KR20220059813A - 센싱 장치 및 방법 - Google Patents

센싱 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220059813A
KR20220059813A KR1020200145421A KR20200145421A KR20220059813A KR 20220059813 A KR20220059813 A KR 20220059813A KR 1020200145421 A KR1020200145421 A KR 1020200145421A KR 20200145421 A KR20200145421 A KR 20200145421A KR 20220059813 A KR20220059813 A KR 20220059813A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
battery
power supply
power
connection signal
Prior art date
Application number
KR1020200145421A
Other languages
English (en)
Inventor
권정현
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
Priority to KR1020200145421A priority Critical patent/KR20220059813A/ko
Priority to EP21889560.5A priority patent/EP4207540A4/en
Priority to JP2022581641A priority patent/JP2023533237A/ja
Priority to PCT/KR2021/015824 priority patent/WO2022098095A1/ko
Priority to US18/014,285 priority patent/US20230251320A1/en
Priority to CN202180059726.0A priority patent/CN116134326A/zh
Publication of KR20220059813A publication Critical patent/KR20220059813A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0045—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/005—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting using a power saving mode
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/371—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with remote indication, e.g. on external chargers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/10—Control circuit supply, e.g. means for supplying power to the control circuit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치는 전원이 공급되면 배터리의 전압을 측정 가능하도록 구성된 전압 측정부; 전원이 공급되면 상기 배터리에 대한 환경 정보를 측정 가능하도록 구성된 환경 정보 측정부; 상기 배터리와 연결되면 제1 연결 신호를 출력하고, 외부의 BMS와 연결되면 제2 연결 신호를 출력하도록 구성된 커넥터부; 동작 모드에 따라 상기 전압 측정부 및 상기 환경 정보 측정부 중 적어도 하나에 전원을 공급하도록 구성된 전원부; 및 상기 커넥터부로부터 수신한 연결 신호 및 상기 전원부의 잔량 정보에 기반하여 상기 전원부의 동작 모드를 제어하도록 구성된 제어부를 포함한다.

Description

센싱 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SENSING}
본 발명은 센싱 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리의 전압 정보 및 배터리에 대한 환경 정보를 측정할 수 있는 센싱 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 배터리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 배터리로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 배터리 등이 있는데, 이 중에서 리튬 배터리는 니켈 계열의 배터리에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 배터리의 상태 추정 등에 이용하기 위하여, 머신 러닝 기법을 이용한 배터리 모델에 대한 연구가 진행되고 있다. 다만, 배터리 모델의 정확도를 향상시키기 위해서는 양질의 데이터가 요구되며, 이러한 양질의 데이터는 연속성 있는 배터리 관련 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 배터리의 공정 단계, 출하 단계 및 운행 단계에서 배터리 관련 정보가 연속적으로 측정될 수 있다면, 정확도 높은 배터리 모델이 생성될 수 있다.
다만, 배터리의 Life cycle의 전주기에서 배터리 관련 정보를 연속적으로 측정 및 저장하는 것은 현실적인 어려움이 있다. 따라서, BMS(Battery management system)과는 독립적으로 배터리 관련 정보를 측정할 수 있는 장치가 요구된다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 배터리의 전압 및 배터리에 대한 환경 정보를 연속적으로 측정하고 저장할 수 있는 센싱 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 센싱 장치는 전원이 공급되면 배터리의 전압을 측정 가능하도록 구성된 전압 측정부; 전원이 공급되면 상기 배터리에 대한 환경 정보를 측정 가능하도록 구성된 환경 정보 측정부; 상기 배터리와 연결되면 제1 연결 신호를 출력하고, 외부의 BMS와 연결되면 제2 연결 신호를 출력하도록 구성된 커넥터부; 동작 모드에 따라 상기 전압 측정부 및 상기 환경 정보 측정부 중 적어도 하나에 전원을 공급하도록 구성된 전원부; 및 상기 커넥터부로부터 수신한 연결 신호 및 상기 전원부의 잔량 정보에 기반하여 상기 전원부의 동작 모드를 제어하도록 구성된 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 연결 신호의 수신 여부, 상기 제2 연결 신호의 수신 여부 및 상기 잔량 정보에 기반하여 상기 전원부의 동작 모드를 전원 공급 모드 또는 슬립 모드로 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 전원 공급 모드는, 상기 전압 측정부 및 상기 환경 정보 측정부 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 동작 모드일 수 있다.
상기 슬립 모드는, 상기 전압 측정부 및 상기 환경 정보 측정부에 전원을 공급하지 않는 동작 모드일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 연결 신호 및 상기 제2 연결 신호 중 적어도 하나를 수신한 경우, 상기 전원부의 잔량을 확인하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 연결 신호 및 상기 제2 연결 신호를 수신하고, 상기 전원부의 잔량이 미리 설정된 임계치 이상인 경우, 상기 환경 정보 측정부에 전원을 공급하도록 상기 전원부의 동작 모드를 제1 전원 공급 모드로 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 연결 신호만을 수신하고, 상기 전원부의 잔량이 미리 설정된 임계치 이상인 경우, 상기 전압 측정부 및 상기 환경 정보 측정부에 전원을 공급하도록 상기 전원부의 동작 모드를 제2 전원 공급 모드로 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전원부의 잔량이 미리 설정된 임계치 미만인 경우, 상기 전원부의 동작 모드를 슬립 모드로 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 연결 신호만을 수신하고, 상기 전원부의 동작 모드를 상기 슬립 모드로 제어한 경우, 상기 전압 측정부 및 상기 환경 정보 측정부가 상기 배터리로부터 전원을 공급받도록 상기 전압 측정부 및 상기 환경 정보 측정부와 상기 배터리 간의 전원 경로를 연결시키도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전원부의 잔량이 상기 임계치 이상으로 회복된 경우, 상기 전원부의 동작 모드를 상기 전원 공급 모드로 제어하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전원부의 동작 모드가 상기 전원 공급 모드이면서 상기 전원 경로가 연결된 경우, 상기 전원 경로를 차단하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 센싱 장치는 소정의 주기마다 외부로부터 통신 패킷을 수신하도록 구성된 통신부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 통신 패킷을 확인하여 사용 가능한 통신 네트워크를 선택하고, 상기 전압 측정부에 의해 측정된 상기 배터리의 전압에 대한 전압 정보 및 상기 환경 정보 측정부에 의해 측정된 상기 환경 정보를 상기 통신부를 통해서 상기 통신 네트워크에 따라 출력하도록 구성될 수 있다.
