KR20230018644A - Battery apparatus, battery management system and balancing method - Google Patents

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KR20230018644A
KR20230018644A KR1020210100432A KR20210100432A KR20230018644A KR 20230018644 A KR20230018644 A KR 20230018644A KR 1020210100432 A KR1020210100432 A KR 1020210100432A KR 20210100432 A KR20210100432 A KR 20210100432A KR 20230018644 A KR20230018644 A KR 20230018644A
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battery
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박상일
김영민
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

A battery device detects a voltage of a first battery module, detects a voltage of a second battery module, discharges the first battery module when a voltage obtained by subtracting the voltage of the second battery module from the voltage of the first battery module is greater than or equal to a first predetermined voltage, and discharges the second battery module when a voltage obtained by subtracting the voltage of the first battery module from the voltage of the second battery module is greater than or equal to a second predetermined voltage.

Description

배터리 장치, 배터리 관리 시스템 및 밸런싱 방법{BATTERY APPARATUS, BATTERY MANAGEMENT SYSTEM AND BALANCING METHOD}Battery device, battery management system and balancing method

본 발명은 배터리 장치, 배터리 관리 시스템 및 밸런싱 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery device, a battery management system, and a balancing method.

전기 자동차 또는 하이브리드 자동차는 주로 배터리를 전원으로 이용하여 모터를 구동함으로써 동력을 얻는 차량으로서, 내연 자동차의 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 충전이 가능한 배터리는 전기 자동차 이외에 다양한 외부 장치에서 사용되고 있다.An electric vehicle or hybrid vehicle is a vehicle that obtains power by driving a motor using a battery as a power source, and research is being actively conducted in that it is an alternative to solving the pollution and energy problems of internal combustion vehicles. In addition, rechargeable batteries are used in various external devices other than electric vehicles.

배터리 모듈 내부에는 다수의 배터리 셀이 직렬 또는 병렬로 연결되어 있으며, 배터리 셀 사이의 전압 편차는 배터리 셀의 과방전 또는 과충전을 초래하고, 배터리 셀의 수명 또한 감소시킬 수 있다. 이러한 전압 편차를 개선하기 위해서 배터리 관리 시스템(battery management system, BMS) 내부에 셀 밸런싱(cell balancing) 회로를 설계한다.A plurality of battery cells are connected in series or parallel inside the battery module, and a voltage deviation between the battery cells may cause overdischarge or overcharge of the battery cells, and also reduce the lifespan of the battery cells. In order to improve this voltage deviation, a cell balancing circuit is designed inside a battery management system (BMS).

배터리 관리 시스템이 수면 모드(sleep mode)에 있는 경우, 셀 밸런싱 회로의 동작을 제어하기 위해서는 동작 모드(operation mode)로 진입해야 한다. 배터리 관리 시스템이 동작 모드로 진입함에 따라 배터리를 소모할 수 있다.When the battery management system is in a sleep mode, it needs to enter an operation mode to control the operation of the cell balancing circuit. As the battery management system enters an operating mode, the battery may be consumed.

본 발명의 어떤 실시예는 수면 모드에서 밸런싱을 수행할 수 있는 배터리 장치, 배터리 관리 시스템 및 밸런싱 방법을 제공할 수 있다.Certain embodiments of the present invention may provide a battery device capable of performing balancing in a sleep mode, a battery management system, and a balancing method.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 제1 배터리 모듈, 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 제2 배터리 모듈, 그리고 배터리 관리 시스템을 포함하는 배터리 장치가 제공될 수 있다. 상기 배터리 관리 시스템은 제1 밸런싱 회로, 제2 밸런싱 회로 및 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 제1 밸런싱 회로는 상기 제1 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자에 연결되며, 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 배터리 모듈을 방전할 수 있다. 상기 제2 밸런싱 회로는 상기 제2 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자에 연결되며, 제2 제어 신호에 응답하여 상기 제2 배터리 모듈을 방전할 수 있다. 상기 제어 회로는 상기 제1 배터리 모듈의 전압과 상기 제2 배터리 모듈의 전압에 기초하여 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호의 출력을 제어할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a first battery module including a plurality of battery cells connected in series, a second battery module including a plurality of battery cells connected in series, and a battery management system A battery device may be provided. The battery management system may include a first balancing circuit, a second balancing circuit, and a control circuit. The first balancing circuit is connected to the positive and negative terminals of the first battery module, and can discharge the first battery module in response to a first control signal. The second balancing circuit is connected to the positive and negative terminals of the second battery module and can discharge the second battery module in response to a second control signal. The control circuit may control outputs of the first control signal and the second control signal based on the voltage of the first battery module and the voltage of the second battery module.

어떤 실시예에서, 상기 배터리 관리 시스템이 수면 모드인 경우에 상기 제어 회로가 동작할 수 있다.In some embodiments, the control circuit may operate when the battery management system is in a sleep mode.

어떤 실시예에서, 상기 제1 밸런싱 회로는 상기 제1 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자 사이에 직렬로 연결되는 제1 스위치와 제1 저항을 포함하고, 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 스위치를 온할 수 있다. 상기 제2 밸런싱 회로는 상기 제2 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자 사이에 직렬로 연결되는 제2 스위치와 제2 저항을 포함하고, 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 제2 스위치를 온할 수 있다.In some embodiments, the first balancing circuit includes a first switch and a first resistor connected in series between a positive terminal and a negative terminal of the first battery module, and in response to the first control signal, the first switch can be turned on. The second balancing circuit may include a second switch and a second resistor connected in series between the positive terminal and the negative terminal of the second battery module, and may turn on the second switch in response to the second control signal. .

어떤 실시예에서, 상기 제어 회로는, 상기 제1 배터리 모듈의 전압에서 상기 제2 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제1 소정 전압 이상인 경우 상기 제1 제어 신호를 출력하고, 상기 제2 배터리 모듈의 전압에서 상기 제1 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제2 소정 전압 이상인 경우 상기 제2 제어 신호를 출력할 수 있다.In some embodiments, the control circuit outputs the first control signal when a voltage obtained by subtracting the voltage of the second battery module from the voltage of the first battery module is greater than or equal to a first predetermined voltage, and When a voltage obtained by subtracting the voltage of the first battery module from the voltage is greater than or equal to a second predetermined voltage, the second control signal may be output.

어떤 실시예에서, 상기 제어 회로는, 상기 제1 배터리 모듈의 전압에 대응하는 제1 전압과 상기 제2 배터리 모듈의 전압에 대응하는 제2 전압을 비교하는 비교 회로, 상기 비교 회로의 비교 결과 상기 제1 전압이 상기 제2 전압보다 제1 소정 전압으로 높은 경우에 상기 제1 제어 신호를 출력하는 제1 구동 회로, 그리고 상기 비교 회로의 비교 결과 상기 제2 전압이 상기 제1 전압보다 제2 소정 전압 이상으로 높은 경우에 상기 제2 제어 신호를 출력하는 제2 구동 회로를 포함할 수 있다.In some embodiments, the control circuit, a comparison circuit for comparing a first voltage corresponding to the voltage of the first battery module and a second voltage corresponding to the voltage of the second battery module, the comparison result of the comparison circuit When the first voltage is higher than the second voltage by a first predetermined voltage, the first driving circuit outputs the first control signal, and the comparison circuit compares the second voltage with a second predetermined voltage higher than the first voltage. A second driving circuit outputting the second control signal when the voltage is higher than the voltage may be included.

어떤 실시예에서, 상기 비교 회로는, 상기 제1 전압이 입력되는 양극 입력 단자와 상기 제2 전압이 입력되는 음극 입력 단자를 가지는 제1 차동 증폭기, 그리고 상기 제2 전압이 입력되는 양극 입력 단자와 상기 제1 전압이 입력되는 음극 입력 단자를 가지는 제2 차동 증폭기를 포함할 수 있다.In some embodiments, the comparator circuit may include a first differential amplifier having a positive input terminal to which the first voltage is input and a negative input terminal to which the second voltage is input, and a positive input terminal to which the second voltage is input. A second differential amplifier having a negative input terminal to which the first voltage is input may be included.

어떤 실시예에서, 상기 제1 구동 회로는, 상기 제1 차동 증폭기의 출력과 상기 제1 소정 전압에 대응하는 제1 기준 전압을 비교하고 상기 제1 차동 증폭기의 출력이 상기 제1 기준 전압 이상인 경우에 상기 제1 제어 신호를 출력하는 제1 비교기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 구동 회로는, 상기 제2 차동 증폭기의 출력과 상기 제2 소정 전압에 대응하는 제2 기준 전압을 비교하고 상기 제2 차동 증폭기의 출력이 상기 제2 기준 전압 이상인 경우에 상기 제2 제어 신호를 출력하는 제2 비교기를 포함할 수 있다.In some embodiments, the first driving circuit compares an output of the first differential amplifier with a first reference voltage corresponding to the first predetermined voltage, and when the output of the first differential amplifier is greater than or equal to the first reference voltage may include a first comparator outputting the first control signal. In addition, the second driving circuit compares the output of the second differential amplifier with a second reference voltage corresponding to the second predetermined voltage, and when the output of the second differential amplifier is greater than or equal to the second reference voltage, the second reference voltage A second comparator outputting 2 control signals may be included.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 제1 배터리 모듈과 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 제2 배터리 모듈을 포함하는 배터리 장치의 배터리 관리 시스템이 제공될 수 있다. 상기 배터리 관리 시스템은 제1 전압 감지 회로, 제2 전압 감지 회로 및 밸런싱 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 제1 전압 감지 회로는 상기 제1 배터리 모듈의 전압을 감지하고, 상기 제2 전압 감지 회로는 상기 제2 배터리 모듈의 전압을 감지할 수 있다. 상기 밸런싱 제어 회로는 상기 제1 배터리 모듈의 전압에서 상기 제2 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제1 소정 전압 이상인 경우 상기 제1 배터리 모듈을 방전하고, 상기 제2 배터리 모듈의 전압에서 상기 제1 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제2 소정 전압 이상인 경우 상기 제2 배터리 모듈을 방전할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, battery management of a battery device including a first battery module including a plurality of battery cells connected in series and a second battery module including a plurality of battery cells connected in series system can be provided. The battery management system may include a first voltage sensing circuit, a second voltage sensing circuit, and a balancing control circuit. The first voltage sensing circuit may sense the voltage of the first battery module, and the second voltage sensing circuit may sense the voltage of the second battery module. The balancing control circuit may discharge the first battery module when a voltage obtained by subtracting the voltage of the second battery module from the voltage of the first battery module is equal to or greater than a first predetermined voltage, and may discharge the first battery module from the voltage of the second battery module. When the voltage obtained by subtracting the voltage of the battery module is greater than or equal to the second predetermined voltage, the second battery module may be discharged.

