KR20220161699A - Reusable battery management system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명(Disclosure)은, 재사용이 가능한 배터리관리시스템에 관한 것으로, 구체적으로, 배터리팩에 커넥터로 연결된 배터리관리시스템모듈을 통해 장착 및 탈착 가능한 구조로 배터리관리시스템을 제공함으로써, 효율적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리관리시스템모듈에 능동 밸런싱 회로, 과전류, 과전압 및 온도에 대한 보호회로 및 상태 표시 기능을 추가함으로써, 에너지 손실을 미연에 방지하여 배터리팩의 수명을 향상시킬 수 있는 재사용이 가능한 배터리관리시스템에 관한 것이다.The present invention (Disclosure) relates to a reusable battery management system, and specifically, by providing a battery management system with a structure that can be mounted and detached through a battery management system module connected to a battery pack by a connector, it can be used efficiently. In addition, by adding an active balancing circuit, overcurrent, overvoltage, and temperature protection circuit and status display function to the battery management system module, reusable battery management that can improve the lifespan of the battery pack by preventing energy loss in advance It's about the system.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Here, background art related to the present invention is provided, and they do not necessarily mean prior art (This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
제품군에 따른 적용에 용이하고, 높은 에너지 밀도 등과 같은 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적으로 구동되는 전기자동차(EV : electric vehicle) 또는 하이브리드 전기자동차(HEV : hybrid electric vehicle), 에너지저장장치(EES: electric energy storage or ESS : energy storage system) 등에 보편적으로 적용되고 있다.Secondary batteries, which are easy to apply according to product groups and have electrical characteristics such as high energy density, are used not only for portable devices but also for electrically driven electric vehicles (EVs) or hybrid electric vehicles (HEVs), energy storage It is universally applied to devices (EES: electric energy storage or ESS: energy storage system).
이러한 이차전지는 화석연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목받고 있다.These secondary batteries are attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency in that they do not generate any by-products due to the use of energy as well as the primary advantage of dramatically reducing the use of fossil fuels.
현재 널리 사용되고 있는 이차전지의 종류에는 리튬이온전지, 리튬폴리머전지, 니켈카듀뮴전지, 니켈수소전지, 니켈아연전지 등이 있는데, 단위 이차전지셀, 즉, 단위 배터리셀의 작동 전압은 대략 2.5-4.5 V이며, 이보다 높은 출력 전압이 요구될 경우 복수 개의 배터리셀을 직렬로 연결하여 배터리팩을 구성할 수 있다.Types of secondary batteries that are currently widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydrogen batteries, and nickel zinc batteries. 4.5 V, and when a higher output voltage is required, a battery pack can be configured by connecting a plurality of battery cells in series.
또한, 배터리팩에 요구되는 충방전 용량에 따라 복수의 배터리셀을 병렬 연결하여 배터리팩을 구성할 수도 있다.In addition, a battery pack may be configured by connecting a plurality of battery cells in parallel according to a charge/discharge capacity required for the battery pack.
상술한 바와 같은 배터리팩을 다양한 제품군에 적용하여 사용할 경우 시간이 경과하면서 각각의 배터리셀 간에 전압 편차가 발생하게 되는데, 이러한 전압 편차가 발생된 배터리셀 전압을 균등하게 만들기 위해 전압 및 전류 측정, 온도 측정, 연산, 통신 등의 기능을 갖는 배터리관리시스템(BMS : battery management system)이 일체형 보드로 배터리팩에 구비될 수 있다.When the battery pack as described above is applied and used in various product groups, voltage deviations occur between each battery cell over time. A battery management system (BMS) having functions such as measurement, calculation, and communication may be included in the battery pack as an integrated board.