상기 환경 정보 측정부는, 상기 배터리의 온도, 습도 및 위치 중 적어도 하나를 측정하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 배터리 팩은 본 발명의 일 측면에 따른 센싱 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 센싱 방법은 배터리와 연결되었는지 여부를 나타내는 제1 연결 신호 및 외부의 BMS와 연결되었는지 여부를 나타내는 제2 연결 신호 중 적어도 하나를 수신하는 연결 신호 수신 단계; 상기 연결 신호 수신 단계에서 상기 제1 연결 신호 및 상기 제2 연결 신호 중 적어도 하나를 수신한 경우, 전원부의 잔량을 확인하는 전원부 잔량 확인 단계; 상기 연결 신호 수신 단계에서 수신한 연결 신호와 상기 전원부의 잔량에 기반하여 상기 전원부의 동작 모드를 제어하는 전원부 동작 모드 제어 단계; 및 상기 전원부의 동작 모드에 따라 상기 배터리의 전압 및 상기 배터리에 대한 환경 정보 중 적어도 하나를 측정하는 측정 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 센싱 장치는 배터리 및 BMS와의 연결 여부 및 전원부의 잔량을 고려하여 전원부의 동작 모드를 적절히 제어함으로써, 전원부의 한정적인 자원을 효율적으로 사용하면서, 배터리의 전압 및/또는 환경 정보가 지속적으로 측정할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치를 포함하는 배터리 팩의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치를 포함하는 배터리 팩의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은, 다양한 구성요소들 중 어느 하나를 나머지와 구별하는 목적으로 사용되는 것이고, 그러한 용어들에 의해 구성요소들을 한정하기 위해 사용되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 제어부와 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치(100)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치(100)는 전압 측정부(110), 환경 정보 측정부(120), 커넥터부(130), 전원부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
전압 측정부(110)는 전원이 공급되면 배터리(10)의 전압을 측정 가능하도록 구성될 수 있다.
여기서, 배터리(10)는 음극 단자와 양극 단자를 구비하며, 물리적으로 분리 가능한 하나의 독립된 셀을 의미할 수 있다. 일 예로, 파우치형 리튬 폴리머 셀 하나가 배터리(10)로 간주될 수 있다. 또한, 배터리(10)는 복수의 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 배터리(10) 모듈을 의미할 수도 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 배터리(10)가 하나의 독립된 셀을 의미하는 것으로 설명한다.
바람직하게, 센싱 장치(100)는 배터리(10) 각각에 구비될 수 있다. 그리고, 전압 측정부(110)는 전원이 공급되면, 대응되는 배터리(10)의 전압을 측정할 수 있다. 예컨대, 전압 측정부(110)는 배터리(10)의 개방 전압(Open circuit voltage, OCV)을 측정할 수 있다.
환경 정보 측정부(120)는 전원이 공급되면 상기 배터리(10)에 대한 환경 정보를 측정 가능하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 환경 정보 측정부(120)는, 배터리(10)의 온도, 습도 및 위치 중 적어도 하나를 측정하도록 구성될 수 있다. 바람직하게, 환경 정보 측정부(120)는 배터리(10)의 온도, 배터리(10)의 주변 습도 및 배터리(10)의 GPS(Global positioning system) 위치를 측정할 수 있다.
여기서, 전압 측정부(110)와 환경 정보 측정부(120)는 서로 독립된 것으로, 전원을 각각 독립적으로 공급받을 수 있다. 즉, 전압 측정부(110) 및/또는 환경 정보 측정부(120)에 전원이 독립적으로 공급될 수 있다.
예컨대, 전압 측정부(110)에만 전원이 공급되는 경우, 배터리(10)의 전압이 측정되고, 배터리(10)에 대한 환경 정보는 측정되지 않을 수 있다. 반대로, 환경 정보 측정부(120)에만 전원이 공급되는 경우, 배터리(10)에 대한 환경 정보가 측정되고, 배터리(10)의 전압은 측정되지 않을 수 있다.