어떤 실시예에서, 상기 배터리 관리 시스템이 수면 모드인 경우에 상기 밸런싱 제어 회로가 동작할 수 있다.In some embodiments, the balancing control circuit may operate when the battery management system is in a sleep mode.

어떤 실시예에서, 상기 밸런싱 제어 회로는 제어 회로, 제1 밸런싱 회로 및 제2 밸런싱 회로를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어 회로는 상기 제1 배터리 모듈의 전압에서 상기 제2 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 상기 제1 소정 전압 이상인 경우 상기 제1 제어 신호를 출력하고, 상기 제2 배터리 모듈의 전압에서 상기 제1 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 상기 제2 소정 전압 이상인 경우 상기 제2 제어 신호를 출력할 수 있다. 상기 제1 밸런싱 회로는 상기 제1 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자에 연결되며, 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 배터리 모듈을 방전할 수 있다. 상기 제2 밸런싱 회로는 상기 제2 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자에 연결되며, 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 제2 배터리 모듈을 방전할 수 있다.In some embodiments, the balancing control circuit may include a control circuit, a first balancing circuit and a second balancing circuit. In this case, the control circuit outputs the first control signal when a voltage obtained by subtracting the voltage of the second battery module from the voltage of the first battery module is greater than or equal to the first predetermined voltage, and outputs the first control signal at the voltage of the second battery module. When a voltage obtained by subtracting the voltage of the first battery module is greater than or equal to the second predetermined voltage, the second control signal may be output. The first balancing circuit is connected to the positive and negative terminals of the first battery module, and can discharge the first battery module in response to the first control signal. The second balancing circuit is connected to the positive and negative terminals of the second battery module and can discharge the second battery module in response to the second control signal.

어떤 실시예에서, 상기 제1 밸런싱 회로는 상기 제1 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자 사이에 직렬로 연결되는 제1 스위치와 제1 저항을 포함하고, 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 스위치를 온(on)할 수 있다. 상기 제2 밸런싱 회로는 상기 제2 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자 사이에 직렬로 연결되는 제2 스위치와 제2 저항을 포함하고, 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 제2 스위치를 온할 수 있다.In some embodiments, the first balancing circuit includes a first switch and a first resistor connected in series between a positive terminal and a negative terminal of the first battery module, and in response to the first control signal, the first The switch can be turned on. The second balancing circuit may include a second switch and a second resistor connected in series between the positive terminal and the negative terminal of the second battery module, and may turn on the second switch in response to the second control signal. .

어떤 실시예에서, 상기 제어 회로는 제1 차동 증폭기, 제2 차동 증폭기, 제1 구동 회로 및 제2 구동 회로를 포함할 수 있다. 상기 제1 차동 증폭기는 상기 제1 배터리 모듈의 전압에 대응하는 제1 전압이 입력되는 양극 입력 단자와 상기 제2 배터리 모듈의 전압에 대응하는 제2 전압이 입력되는 음극 입력 단자를 가지고, 상기 제2 차동 증폭기는 상기 제2 전압이 입력되는 양극 입력 단자와 상기 제1 전압이 입력되는 음극 입력 단자를 가질 수 있다. 상기 제1 구동 회로는 상기 제1 차동 증폭기의 출력이 상기 제1 소정 전압에 대응하는 제1 기준 전압 이상인 경우에 상기 제1 제어 신호를 출력하고, 상기 제2 구동 회로는 상기 제2 차동 증폭기의 출력이 상기 제2 소정 전압에 대응하는 제2 기준 전압 이상인 경우에 상기 제2 제어 신호를 출력할 수 있다.In some embodiments, the control circuit may include a first differential amplifier, a second differential amplifier, a first driving circuit and a second driving circuit. The first differential amplifier has a positive input terminal to which a first voltage corresponding to the voltage of the first battery module is input and a negative input terminal to which a second voltage corresponding to the voltage of the second battery module is input, and The two-differential amplifier may have a positive input terminal to which the second voltage is input and a negative input terminal to which the first voltage is input. The first driving circuit outputs the first control signal when an output of the first differential amplifier is greater than or equal to a first reference voltage corresponding to the first predetermined voltage, and the second driving circuit outputs the first control signal of the second differential amplifier. The second control signal may be output when the output is greater than or equal to the second reference voltage corresponding to the second predetermined voltage.

어떤 실시예에서, 상기 제1 소정 전압과 상기 제2 소정 전압은 동일할 수 있다.In some embodiments, the first predetermined voltage and the second predetermined voltage may be the same.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 배터리 관리 시스템에서 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 제1 배터리 모듈과 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 제2 배터리 모듈을 밸런싱하는 방법이 제공될 수 있다. 상기 밸런싱 방법은 상기 제1 배터리 모듈의 전압을 감지하는 단계, 상기 제2 배터리 모듈의 전압을 감지하는 단계, 그리고 상기 제1 배터리 모듈의 전압에서 상기 제2 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제1 소정 전압 이상인 경우 상기 제1 배터리 모듈을 방전하고, 상기 제2 배터리 모듈의 전압에서 상기 제1 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제2 소정 전압 이상인 경우 상기 제2 배터리 모듈을 방전하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in a battery management system, balancing a first battery module including a plurality of battery cells connected in series and a second battery module including a plurality of battery cells connected in series A method may be provided. The balancing method includes the steps of sensing the voltage of the first battery module, the step of sensing the voltage of the second battery module, and the voltage obtained by subtracting the voltage of the second battery module from the voltage of the first battery module is first discharging the first battery module when the voltage is greater than or equal to a predetermined voltage, and discharging the second battery module when the voltage obtained by subtracting the voltage of the first battery module from the voltage of the second battery module is greater than or equal to a second predetermined voltage. can

어떤 실시예에서, 상기 배터리 관리 시스템이 수면 모드에 있을 수 있다.In some embodiments, the battery management system may be in a sleep mode.

어떤 실시예에 따르면, 배터리 관리 시스템이 수면 모드에 있더라도 배터리 모듈 사이에서 밸런싱을 수행할 수 있다.According to some embodiments, the battery management system may perform balancing between battery modules even in sleep mode.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치의 밸런싱 방법의 한 예를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing an example of a battery device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing an example of a battery device according to another embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an example of a battery device according to another embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of a method for balancing a battery device according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It should be understood that when an element is referred to as being “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as being “directly connected” to another element, it should be understood that no intervening elements exist.

아래 설명에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다.Expressions written in the singular in the following description may be interpreted in the singular or plural unless explicit expressions such as “one” or “single” are used.

도면을 참고하여 설명한 흐름도에서, 동작 순서는 변경될 수 있고, 여러 동작들이 병합되거나, 어느 동작이 분할될 수 있고, 특정 동작은 수행되지 않을 수 있다.In the flowchart described with reference to the drawings, the order of operations may be changed, several operations may be merged, a certain operation may be divided, and a specific operation may not be performed.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing an example of a battery device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 배터리 장치(100)는 양극 연결 단자(DC(+))와 음극 연결 단자(DC(-))를 통해 외부 장치에 전기적으로 연결될 수 있는 구조를 가진다. 어떤 실시예에서, 배터리 장치(100)는 양극 연결 단자(DC(+))와 음극 연결 단자(DC(-))를 통해 외부 장치에 연결될 수 있다. 외부 장치가 부하인 경우, 배터리 장치(100)는 부하로 전력을 공급하는 전원으로 동작하여 방전될 수 있다. 외부 장치가 충전기인 경우, 배터리 장치(100)는 충전기를 통해 외부 전력을 공급받아 충전될 수 있다. 어떤 실시예에서, 부하로 동작하는 외부 장치는 예를 들면 전자 장치, 이동 수단 또는 에너지 저장 시스템(energy storage system, ESS)일 수 있으며, 이동 수단은 예를 들면 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 스마트 모빌리티(smart mobility) 등의 차량일 수 있다.Referring to FIG. 1 , the battery device 100 has a structure that can be electrically connected to an external device through a positive connection terminal DC(+) and a negative connection terminal DC(-). In some embodiments, the battery device 100 may be connected to an external device through a positive connection terminal DC(+) and a negative connection terminal DC(-). When the external device is a load, the battery device 100 may be discharged by operating as a power source supplying power to the load. When the external device is a charger, the battery device 100 may be charged by receiving external power through the charger. In some embodiments, the external device operating as a load may be, for example, an electronic device, a means of transportation, or an energy storage system (ESS), and the means of transportation may be, for example, an electric vehicle, a hybrid vehicle, or a smart mobility ( It may be a vehicle such as smart mobility).