하지만, 상술한 바와 같은 일체형 배터리관리시스템의 경우 배터리 수명향상과 보호를 위해 저항을 이용하여 배터리 전압을 균등하게 만들어 주는 수동 밸런싱 회로만이 구비되어 있기 때문에, 에너지 손실이 발생하여 배터리 사용시간을 감소시키는 단점이 있을 뿐만 아니라, 배터리팩의 수명이 다하게 되면 일체형으로 구비된 배터리관리시스템 또한 폐기되기 때문에, 다양한 기능을 수행하는 배터리관리시스템을 효율적으로 사용하지 못하는 문제점이 있다.However, in the case of the integrated battery management system as described above, since only a passive balancing circuit that equalizes the battery voltage using a resistor is provided to improve and protect battery life, energy loss occurs and battery usage time is reduced. In addition, there is a problem in that the battery management system performing various functions cannot be efficiently used because the integrated battery management system is also discarded when the life of the battery pack is over.
본 발명(Disclosure)은, 배터리팩에 커넥터로 연결된 배터리관리시스템모듈을 통해 장착 및 탈착 가능한 구조로 배터리관리시스템을 제공함으로써, 효율적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리관리시스템모듈에 능동 밸런싱 회로, 과전류, 과전압 및 온도에 대한 보호회로 및 상태 표시 기능을 추가함으로써, 에너지 손실을 미연에 방지하여 배터리팩의 수명을 향상시킬 수 있는 재사용이 가능한 배터리관리시스템의 제공을 일 목적으로 한다.The present invention (Disclosure) provides a battery management system with a structure that can be mounted and detached through a battery management system module connected to a battery pack by a connector, so that it can be used efficiently, and the battery management system module has an active balancing circuit, overcurrent One object of the present invention is to provide a reusable battery management system capable of improving the lifespan of a battery pack by preventing energy loss in advance by adding a protection circuit and status display function for overvoltage and temperature.
또한, 본 발명(Disclosure)은, 전류 측정 회로, 온도 측정 회로, SOC(state of charge) 측정, SOH(health of state) 측정 및 통신 기능을 추가적으로 구비함으로써, 배터리팩의 수명향상과 보호를 효과적으로 수행할 수 있는 재사용이 가능한 배터리관리시스템의 제공을 일 목적으로 한다.In addition, the present invention (Disclosure) effectively improves and protects the lifespan of a battery pack by additionally providing a current measurement circuit, a temperature measurement circuit, SOC (state of charge) measurement, SOH (health of state) measurement and communication functions. One object is to provide a battery management system that can be reused.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템은, 복수의 배터리셀을 구비하는 배터리팩; 및 상기 배터리팩에 탈착 가능하게 구비되어 상기 복수의 배터리셀의 전압편차를 균등하게 만드는 능동 밸런싱 회로를 구비하는 배터리관리시스템모듈;을 포함한다.In order to solve the above problems, a battery management system that can be reused according to any one of the various aspects describing the present invention according to one aspect (aspect), a battery pack having a plurality of battery cells; and a battery management system module including an active balancing circuit detachably provided from the battery pack to equalize voltage deviations of the plurality of battery cells.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템에서, 상기 배터리관리시스템모듈은, 상기 능동 밸런싱 회로가 구비되며, 과전류, 과전압 및 온도에 대한 보호회로, 전류 측정 회로 및 온도 측정 회로를 포함하여 SOC 측정 및 SOH 측정을 수행하는 배터리관리스템보드; 상기 배터리관리시스템보드와 상기 복수의 배터리셀을 연결하는 배터리셀연결 커넥터; 및 상기 배터리관리시스템보드와 상기 배터리팩의 전원을 연결하는 전원연결 커넥터;를 포함할 수 있다.In the reusable battery management system according to one aspect of the invention, the battery management system module is provided with the active balancing circuit, a protection circuit for overcurrent, overvoltage and temperature, a current measuring circuit and a temperature measuring circuit. Battery management system board that performs SOC measurement and SOH measurement, including; a battery cell connection connector connecting the battery management system board and the plurality of battery cells; and a power connection connector connecting the battery management system board and the power of the battery pack.