러 코드를 저장하도록 구성될 수 있다. 이때, 저장부(25)는 경고 신호도 특정 시간 구간이 경과하면 삭제할 수 있다. 에러 코드는 배터리 팩(1)이 에러의 원인임을 나타내는 제1 에러 코드와 부하가 에러의 원인임을 나타내는 제2 에러 코드를 포함할 수 있다.
이상과 같이, BMS(20)는 배터리 모듈(10)의 전압 및 전류를 주기적으로 모니터링하고, 모니터링한 값, 배터리 모듈(10)의 예상 전압에 기초하여 생성되는 경고 신호, 그리고 전류 프로파일에 기초하여 에러의 원인이 배터리 팩(1) 측에 존재하는지 부하 측에 존재하는지 결정할 수 있다. 정확한 에러 원인을 파악 가능하므로 발생한 에러에 대해서 정확한 대처가 가능하게 된다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른, 배터리 팩(1)에서 경고 신호를 생성하는 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 제어부(23)는 전압 측정부(21) 및 전류 측정부(22)를 통하여 주기적으로 배터리 모듈(10)의 전압 및 전류를 측정한다(S10). 또한 제어부(23)는 온도 측정부를 통하여 배터리 모듈(10)의 온도를 측정한다(S11).
제어부(23)는 배터리 모듈(10)의 현재 전압과 배터리 모듈(10)의 온도에 기초하여 배터리 모듈(10)이 일정 시간 후에 출력할 것으로 기대되는 전압을 예상한다(S12). 즉, 제어부(23)는 예상 전압을 산출한다.
이후 제어부(23)는 예상 배터리 모듈(10) 전압이 기준 전압 미만인지를 판단한다(S13). 예상 배터리 모듈(10) 전압이 기준 전압 미만인 경우(S13의 Yes), 배터리 팩(1)의 출력 전압이 기준 전압 미만으로 하강할 우려가 있으므로 경고 신호를 생성한다(S14). 그리고 생성한 경고 신호를 저장부(25)에 저장한다(S15). 경고 신호는 저장부(25)에 특정 시간 구간 동안만 저장되고 이후에 삭제될 수 있을 것이다.
한편, 예상 배터리 모듈(10) 전압이 기준 전압 이상인 경우(S13의 No), 배터리 팩(1)의 출력 전압이 기준 전압 미만으로 하강할 우려가 없으므로 경고 신호를 생성하지 않고 다시 S10 단계로 돌아간다.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른, 배터리 팩(1)에서 경고 신호를 생성하는 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 제어부(23)는 전압 측정부(21) 및 전류 측정부(22)를 통하여 주기적으로 배터리 모듈(10)의 전압 및 전류를 측정한다(S20). 또한 제어부(23)는 SOC 산출부를 통하여 배터리 모듈(10)의 SOC를 산출한다(S21).
제어부(23)는 배터리 모듈(10)의 현재 전압과 배터리 모듈(10)의 SOC에 기초하여 배터리 모듈(10)이 일정 시간 후에 출력할 것으로 기대되는 전압을 예상한다(S22). 즉, 제어부(23)는 예상 전압을 산출한다.
이후의 단계는 도 4의 S13 내지 S15 단계와 동일하다.
도 4 및 도 5에서는 배터리 모듈(10)의 전압을 예상함에 있어서 배터리 모듈(10)의 온도 또는 배터리 모듈(10)의 SOC 중 하나만을 고려하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제어부(23)는 배터리 모듈(10)의 현재 전압에 온도 및 SOC를 모두 고려하여 예상 전압을 산출할 수 있을 것이다. 또한 온도 및 SOC 외에 다른 변수를 추가로 고려할 수도 있을 것이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 제어부(23)는 전압 측정부(21) 및 전류 측정부(22)를 통하여 주기적으로 배터리 모듈(10)의 전압 및 전류를 측정한다(S30). 그리고 배터리 모듈(10)의 전압이 기준 전압 미만이 되었는지를 판단한다(S31). 배터리 모듈(10)의 전압이 기준 전압 이상인 경우(S31의 No) 배터리 팩(1)과 관련되어 부하에 에러가 발생하지는 않는다. 따라서 이 경우 계속해서 배터리 모듈(10)의 전압 및 전류를 측정한다.