배터리 장치(100)는 배터리 팩(110), 양극 스위치(121), 음극 스위치(122) 및 배터리 관리 시스템(130)을 포함한다.The battery device 100 includes a battery pack 110 , a positive switch 121 , a negative switch 122 and a battery management system 130 .

배터리 팩(110)은 양극 단자(PV(+))와 음극 단자(PV(-))를 가진다. 배터리 팩은 양극 단자(PV(+))와 음극 단자(PV(-)) 사이에 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 모듈(111, 112)을 포함하며, 각 배터리 모듈(111, 112)은 복수의 배터리 셀(도시하지 않음)을 포함한다. 어떤 실시예에서, 각 배터리 모듈(111, 112)에서 복수의 배터리 셀은 직렬로 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 셀은 충전 가능한 2차 전지일 수 있다. 이와 같이, 배터리 팩(110)에서 복수의 배터리 모듈(111, 112)이 연결되어 원하는 전력을 공급할 수 있다. 도 1에서는 설명의 편의상 두 개의 배터리 모듈(111, 112)을 도시하였지만, 배터리 모듈의 개수는 이에 한정되지 않는다.The battery pack 110 has a positive terminal (PV(+)) and a negative terminal (PV(-)). The battery pack includes a plurality of battery modules 111 and 112 connected in series between a positive terminal PV(+) and a negative terminal PV(-), and each battery module 111, 112 has a plurality of of battery cells (not shown). In some embodiments, a plurality of battery cells in each of the battery modules 111 and 112 may be connected in series. In some embodiments, the battery cell may be a rechargeable secondary battery. In this way, a plurality of battery modules 111 and 112 are connected in the battery pack 110 to supply desired power. Although FIG. 1 illustrates two battery modules 111 and 112 for convenience of description, the number of battery modules is not limited thereto.

양극 스위치(121)는 배터리 팩(110)의 양극 출력 단자(PV(+))와 배터리 장치(100)의 양극 연결 단자(DC(+)) 사이에 연결되어 있다. 음극 스위치(122)는 배터리 팩(110)의 음극 출력 단자(PV(-))와 배터리 장치(100)의 음극 연결 단자(DC(-)) 사이에 연결되어 있다. 스위치(121, 122)는 배터리 관리 시스템(130)에 의해 제어되어서 배터리 팩(110)과 외부 장치 사이의 전기적 연결을 제어할 수 있다. 양극 스위치(121)와 음극 스위치(122)가 닫히면, 배터리 팩(110)으로부터 외부 장치로 전력을 공급하거나 외부 장치로부터 배터리 팩(110)으로 전력이 공급될 수 있다. 스위치의 닫힘은 스위치의 온(on)으로 표현할 수 있고, 스위치의 열림은 스위치의 오프(off)라 표현할 수 있다.The positive switch 121 is connected between the positive output terminal PV(+) of the battery pack 110 and the positive connection terminal DC(+) of the battery device 100. The negative switch 122 is connected between the negative output terminal PV(-) of the battery pack 110 and the negative connection terminal DC(-) of the battery device 100. The switches 121 and 122 may be controlled by the battery management system 130 to control an electrical connection between the battery pack 110 and an external device. When the positive switch 121 and the negative switch 122 are closed, power may be supplied from the battery pack 110 to an external device or from the external device to the battery pack 110 . Closing of the switch can be expressed as turning on the switch, and opening of the switch can be expressed as turning off the switch.

배터리 관리 시스템(130)은 복수의 배터리 모니터링 회로(131, 132), 밸런싱 제어 회로 및 프로세서(136)를 포함하며, 밸런싱 제어 회로는 복수의 밸런싱 회로(133, 134) 및 제어 회로(135)를 포함한다.The battery management system 130 includes a plurality of battery monitoring circuits 131 and 132, a balancing control circuit and a processor 136, and the balancing control circuit includes a plurality of balancing circuits 133 and 134 and a control circuit 135. include

복수의 배터리 모니터링 회로(131, 132)는 복수의 배터리 모듈(111, 112)에 각각 대응한다. 각 배터리 모니터링 회로(131 또는 132)는 대응하는 배터리 모듈(111 또는 112)을 모니터링한다. 어떤 실시예에서, 각 배터리 모니터링 회로(131 또는 132)는 대응하는 배터리 모듈(111 또는 112)의 각 배터리 셀의 전압을 측정할 수 있다. 어떤 실시예에서, 각 배터리 모니터링 회로(131 또는 132)는 대응하는 배터리 모듈(111 또는 112)의 각 배터리 셀의 양극과 음극의 전압을 센싱하여서 배터리 셀의 전압을 측정할 수 있다. 어떤 실시예에서, 각 배터리 모니터링 회로(131 또는 132)는 대응하는 배터리 모듈(111 또는 112)의 전압을 측정할 수 있다. 어떤 실시예에서, 각 배터리 모니터링 회로(131 또는 132)는 집적 회로(integrated circuit, IC) 형태로 제공될 수 있으며, IC 형태로 제공되는 배터리 모니터링 회로를 배터리 모니터링 IC(battery monitoring IC, BMIC)라 한다.The plurality of battery monitoring circuits 131 and 132 respectively correspond to the plurality of battery modules 111 and 112 . Each battery monitoring circuit 131 or 132 monitors a corresponding battery module 111 or 112 . In some embodiments, each battery monitoring circuit 131 or 132 may measure the voltage of each battery cell of the corresponding battery module 111 or 112 . In some embodiments, each battery monitoring circuit 131 or 132 may measure the voltage of the battery cell by sensing the voltage of the positive electrode and the negative electrode of each battery cell of the corresponding battery module 111 or 112 . In some embodiments, each battery monitoring circuit 131 or 132 may measure the voltage of the corresponding battery module 111 or 112 . In some embodiments, each battery monitoring circuit 131 or 132 may be provided in the form of an integrated circuit (IC), and a battery monitoring circuit provided in the form of an IC is referred to as a battery monitoring IC (BMIC). do.

복수의 밸런싱 회로(133, 134)는 복수의 배터리 모듈(111, 112)에 각각 대응한다. 각 밸런싱 회로(133 또는 134)는 대응하는 배터리 모듈(111 또는 112)의 양극 단자와 음극 단자에 연결되어 있다. 각 밸런싱 회로(133 또는 134)는 동작 시에 대응하는 배터리 모듈(111 또는 112)을 방전하여 밸런싱("모듈 밸런싱"이라 한다)을 수행한다. 셀 밸런싱은 서로 다른 배터리 셀 사이의 전압을 밸런싱하는 반면, 모듈 밸런싱은 서로 다른 배터리 모듈 사이의 전압을 밸런싱한다.The plurality of balancing circuits 133 and 134 respectively correspond to the plurality of battery modules 111 and 112 . Each balancing circuit 133 or 134 is connected to the positive and negative terminals of the corresponding battery module 111 or 112 . Each balancing circuit 133 or 134 performs balancing (referred to as “module balancing”) by discharging the corresponding battery module 111 or 112 during operation. Cell balancing balances the voltage between different battery cells, whereas module balancing balances the voltage between different battery modules.

제어 회로(135)는 복수의 밸런싱 회로(133, 134)의 동작을 제어한다. 제어 회로(135)는 복수의 밸런싱 회로(133, 134)의 전압에 기초해서 밸런싱을 수행할 배터리 모듈(111 또는 112)에 대응하는 밸런싱 회로(133 또는 134)를 동작시킨다. 배터리 모듈(111 또는 112)의 전압은 양극 단자와 음극 단자 사이의 전압일 수 있다. 어떤 실시예에서, 제어 회로(135)는 복수의 배터리 모듈(111, 112) 중에서 전압이 높은 배터리 모듈을 밸런싱을 수행할 배터리 모듈로 선택할 수 있다. 이에 따라, 전압이 높은 배터리 모듈이 방전되어 전압이 낮아지고, 그 결과 복수의 배터리 모듈(111, 112)이 밸런싱될 수 있다.The control circuit 135 controls the operation of the plurality of balancing circuits 133 and 134 . The control circuit 135 operates the balancing circuit 133 or 134 corresponding to the battery module 111 or 112 to be balanced based on the voltages of the plurality of balancing circuits 133 and 134 . The voltage of the battery module 111 or 112 may be the voltage between the positive terminal and the negative terminal. In some embodiments, the control circuit 135 may select a battery module having a high voltage among the plurality of battery modules 111 and 112 as a battery module to perform balancing. Accordingly, the battery module having a high voltage is discharged to lower the voltage, and as a result, the plurality of battery modules 111 and 112 may be balanced.

밸런싱 회로(133, 134)와 제어 회로(135)는 배터리 관리 시스템(130)이 수면 모드에 있는 동안 모듈 밸런싱을 수행할 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(130)의 모드에 관계없이(예를 들면, 배터리 관리 시스템(130)이 수면 모드 또는 동작 모드에 있는 동안), 밸런싱 회로(133, 134)와 제어 회로(135)는 모듈 밸런싱을 수행할 수 있다.The balancing circuits 133 and 134 and the control circuit 135 may perform module balancing while the battery management system 130 is in a sleep mode. In some embodiments, regardless of the mode of battery management system 130 (eg, while battery management system 130 is in a sleep mode or an operating mode), balancing circuits 133, 134 and control circuits 135 ) can perform module balancing.