커넥터부(130)는 상기 배터리(10)와 연결되면 제1 연결 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 또한, 커넥터부(130)는 외부의 BMS(20)와 연결되면 제2 연결 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 커넥터부(130)는 제어부(150)로 제1 연결 신호 및 제2 연결 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 제어부(150)는 커넥터부(130)로부터 수신한 연결 신호에 기반하여, 배터리(10) 및/또는 BMS(20)와의 연결 여부를 감지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치(100)를 포함하는 배터리 팩(1)의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
구체적으로, 도 2는 커넥터부(130)에 배터리(10) 및 BMS(20)가 모두 연결된 실시예이다. 도 2의 실시예에서, 커넥터부(130)는 제1 연결 신호 및 제2 연결 신호를 제어부(150)로 출력할 수 있다. 그리고, 제1 연결 신호 및 제2 연결 신호를 모두 수신한 제어부(150)는, 커넥터부(130)에 배터리(10) 및 BMS(20)가 모두 연결된 것으로 결정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치(100)를 포함하는 배터리 팩(1)의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
구체적으로, 도 3은 커넥터부(130)에 배터리(10)만 연결되고, BMS(20)는 연결되지 않은 실시예이다. 도 3의 실시예에서, 커넥터부(130)는 제1 연결 신호만을 제어부(150)로 출력할 수 있다. 그리고, 제1 연결 신호만을 수신한 제어부(150)는, 커넥터부(130)에 배터리(10)만이 연결되었고, BMS(20)는 연결되지 않은 것으로 결정할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3을 참조하면, BMS(20)가 커넥터부(130)에 연결되는 경우, BMS(20)는 배터리(10)에도 연결될 수 있다. 다른 말로 설명하면, BMS(20)가 배터리(10)에 연결되는 경우, BMS(20)는 커넥터부(130)에도 연결될 수 있다. 반대로, BMS(20)가 커넥터부(130) 또는 배터리(10)에 연결되지 않는 경우, BMS(20)와 커넥터부(130) 간의 연결 및 BMS(20)와 배터리(10) 간의 연결이 모두 해제될 수 있다. 즉, 제어부(150)는 커넥터부(130)로부터 제2 연결 신호를 수신하면, BMS(20)와 커넥터부(130) 간의 연결 여부뿐만 아니라, BMS(20)와 배터리(10) 간의 연결 여부도 감지할 수 있다.
전원부(140)는 동작 모드에 따라 상기 전압 측정부(110) 및 상기 환경 정보 측정부(120) 중 적어도 하나에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 전원부(140)의 동작 모드는 전원 공급 모드 및 슬립 모드를 포함할 수 있다. 전원 공급 모드는 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120) 중 적어도 하나에 전원을 공급할 수 있는 동작 모드이고, 슬립 모드는 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)로 전원을 공급하지 않는 동작 모드일 수 있다. 즉, 슬립 모드는 전원부(140)가 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)에 대하여 휴지(idle) 상태인 동작 모드일 수 있다.
한편, 바람직하게, 전원부(140)는 동작 모드에 따라 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)에 전원을 공급하지만, 센싱 장치(100)에 포함된 각 구성에 대해서도 소정의 전압을 공급할 수 있다.
제어부(150)는 상기 커넥터부(130)로부터 수신한 연결 신호 및 상기 전원부(140)의 잔량 정보에 기반하여 상기 전원부(140)의 동작 모드를 제어하도록 구성될 수 있다. 즉, 제어부(150)는 제1 연결 신호의 수신 여부, 제2 연결 신호의 수신 여부 및 잔량 정보에 기반하여 전원부(140)의 동작 모드를 전원 공급 모드 또는 슬립 모드로 제어할 수 있다.
먼저, 상기 제어부(150)는, 상기 제1 연결 신호 및 상기 제2 연결 신호 중 적어도 하나를 수신한 경우, 상기 전원부(140)의 잔량을 확인하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 전원부(140)는 잔량 정보를 제어부(150)로 송신할 수 있다. 여기서, 잔량 정보는 전원부(140)의 SOC(State of charge)일 수 있다.
이하에서는, 제1 연결 신호 및 제2 연결 신호의 수신 여부 및 전원부(140)의 잔량에 따라, 제어부(150)가 전원부(140)의 동작 모드를 제어하는 실시예에 대해 구체적으로 설명한다.
예컨대, 제어부(150)가 상기 제1 연결 신호 및 상기 제2 연결 신호를 수신하고, 상기 전원부(140)의 잔량이 미리 설정된 임계치 이상인 경우, 제어부(150)는 상기 환경 정보 측정부(120)에 전원을 공급하도록 상기 전원부(140)의 동작 모드를 제1 전원 공급 모드로 제어하도록 구성될 수 있다.
여기서, 미리 설정된 임계치란, 전원부(140)에 대한 충전 또는 교체가 요구되는 잔량 수치일 수 있다. 예컨대, 임계치는 전원부(140)에 대해 SOC 10% 이하로 설정될 수 있다. 보다 바람직하게, 임계치는 전원부(140)에 대해 SOC 5%로 설정될 수 있다.
도 2의 실시예에서, 배터리(10)와 BMS(20)가 모두 커넥터부(130)에 연결되었기 때문에, 제어부(150)는 커넥터부(130)로부터 제1 연결 신호 및 제2 연결 신호를 모두 수신할 수 있다. 이 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 배터리(10)와 BMS(20)도 서로 연결될 수 있다. 따라서, 제어부(150)는 전원부(140)의 한정적인 자원을 효율적으로 이용하기 위하여, 전원부(140)가 환경 정보 측정부(120)에만 전원을 공급하도록 전원부(140)의 동작 모드를 제1 전원 공급 모드로 제어할 수 있다. 즉, 배터리(10)의 전압은 BMS(20)에 의해 측정되고, 배터리(10)에 대한 환경 정보는 전원부(140)에 의해서 전원을 공급받은 환경 정보 측정부(120)에 의해 측정될 수 있다.
다른 예로, 제어부(150)가 상기 제1 연결 신호만을 수신하고, 상기 전원부(140)의 잔량이 미리 설정된 임계치 이상인 경우, 제어부(150)는 상기 전압 측정부(110) 및 상기 환경 정보 측정부(120)에 전원을 공급하도록 상기 전원부(140)의 동작 모드를 제2 전원 공급 모드로 제어하도록 구성될 수 있다.