배터리 모듈(10)의 전압이 기준 전압 미만인 경우(S31의 Yes) 배터리 팩(1)과 관련되어 부하에 에러가 발생한다. 제어부(23)는 발생한 에러의 원인이 배터리 팩(1) 측에 존재하는지 부하 측에 존재하는지를 결정해야 한다. 따라서 제어부(23)는 먼저 저장부(25)에 특정 시간 구간 내에 발생한 경고 신호가 저장되어 있는지 판단한다(S32).
저장부(25)에 저장되어 있는 경고 신호가 없는 경우(S32의 No) 배터리 팩(1)에 이상이 있다고 판단한다. 즉, 부하에 발생한 에러(배터리 모듈(10)의 전압이 기준 전압 미만이 되는 것)의 원인이 배터리 팩(1)이라고 결정한다. 이는 배터리 모듈(10)의 전압이 기준 전압 미만이 될 것으로 예상되는 경우 사전에 경고 신호가 생성되어 부하 측에 전달되었어야 하나, 그렇지 못하였기 때문이다.
저장부(25)에 저장되어 있는 경고 신호가 있는 경우(S32의 Yes), 특정 시간 구간 동안 측정한 전류값들 중 최대 값이 기준 전류값을 초과하였는지를 판단한다(S33). 즉, 전류 프로파일에서 요구하는 최대 기준 전류값보다 큰 값을 배터리 팩(1)이 출력하도록 하였는지를 판단한다.
특정 시간 구간 동안 측정한 전류값들 중 최대 값이 기준 전류값 이하인 경우(S33의 No), 특정 시간 구간 동안 배터리 모듈(10)로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과하였는지를 판단한다(S34). 기준 전류량은 전류 프로파일에서 요구하는 최대 한도까지 출력한 전류량일 수 있다.
특정 시간 구간 동안 배터리 모듈(10)로부터 출력된 전류량이 기준 전류량 이하인 경우(S34의 No), 배터리 모듈(10)에서 출력된 전류의 범위는 전류 프로파일에서 요구되는 범위 이내가 된다. 따라서 부하는 배터리 모듈(10)로부터 적절한 크기 및 양의 전류 출력을 요구한 것이므로 에러의 원인이 배터리 팩(1)이라고 결정한다(S36).
한편, 특정 시간 구간 동안 측정한 전류값들 중 최대 값이 기준 전류값을 초과한 경우(S33의 Yes) 및 특정 시간 구간 동안 배터리 모듈(10)로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과한 경우(S34의 Yes), 에러의 원인이 부하라고 결정한다(S35). 즉, 전류 프로파일에서 요구하는 것 이상으로 배터리 모듈(10)로부터 전류를 출력하게 하였으므로 에러의 원인이 배터리 팩(1)이 아닌 부하 측에 존재하는 것으로 결정한다.
S35 단계 또는 S36 단계에서 부하 또는 배터리 팩(1)의 이상이라고 결정하면, 해당 결정 내용에 대응하는 에러 코드를 저장부(25)에 저장한다. 따라서 에러의 원인이 배터리 팩(1) 측에 존재하는지 부하 측에 존재하는지를 에러 코드에 기초하여 파악할 수 있어서 에러에 대한 적절한 대처가 가능해진다.
도 7a 내지 도 7c는 에러 원인을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7a 내지 도 7c는 전류 측정부(22)가 측정한 전류값들을 나타내고 있다. 도 7a 내지 도 7c에서는 경고 신호가 생성되어 저장되어 있는 경우로 한정한다. 전류 프로파일은 제1 기준 전류(i1), 제2 기준 전류(i2) 및 제3 기준 전류(i3)를 출력할 것을 요구하고 있다.