프로세서(136)는 스위치(121, 122)의 동작 및 배터리 모니터링 회로(131, 132)를 제어한다. 프로세서(136)는 배터리 관리 시스템(130)이 동작 모드로 진입하는 경우, 배터리 모니터링 회로(131, 132)로 웨이크업(wakeup) 신호를 인가하여 배터리 모니터링 회로(131, 132)를 동작시킨다. 어떤 실시예에서, 프로세서(136)는 동작 모드에서 배터리 모니터링 회로(131, 132)에 측정한 전압에 기초해서 배터리 장치(100)를 관리할 수 있다. 어떤 실시예에서, 프로세서(136)는 예를 들면 마이크로 제어 장치(micro controller unit, MCU)일 수 있다.The processor 136 controls the operation of the switches 121 and 122 and the battery monitoring circuits 131 and 132 . When the battery management system 130 enters an operating mode, the processor 136 applies a wakeup signal to the battery monitoring circuits 131 and 132 to operate the battery monitoring circuits 131 and 132 . In some embodiments, the processor 136 may manage the battery device 100 based on the voltage measured by the battery monitoring circuits 131 and 132 in an operating mode. In some embodiments, processor 136 may be, for example, a micro controller unit (MCU).

어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(130)은 각 배터리 셀을 밸런싱하는 셀 밸런싱 회로를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 프로세서(136)는 동작 모드에서 셀 밸런싱 회로를 동작시킬 수 있다.In some embodiments, the battery management system 130 may further include a cell balancing circuit for balancing each battery cell. In this case, the processor 136 may operate the cell balancing circuit in the operating mode.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다. 도 2에서는 설명의 편의상 두 개의 배터리 모듈을 도시하였지만, 배터리 모듈의 개수는 이에 한정되지 않는다.2 is a diagram showing an example of a battery device according to another embodiment of the present invention. Although two battery modules are shown in FIG. 2 for convenience of description, the number of battery modules is not limited thereto.

도 2를 참고하면, 배터리 장치(200)는 복수의 배터리 모듈(211, 212), 복수의 배터리 모니터링 회로(221, 222) 및 밸런싱 제어 회로를 포함하며, 밸런싱 제어 회로는 복수의 밸런싱 회로(231, 232) 및 제어 회로(240)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the battery device 200 includes a plurality of battery modules 211 and 212, a plurality of battery monitoring circuits 221 and 222, and a balancing control circuit, wherein the balancing control circuit includes a plurality of balancing circuits 231 , 232) and a control circuit 240.

배터리 모듈(211)(또는 "제1 배터리 모듈")은 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀(C11, C12, ..., C1n)을 포함하며, 배터리 모듈(212)(또는 "제2 배터리 모듈")은 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀(C21, C22, ..., C2m)을 포함한다. 배터리 모니터링 회로(221)는 배터리 모듈(211)에 대응하며, 배터리 모듈(211)의 양극 단자(M1(+))와 음극 단자(M1(-))에 연결되어 있다. 배터리 모니터링 회로(222)는 배터리 모듈(212)에 대응하며, 배터리 모듈(212)의 양극 단자(M2(+))와 음극 단자(M2(-))에 연결되어 있다. 배터리 모듈(211)의 음극 단자(M1(-))는 복수의 배터리 셀(C11, C12, ..., C1n) 중 첫 번째 배터리 셀(C11)의 음극에 해당하고, 양극 단자(M1(+)는 복수의 배터리 셀(C11, C12, ..., C1n) 중 마지막 배터리 셀(C1n)의 양극에 해당한다. 배터리 모듈(212)의 음극 단자(M2(-))는 복수의 배터리 셀(C21, C22, ..., C2m) 중 첫 번째 배터리 셀(C21)의 음극에 해당하고, 양극 단자(M1(+)는 복수의 배터리 셀(C21, C22, ..., C2m) 중 마지막 배터리 셀(C2m)의 양극에 해당한다. 어떤 실시예에서, 배터리 모듈(211)의 양극 단자(M1(+))와 음극 단자(M1(-))는 각각 배터리 모니터링 회로(221)의 두 핀(PWR, GND)에 연결되고, 배터리 모듈(212)의 양극 단자(M2(+))와 음극 단자(M2(-))는 각각 배터리 모니터링 회로(222)의 두 핀(PWR, GND)에 연결될 수 있다.The battery module 211 (or "first battery module") includes a plurality of battery cells (C11, C12, ..., C1n) connected in series, and the battery module 212 (or "second battery") The module") includes a plurality of battery cells C21, C22, ..., C2m connected in series. The battery monitoring circuit 221 corresponds to the battery module 211 and is connected to the positive terminal M1 (+) and the negative terminal M1 (-) of the battery module 211 . The battery monitoring circuit 222 corresponds to the battery module 212 and is connected to the positive terminal M2 (+) and the negative terminal M2 (-) of the battery module 212 . The negative terminal M1(-) of the battery module 211 corresponds to the negative electrode of the first battery cell C11 among the plurality of battery cells C11, C12, ..., C1n, and the positive terminal M1(+) ) corresponds to the positive electrode of the last battery cell C1n among the plurality of battery cells C11, C12, ..., C1n The negative terminal M2 (-) of the battery module 212 is a plurality of battery cells ( Corresponds to the negative terminal of the first battery cell (C21) among C21, C22, ..., C2m, and the positive terminal (M1 (+) is the last battery among the plurality of battery cells (C21, C22, ..., C2m) Corresponds to the positive electrode of the cell C2m In some embodiments, the positive terminal M1(+) and the negative terminal M1(-) of the battery module 211 are respectively two pins of the battery monitoring circuit 221 ( PWR, GND), and the positive terminal (M2(+)) and the negative terminal (M2(-)) of the battery module 212 may be connected to two pins (PWR, GND) of the battery monitoring circuit 222, respectively. there is.

어떤 실시예에서, 배터리 모니터링 회로(221)가 배터리 셀 전압을 측정할 수 있도록, 배터리 모듈(211)의 복수의 배터리 셀(C11, C12, ..., C1n)은 배터리 모니터링 회로(221)의 복수의 핀에 각각 연결될 수 있다. 이 경우, 첫 번째 배터리 셀(C11)의 음극과 마지막 배터리 셀(C1n)의 양극이 각각 두 핀에 연결될 수 있다. 또한 나머지 배터리 셀에서는 인접한 두 배터리 셀의 양극과 음극이 공통으로 한 핀에 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 복수의 배터리 셀(C11, C12, ..., C1n)은 각각 저항을 통해 복수의 핀에 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 모니터링 회로(222)가 배터리 셀 전압을 측정할 수 있도록, 배터리 모듈(212)의 복수의 배터리 셀(C21, C22, ..., C2m)은 배터리 모니터링 회로(222)의 복수의 핀에 각각 연결될 수 있다. 이 경우, 첫 번째 배터리 셀(C21)의 음극과 마지막 배터리 셀(C2m)의 양극이 각각 두 핀에 연결될 수 있다. 또한 나머지 배터리 셀에서는 인접한 두 배터리 셀의 양극과 음극이 공통으로 한 핀에 연결될 수 있다. 어떤 실시예에서, 복수의 배터리 셀(C21, C22, ..., C2m)은 각각 저항을 통해 복수의 핀에 연결될 수 있다.In some embodiments, the plurality of battery cells (C11, C12, ..., C1n) of the battery module 211 may be used in the battery monitoring circuit 221 so that the battery monitoring circuit 221 can measure the battery cell voltage. Each can be connected to a plurality of pins. In this case, the negative electrode of the first battery cell C11 and the positive electrode of the last battery cell C1n may be respectively connected to two pins. Also, in the remaining battery cells, positive and negative electrodes of two adjacent battery cells may be commonly connected to one pin. In some embodiments, each of the plurality of battery cells C11, C12, ..., C1n may be connected to a plurality of pins through resistors. In some embodiments, a plurality of battery cells C21 , C22 , ..., C2m of battery module 212 may be used to measure battery cell voltages of battery monitoring circuit 222 . Each can be connected to a plurality of pins. In this case, the negative electrode of the first battery cell C21 and the positive electrode of the last battery cell C2m may be respectively connected to two pins. Also, in the remaining battery cells, positive and negative electrodes of two adjacent battery cells may be commonly connected to one pin. In some embodiments, each of the plurality of battery cells C21, C22, ..., C2m may be connected to a plurality of pins through resistors.