도 3의 실시예에서, 배터리(10)는 커넥터부(130)에 연결되어 있지만, BMS(20)는 배터리(10) 및 커넥터부(130)에 연결되지 않았기 때문에, 제어부(150)는 커넥터부(130)로부터 제1 연결 신호만을 수신할 수 있다.
BMS(20)가 배터리(10) 및 커넥터부(130)에 연결되지 않은 경우에는, 배터리 팩(1)에 BMS(20)가 구비되지 않은 경우와, BMS(20)가 슬립 모드로 동작하여 배터리(10) 및 커넥터부(130)와의 연결이 해제된 경우가 포함될 수 있다. 즉, BMS(20)가 부재한 경우뿐만 아니라, BMS(20)의 동작 모드에 따라 배터리(10)와 커넥터와의 연결이 해제된 경우에도 제어부(150)는 커넥터부(130)로부터 제1 연결 신호만을 수신할 수 있다.
제어부(150)는 배터리(10)에 대한 전압 및 환경 정보가 지속적으로 측정될 수 있도록, 전원부(140)의 동작 모드를 제2 전원 공급 모드로 제어함으로써, 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)에 전원을 인가할 수 있다.
즉, 제어부(150)는 도 2의 실시예와 같이 BMS(20)가 배터리(10) 및 커넥터부(130)에 연결된 경우에는 전원부(140)의 한정적인 자원을 효율적으로 이용하기 위하여 전원부(140)를 제1 전원 공급 모드로 제어하지만, 도 3의 실시예와 같이 BMS(20)가 배터리(10) 및 커넥터부(130)에 연결되지 않은 경우에는 배터리(10)의 전압이 지속적으로 측정될 수 있도록 전원부(140)를 제2 전원 공급 모드로 제어할 수 있다. 따라서, 배터리(10)에 BMS(20)가 연결되지 않은 경우에도, 배터리(10)의 전압이 지속적으로 측정될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 전원부(140)의 잔량이 미리 설정된 임계치 미만인 경우, 제어부(150)는 상기 전원부(140)의 동작 모드를 슬립 모드로 제어하도록 구성될 수 있다.
도 2 및 도 3의 실시예에서, 제어부(150)는 커넥터부(130)로부터 연결 신호를 수신하였더라도, 전원부(140)의 잔량이 임계치 미만이면 전원부(140)의 동작 모드를 슬립 모드로 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(150)는 전원부(140)에 대한 충전 또는 교체를 요청하는 알람을 외부로 출력하여, 배터리(10)의 전압 및/또는 환경 정보의 측정이 지속되도록 유도할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치(100)는 배터리(10) 및 BMS(20)와의 연결 여부 및 전원부(140)의 잔량을 고려하여 전원부(140)의 동작 모드를 제어함으로써, 전원부(140)의 한정적인 자원을 효율적으로 사용하면서, 배터리(10)의 전압 및/또는 환경 정보가 지속적으로 측정할 수 있는 장점이 있다.
한편, 센싱 장치(100)에 구비된 제어부(150)는 본 발명에서 수행되는 다양한 제어 로직들을 실행하기 위해 당업계에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 제어부(150)는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리에 저장되고, 제어부(150)에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리는 제어부(150) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 제어부(150)와 연결될 수 있다.
또한, 센싱 장치(100)는 저장부(160)를 더 포함할 수 있다. 저장부(160)는 센싱 장치(100)의 각 구성요소가 동작 및 기능을 수행하는데 필요한 데이터나 프로그램 또는 동작 및 기능이 수행되는 과정에서 생성되는 데이터 등을 저장할 수 있다. 저장부(160)는 데이터를 기록, 소거, 갱신 및 독출할 수 있다고 알려진 공지의 정보 저장 수단이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 정보 저장 수단에는 RAM, 플래쉬 메모리, ROM, EEPROM, 레지스터 등이 포함될 수 있다. 또한, 저장부(160)는 제어부(150)에 의해 실행 가능한 프로세스들이 정의된 프로그램 코드들을 저장할 수 있다.
예컨대, 저장부(160)는 전압 측정부(110)에 의해 측정된 배터리(10)의 전압 정보 및 환경 정보 측정부(120)에 의해 측정된 배터리(10)에 대한 환경 정보를 저장할 수 있다.
상기 제어부(150)는, 상기 제1 연결 신호만을 수신하고, 상기 전원부(140)의 동작 모드를 상기 슬립 모드로 제어한 경우, 상기 전압 측정부(110) 및 상기 환경 정보 측정부(120)가 상기 배터리(10)로부터 전원을 공급받도록 상기 전압 측정부(110) 및 상기 환경 정보 측정부(120)와 상기 배터리(10) 간의 전원 경로(CL)를 연결시키도록 구성될 수 있다.
예컨대, 도 3의 실시예에서, 전원부(140)의 잔량이 임계치 미만이라고 가정한다. 배터리(10)와 커넥터부(130)가 연결되어 있으므로, 제어부(150)는 커넥터부(130)로부터 제1 연결 신호를 수신할 수 있다. 다만, 전원부(140)의 잔량이 임계치 미만이기 때문에, 제어부(150)는 전원부(140)의 동작 모드를 슬립 모드로 제어할 수 있다. 이 경우, 배터리(10)의 전압 측정 및 환경 정보 측정이 모두 중단될 수 있다. 따라서, 제어부(150)는 배터리(10)와 전압 측정부(110) 간의 전원 경로(CL) 및 배터리(10)와 환경 정보 측정부(120) 간의 전원 경로(CL)를 연결시킴으로써, 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)가 배터리(10)로부터 전원을 공급받도록 할 수 있다.