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템에서, 발명의 일 관점(aspect)에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템에서, 상기 배터리관리시스템모듈은, 상기 배터리관리시스템보드와 외부기기가 연결되는 통신 커넥터; 및 상기 배터리관리시스템보드와 연결되어 전원을 외부로 공급하는 외부전원 커넥터;를 더 포함할 수 있다.In the reusable battery management system according to one aspect of the invention, in the battery management system capable of reuse according to one aspect of the invention, the battery management system module, the battery management system board and an external device Communication connector to be connected; and an external power connector connected to the battery management system board to supply power to the outside.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템에서, 상기 배터리관리시스템모듈은, 상기 배터리관리시스템보드에서 측정된 상기 배터리팩의 상태정보를 표시하는 표시기;를 더 포함할 수 있다.In the reusable battery management system according to one aspect of the present invention, the battery management system module may further include an indicator displaying state information of the battery pack measured by the battery management system board.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템에서, 상기 배터리팩은, 상기 복수의 배터리셀을 내부에 수용하는 수용함; 상기 수용함의 상부 양측면에 구비되어 상기 배터리관리시스템모듈의 장착 시 고정시키고, 상기 배터리관리시스템모듈의 탈착 시 고정 해제시키는 고정부재; 상기 제 2 배터리셀연결 커넥터와 결합되는 제 1 배터리셀연결 커넥터; 및 상기 제 2 전원연결 커넥터와 결합되는 제 1 전원연결 커넥터;를 포함할 수 있다.In the reusable battery management system according to one aspect of the invention, the battery pack includes: a housing for accommodating the plurality of battery cells therein; a fixing member provided on both side surfaces of the upper portion of the container to fix the battery management system module when it is attached and release the fixation when the battery management system module is attached or detached; a first battery cell connection connector coupled to the second battery cell connection connector; and a first power connection connector coupled to the second power connection connector.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템에서, 상기 배터리팩은, 다른 배터리팩과 직렬 연결하기 위해 상기 수용함의 측면에 구비되는 직렬연결용 커넥터;를 더 포함할 수 있다.In the battery management system that can be reused according to one aspect of the invention, the battery pack may further include a connector for serial connection provided on a side surface of the housing box for serial connection with another battery pack.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템에서, 상기 배터리관리시스템모듈은, 상기 수용함의 상부에 결합되는 플레이트 커버형태의 상부커버로 구비되며, 상기 상부커버의 각 하부 모서리에 하방으로 돌출 구비되는 케이스가드를 통해 상기 수용함 및 상부커버의 결합 시 상기 수용함의 각 상부 모서리 내측면에 안내될 수 있다.In the battery management system capable of reusability according to one aspect of the invention, the battery management system module is provided as an upper cover in the form of a plate cover coupled to an upper portion of the container, and a lower edge is provided at each lower corner of the upper cover. It can be guided to the inner surface of each upper corner of the container when the container and the upper cover are coupled through the case guard protruding into the container.
본 발명에 따르면, 배터리팩에 커넥터로 연결된 배터리관리시스템모듈을 통해 장착 및 탈착 가능한 구조로 배터리관리시스템을 제공함으로써, 효율적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리관리시스템모듈에 능동 밸런싱 회로, 과전류, 과전압 및 온도에 대한 보호회로 및 상태 표시 기능을 추가함으로써, 에너지 손실을 미연에 방지하여 배터리팩의 수명을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by providing a battery management system in a structure that can be mounted and detached through a battery management system module connected to a battery pack by a connector, not only can it be used efficiently, but also an active balancing circuit, overcurrent, and overvoltage in the battery management system module And by adding a protection circuit for temperature and a status display function, it is possible to prevent energy loss in advance and improve the lifespan of the battery pack.