복수의 밸런싱 회로(231, 232)는 각각 복수의 배터리 모듈(211, 212)에 대응하며, 배터리 모듈(211, 212)을 밸런싱한다. 각 밸런싱 회로(231 또는 232)는 제어 신호에 응답하여 대응하는 배터리 모듈(211 또는 212)을 방전하여 밸런싱한다. 어떤 실시예에서, 각 밸런싱 회로(231 또는 232)는 대응하는 배터리 모듈(211 또는 212)을 패시브(passive) 방식으로 밸런싱할 수 있다. 제어 회로(240)는 복수의 배터리 모듈(211, 212)의 전압의 입력 받는다. 제어 회로(240)는 복수의 배터리 모듈(211, 212)의 전압에 기초해서 밸런싱 회로(231, 232)로 전달할 제어 신호를 제어한다. 제어 회로(240)는 복수의 배터리 모듈(211, 212)의 전압에 기초해서 밸런싱을 수행할 배터리 모듈(211 또는 212)에 대응하는 밸런싱 회로(231 또는 232)로 제어 신호를 전달하여 밸런싱 회로(231 또는 232)를 동작시킬 수 있다. 어떤 실시예에서, 제어 회로(240)는 복수의 배터리 모듈(211, 212) 중에서 전압이 높은 배터리 모듈을 밸런싱을 수행할 배터리 모듈로 선택할 수 있다.The plurality of balancing circuits 231 and 232 respectively correspond to the plurality of battery modules 211 and 212 and balance the battery modules 211 and 212 . Each balancing circuit 231 or 232 discharges and balances a corresponding battery module 211 or 212 in response to a control signal. In some embodiments, each balancing circuit 231 or 232 may balance the corresponding battery module 211 or 212 in a passive manner. The control circuit 240 receives voltages of the plurality of battery modules 211 and 212 as input. The control circuit 240 controls a control signal to be transmitted to the balancing circuits 231 and 232 based on the voltages of the plurality of battery modules 211 and 212 . The control circuit 240 transmits a control signal to the balancing circuit 231 or 232 corresponding to the battery module 211 or 212 to be balanced based on the voltages of the plurality of battery modules 211 and 212, thereby balancing the circuit ( 231 or 232) can be operated. In some embodiments, the control circuit 240 may select a battery module having a high voltage from among the plurality of battery modules 211 and 212 as a battery module to perform balancing.

어떤 실시예에서, 밸런싱 회로(231)는 배터리 모듈(211)의 양극 단자(M1(+))와 음극 단자(M1(-)) 사이에 직렬로 연결되어 있는 저항(R1)(또는 "제1 저항")과 스위치(SW1)(또는 "제1 스위치")를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 밸런싱 회로(231)는 배터리 모니터링 회로(221)의 두 핀(PWR, GND)에 연결되어서 배터리 모듈(211)의 양극 단자(M1(+))와 음극 단자(M1(-))에 연결될 수 있다. 배터리 모듈(211)의 전압이 배터리 모듈(212)의 전압보다 높은 경우(예를 들면, 배터리 모듈(211)의 전압에서 배터리 모듈(212)의 전압을 뺀 전압이 소정 전압(또는 "제1 소정 전압") 이상인 경우), 제어 회로(240)는 인에이블 레벨을 가지는 제어 신호(또는 "제1 제어 신호")를 밸런싱 회로(231)의 스위치(SW1)로 전달하고, 스위치(SW1)는 인에이블 레벨에 응답하여온될 수 있다. 그러면 배터리 모듈(211)의 양극 단자(M1(+))에서 음극 단자(M1(-))로 저항(R1)을 통해 전류가 흘러서 배터리 모듈(211)이 방전될 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(211)의 전압이 감소하여서 배터리 모듈(211, 212)이 밸런싱될 수 있다.In some embodiments, the balancing circuit 231 is a resistor R1 (or "first resistor") and a switch SW1 (or "first switch"). In some embodiments, the balancing circuit 231 is connected to two pins (PWR, GND) of the battery monitoring circuit 221 so that the positive terminal (M1(+)) and the negative terminal (M1(-)) of the battery module 211 ) can be connected to When the voltage of the battery module 211 is higher than the voltage of the battery module 212 (for example, the voltage obtained by subtracting the voltage of the battery module 212 from the voltage of the battery module 211 is a predetermined voltage (or “first predetermined voltage”) voltage") or higher), the control circuit 240 transfers a control signal (or "first control signal") having an enable level to the switch SW1 of the balancing circuit 231, and the switch SW1 is It can be turned on in response to the enable level. Then, current flows from the positive terminal M1(+) of the battery module 211 to the negative terminal M1(-) through the resistor R1 so that the battery module 211 can be discharged. Accordingly, the voltage of the battery module 211 is reduced so that the battery modules 211 and 212 can be balanced.

어떤 실시예에서, 밸런싱 회로(232)는 배터리 모듈(212)의 양극 단자(M2(+))와 음극 단자(M2(-)) 사이에 직렬로 연결되어 있는 저항(R2)(또는 "제2 저항")과 스위치(SW2)(또는 "제2 스위치")를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 밸런싱 회로(232)는 배터리 모니터링 회로(222)의 두 핀(PWR, GND)에 연결되어서 배터리 모듈(212)의 양극 단자(M2(+))와 음극 단자(M2(-))에 연결될 수 있다. 배터리 모듈(212)의 전압이 배터리 모듈(211)의 전압보다 높은 경우(예를 들면, 배터리 모듈(212)의 전압에서 배터리 모듈(211)의 전압을 뺀 전압이 소정 전압(또는 "제2 소정 전압") 이상인 경우), 제어 회로(240)는 인에이블 레벨을 가지는 제어 신호(또는 "제2 제어 신호")를 밸런싱 회로(232)의 스위치(SW2)로 전달하고, 스위치(SW2)는 인에이블 레벨에 응답하여 온될 수 있다. 그러면 배터리 모듈(212)의 양극 단자(M2(+))에서 음극 단자(M2(-))로 저항(R2)을 통해 전류가 흘러서 배터리 모듈(212)이 방전될 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(212)의 전압이 감소하여서 배터리 모듈(211, 212)이 밸런싱될 수 있다.In some embodiments, the balancing circuit 232 may include a resistor R2 (or "second resistor") and a switch SW2 (or "second switch"). In some embodiments, the balancing circuit 232 is connected to two pins (PWR, GND) of the battery monitoring circuit 222 so that the positive terminal (M2(+)) and the negative terminal (M2(-)) of the battery module 212 ) can be connected to When the voltage of the battery module 212 is higher than the voltage of the battery module 211 (eg, the voltage obtained by subtracting the voltage of the battery module 211 from the voltage of the battery module 212 is a predetermined voltage (or “second predetermined voltage”) voltage") or higher), the control circuit 240 transfers a control signal (or "second control signal") having an enable level to the switch SW2 of the balancing circuit 232, and the switch SW2 is It can be turned on in response to the enable level. Then, current flows from the positive terminal M2(+) of the battery module 212 to the negative terminal M2(-) through the resistor R2 so that the battery module 212 can be discharged. Accordingly, the voltage of the battery module 212 is reduced so that the battery modules 211 and 212 can be balanced.

어떤 실시예에서, 제1 소정 전압과 제2 소정 전압은 동일하게 설정될 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 모듈(211, 212)에 따라 제1 소정 전압과 제2 소정 전압이 다르게 설정될 수도 있다.In some embodiments, the first predetermined voltage and the second predetermined voltage may be set to be the same. In some embodiments, the first predetermined voltage and the second predetermined voltage may be set differently according to the battery modules 211 and 212 .

이상에서 설명한 실시예에 따르면, 배터리 모니터링 회로(221, 222)와 프로세서(예를 들면, 도 1의 136)를 포함하는 배터리 관리 시스템이 수면 모드에 있더라도, 배터리 모니터링 회로(221, 222)와 프로세서(136)와 관계없이 밸런싱 회로(231, 232) 및 제어 회로(240)가 동작할 수 있다.According to the embodiment described above, even when the battery management system including the battery monitoring circuits 221 and 222 and the processor (eg, 136 of FIG. 1 ) is in a sleep mode, the battery monitoring circuits 221 and 222 and the processor Regardless of 136, the balancing circuits 231 and 232 and the control circuit 240 may operate.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 장치의 한 예를 나타내는 도면이다. 도 3에서는 설명의 편의상 두 개의 배터리 모듈을 도시하였지만, 배터리 모듈의 개수는 이에 한정되지 않는다.3 is a diagram showing an example of a battery device according to another embodiment of the present invention. Although two battery modules are shown in FIG. 3 for convenience of description, the number of battery modules is not limited thereto.

도 3을 참고하면, 배터리 장치(300)는 복수의 배터리 모듈(311, 312), 복수의 배터리 모니터링 회로(321, 322) 및 밸런싱 제어 회로를 포함하며, 밸런싱 제어 회로는 복수의 밸런싱 회로(331, 332) 및 제어 회로를 포함한다. 복수의 배터리 모듈(311, 312), 복수의 배터리 모니터링 회로(321, 322) 및 복수의 밸런싱 회로(331, 332)는 도 2를 참고로 하여 설명한 복수의 배터리 모듈(211, 212), 복수의 배터리 모니터링 회로(221, 222) 및 복수의 밸런싱 회로(231, 232)와 유사하므로, 그 설명을 생략한다.Referring to FIG. 3 , the battery device 300 includes a plurality of battery modules 311 and 312, a plurality of battery monitoring circuits 321 and 322, and a balancing control circuit. The balancing control circuit includes a plurality of balancing circuits 331 , 332) and a control circuit. The plurality of battery modules 311 and 312, the plurality of battery monitoring circuits 321 and 322, and the plurality of balancing circuits 331 and 332 are the plurality of battery modules 211 and 212 described with reference to FIG. Since it is similar to the battery monitoring circuits 221 and 222 and the plurality of balancing circuits 231 and 232, their descriptions are omitted.

제어 회로는 전압 감지 회로(341, 342), 비교 회로 및 구동 회로(345, 346)를 포함할 수 있다.The control circuit may include voltage sensing circuits 341 and 342 , comparison circuits, and driving circuits 345 and 346 .