구체적으로, 도 3의 실시예에서, 제어부(150)는 전원 경로(CL)에 구비된 스위칭부(180)의 동작 상태를 턴-온 상태로 제어함으로써, 배터리(10)와 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 그리고, 전압 측정부(110)는 배터리(10)로부터 전원을 입력받고, 배터리(10)의 전압을 측정할 수 있다. 또한, 환경 정보 측정부(120)는 배터리(10)로부터 전원을 입력받고, 배터리(10)에 대한 환경 정보를 측정할 수 있다.
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배터리(10)가 생산되고 출하되는 과정에서 배터리(10)의 전압 정보 및 환경 정보가 지속적으로 측정되어 저장될 수 있다. 즉, 센싱 장치(100)는 전원부(140)의 한정적인 자원 및 배터리(10)의 자원을 효율적으로 이용하여, BMS(20)가 부재한 경우에도 배터리(10)의 전압 정보 및 환경 정보를 연속적으로 획득할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 배터리(10)의 전주기에서 배터리(10)의 전압 정보 및 환경 정보가 연속적으로 획득될 수 있으므로, 이러한 배터리(10) 관련 정보(전압 정보 및 환경 정보)를 토대로 배터리(10)의 상태를 추정하기 위한 배터리(10) 모델의 생성이 용이해질 수 있다. 또한, 이러한 배터리(10) 관련 정보는 배터리(10)의 상태에 대한 히스토리를 추적하는 경우에도 유용하게 사용될 수 있다.
상기 제어부(150)는, 상기 전원부(140)의 잔량이 상기 임계치 이상으로 회복된 경우, 상기 전원부(140)의 동작 모드를 상기 전원 공급 모드로 제어하도록 구성될 수 있다.
즉, 제어부(150)가 스위칭부(180)의 동작 상태를 턴-온 상태로 제어하여 전원 경로(CL)를 연결시킨 경우, 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)는 배터리(10)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 이 경우, 배터리(10)가 지속적으로 방전되고 있는 것이므로, 제어부(150)는 전원부(140)의 잔량이 임계치 이상으로 회복되면, 전원부(140)의 동작 모드를 전원 공급 모드로 제어할 수 있다. 바람직하게, 제어부(150)는 전원부(140)의 동작 모드를 제2 전원 공급 모드로 제어하여, 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)가 전원부(140)로부터 전원을 공급받도록 할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(150)는, 상기 전원부(140)의 동작 모드가 상기 전원 공급 모드이면서 상기 전원 경로(CL)가 연결된 경우, 상기 전원 경로(CL)를 차단하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제어부(150)는 스위칭부(180)의 동작 상태를 턴-오프 상태로 제어하여, 배터리(10)와 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120) 간의 전기적 연결을 차단할 수 있다. 이러한 경우에도, 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)는 전원부(140)로부터 전원을 공급받을 수 있기 때문에, 배터리(10) 관련 정보가 지속적으로 측정되고 저장될 수 있다.
즉, BMS(20)가 부재한 상황에서, 전원부(140)의 잔량이 임계치 미만인 경우에도, 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)는 배터리(10)로부터 전원을 공급받아서 배터리(10) 관련 정보를 측정할 수 있다. 이후, 전원부(140)의 잔량이 회복되면, 제어부(150)는 배터리(10)에 연결된 전원 경로(CL)를 차단함으로써, 배터리(10)가 불필요하게 방전되는 것을 방지할 수 있다.
도 1을 참조하면, 센싱 장치(100)는 통신부(170)를 더 포함할 수 있다.
통신부(170)는 소정의 주기마다 외부로부터 통신 패킷을 수신하도록 구성될 수 있다. 그리고, 통신부(170)는 수신한 통신 패킷을 제어부(150)로 송신할 수 있다.
상기 제어부(150)는, 상기 통신 패킷을 확인하여 사용 가능한 통신 네트워크를 선택하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 통신 네트워크는 유선 네트워크 및/또는 무선 네트워크를 포함할 수 있다. 구체적으로, 무선 네트워크에는 LTE(Long Term Evolution), WiFi, Bluetooth, 기설정된 센서 네트워크, 및 기설정된 IoT(Internet of Things) 네트워크 등이 포함될 수 있다.
제어부(150)는 상기 전압 측정부(110)에 의해 측정된 상기 배터리(10)의 전압에 대한 전압 정보 및 상기 환경 정보 측정부(120)에 의해 측정된 상기 환경 정보를 상기 통신부(170)를 통해서 상기 통신 네트워크에 따라 출력하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 센싱 장치(100)에 구비된 저장부(160)의 용량은 한정적일 수 있다. 배터리(10)가 생산되고 출하되는 동안 측정된 전압 정보 및 환경 정보의 총량이 저장부(160)의 용량보다 큰 경우, 배터리(10)에 대한 전압 정보 및 환경 정보가 소실될 수 있는 문제가 있다.
따라서, 제어부(150)는 통신부(170)로부터 수신한 통신 패킷에 기반하여 주기적으로 사용 가능한 통신 네트워크를 선택하고, 선택한 통신 네트워크에 따라 배터리(10)에 대한 전압 정보 및 환경 정보를 출력할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 외부 서버(예컨대, 클라우드 서버)에 배터리(10)의 전압 정보 및 환경 정보를 저장할 수 있다.
바람직하게, 제어부(150)는 저장부(160)에 저장된 전압 정보 및 환경 정보의 총량이 일정 수준 이상인 경우에 통신 네트워크를 선택할 수 있도록, 통신부(170)가 통신 패킷을 수신하는 주기를 설정할 수 있다.