또한, 본 발명에 따르면, 전류 측정 회로, 온도 측정 회로, SOC 측정, SOH 측정 및 통신 기능을 추가적으로 구비함으로써, 배터리팩의 수명향상과 보호를 효과적으로 수행할 수 있다.In addition, according to the present invention, by additionally providing a current measurement circuit, a temperature measurement circuit, SOC measurement, SOH measurement, and communication functions, it is possible to effectively improve the lifespan and protect the battery pack.
특히, 본 발명에 따르면, 배터리관리시스템이 구비되지 않은 소형 배터리팩에 적용하여 배터리셀의 안정성을 확보할 수 있고, 배터리셀의 수명향상을 도모할 수 있으며, 재사용을 통해 유지 및 보수 편의성과 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다.In particular, according to the present invention, by applying to a small battery pack not equipped with a battery management system, the stability of the battery cell can be secured, the lifespan of the battery cell can be improved, and maintenance and repair convenience and price through reuse can be achieved. competitiveness can be improved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템의 블록구성도이고,
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템을 예시한 도면이다.1 is a block diagram of a reusable battery management system according to an embodiment of the present invention;
2 to 5 are diagrams illustrating a reusable battery management system according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템을 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment in which a reusable battery management system according to the present invention is implemented will be described in detail with reference to the drawings.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.However, the essential (intrinsic) technical idea of the present invention cannot be said to be limited by the embodiments described below, and based on the essential (intrinsic) technical idea of the present invention, a person skilled in the art below It is revealed that the embodiments described in include the range that can be easily proposed as a method of substitution or change.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.In addition, since the terms used below are selected for convenience of description, in grasping the essential (intrinsic) technical idea of the present invention, they are not limited to the dictionary meaning and are appropriately interpreted in a meaning consistent with the technical idea of the present invention. It should be.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템의 블록구성도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템을 예시한 도면이다.1 is a block diagram of a reusable battery management system according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are diagrams illustrating a reusable battery management system according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 재사용이 가능한 배터리관리시스템은 배터리팩(110), 배터리관리시스템모듈(120) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 5 , the reusable battery management system according to an embodiment of the present invention may include a
배터리팩(110)은 복수의 배터리셀(111)을 구비하는 것으로, 복수의 배터리셀(111), 수용함(112), 고정부재(113), 제 1 배터리셀연결 커넥터(114), 제 1 전원연결 커넥터(115), 직렬연결용 커넥터(116), 커넥터 전환스위치(117) 등을 포함할 수 있다.The
여기에서, 수용함(112)은 복수의 배터리셀(111)을 내부에 수용할 수 있는데, 수납 박스 형태로 구비되어 내부에 복수의 배터리셀(111)이 적층되어 구비될 수 있다.Here, the
고정부재(113)는 수용함(112)의 상부 양측면에 구비되어 배터리관리시스템모듈(120)의 장착 시 고정시키고, 배터리관리시스템모듈(120)의 탈착 시 고정 해제시킬 수 있는데, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 플레이트 커버형태로 구비되는 배터리관리시스템모듈(120)이 수용함(112)의 상부에 안착될 경우 자동으로 고정될 수 있고, 지렛대 형태로 외측에서 내측으로 눌러 고정 해제시킨 후 배터리관리시스템모듈(120)을 탈착시킬 수 있다.The
이러한 고정부재(113)는 배터리팩(110)과 배터리관리시스템모듈(120)이 복수의 커넥터로 연결되어 있어 분리하기 어렵기 때문에, 외부 분리레버(113a)를 하방 외측으로 회동시킬 경우 지렛대 방식으로 배터리팩(110)에서 배터리관리시스템모듈(120)을 상방으로 밀어 올려 쉽게 분리될 수 있도록 함으로써, 복수의 커넥터와 케이스 파손을 효과적으로 방지할 수 있다.Since the
제 1 배터리셀연결 커넥터(114)는 수용함(111)의 상부면에 구비되어 배터리관리시스템모듈(120)이 장착될 경우 복수의 배터리셀(111)을 배터리관리시스템모듈(120)의 배터리관리시스템보드(123)와 전기적으로 연결할 수 있으며, 이러한 연결을 통해 복수의 배터리셀(111)에 대한 각각의 전압, 전류, 온도 등을 측정하여 배터리관리시스템보드(123)로 전달할 수 있다.The first battery
제 1 전원연결 커넥터(115)는 수용함(111)의 상부면에 구비되어 배터리관리시스템보드(123)와 배터리팩(110)의 전원을 연결할 수 있으며, 이러한 연결을 통해 복수의 배터리셀(111)의 전원을 배터리관리시스템보드(123)로 공급할 수 있다.The first
직렬연결용 커넥터(116)는 다른 배터리팩과 직렬 연결하기 위해 수용함(112)의 측면에 구비되는 것으로, 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이 배터리팩(110)을 복수개 연결시켜 사용할 경우 서로 연결하여 사용할 수 있다.The
이러한 직렬연결용 커넥터(116)에는 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이 사용하지 않을 경우 결합되어 이를 보호하기 위한 보호캡(C)이 구비될 수 있다.As shown in FIGS. 2 to 5 , the
커넥터 전환스위치(117)는 직렬연결용 커넥터(116)의 인입 또는 인출을 전환하는 스위치로서, 직렬연결용 커넥터(116)와 연결되어 직렬연결용 커넥터(116)를 사용하지 않을 경우 수용함(111)의 내측방향으로 이동시켜 수용함(111)의 내측으로 직렬연결용 커넥터(116)를 인입시키거나, 혹은 직렬연결용 커넥터(116)를 사용할 경우 수용함(111)의 외측방향으로 이동시켜 수용함(111)의 외측으로 직렬연결용 커텍터(116)를 인출시킴으로써, 사용하지 않을 경우 인입된 상태로 관리할 수 있어 직렬연결용 커넥터(116)의 파손을 미연에 방지할 수 있다.The
배터리관리시스템모듈(120)은 배터리팩(110)에 탈착 가능하게 구비되어 복수의 배터리셀(111)의 전압편차를 균등하게 만드는 능동 밸런싱 회로를 구비하는 것으로, 상부커버(121), 케이스가드(122), 배터리관리시스템보드(123), 제 2 배터리셀연결 커넥터(124), 제 2 전원연결 커넥터(125), 통신 커넥터(126), 외부전원 커넥터(127), 표시기(128), 데이터단자(129) 등을 포함할 수 있다.The battery
상기 배터리관리시스템모듈(120)은 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이 수용함(111)의 상부에 결합되는 플레이트 커버형태의 상부커버(121)로 제작될 수 있는데, 배터리팩(110)에 장착될 경우 상부커버(121)의 하부 각 모서리에 대응하는 직각 형태로 하방으로 돌출되는 케이스가드(122)가 구비될 수 있으며, 이 케이스가드(122)는 상부커버(121)의 장착 시 수용함(111)의 상부 각 모서리 내측면에 안내되어 고정부재(113)를 통해 상부커버(121)가 수용함(111)에 안정적으로 결합될 수 있다.As shown in Figs. When mounted, a
이러한 상부커버(121)의 각 모서리, 가장자리 등에는 결합부재(121a)가 복수개 구비될 수 있는데, 결합부재(121a)는 예를 들면, 볼트, 나사 등을 포함하며, 수용함(111)에 케이스가드(122)의 안내에 따라 상부커버(121)가 장착된 상태에서 각 모서리에 구비된 결합부재(121a)를 통해 배터리팩(110)과 배터리관리시스템모듈(120)를 안정적이고 견고하게 결합시킬 수 있다.A plurality of
배터리관리시스템보드(123)는 능동 밸런싱 회로가 구비되며, 과전류, 과전압 및 온도에 대한 보호회로, 전류 측정 회로 및 온도 측정 회로를 포함하여 SOC 측정 및 SOH 측정을 수행하는 것으로, 제 2 배터리셀연결 커넥터(124)를 통해 복수의 배터리셀(111)과 전기적으로 연결되어 각각의 전압, 전류, 온도 등을 측정할 수 있고, 이러한 측정값들을 이용하여 SOC 측정 및 SOH 측정을 수행할 수 있다.The battery
여기에서, 배터리관리시스템보드(123)는 SOC 측정을 통해 복수의 배터리셀(111)의 충전 상태를 판단함으로써, 과전류, 과전압 및 온도에 대한 보호회로를 통해 배터리셀 보호를 효과적으로 수행할 수 있고, 이에 따라 배터리셀 수명을 연장시킬 수 있다.Here, the battery
또한, 배터리관리시스템보드(123)는 SOH 측정을 통해 복수의 배터리셀(111)의 배터리 상태를 판단함으로써, 배터리셀 용량과 전력 변화(예를 들면, 출력전력의 변화)를 파악할 수 있다.In addition, the battery
상술한 바와 같은 배터리관리시스템보드(123)에서 측정 또는 판단되는 모든 상태정보들은 표시기(128)로 전달되어 표시될 수 있다.All status information measured or determined by the battery
제 2 배터리셀연결 커넥터(124)는 배터리관리시스템보드(123)와 복수의 배터리셀(111)을 연결하는 것으로, 도 4에 도시한 바와 같이 배터리팩(110)의 제 1 배터리셀연결 커넥터(114)가 구비되는 수용함(112)의 상부면 위치에 대응하도록 상부커버(121)의 하부면에 구비되어 복수의 배터리셀(111)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 이러한 연결을 통해 복수의 배터리셀(111)에 대한 각각의 전압, 전류, 온도 등을 측정하여 배터리관리시스템보드(123)로 전달할 수 있다.The second battery
제 2 전원연결커넥터(125)는 배터리관리시스템보드(123)와 배터리팩(110)의 전원을 연결하는 것으로, 도 4에 도시한 바와 같이 배터리팩(110)의 제 1 전원연결 커넥터(115)가 구비되는 수용함(112)의 상부면 위치에 대응하도록 상부커버(121)의 하부면에 구비되어 복수의 배터리셀(111)과 연결될 수 있으며, 이러한 연결을 통해 복수의 배터리셀(111)의 전원을 배터리관리시스템보드(123)로 공급할 수 있다.The second
통신 커넥터(126)는 배터리관리시스템보드(123)와 외부기기가 연결되는 것으로, 배터리관리시스템보드(123)와 연결되어 상부커버(121)의 상부면에 구비되며, 외부기기(예를 들면, 전기자동차 또는 하이브리드 전기자동차의 MCU, 에너지저장장치(EMS : energy management system) 등)와 연결되어 배터리팩(110)의 각종 상태정보를 제공할 수 있고, 각종 제어신호(예를 들면, 전원 공급 등)를 배터리관리시스템보드(123)로 전달할 수 있다.The
외부전원 커넥터(127)는 배터리관리시스템보드(123)와 연결되어 전원을 외부로 공급하는 것으로, 배터리관리시스템보드(123)와 연결되어 상부커버(121)의 상부면에 구비되며, 배터리팩(110)의 전원을 외부(예를 들면, 전기자동차 또는 하이브리드 전기자동차의 구동부, 에너지저장장치(EMS) 등)로 공급할 수 있다.The
표시기(128)는 배터리관리시스템보드(123)에서 측정된 배터리팩(110)의 상태정보를 표시하는 것으로, 배터리관리시스템보드(123)에서 측정 또는 판단되는 모든 상태정보들(예를 들면, 전압, 전류, 온도, SOC, SOH 등)이 전달될 경우 디스플레이기기(예를 들면, LCD, LED 등)를 통해 표시될 수 있다.The
한편, 상술한 바와 같은 배터리관리시스템모듈(120)에는 상부커버(121)에 배터리관리시스템보드(123)와 연결되는 데이터단자(129)가 구비될 수 있으며, 이를 통해 디지털통신단말기를 연결하여 데이터관리시스템보드(123)의 보호회로, 측정회로, 판단조건 등의 각종 설정을 변경하거나 배터리팩(110)의 보호 및 관리를 위한 각종 데이터를 추가로 입력할 수 있다.On the other hand, the battery
또한, 상술한 바와 같은 배터리관리시스템모듈(120)에는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 상부커버(121)의 상부에 손잡이(H)가 구비되어 배터리관리스템모듈(120)이 결합된 배터리팩(110)을 쉽게 원하는 위치로 이동시킬 수 있다.In addition, as shown in FIGS. 2 to 4, the battery
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 배터리팩에 커넥터로 연결된 배터리관리시스템모듈을 통해 장착 및 탈착 가능한 구조로 배터리관리시스템을 제공함으로써, 효율적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리관리시스템모듈에 능동 밸런싱 회로, 과전류, 과전압 및 온도에 대한 보호회로 및 상태 표시 기능을 추가함으로써, 에너지 손실을 미연에 방지하여 배터리팩의 수명을 향상시킬 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, by providing a battery management system in a structure that can be mounted and detached through a battery management system module connected to a battery pack by a connector, not only can it be used efficiently, but also active balancing in the battery management system module By adding a protection circuit and a status display function for circuit, overcurrent, overvoltage, and temperature, it is possible to prevent energy loss in advance and improve the lifespan of the battery pack.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전류 측정 회로, 온도 측정 회로, SOC 측정, SOH 측정 및 통신 기능을 추가적으로 구비함으로써, 배터리팩의 수명향상과 보호를 효과적으로 수행할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by additionally providing a current measurement circuit, a temperature measurement circuit, SOC measurement, SOH measurement, and communication functions, it is possible to effectively improve and protect the lifespan of the battery pack.
특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 배터리관리시스템이 구비되지 않은 소형 배터리팩에 적용하여 배터리셀의 안정성을 확보할 수 있고, 배터리셀의 수명향상을 도모할 수 있으며, 재사용을 통해 유지 및 보수 편의성과 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다.In particular, according to an embodiment of the present invention, by applying to a small battery pack not equipped with a battery management system, the stability of the battery cell can be secured, the lifespan of the battery cell can be improved, and maintenance and repair through reuse can be achieved. Convenience and price competitiveness can be improved.
Claims (7)
상기 배터리팩에 탈착 가능하게 구비되어 상기 복수의 배터리셀의 전압편차를 균등하게 만드는 능동 밸런싱 회로를 구비하는 배터리관리시스템모듈;을 포함하는 재사용이 가능한 배터리관리시스템.A battery pack having a plurality of battery cells; and
A battery management system comprising: a battery management system module that is detachably provided in the battery pack and includes an active balancing circuit for equalizing voltage deviations of the plurality of battery cells.
상기 배터리관리시스템모듈은,
상기 능동 밸런싱 회로가 구비되며, 과전류, 과전압 및 온도에 대한 보호회로, 전류 측정 회로 및 온도 측정 회로를 포함하여 SOC 측정 및 SOH 측정을 수행하는 배터리관리스템보드;
상기 배터리관리시스템보드와 상기 복수의 배터리셀을 연결하는 제 2 배터리셀연결 커넥터;
및 상기 배터리관리시스템보드와 상기 배터리팩의 전원을 연결하는 제 2 전원연결 커넥터;를 포함하는 재사용이 가능한 배터리관리시스템.The method of claim 1,
The battery management system module,
a battery management system board having the active balancing circuit and including overcurrent, overvoltage, and temperature protection circuits, a current measurement circuit, and a temperature measurement circuit to perform SOC measurement and SOH measurement;
a second battery cell connection connector connecting the battery management system board and the plurality of battery cells;
and a second power connection connector connecting the battery management system board to the power of the battery pack.