전압 감지 회로(341)(또는 "제1 전압 감지 회로")의 두 입력 단자는 배터리 모듈(311)의 양극 단자(M1(+))와 음극 단자(M1(-))에 각각 연결되어 있다. 전압 감지 회로(341)는 양극 단자(M1(+))와 음극 단자(M1(-))를 통해 배터리 모듈(311)의 전압을 감지하고, 출력 단자를 통해 배터리 모듈(311)의 전압에 대응하는 전압(또는 "제1 전압")을 출력한다. 전압 감지 회로(341)는 배터리 모듈(311)의 양극 단자(M1(+))와 음극 단자(M1(-))의 전압차를 배터리 모듈(311)의 전압으로 출력할 수 있다. 전압 감지 회로(342)(또는 "제2 전압 감지 회로")의 두 입력 단자는 배터리 모듈(312)의 양극 단자(M2(+))와 음극 단자(M2(-))에 각각 연결되어 있다. 전압 감지 회로(342)는 양극 단자(M2(+))와 음극 단자(M2(-))를 통해 배터리 모듈(312)의 전압을 감지하고, 출력 단자를 통해 배터리 모듈(312)의 전압에 대응하는 전압(또는 "제2 전압")을 출력한다. 전압 감지 회로는 배터리 모듈(312)의 양극 단자(M2(+))와 음극 단자(M2(-))의 전압차를 배터리 모듈(312)의 전압으로 출력할 수 있다. 어떤 실시예에서, 전압 감지 회로(341, 342)는 각각 차동 증폭기를 포함할 수 있다. 차동 증폭기의 이득이 1인 경우, 전압 감지 회로(341, 342)는 각각 배터리 모듈(311, 312)의 전압에 대응하는 전압으로 배터리 모듈(311, 312)의 전압을 출력할 수 있다. 차동 증폭기의 이득이 1이 아닌 경우, 전압 감지 회로(341, 342)는 각각 배터리 모듈(311, 312)의 전압에 대응하는 전압으로 배터리 모듈(311, 312)의 전압에 이득이 곱해진 전압을 출력할 수 있다.Two input terminals of the voltage sensing circuit 341 (or "first voltage sensing circuit") are respectively connected to the positive terminal M1(+) and the negative terminal M1(-) of the battery module 311 . The voltage detection circuit 341 detects the voltage of the battery module 311 through the positive terminal M1 (+) and the negative terminal M1 (-), and responds to the voltage of the battery module 311 through the output terminal. and outputs a voltage (or "first voltage"). The voltage detection circuit 341 may output a voltage difference between the positive terminal M1 (+) and the negative terminal M1 (-) of the battery module 311 as the voltage of the battery module 311 . Two input terminals of the voltage sensing circuit 342 (or "second voltage sensing circuit") are connected to the positive terminal M2(+) and the negative terminal M2(-) of the battery module 312, respectively. The voltage detection circuit 342 detects the voltage of the battery module 312 through the positive terminal M2 (+) and the negative terminal M2 (-), and responds to the voltage of the battery module 312 through the output terminal. and outputs a voltage (or "second voltage"). The voltage detection circuit may output a voltage difference between the positive terminal M2(+) and the negative terminal M2(-) of the battery module 312 as the voltage of the battery module 312 . In some embodiments, the voltage sensing circuits 341 and 342 may each include a differential amplifier. When the gain of the differential amplifier is 1, the voltage sensing circuits 341 and 342 may output voltages of the battery modules 311 and 312 as voltages corresponding to voltages of the battery modules 311 and 312 , respectively. When the gain of the differential amplifier is not 1, the voltage sensing circuits 341 and 342 convert the voltage corresponding to the voltage of the battery modules 311 and 312 to a voltage obtained by multiplying the voltage of the battery modules 311 and 312 by the gain. can be printed out.

비교 회로는 배터리 모듈(311)의 전압과 배터리 모듈(312)의 전압을 비교한다. 어떤 실시예에서, 비교 회로는 전압 감지 회로(341, 342)의 출력 단자의 전압(출력 전압)에 기초해서 배터리 모듈(311)의 전압과 배터리 모듈(312)의 전압을 비교할 수 있다.The comparison circuit compares the voltage of the battery module 311 and the voltage of the battery module 312 . In some embodiments, the comparison circuit may compare the voltage of the battery module 311 and the voltage of the battery module 312 based on the voltages (output voltages) of the output terminals of the voltage sensing circuits 341 and 342 .

구동 회로(345, 346)는 비교 회로의 비교 결과에 응답하여 동작한다. 비교 회로의 비교 결과 배터리 모듈(311)의 전압이 배터리 모듈(312)의 전압보다 소정 전압(또는 "제1 소정 전압") 이상으로 높은 경우에, 구동 회로(345)(또는 "제1 구동 회로")가 스위치(SW1)로 인에이블 레벨 가지는 제어 신호를 인가하여 스위치(SW1)를 온한다. 어떤 실시예에서, 스위치(SW1)가 n채널 트랜지스터로 형성되는 경우, 인에이블 레벨은 하이 레벨일 수 있다. 그러면 배터리 모듈(311)의 양극 단자(M1(+))에서 음극 단자(M1(-))로 저항(R1)을 통해 전류가 흘러서 배터리 모듈(311)이 방전될 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(311)의 전압이 감소하여서 배터리 모듈(311, 312)이 밸런싱될 수 있다. 비교 회로의 비교 결과 배터리 모듈(312)의 전압이 배터리 모듈(311)의 전압보다 소정 전압(또는 "제2 소정 전압") 이상으로 높은 경우에, 구동 회로(346)(또는 "제2 구동 회로")가 스위치(SW2)로 인에이블 레벨을 가지는 제어 신호를 인가하여 스위치(SW2)를 온한다. 어떤 실시예에서, 스위치(SW2)가 n채널 트랜지스터로 형성되는 경우, 인에이블 레벨은 하이 레벨일 수 있다. 그러면 배터리 모듈(312)의 양극 단자(M2(+))에서 음극 단자(M2(-))로 저항(R2)을 통해 전류가 흘러서 배터리 모듈(312)이 방전될 수 있다. 이에 따라, 배터리 모듈(312)의 전압이 감소하여서 배터리 모듈(311, 312)이 밸런싱될 수 있다.The driving circuits 345 and 346 operate in response to the comparison result of the comparison circuit. When the voltage of the battery module 311 is higher than the voltage of the battery module 312 by more than a predetermined voltage (or "first predetermined voltage") as a result of comparison by the comparison circuit, the driving circuit 345 (or "first driving circuit") ") applies a control signal having an enable level to the switch SW1 to turn on the switch SW1. In some embodiments, when the switch SW1 is formed of an n-channel transistor, the enable level may be a high level. Then, current flows from the positive terminal M1(+) of the battery module 311 to the negative terminal M1(-) through the resistor R1 so that the battery module 311 can be discharged. Accordingly, the voltage of the battery module 311 is reduced so that the battery modules 311 and 312 can be balanced. When the voltage of the battery module 312 is higher than the voltage of the battery module 311 by a predetermined voltage (or "second predetermined voltage") or more as a result of comparison by the comparison circuit, the driving circuit 346 (or "second driving circuit") ") applies a control signal having an enable level to the switch SW2 to turn on the switch SW2. In some embodiments, when the switch SW2 is formed of an n-channel transistor, the enable level may be a high level. Then, current flows from the positive terminal M2(+) of the battery module 312 to the negative terminal M2(-) through the resistor R2, so that the battery module 312 can be discharged. Accordingly, the voltage of the battery module 312 is reduced so that the battery modules 311 and 312 can be balanced.

어떤 실시예에서, 비교 회로는 차동 증폭기(343, 344)를 포함하고, 구동 회로(345, 346)는 각각 비교기를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 비교기는 차동 증폭기일 수 있다. 차동 증폭기(343)(또는 "제1 차동 증폭기")는 양극 입력 단자로 배터리 모듈(311)의 전압을 입력 받고 음극 입력 단자로 배터리 모듈(312)의 전압을 입력 받을 수 있다. 차동 증폭기(344)(또는 "제2 차동 증폭기")는 양극 입력 단자로 배터리 모듈(312)의 전압을 입력 받고 음극 입력 단자로 배터리 모듈(311)의 전압을 입력 받을 수 있다. 어떤 실시예에서, 차동 증폭기(343)의 양극 입력 단자에 전압 감지 회로(341)의 출력 단자가 연결되고 음극 입력 단자에 전압 감지 회로(342)의 출력 단자가 연결될 수 있다. 또한, 차동 증폭기(344)의 양극 입력 단자에 전압 감지 회로(342)의 출력 단자가 연결되고 음극 입력 단자에 전압 감지 회로(341)의 출력 단자가 연결될 수 있다. 차동 증폭기(343)는 배터리 모듈(311)의 전압에서 배터리 모듈(312)의 전압을 뺀 전압에 대응하는 전압을 출력 단자로 출력하고, 차동 증폭기(344)는 배터리 모듈(312)의 전압에서 배터리 모듈(311)의 전압을 뺀 전압에 대응하는 전압을 출력 단자로 출력할 수 있다.In some embodiments, the comparison circuits may include differential amplifiers 343 and 344, and the drive circuits 345 and 346 may each include a comparator. In some embodiments, the comparator may be a differential amplifier. The differential amplifier 343 (or “first differential amplifier”) may receive the voltage of the battery module 311 through a positive input terminal and the voltage of the battery module 312 through a negative input terminal. The differential amplifier 344 (or “second differential amplifier”) may receive the voltage of the battery module 312 through a positive input terminal and the voltage of the battery module 311 through a negative input terminal. In some embodiments, the output terminal of the voltage sensing circuit 341 may be connected to the positive input terminal of the differential amplifier 343 and the output terminal of the voltage sensing circuit 342 may be connected to the negative input terminal. Also, the output terminal of the voltage sensing circuit 342 may be connected to the positive input terminal of the differential amplifier 344 and the output terminal of the voltage sensing circuit 341 may be connected to the negative input terminal. The differential amplifier 343 outputs a voltage corresponding to the voltage obtained by subtracting the voltage of the battery module 312 from the voltage of the battery module 311 to an output terminal, and the differential amplifier 344 outputs the voltage of the battery module 312 from the voltage of the battery module 312 to the output terminal. A voltage corresponding to the voltage obtained by subtracting the voltage of the module 311 may be output to the output terminal.

비교기(345)는 차동 증폭기(343)의 출력 전압(예를 들면, 배터리 모듈(311)의 전압에서 배터리 모듈(312)의 전압을 뺀 전압에 대응하는 전압)과 기준 전압(Vref)을 비교하고, 차동 증폭기(343)의 출력 전압이 기준 전압보다 높은 경우에 인에이블 신호를 스위치(SW1)로 출력할 수 있다. 비교기(346)는 차동 증폭기(344)의 출력 전압(예를 들면, 배터리 모듈(312)의 전압에서 배터리 모듈(311)의 전압을 뺀 전압에 대응하는 전압)과 기준 전압(Vref)을 비교하고, 차동 증폭기(344)의 출력 전압이 기준 전압보다 높은 경우에 인에이블 신호를 스위치(SW2)로 출력할 수 있다. 어떤 실시예에서, 비교기(345)의 음극 입력 단자에 기준 전압(Vref)이 입력되고, 양극 입력 단자에 차동 증폭기(343)의 출력 전압이 인가될 수 있다(예를 들면, 양극 입력 단자에 차동 증폭기(343)의 출력 단자가 연결될 수 있다). 또한, 비교기(346)의 음극 입력 단자에 기준 전압(Vref)이 입력되고, 양극 입력 단자에 차동 증폭기(344)의 출력 전압이 인가될 수 있다(예를 들면, 양극 입력 단자에 차동 증폭기(344)의 출력 단자가 연결될 수 있다).The comparator 345 compares the output voltage of the differential amplifier 343 (for example, a voltage corresponding to a voltage obtained by subtracting the voltage of the battery module 312 from the voltage of the battery module 311) and the reference voltage Vref. , an enable signal may be output to the switch SW1 when the output voltage of the differential amplifier 343 is higher than the reference voltage. The comparator 346 compares the output voltage of the differential amplifier 344 (for example, a voltage corresponding to a voltage obtained by subtracting the voltage of the battery module 311 from the voltage of the battery module 312) and the reference voltage Vref. , an enable signal may be output to the switch SW2 when the output voltage of the differential amplifier 344 is higher than the reference voltage. In some embodiments, the reference voltage Vref may be input to the negative input terminal of the comparator 345 and the output voltage of the differential amplifier 343 may be applied to the positive input terminal (eg, the differential amplifier 343 may be applied to the positive input terminal). An output terminal of the amplifier 343 may be connected). Also, the reference voltage Vref may be input to the negative input terminal of the comparator 346, and the output voltage of the differential amplifier 344 may be applied to the positive input terminal (for example, the differential amplifier 344 may be applied to the positive input terminal). ) can be connected to the output terminal).

어떤 실시예에서, 기준 전압(Vref)은 앞서 설명한 소정 전압에 기초해서 결정될 수 있다. 예를 들면, 차동 증폭기(343)의 출력 전압이 배터리 모듈(311)의 전압에서 배터리 모듈(312)의 전압을 뺀 전압과 동일한 경우, 기준 전압(Vref)은 소정 전압과 동일하게 설정될 수 있다. 차동 증폭기(343)의 출력 전압이 배터리 모듈(311)의 전압에서 배터리 모듈(312)의 전압을 뺀 전압에 이득이 곱해진 전압과 동일한 경우, 기준 전압(Vref)은 소정 전압에 이득을 곱한 전압으로 설정될 수 있다.In some embodiments, the reference voltage Vref may be determined based on the predetermined voltage described above. For example, when the output voltage of the differential amplifier 343 is equal to the voltage obtained by subtracting the voltage of the battery module 312 from the voltage of the battery module 311, the reference voltage Vref may be set equal to a predetermined voltage. . When the output voltage of the differential amplifier 343 is equal to the voltage obtained by multiplying the gain by the voltage obtained by subtracting the voltage of the battery module 312 from the voltage of the battery module 311, the reference voltage Vref is a voltage obtained by multiplying the predetermined voltage by the gain. can be set to

이상에서 설명한 실시예에 따르면, 밸런싱 회로(331, 332)와 제어 회로는 배터리 모니터링 회로(221, 222)와 프로세서(136)와 관계없이 동작하는 회로이므로, 배터리 관리 시스템이 수면 모드에 있더라도, 모듈 밸런싱을 수행할 수 있다.According to the embodiment described above, since the balancing circuits 331 and 332 and the control circuit operate independently of the battery monitoring circuits 221 and 222 and the processor 136, even if the battery management system is in sleep mode, the module balancing can be done.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치의 밸런싱 방법의 한 예를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a method for balancing a battery device according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 배터리 관리 시스템이 수면 모드로 진입한다(S410). 제1 배터리 모듈의 전압이 제2 배터리 모듈의 전압보다 높은 경우(예를 들면, 제1 배터리 모듈의 전압에서 제2 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제1 소정 전압 이상인 경우)(S420), 제1 배터리 모듈의 전압이 방전한다(S430). 제2 배터리 모듈의 전압이 제1 배터리 모듈의 전압보다 높은 경우(예를 들면, 제2 배터리 모듈의 전압에서 제1 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제2 소정 전압 이상인 경우)(S440), 제2 배터리 모듈의 전압이 방전한다(S450).Referring to FIG. 4 , the battery management system enters a sleep mode (S410). When the voltage of the first battery module is higher than the voltage of the second battery module (for example, when the voltage obtained by subtracting the voltage of the second battery module from the voltage of the first battery module is greater than or equal to the first predetermined voltage) (S420), 1 The voltage of the battery module is discharged (S430). When the voltage of the second battery module is higher than the voltage of the first battery module (for example, when the voltage obtained by subtracting the voltage of the first battery module from the voltage of the second battery module is greater than or equal to the second predetermined voltage) (S440), 2 The voltage of the battery module is discharged (S450).

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also included in the scope of the present invention. that fall within the scope of the right.

Claims (15)

직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 제1 배터리 모듈,
직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 제2 배터리 모듈, 그리고
배터리 관리 시스템을 포함하며,
상기 배터리 관리 시스템은,
상기 제1 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자에 연결되며, 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 배터리 모듈을 방전하는 제1 밸런싱 회로,
상기 제2 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자에 연결되며, 제2 제어 신호에 응답하여 상기 제2 배터리 모듈을 방전하는 제2 밸런싱 회로, 그리고
상기 제1 배터리 모듈의 전압과 상기 제2 배터리 모듈의 전압에 기초하여 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호의 출력을 제어하는 제어 회로
를 포함하는 배터리 장치.A first battery module including a plurality of battery cells connected in series;
A second battery module including a plurality of battery cells connected in series, and
Includes a battery management system,
The battery management system,
A first balancing circuit connected to the positive and negative terminals of the first battery module and discharging the first battery module in response to a first control signal;
A second balancing circuit connected to the positive and negative terminals of the second battery module and discharging the second battery module in response to a second control signal; and
A control circuit controlling outputs of the first control signal and the second control signal based on the voltage of the first battery module and the voltage of the second battery module.
A battery device comprising a. 제1항에서,
상기 배터리 관리 시스템이 수면 모드인 경우에 상기 제어 회로가 동작하는, 배터리 장치.In paragraph 1,
The battery device, wherein the control circuit operates when the battery management system is in a sleep mode. 제1항에서,
상기 제1 밸런싱 회로는 상기 제1 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자 사이에 직렬로 연결되는 제1 스위치와 제1 저항을 포함하고, 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 스위치를 온(on)하고,
상기 제2 밸런싱 회로는 상기 제2 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자 사이에 직렬로 연결되는 제2 스위치와 제2 저항을 포함하고, 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 제2 스위치를 온하는
배터리 장치.In paragraph 1,
The first balancing circuit includes a first switch and a first resistor connected in series between the positive terminal and the negative terminal of the first battery module, and turns on the first switch in response to the first control signal )do,
The second balancing circuit includes a second switch and a second resistor connected in series between the positive terminal and the negative terminal of the second battery module, and turns on the second switch in response to the second control signal
battery device. 제1항에서,
상기 제어 회로는,
상기 제1 배터리 모듈의 전압에서 상기 제2 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제1 소정 전압 이상인 경우 상기 제1 제어 신호를 출력하고,
상기 제2 배터리 모듈의 전압에서 상기 제1 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제2 소정 전압 이상인 경우 상기 제2 제어 신호를 출력하는
배터리 장치.In paragraph 1,
The control circuit,
outputting the first control signal when a voltage obtained by subtracting the voltage of the second battery module from the voltage of the first battery module is greater than or equal to a first predetermined voltage;
Outputting the second control signal when a voltage obtained by subtracting the voltage of the first battery module from the voltage of the second battery module is greater than or equal to a second predetermined voltage.
battery device. 제1항에서,
상기 제어 회로는
상기 제1 배터리 모듈의 전압에 대응하는 제1 전압과 상기 제2 배터리 모듈의 전압에 대응하는 제2 전압을 비교하는 비교 회로,
상기 비교 회로의 비교 결과 상기 제1 전압이 상기 제2 전압보다 제1 소정 전압 이상으로 높은 경우에 상기 제1 제어 신호를 출력하는 제1 구동 회로, 그리고
상기 비교 회로의 비교 결과 상기 제2 전압이 상기 제1 전압보다 제2 소정 전압 이상으로 높은 경우에 상기 제2 제어 신호를 출력하는 제2 구동 회로
를 포함하는 배터리 장치.In paragraph 1,
The control circuit
A comparison circuit comparing a first voltage corresponding to the voltage of the first battery module and a second voltage corresponding to the voltage of the second battery module;
A first driving circuit outputting the first control signal when the first voltage is higher than the second voltage by a first predetermined voltage or more as a result of the comparison by the comparison circuit; and
A second driving circuit outputting the second control signal when the second voltage is higher than the first voltage by a second predetermined voltage or more as a result of the comparison by the comparison circuit
A battery device comprising a. 제5항에서,
상기 비교 회로는
상기 제1 전압이 입력되는 양극 입력 단자와 상기 제2 전압이 입력되는 음극 입력 단자를 가지는 제1 차동 증폭기, 그리고
상기 제2 전압이 입력되는 양극 입력 단자와 상기 제1 전압이 입력되는 음극 입력 단자를 가지는 제2 차동 증폭기
를 포함하는 배터리 장치.In paragraph 5,
The comparison circuit
A first differential amplifier having a positive input terminal to which the first voltage is input and a negative input terminal to which the second voltage is input, and
A second differential amplifier having a positive input terminal receiving the second voltage and a negative input terminal receiving the first voltage
A battery device comprising a. 제6항에서,
상기 제1 구동 회로는, 상기 제1 차동 증폭기의 출력과 상기 제1 소정 전압에 대응하는 제1 기준 전압을 비교하고 상기 제1 차동 증폭기의 출력이 상기 제1 기준 전압 이상인 경우에 상기 제1 제어 신호를 출력하는 제1 비교기를 포함하며,
상기 제2 구동 회로는, 상기 제2 차동 증폭기의 출력과 상기 제2 소정 전압에 대응하는 제2 기준 전압을 비교하고 상기 제2 차동 증폭기의 출력이 상기 제2 기준 전압 이상인 경우에 상기 제2 제어 신호를 출력하는 제2 비교기를 포함하는
배터리 장치.In paragraph 6,
The first driving circuit compares the output of the first differential amplifier with a first reference voltage corresponding to the first predetermined voltage, and when the output of the first differential amplifier is greater than or equal to the first reference voltage, the first control circuit A first comparator outputting a signal,
The second driving circuit compares the output of the second differential amplifier with a second reference voltage corresponding to the second predetermined voltage, and when the output of the second differential amplifier is greater than or equal to the second reference voltage, the second control circuit Including a second comparator that outputs a signal
battery device. 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 제1 배터리 모듈과 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 제2 배터리 모듈을 포함하는 배터리 장치의 배터리 관리 시스템으로서,
상기 제1 배터리 모듈의 전압을 감지하는 제1 전압 감지 회로,
상기 제2 배터리 모듈의 전압을 감지하는 제2 전압 감지 회로, 그리고
상기 제1 배터리 모듈의 전압에서 상기 제2 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제1 소정 전압 이상인 경우 상기 제1 배터리 모듈을 방전하고, 상기 제2 배터리 모듈의 전압에서 상기 제1 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제2 소정 전압 이상인 경우 상기 제2 배터리 모듈을 방전하는 밸런싱 제어 회로
를 포함하는 배터리 관리 시스템.A battery management system of a battery device including a first battery module including a plurality of battery cells connected in series and a second battery module including a plurality of battery cells connected in series,
A first voltage sensing circuit for sensing the voltage of the first battery module;
A second voltage sensing circuit for sensing the voltage of the second battery module, and
When the voltage obtained by subtracting the voltage of the second battery module from the voltage of the first battery module is greater than or equal to a first predetermined voltage, the first battery module is discharged, and the voltage of the first battery module is reduced from the voltage of the second battery module. A balancing control circuit for discharging the second battery module when the subtracted voltage is greater than or equal to a second predetermined voltage
A battery management system comprising a. 제8항에서,
상기 배터리 관리 시스템이 수면 모드인 경우에 상기 밸런싱 제어 회로가 동작하는, 배터리 관리 시스템.In paragraph 8,
The battery management system, wherein the balancing control circuit operates when the battery management system is in a sleep mode. 제8항에서,
상기 밸런싱 제어 회로는,
상기 제1 배터리 모듈의 전압에서 상기 제2 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 상기 제1 소정 전압 이상인 경우 상기 제1 제어 신호를 출력하고, 상기 제2 배터리 모듈의 전압에서 상기 제1 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 상기 제2 소정 전압 이상인 경우 상기 제2 제어 신호를 출력하는 제어 회로,
상기 제1 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자에 연결되며, 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 배터리 모듈을 방전하는 제1 밸런싱 회로, 그리고
상기 제2 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자에 연결되며, 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 제2 배터리 모듈을 방전하는 제2 밸런싱 회로를 포함하는
배터리 관리 시스템.In paragraph 8,
The balancing control circuit,
When a voltage obtained by subtracting the voltage of the second battery module from the voltage of the first battery module is greater than or equal to the first predetermined voltage, the first control signal is output, and the voltage of the first battery module is the voltage of the second battery module. A control circuit outputting the second control signal when the voltage obtained by subtracting is equal to or greater than the second predetermined voltage;
A first balancing circuit connected to the positive and negative terminals of the first battery module and discharging the first battery module in response to the first control signal; and
A second balancing circuit connected to the positive and negative terminals of the second battery module and discharging the second battery module in response to the second control signal
battery management system. 제10항에서,
상기 제1 밸런싱 회로는 상기 제1 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자 사이에 직렬로 연결되는 제1 스위치와 제1 저항을 포함하고, 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 스위치를 온(on)하고,
상기 제2 밸런싱 회로는 상기 제2 배터리 모듈의 양극 단자와 음극 단자 사이에 직렬로 연결되는 제2 스위치와 제2 저항을 포함하고, 상기 제2 제어 신호에 응답하여 상기 제2 스위치를 온하는
배터리 관리 시스템.In paragraph 10,
The first balancing circuit includes a first switch and a first resistor connected in series between the positive terminal and the negative terminal of the first battery module, and turns on the first switch in response to the first control signal )do,
The second balancing circuit includes a second switch and a second resistor connected in series between the positive terminal and the negative terminal of the second battery module, and turns on the second switch in response to the second control signal
battery management system. 제10항에서,
상기 제어 회로는
상기 제1 배터리 모듈의 전압에 대응하는 제1 전압이 입력되는 양극 입력 단자와 상기 제2 배터리 모듈의 전압에 대응하는 제2 전압이 입력되는 음극 입력 단자를 가지는 제1 차동 증폭기,
상기 제2 전압이 입력되는 양극 입력 단자와 상기 제1 전압이 입력되는 음극 입력 단자를 가지는 제2 차동 증폭기,
상기 제1 차동 증폭기의 출력이 상기 제1 소정 전압에 대응하는 제1 기준 전압 이상인 경우에 상기 제1 제어 신호를 출력하는 제1 구동 회로, 그리고
상기 제2 차동 증폭기의 출력이 상기 제2 소정 전압에 대응하는 제2 기준 전압 이상인 경우에 상기 제2 제어 신호를 출력하는 제2 구동 회로
를 포함하는 배터리 관리 시스템.In paragraph 10,
The control circuit
A first differential amplifier having a positive input terminal to which a first voltage corresponding to the voltage of the first battery module is input and a negative input terminal to which a second voltage corresponding to the voltage of the second battery module is input;
a second differential amplifier having a positive input terminal to which the second voltage is input and a negative input terminal to which the first voltage is input;
a first driving circuit outputting the first control signal when the output of the first differential amplifier is greater than or equal to a first reference voltage corresponding to the first predetermined voltage; and
A second driving circuit outputting the second control signal when the output of the second differential amplifier is greater than or equal to a second reference voltage corresponding to the second predetermined voltage
A battery management system comprising a. 제8항에서,
상기 제1 소정 전압과 상기 제2 소정 전압은 동일한, 배터리 관리 시스템.In paragraph 8,
The first predetermined voltage and the second predetermined voltage are the same, the battery management system. 배터리 관리 시스템에서 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 제1 배터리 모듈과 직렬로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀을 포함하는 제2 배터리 모듈을 밸런싱하는 방법으로서,
상기 제1 배터리 모듈의 전압을 감지하는 단계,
상기 제2 배터리 모듈의 전압을 감지하는 단계, 그리고
상기 제1 배터리 모듈의 전압에서 상기 제2 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제1 소정 전압 이상인 경우 상기 제1 배터리 모듈을 방전하고, 상기 제2 배터리 모듈의 전압에서 상기 제1 배터리 모듈의 전압을 뺀 전압이 제2 소정 전압 이상인 경우 상기 제2 배터리 모듈을 방전하는 단계
를 포함하는 방법.A method for balancing a first battery module including a plurality of battery cells connected in series in a battery management system and a second battery module including a plurality of battery cells connected in series,
Sensing the voltage of the first battery module;
Sensing the voltage of the second battery module, and
When the voltage obtained by subtracting the voltage of the second battery module from the voltage of the first battery module is greater than or equal to a first predetermined voltage, the first battery module is discharged, and the voltage of the first battery module is reduced from the voltage of the second battery module. Discharging the second battery module when the subtracted voltage is greater than or equal to a second predetermined voltage
How to include. 제14항에서,
상기 배터리 관리 시스템이 수면 모드에 있는, 방법.In paragraph 14,
wherein the battery management system is in sleep mode.
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