예컨대, 통신부(170) 또한 전원부(140)를 통해서 전원을 공급받을 수 있다. 즉, 통신부(170)가 통신 패킷을 수신하고, 전압 정보 및 환경 정보가 출력되는 경우에도 전원부(140)의 자원이 소모될 수 있다. 따라서, 제어부(150)는 저장부(160)에 일정 수준 이상의 전압 정보 및 환경 정보가 저장된 경우에 통신부(170)가 통신 패킷을 수신할 수 있도록 소정의 주기를 설정함으로써, 전원부(140)의 자원을 보다 효율적으로 활용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터부(130) 및 배터리(10)에는 BMS(20)가 연결될 수 있다. BMS(20)는 배터리(10)에 연결되어 배터리(10)의 전압을 측정할 수 있다. 또한, 커넥터부(130) 및 배터리(10)에 연결될 수 있는 BMS(20)는 종래 BMS(20)에 포함된 구성의 기능을 보완하거나 추가함으로써 구현될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 센싱 장치(100)는, 배터리 팩(1)에 구비될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩(1)은, 상술한 하나 이상의 배터리(10) 및 센싱 장치(100)를 포함할 수 있다. 또한, 배터리 팩(1)에는 BMS(20)가 포함될 수 있다. 또한, 배터리 팩(1)은, 전장품(릴레이, 퓨즈 등) 및 케이스 등을 더 포함할 수 있다.
예컨대, 도 2의 실시예에서, 배터리 팩(1)은 배터리(10), BMS(20) 및 센싱 장치(100)를 포함할 수 있다. 센싱 장치(100)의 커넥터부(130)에는 배터리(10) 및 BMS(20)가 연결될 수 있다. 커넥터부(130)에 배터리(10)가 연결된 경우, 커넥터부(130)는 제어부(150)로 제1 연결 신호를 송신할 수 있다. 또한, 커넥터부(130)에 BMS(20)가 연결된 경우, 커넥터부(130)는 제어부(150)로 제2 연결 신호를 송신할 수 있다.
다른 예로, 도 3의 실시예에서, 배터리 팩(1)은 배터리(10) 및 센싱 장치(100)를 포함할 수 있다. 센싱 장치(100)의 커넥터부(130)에는 배터리(10)가 연결될 수 있다. 커넥터부(130)에 배터리(10)가 연결된 경우, 커넥터부(130)는 제어부(150)로 제1 연결 신호를 송신할 수 있다. 다만, 배터리 팩(1)에 BMS(20)가 포함되지 않기 때문에, 커넥터부(130)는 제어부(150)로 제2 연결 신호를 송신할 수 없다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 방법의 각 단계는 센싱 장치(100)에 의해 수행될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 앞서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 4를 참조하면, 센싱 방법은 연결 신호 수신 단계(S100), 전원부 잔량 확인 단계(S200), 전원부 동작 모드 제어 단계(S300) 및 측정 단계(S400)를 포함할 수 있다.
연결 신호 수신 단계(S100)는 배터리(10)와 연결되었는지 여부를 나타내는 제1 연결 신호 및 외부의 BMS(20)와 연결되었는지 여부를 나타내는 제2 연결 신호 중 적어도 하나를 수신하는 단계로서, 제어부(150)에 의해 수행될 수 있다.
구체적으로, 센싱 장치(100)의 커넥터부(130)는 배터리(10)와 연결된 경우 제어부(150)로 제1 연결 신호를 송신하고, BMS(20)와 연결된 경우 제어부(150)로 제2 연결 신호를 송신할 수 있다.
전원부 잔량 확인 단계(S200)는 상기 연결 신호 수신 단계(S100)에서 상기 제1 연결 신호 및 상기 제2 연결 신호 중 적어도 하나를 수신한 경우, 전원부(140)의 잔량을 확인하는 단계로서, 제어부(150)에 의해 수행될 수 있다.
구체적으로, 제어부(150)는 제1 연결 신호 및/또는 제2 연결 신호를 수신한 경우에 전원부(140)의 잔량을 확인할 수 있다.
예컨대, 제어부(150)가 제1 연결 신호 및 제2 연결 신호를 모두 수신하지 않은 경우라면, 센싱 장치(100)는 배터리(10) 및 BMS(20)와 모두 연결되지 않은 상태일 수 있다. 이 경우, 전원부(140)는 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)로 전원을 공급할 필요가 없기 때문에, 제어부(150)는 전원부(140)의 잔량을 확인하지 않을 수 있다.
전원부 동작 모드 제어 단계(S300)는 상기 연결 신호 수신 단계(S100)에서 수신한 연결 신호와 상기 전원부(140)의 잔량에 기반하여 상기 전원부(140)의 동작 모드를 제어하는 단계로서, 제어부(150)에 의해 수행될 수 있다.
예컨대, 제어부(150)가 커넥터부(130)로부터 제1 연결 신호 및 제2 연결 신호를 수신하고, 전원부(140)의 잔량이 임계치 이상인 경우, 제어부(150)는 환경 정보 측정부(120)로 전원을 공급하도록 전원부(140)의 동작 모드를 제1 전원 공급 모드로 제어할 수 있다.
다른 예로, 제어부(150)가 커넥터부(130)로부터 제1 연결 신호만을 수신하고, 전원부(140)의 잔량이 임계치 이상인 경우, 제어부(150)는 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)에 전원을 공급하도록 전원부(140)의 동작 모드를 제2 전원 공급 모드로 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(150)가 커넥터부(130)로부터 제1 연결 신호 및/또는 제2 연결 신호를 수신하였으나, 전원부(140)의 잔량이 임계치 미만인 경우, 제어부(150)는 전원부(140)의 동작 모드를 슬립 모드로 제어할 수 있다.