상기 배터리관리시스템모듈은,
상기 배터리관리시스템보드와 외부기기가 연결되는 통신 커넥터; 및
상기 배터리관리시스템보드와 연결되어 전원을 외부로 공급하는 외부전원 커넥터;를 더 포함하는 재사용이 가능한 배터리관리시스템.The method of claim 2,
The battery management system module,
a communication connector through which the battery management system board and an external device are connected; and
A reusable battery management system further comprising: an external power connector connected to the battery management system board to supply power to the outside.
상기 배터리관리시스템모듈은,
상기 배터리관리시스템보드에서 측정된 상기 배터리팩의 상태정보를 표시하는 표시기;를 더 포함하는 재사용이 가능한 배터리관리시스템.The method of claim 3,
The battery management system module,
A battery management system that can be reused further comprising; an indicator displaying state information of the battery pack measured by the battery management system board.
상기 배터리팩은,
상기 복수의 배터리셀을 내부에 수용하는 수용함;
상기 수용함의 상부 양측면에 구비되어 상기 배터리관리시스템모듈의 장착 시 고정시키고, 상기 배터리관리시스템모듈의 탈착 시 고정 해제시키는 고정부재;
상기 제 2 배터리셀연결 커넥터와 결합되는 제 1 배터리셀연결 커넥터; 및
상기 제 2 전원연결 커넥터와 결합되는 제 1 전원연결 커넥터;를 포함하는 재사용이 가능한 배터리관리시스템.The method of claim 4,
The battery pack,
a receiving box accommodating the plurality of battery cells therein;
a fixing member provided on both side surfaces of the upper portion of the container to fix the battery management system module when it is attached and release the fixation when the battery management system module is attached or detached;
a first battery cell connection connector coupled to the second battery cell connection connector; and
Reusable battery management system including a first power connection connector coupled to the second power connection connector.
상기 배터리팩은,
다른 배터리팩과 직렬 연결하기 위해 상기 수용함의 측면에 구비되는 직렬연결용 커넥터;를 더 포함하는 재사용이 가능한 배터리관리시스템.The method of claim 5,
The battery pack,
Reusable battery management system further comprising a connector for serial connection provided on the side of the container for serial connection with another battery pack.
상기 배터리관리시스템모듈은,
상기 수용함의 상부에 결합되는 플레이트 커버형태의 상부커버로 구비되며, 상기 상부커버의 각 하부 모서리에 하방으로 돌출 구비되는 케이스가드를 통해 상기 수용함 및 상부커버의 결합 시 상기 수용함의 각 상부 모서리 내측면에 안내되는 재사용이 가능한 배터리관리시스템.The method of claim 6,
The battery management system module,
It is provided as an upper cover in the form of a plate cover coupled to the upper part of the container, and through a case guard protruding downward at each lower corner of the upper cover, when the container and the upper cover are combined, each upper corner of the container Reusable battery management system guided on the side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020210069739A KR102712970B1 (en) | 2021-05-31 | Reusable battery management system |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020210069739A KR102712970B1 (en) | 2021-05-31 | Reusable battery management system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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KR20220161699A true KR20220161699A (en) | 2022-12-07 |
KR102712970B1 KR102712970B1 (en) | 2024-10-02 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102670146B1 (en) * | 2023-07-24 | 2024-05-28 | 주식회사 에이티피이에스 | Bms apparatus for waste batteries for state of health management |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101000550B1 (en) | 2009-11-30 | 2010-12-14 | 정윤이 | Battery pack and active cell balancing battery management system including the same |
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101000550B1 (en) | 2009-11-30 | 2010-12-14 | 정윤이 | Battery pack and active cell balancing battery management system including the same |
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