도 7a를 참조하면, 배터리 모듈(10)에서 출력되는 전류는 전류 프로파일에서 요구하는 제1 기준 전류(i1), 제2 기준 전류(i2) 및 제3 기준 전류(i3)로 전류를 출력한다. 또한 제1 기준 전류(i1)가 출력되는 시간인 t1~t2, t5~t6의 길이의 합은 제1 기준 시간 미만이다. 제2 기준 전류(i2)가 출력되는 시간인 t2~t3, t4~t5의 길이의 합은 제2 기준 시간 미만이다. 또한 제3 기준 전류(i3)가 출력되는 시간인 t3~t4의 길이는 제3 기준 시간 미만이다.
이와 같이 전류가 출력되는 상황에서 배터리 모듈(10)의 전압이 기준 전압(V1) 미만으로 하강하였으며, 이로 인하여 부하에서 에러가 발생한다.
이 경우, 배터리 모듈(10)에서 출력되는 전류는 전류 프로파일에서 요구하는 범위 이내이므로 에러의 원인은 배터리 팩(1) 측에 존재하는 것으로 결정한다. 이는 도 6에서 S33의 No 및 S44의 No에 의하여 배터리 팩(1)의 이상이라고 판단하는 것에 대응한다.
도 7b를 참조하면, 배터리 모듈(10)에서 출력되는 전류는 전류 프로파일에서 요구하는 제1 기준 전류(i1) 및 제3 기준 전류(i3)로 전류를 출력한다. 다만, 시간 t13~t14 구간에서 제2 기준 전류(i2)를 초과하는 전류가 출력된다.
또한 제1 기준 전류(i1)가 출력되는 시간인 t11~t12, t15~t16의 길이의 합은 제1 기준 시간 미만이다. 제2 기준 전류(i2)가 출력되는 시간인 t12~t13, t14~t15의 길이의 합은 제2 기준 시간 미만이다. 또한 제3 기준 전류(i3)가 출력되는 시간인 t13~t14의 길이는 제3 기준 시간 미만이다.
이와 같이 전류가 출력되는 상황에서 배터리 모듈(10)의 전압이 기준 전압(V1) 미만으로 하강하였으며, 이로 인하여 부하에서 에러가 발생한다.
이 경우, 배터리 모듈(10)에서 출력되는 최대 전류는 전류 프로파일에서 요구하는 기준 전류를 초과하므로, 전류 프로파일에서 요구하는 범위 밖이 된다. 따라서 에러의 원인은 부하 측에 존재하는 것으로 결정한다. 이는 도 6에서 S33의 Yes에 의하여 부하의 이상이라고 판단하는 것에 대응한다.
도 7c를 참조하면, 배터리 모듈(10)에서 출력되는 전류는 전류 프로파일에서 요구하는 제1 기준 전류(i1), 제2 기준 전류(i2) 및 제3 기준 전류(i3)로 전류를 출력한다. 제1 기준 전류(i1)가 출력되는 시간인 t21~t22, t25~t26의 길이의 합은 제1 기준 시간 미만이다. 제3 기준 전류(i3)가 출력되는 시간인 t23~t24의 길이는 제3 기준 시간 미만이다. 그러나 제2 기준 전류(i2)가 출력되는 시간인 t22~t23, t24~t25의 길이의 합은 제2 기준 시간보다 길다.
이와 같이 전류가 출력되는 상황에서 배터리 모듈(10)의 전압이 기준 전압(V1) 미만으로 하강하였으며, 이로 인하여 부하에서 에러가 발생한다.
이 경우, 배터리 모듈(10)에서 출력되는 최대 전류는 전류 프로파일에서 요구하는 전류량을 초과하므로, 전류 프로파일에서 요구하는 범위 밖이 된다. 따라서 에러의 원인은 부하 측에 존재하는 것으로 결정한다. 이는 도 6에서 S34의 Yes에 의하여 부하의 이상이라고 판단하는 것에 대응한다.
이상과 같이, BMS(20)는 배터리 모듈(10)의 전압 및 전류를 주기적으로 모니터링하고, 모니터링한 값, 배터리 모듈(10)의 예상 전압에 기초하여 생성되는 경고 신호, 그리고 전류 프로파일에 기초하여 에러의 원인이 배터리 팩(1) 측에 존재하는지 부하 측에 존재하는지 결정할 수 있다. 정확한 에러 원인을 파악 가능하므로 발생한 에러에 대해서 정확한 대처가 가능하게 된다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(1)의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
본 실시예에서는 제어부(23)가 경고 신호가 존재하는지를 판단하는 단계(S42) 및 특정 시간 구간 동안 측정한 전류값들 중 최대 값이 기준 전류값을 초과하였는지를 판단하는 단계(S43)만을 포함한다. 즉, 본 실시예에서는 특정 시간 구간 동안 배터리 모듈로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과하였는지를 판단하는 단계는 생략한 점에서 도 6의 실시예와 상이하다.
본 실시예에 따르는 경우에도 도 6에 따른 실시예와 마찬가지로 정확한 에러 원인의 파악이 가능하다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(1)의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
본 실시예에서는 제어부(23)가 경고 신호가 존재하는지를 판단하는 단계(S52) 및 특정 시간 구간 동안 배터리 모듈로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과하였는지를 판단하는 단계(S53)만을 포함한다. 즉, 본 실시예에서는 특정 시간 구간 동안 측정한 전류값들 중 최대 값이 기준 전류값을 초과하였는지를 판단하는 단계는 생략한 점에서 도 6의 실시예와 상이하다.
본 실시예에 따르는 경우에도 도 6에 따른 실시예와 마찬가지로 정확한 에러 원인의 파악이 가능하다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 BMS(20)의 하드웨어 구성을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, BMS(20)는 컨트롤러(MCU)(200), 메모리(210), 통신 인터페이스(220) 및 입출력 인터페이스(230)를 포함할 수 있다.
MCU(200)는 BMS(20) 내의 각종 동작 및 연산의 처리와 각 구성의 제어를 수행한다.
메모리(210)에는 운영체제 프로그램 및 MCU(200)의 기능을 수행하기 위한 프로그램이 기록된다. 메모리(210)는 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(210)는 RAM, ROM, 플래시 메모리 등의 반도체 메모리, 자기 디스크, 광 디스크 등 각종 저장매체 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. 메모리(210)는 MCU(200)에 내장된 메모리일 수도 있으며, MCU(200)와는 별도로 설치된 추가적인 메모리일 수도 있다.
통신 인터페이스(220)는 외부와 유선 및/또는 무선으로 통신 가능한 구성이다.
입출력 인터페이스(230)는 각종 입력신호 및 출력신호의 입출력을 수행한다.
MCU(200)가 메모리(210)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 BMS(20)의 제어부(23), SOC 산출부 등의 기능을 수행할 수 있다. 또한 MCU(200)가 메모리(210)에 저장된 프로그램과 입출력 인터페이스(230)를 통하여 수신되는 각종 측정 신호에 기초하여 전압 측정부(21), 전류 측정부(22) 및 전압 측정부로서의 기능을 수행할 수 있다.
메모리(210)는 저장부(25)로서의 기능을 수행할 수 있을 것이다. 또한 MCU(200)가 통신 인터페이스(220)와 함께 동작하여 상위 제어기(2)와 통신하는 통신 수단으로서의 기능을 수행할 수 있을 것이다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 배터리 팩 10 배터리 모듈
20 배터리 관리 시스템(BMS) 21 전압 측정부
22 전류 측정부 23 제어부
24 타이머 25 저장부
30 스위칭부 40 배터리 보호 유닛(BPU)

Claims (15)

  1. 부하로 전원을 공급하는 배터리 모듈;
    상기 배터리 모듈의 전압을 측정하는 전압 측정부;
    상기 배터리 모듈로부터 상기 부하로 출력되는 전류를 측정하는 전류 측정부; 및
    상기 배터리 모듈의 전압에 따른 경고 신호가 발생하였는지 여부 및 특정 시간 구간 동안 상기 전류 측정부가 측정한 전류값이 상기 부하의 전류 프로파일을 만족하는지 여부에 기초하여, 상기 부하에 발생한 에러의 원인이 상기 부하인지 상기 배터리 팩인지를 결정하는 제어부;를 포함하는 배터리 팩.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배터리 모듈의 전압에 따른 경고 신호가 발생하였는지 여부 및 상기 특정 시간 구간 동안 상기 전류 측정부가 측정한 전류값들 중 최대 값이 기준 전류값을 초과하였는지 여부에 기초하여, 상기 에러의 원인이 상기 부하인지 상기 배터리 팩인지를 결정하는 배터리 팩.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배터리 모듈의 전압에 따른 경고 신호가 발생하였는지 여부 및 상기 특정 시간 구간 동안 상기 배터리 모듈로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과하였는지 여부에 기초하여, 상기 에러의 원인이 상기 부하인지 상기 배터리 팩인지를 결정하는 배터리 팩.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배터리 모듈의 전압에 따른 경고 신호가 발생하였는지 여부, 상기 특정 시간 구간 동안 상기 전류 측정부가 측정한 전류값들 중 최대 값이 기준 전류값을 초과하였는지 여부 및 상기 특정 시간 구간 동안 상기 배터리 모듈로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과하였는지 여부에 기초하여, 상기 에러의 원인이 상기 부하인지 상기 배터리 팩인지를 결정하는 배터리 팩.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 경고 신호가 발생한 경우 상기 에러의 원인이 상기 부하인 것으로 결정하는 배터리 팩.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 경고 신호가 발생하지 않았고 상기 최대 값이 상기 기준 전류값 이하이고 상기 전류량이 상기 기준 전류량 이하인 경우 상기 에러의 원인이 상기 배터리 팩인 것으로 결정하는 배터리 팩.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 경고 신호가 발생하지 않았으나, 상기 최대 값이 상기 기준 전류값을 초과하였거나 상기 전류량이 상기 기준 전류량을 초과한 경우 상기 에러의 원인이 상기 부하인 것으로 결정하는 배터리 팩.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 전류 프로파일은 소정의 이벤트 발생시 상기 배터리 팩으로부터 상기 부하로 출력되어야 하는 전류의 최저 조건을 나타내는 배터리 팩.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 경고 신호 및 상기 에러의 원인에 대응하는 에러 코드를 저장하는 저장부;를 더 포함하는 배터리 팩.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 저장부는 저장된 상기 경고 신호를 상기 특정 시간 구간이 경과하면 삭제하는 배터리 팩.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전압이 기준 전압 미만이 되는 것이 예상되는 경우 상기 경고 신호를 발생시키는 배터리 팩.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 배터리 모듈의 SOC를 산출하는 SOC 산출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 배터리 모듈의 전압이 상기 배터리 모듈의 SOC에 기초하여 상기 기준 전압 미만이 되는 것이 예상되는 경우 상기 경고 신호를 발생시키는 배터리 팩.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 배터리 모듈의 온도를 측정하는 온도 측정부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 배터리 모듈의 전압이 상기 배터리 모듈의 온도에 기초하여 상기 기준 전압 미만이 되는 것이 예상되는 경우 상기 경고 신호를 발생시키는 배터리 팩.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 부하는 전기 자동차인 배터리 팩.
  15. 부하로 전원을 공급하는 배터리 모듈의 전압을 측정하는 단계;
    상기 배터리 모듈로부터 상기 부하로 출력되는 전류를 측정하는 단계;
    상기 배터리 모듈의 전압이 기준 전압 미만이 되는 것이 예상되는 경우 경고 신호를 발생시키는 단계;
    특정 시간 구간 동안 상기 측정한 전류값들 중 최대 값이 기준 전류값을 초과하였는지를 판단하는 단계;
    상기 특정 시간 구간 동안 상기 배터리 모듈로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과하였는지를 판단하는 단계; 및
    상기 경고 신호가 발생하였는지 여부, 상기 최대 값이 상기 기준 전류값을 초과하였는지 여부 및 상기 특정 시간 구간 동안 상기 배터리 팩으로부터 출력된 전류량이 기준 전류량을 초과하였는지 여부에 기초하여 상기 부하에 발생한 에러의 원인이 상기 부하인지 상기 배터리 팩인지를 결정하는 단계;를 포함하는 배터리 팩의 제어방법.
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