특히, 제어부(150)가 제1 연결 신호만을 수신하였으나, 전원부(140)의 잔량이 임계치 미만인 경우, 제어부(150)는 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)가 배터리(10)로부터 전원을 공급받을 수 있도록 스위칭부(180)의 동작 상태를 턴-온 상태로 제어하여, 전원 경로(CL)를 연결시킬 수 있다.
측정 단계(S400)는 상기 전원부(140)의 동작 모드에 따라 상기 배터리(10)의 전압 및 상기 배터리(10)에 대한 환경 정보 중 적어도 하나를 측정하는 단계로서, 전압 측정부(110) 및 환경 정보 측정부(120)에 의해 수행될 수 있다.
예컨대, 전압 측정부(110)는 전원이 공급되면 배터리(10)의 전압을 측정할 수 있다. 또한, 환경 정보 측정부(120)는 전원이 공급되면 배터리(10)의 온도, 습도 및 위치를 측정할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 센싱 방법은 측정 단계(S400) 이후 정보 출력 단계(S500)를 더 포함할 수 있다.
정보 출력 단계(S500)는 측정된 배터리(10)의 전압 및 환경 정보를 외부로 출력하는 단계로서, 제어부(150) 및 통신부(170)에 의해 수행될 수 있다.
예컨대, 통신부(170)는 소정의 주기마다 외부로부터 통신 패킷을 수신할 수 있다. 그리고, 제어부(150)는, 상기 통신 패킷을 확인하여 사용 가능한 통신 네트워크를 선택하고, 전압 측정부(110)에 의해 측정된 배터리(10)의 전압 정보 및 환경 정보 측정부(120)에 의해 측정된 배터리(10)에 대한 환경 정보를 통신부(170)를 통해서 통신 네트워크에 따라 출력할 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 방법은 배터리(10) 및 BMS(20)와의 연결 여부 및 전원부(140)의 잔량에 따라 전원부(140)의 동작 모드를 적절히 제어함으로써, 전원부(140)의 한정된 자원을 이용하여 배터리(10)의 전압 정보 및 환경 정보를 효과적으로 측정할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
1: 배터리 팩
10: 배터리
20: BMS
100: 센싱 장치
110: 전압 측정부
120: 환경 정보 측정부
130: 커넥터부
140: 전원부
150: 제어부
160: 저장부
170: 통신부
180: 스위칭부
CL: 전원 경로

Claims (13)

  1. 전원이 공급되면 배터리의 전압을 측정 가능하도록 구성된 전압 측정부;
    전원이 공급되면 상기 배터리에 대한 환경 정보를 측정 가능하도록 구성된 환경 정보 측정부;
    상기 배터리와 연결되면 제1 연결 신호를 출력하고, 외부의 BMS와 연결되면 제2 연결 신호를 출력하도록 구성된 커넥터부;
    동작 모드에 따라 상기 전압 측정부 및 상기 환경 정보 측정부 중 적어도 하나에 전원을 공급하도록 구성된 전원부; 및
    상기 커넥터부로부터 수신한 연결 신호 및 상기 전원부의 잔량 정보에 기반하여 상기 전원부의 동작 모드를 제어하도록 구성된 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 연결 신호의 수신 여부, 상기 제2 연결 신호의 수신 여부 및 상기 잔량 정보에 기반하여 상기 전원부의 동작 모드를 전원 공급 모드 또는 슬립 모드로 제어하고,
    상기 전원 공급 모드는,
    상기 전압 측정부 및 상기 환경 정보 측정부 중 적어도 하나에 전원을 공급하는 동작 모드이고,
    상기 슬립 모드는,
    상기 전압 측정부 및 상기 환경 정보 측정부에 전원을 공급하지 않는 동작 모드인 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 연결 신호 및 상기 제2 연결 신호 중 적어도 하나를 수신한 경우, 상기 전원부의 잔량을 확인하도록 구성된 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 연결 신호 및 상기 제2 연결 신호를 수신하고, 상기 전원부의 잔량이 미리 설정된 임계치 이상인 경우, 상기 환경 정보 측정부에 전원을 공급하도록 상기 전원부의 동작 모드를 제1 전원 공급 모드로 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 연결 신호만을 수신하고, 상기 전원부의 잔량이 미리 설정된 임계치 이상인 경우, 상기 전압 측정부 및 상기 환경 정보 측정부에 전원을 공급하도록 상기 전원부의 동작 모드를 제2 전원 공급 모드로 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전원부의 잔량이 미리 설정된 임계치 미만인 경우, 상기 전원부의 동작 모드를 슬립 모드로 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 연결 신호만을 수신하고, 상기 전원부의 동작 모드를 상기 슬립 모드로 제어한 경우, 상기 전압 측정부 및 상기 환경 정보 측정부가 상기 배터리로부터 전원을 공급받도록 상기 전압 측정부 및 상기 환경 정보 측정부와 상기 배터리 간의 전원 경로를 연결시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전원부의 잔량이 상기 임계치 이상으로 회복된 경우, 상기 전원부의 동작 모드를 상기 전원 공급 모드로 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전원부의 동작 모드가 상기 전원 공급 모드이면서 상기 전원 경로가 연결된 경우, 상기 전원 경로를 차단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    소정의 주기마다 외부로부터 통신 패킷을 수신하도록 구성된 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 통신 패킷을 확인하여 사용 가능한 통신 네트워크를 선택하고, 상기 전압 측정부에 의해 측정된 상기 배터리의 전압에 대한 전압 정보 및 상기 환경 정보 측정부에 의해 측정된 상기 환경 정보를 상기 통신부를 통해서 상기 통신 네트워크에 따라 출력하도록 구성된 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 환경 정보 측정부는,
    상기 배터리의 온도, 습도 및 위치 중 적어도 하나를 측정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 센싱 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 센싱 장치를 포함하는 배터리 팩.
  13. 배터리와 연결되었는지 여부를 나타내는 제1 연결 신호 및 외부의 BMS와 연결되었는지 여부를 나타내는 제2 연결 신호 중 적어도 하나를 수신하는 연결 신호 수신 단계;
    상기 연결 신호 수신 단계에서 상기 제1 연결 신호 및 상기 제2 연결 신호 중 적어도 하나를 수신한 경우, 전원부의 잔량을 확인하는 전원부 잔량 확인 단계;
    상기 연결 신호 수신 단계에서 수신한 연결 신호와 상기 전원부의 잔량에 기반하여 상기 전원부의 동작 모드를 제어하는 전원부 동작 모드 제어 단계; 및
    상기 전원부의 동작 모드에 따라 상기 배터리의 전압 및 상기 배터리에 대한 환경 정보 중 적어도 하나를 측정하는 측정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 방법.
KR1020200145421A 2020-11-03 2020-11-03 센싱 장치 및 방법 KR20220059813A (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200145421A KR20220059813A (ko) 2020-11-03 2020-11-03 센싱 장치 및 방법
EP21889560.5A EP4207540A4 (en) 2020-11-03 2021-11-03 MEASURING DEVICE AND METHOD
JP2022581641A JP2023533237A (ja) 2020-11-03 2021-11-03 センシング装置及び方法
PCT/KR2021/015824 WO2022098095A1 (ko) 2020-11-03 2021-11-03 센싱 장치 및 방법
US18/014,285 US20230251320A1 (en) 2020-11-03 2021-11-03 Sensing apparatus and method
CN202180059726.0A CN116134326A (zh) 2020-11-03 2021-11-03 感测设备及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200145421A KR20220059813A (ko) 2020-11-03 2020-11-03 센싱 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220059813A true KR20220059813A (ko) 2022-05-10

Family

ID=81458113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200145421A KR20220059813A (ko) 2020-11-03 2020-11-03 센싱 장치 및 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230251320A1 (ko)
EP (1) EP4207540A4 (ko)
JP (1) JP2023533237A (ko)
KR (1) KR20220059813A (ko)
CN (1) CN116134326A (ko)
WO (1) WO2022098095A1 (ko)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5373302B2 (ja) * 2008-03-26 2013-12-18 有限会社オーエイチケー研究所 バッテリー評価装置、および、バッテリー評価機能付き充電器、ならびに、バッテリー評価方法
US9746524B2 (en) * 2014-09-12 2017-08-29 Measurement Ltd. System and method for monitoring battery status
KR20160058276A (ko) * 2014-11-14 2016-05-25 한국전기연구원 휴대용 다기능 ｂｅｓｓ 진단 시스템
KR102046008B1 (ko) * 2017-01-17 2019-11-18 주식회사 엘지화학 배터리 모듈을 위한 외부 진단기 및 모듈 상태 변경 장치
US11067635B2 (en) * 2017-12-06 2021-07-20 The Johns Hopkins University Battery cell evaluation system
KR101974015B1 (ko) * 2018-09-05 2019-05-02 주식회사 민테크 배터리 상태 정보를 획득하기 위한 시스템
KR20200145421A (ko) 2019-06-21 2020-12-30 김성민 간병서비스 매칭시스템 및 이를 수행하기 위한 컴퓨팅 장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022098095A1 (ko) 2022-05-12
EP4207540A1 (en) 2023-07-05
EP4207540A4 (en) 2024-03-27
US20230251320A1 (en) 2023-08-10
CN116134326A (zh) 2023-05-16
JP2023533237A (ja) 2023-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11524588B2 (en) Wireless battery management system and battery pack including same
US20190097434A1 (en) Charge control apparatus capable of high speed cell balancing and energy saving and method thereof
KR102258821B1 (ko) 이차 전지 테스트 장치 및 방법
KR102203245B1 (ko) 배터리 soc 추정 장치 및 방법
US11616257B2 (en) Battery management device
US9372238B2 (en) Battery management system with over-discharge detection and warning, battery pack comprising the same, and method for protecting a battery from over-discharge
JP2024026100A (ja) 電池状態予測装置および電池状態予測方法
KR102442632B1 (ko) 이차 전지 상태 추정 장치 및 방법
US11233281B2 (en) Battery pack
KR20220059813A (ko) 센싱 장치 및 방법
KR20210157662A (ko) 배터리 상태 관리 시스템 및 방법
KR102239365B1 (ko) 배터리 충전 상태 추정 장치
JP7472430B2 (ja) バッテリー管理装置及び方法、バッテリー管理システム
KR20210034373A (ko) 배터리 관리 장치 및 방법, 및 이를 포함하는 배터리 관리 시스템
KR20220045453A (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
KR20220048372A (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
KR20220045452A (ko) 배터리 관리 장치 및 방법
US20240012064A1 (en) Battery management apparatus and method
KR102368711B1 (ko) 배터리 셀 진단 장치
US20230258729A1 (en) Battery management apparatus and method
EP4317034A1 (en) Battery movement detection device and battery monitoring system comprising same
US20240175937A1 (en) Battery management apparatus and method
US20230258735A1 (en) Battery Diagnosing Apparatus and Method
KR102337858B1 (ko) 애플리케이션 리프로그래밍 장치
KR20220050654A (ko) 배터리 상태 진단 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination