KR20230022012A - The degradation delay method for battery and battery management system providing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 배터리의 열화 저감방법 및 그 방법을 제공하는 배터리 관리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method for reducing deterioration of a battery and a battery management system providing the method.
전기 차량은 소정의 개수, 예를 들어, 2 내지 4 개의 배터리(battery pack)으로 구성되는 배터리에서 출력되는 전기 에너지로 동작하는 차량이다. 배터리는, 충/방전이 가능한 복수의 배터리 셀(battery cell)을 포함하고 외부 환경 및 자체 특성에 의하여 상태 변화를 일으킬 수 있다. 이에, 배터리 관리 시스템(Battery Management System; BMS)은 배터리에 포함된 복수의 배터리 셀을 모니터링하고 관리한다. An electric vehicle is a vehicle that operates with electrical energy output from a battery composed of a predetermined number, for example, 2 to 4 batteries (battery pack). A battery may include a plurality of battery cells capable of being charged/discharged and may change its state depending on the external environment and its own characteristics. Accordingly, a battery management system (BMS) monitors and manages a plurality of battery cells included in a battery.
복수의 배터리 셀 각각이 기 설정된 범위 내의 성능을 갖는 경우(이하, 정상범주 내에 있는 배터리 셀), 충전 사이클 및 방전 사이클에서 복수의 배터리 셀 각각의 셀 전압은 소정의 범위 내에서 유사하게 변동한다. 따라서, BMS가 셀 전압이 충전 상한전압(charge final voltage)에 도달하는 배터리 셀이 최초 발생하는 때에 충전 사이클을 종료하더라도, 배터리는 가용할 수 있는 배터리 용량을 모두 사용할 수 있다. When each of the plurality of battery cells has performance within a predetermined range (hereinafter referred to as a battery cell within a normal range), the cell voltage of each of the plurality of battery cells fluctuates similarly within a predetermined range during a charge cycle and a discharge cycle. Therefore, even if the BMS terminates the charging cycle when a battery cell whose cell voltage reaches the charge final voltage is first generated, the battery can use all of its available battery capacity.
한편, 배터리를 장기간 사용하면, 배터리 셀이 퇴화(열화)되어 기 설정된 범위 내의 성능을 벗어난 배터리 셀(이하, 결함 있는 배터리 셀로 기재)이 발생할 수 있다. 결함 있는 배터리 셀의 셀 전압은 다른 정상범주 내에 있는 배터리 셀의 셀 전압보다 충전 상한전압(charge final voltage) 또는 방전 하한전압(discharge final voltage)에 빨리 도달하는 특성을 보일 수 있다.On the other hand, when a battery is used for a long period of time, a battery cell may degrade (deteriorate) and result in a battery cell (hereinafter referred to as a defective battery cell) out of performance within a predetermined range. A cell voltage of a defective battery cell may exhibit characteristics of reaching a charge final voltage or a discharge final voltage faster than cell voltages of battery cells within other normal ranges.
충전 사이클 또는 방전 사이클에서, 결함 있는 배터리 셀의 셀 전압이 충전 상한전압(charge final voltage) 또는 방전 하한전압(discharge final voltage)에 도달한 이후, 다른 정상범주 내에 있는 배터리 셀의 셀 전압이 충전 상한전압(charge final voltage) 또는 방전 하한전압(discharge final voltage)에 도달할 때까지 상당한 시간(T)이 소요될 수 있다. 이때, 결함 있는 배터리 셀은 과충전 또는 과방전이 반복 수행됨에 따라 열화(퇴화)가 가속화되는 문제가 발생한다. In a charge cycle or discharge cycle, after the cell voltage of a defective battery cell reaches the charge final voltage or discharge final voltage, the cell voltage of a battery cell within the other normal range It may take a considerable amount of time T to reach the charge final voltage or discharge final voltage. At this time, the defective battery cell has a problem in that deterioration (degeneration) is accelerated as overcharging or overdischarging is repeatedly performed.
본 발명은, 배터리 셀의 열화 속도를 늦출 수 있는 배터리의 열화 저감방법 및 그 방법을 제공하는 배터리 관리 시스템을 제공하는 것이다. The present invention provides a method for reducing deterioration of a battery capable of slowing down the deterioration rate of a battery cell and a battery management system providing the method.
본 발명의 일 특징에 따른 배터리 관리 시스템은, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리의 열화를 저감하는 배터리 관리 시스템 (Battery Management System, BMS)으로서, 상기 복수의 배터리 셀 각각에 병렬 연결되어, 온 동작으로 병렬 연결된 배터리 셀을 상기 배터리와 전기적으로 분리하는 복수의 분기 스위치를 포함하는 바이패스 회로, 상기 복수의 배터리 셀 각각의 양단에 연결되어 상기 복수의 배터리 셀 각각의 셀 전압을 측정하는 셀 모니터링 IC, 그리고 외부장치의 전력으로 상기 배터리를 충전하는 충전 사이클에서, 셀 전압이 충전 상한전압에 첫 번째로 도달한 제1 충전 배터리 셀이 검출되면, 상기 제1 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 메인 제어 회로를 포함한다. A battery management system according to one feature of the present invention is a battery management system (BMS) that reduces deterioration of a battery including a plurality of battery cells, is connected in parallel to each of the plurality of battery cells, and operates on A bypass circuit including a plurality of branch switches electrically separating battery cells connected in parallel from the battery, and a cell monitoring IC connected to both ends of each of the plurality of battery cells to measure the cell voltage of each of the plurality of battery cells. And, in a charging cycle in which the battery is charged with power from an external device, when a first rechargeable battery cell whose cell voltage first reaches the charging upper limit voltage is detected, a branch switch connected in parallel to the first rechargeable battery cell is turned on. It includes a main control circuit that turns on.
상기 메인 제어 회로는, 상기 충전 사이클에서 셀 전압이 상기 충전 상한전압에 두 번째로 도달한 제2 충전 배터리 셀이 검출되면, 상기 충전 사이클을 종료할 수 있다. The main control circuit may terminate the charging cycle when a second rechargeable battery cell whose cell voltage reaches the charging upper limit voltage for the second time in the charging cycle is detected.
상기 메인 제어 회로는, 상기 배터리의 방전된 전력을 상기 외부장치에 공급하는 방전 사이클에서, 셀 전압이 방전 하한전압에 첫 번째로 도달한 제1 방전 배터리 셀이 검출되면, 상기 제1 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 할 수 있다. The main control circuit, when a first discharged battery cell whose cell voltage first reaches the discharge lower limit voltage is detected in a discharge cycle for supplying discharged power of the battery to the external device, the first discharged battery cell. A branch switch connected in parallel to can be turned on.
상기 메인 제어 회로는, 상기 방전 사이클에서 셀 전압이 상기 방전 하한전압에 두 번째로 도달한 제2 방전 배터리 셀이 검출되면, 상기 방전 사이클을 종료할 수 있다.The main control circuit may terminate the discharge cycle when a second discharge battery cell whose cell voltage reaches the discharge lower limit voltage secondly in the discharge cycle is detected.
본 발명의 다른 특징에 따른 배터리의 열화 저감 방법은, 배터리 관리 시스템 (Battery Management System, BMS)이 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리의 열화를 저감하는 방법으로서, 외부장치의 전력으로 상기 배터리를 충전하는 충전 사이클이 시작되면, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 셀 전압이 충전 상한전압에 첫 번째로 도달한 제1 충전 배터리 셀을 검출하는 단계, 그리고 상기 제1 충전 배터리 셀이 검출되면, 상기 제1 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 단계를 포함하고, 상기 제1 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치는, 온 동작으로 상기 제1 충전 배터리 셀을 상기 배터리와 전기적으로 분리한다. A method for reducing deterioration of a battery according to another feature of the present invention is a method for reducing deterioration of a battery including a plurality of battery cells in a battery management system (BMS), wherein the battery is charged with power from an external device. detecting a first rechargeable battery cell whose cell voltage first reaches the charging upper limit voltage among the plurality of battery cells when a charging cycle of performing a charging cycle starts, and when the first rechargeable battery cell is detected, the first charging step. and turning on a branch switch connected in parallel to the battery cell, wherein the branch switch connected in parallel to the first rechargeable battery cell electrically separates the first rechargeable battery cell from the battery through an on operation.
상기 배터리의 열화 저감방법은, 상기 분기 스위치를 턴 온 하는 단계 이후에, 셀 전압이 상기 충전 상한전압에 두 번째로 도달한 제2 충전 배터리 셀을 검출하는 단계, 그리고 상기 제2 충전 배터리 셀이 검출되면, 상기 충전 사이클을 종료하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method for reducing deterioration of the battery may include, after turning on the branch switch, detecting a second rechargeable battery cell whose cell voltage reaches the charging upper limit voltage a second time, and the second rechargeable battery cell If detected, the step of terminating the charging cycle may be further included.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 배터리의 열화 저감 방법은, 배터리 관리 시스템 (Battery Management System, BMS)이 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리의 열화를 저감하는 방법으로서, 상기 배터리의 방전된 전력을 외부장치에 공급하는 방전 사이클이 시작되면, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 셀 전압이 방전 하한전압에 첫 번째로 도달한 제1 방전 배터리 셀을 검출하는 단계, 그리고 상기 제1 방전 배터리 셀이 검출되면, 상기 제1 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 단계를 포함하고, 상기 제1 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치는, 온 동작으로 상기 제1 방전 배터리 셀을 상기 배터리와 전기적으로 분리한다. A method for reducing deterioration of a battery according to another feature of the present invention is a method for reducing deterioration of a battery including a plurality of battery cells by a battery management system (BMS), and converting the discharged power of the battery to an external When a discharge cycle supplied to the device starts, detecting a first discharged battery cell whose cell voltage first reaches a discharge lower limit voltage among the plurality of battery cells, and when the first discharged battery cell is detected, and turning on a branch switch connected in parallel to the first discharge battery cell, wherein the branch switch connected in parallel to the first discharge battery cell electrically separates the first discharge battery cell from the battery in an on operation.
상기 배터리의 열화 저감 방법은, 상기 제1 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 단계 이후에, 셀 전압이 상기 방전 하한전압에 두 번째로 도달한 제2 방전 배터리 셀의 검출하는 단계, 그리고 상기 제2 방전 배터리 셀이 검출되면, 상기 방전 사이클을 종료하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method for reducing deterioration of the battery may include, after turning on a branch switch connected in parallel to the first discharge battery cell, detecting a second discharge battery cell whose cell voltage reaches the discharge lower limit voltage for the second time; The method may further include terminating the discharge cycle when the second discharged battery cell is detected.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 배터리 관리 시스템은, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리의 열화를 저감하는 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)으로서, 상기 복수의 배터리 셀 각각에 병렬 연결되어, 온 동작으로 병렬 연결된 배터리 셀을 상기 배터리와 전기적으로 분리하는 복수의 분기 스위치를 포함하는 바이패스 회로, 상기 복수의 배터리 셀 각각의 양단에 연결되어 상기 복수의 배터리 셀 각각의 셀 전압을 측정하는 셀 모니터링 IC, 그리고 외부장치의 전력으로 상기 배터리를 충전하는 충전 사이클에서, 셀 전압이 충전 상한전압에 도달한 충전 배터리 셀이 검출되면, 상기 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 메인 제어 회로를 포함하고, 상기 메인 제어 회로는, 상기 충전 배터리 셀의 총 개수가 제1 임계값 이상이고, 제N 충전 배터리 셀의 검출시점과 제N-1 충전 배터리 셀의 검출시점 사이의 시간인 제1 검출시간이 제2 임계값 이상이면, 상기 충전 사이클을 종료할 수 있다. A battery management system according to another feature of the present invention is a battery management system (BMS) that reduces deterioration of a battery including a plurality of battery cells, and is connected in parallel to each of the plurality of battery cells to turn on A bypass circuit including a plurality of branch switches electrically separating battery cells connected in parallel from the battery in operation, cell monitoring connected to both ends of each of the plurality of battery cells and measuring cell voltage of each of the plurality of battery cells In a charging cycle in which the battery is charged with the power of the IC and an external device, when a rechargeable battery cell whose cell voltage reaches the charging upper limit voltage is detected, a main control circuit for turning on a branch switch connected in parallel to the rechargeable battery cell. wherein the main control circuit includes a first detection time when the total number of the rechargeable battery cells is greater than or equal to a first threshold and a time between a detection time of the Nth rechargeable battery cell and a detection time of the N−1th rechargeable battery cell When the time is equal to or greater than the second threshold, the charging cycle may be terminated.
상기 메인 제어 회로는, 상기 제1 검출시간이 상기 제2 임계값 미만이면, 상기 충전 사이클을 유지할 수 있다. The main control circuit may maintain the charging cycle when the first detection time is less than the second threshold.
상기 메인 제어 회로는, 상기 배터리의 방전된 전력을 상기 외부장치에 공급하는 방전 사이클에서, 셀 전압이 방전 하한전압에 도달한 방전 배터리 셀이 검출되면, 상기 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하고, 상기 방전 배터리 셀의 총 개수가 상기 제1 임계값 이상이고, 제N 방전 배터리 셀의 검출시점과 제N-1 방전 배터리 셀의 검출시점 사이의 시간인 제2 검출시간이 상기 제2 임계값 이상이면, 상기 방전 사이클을 종료할 수 있다. The main control circuit turns a branch switch connected in parallel to the discharged battery cell when a discharged battery cell whose cell voltage reaches the discharge lower limit voltage is detected in a discharge cycle for supplying discharged power of the battery to the external device. on, the total number of discharged battery cells is greater than or equal to the first threshold, and a second detection time, which is a time between a detection time of the Nth discharged battery cell and a detection time of the N−1th discharged battery cell, is set to the second detection time. If it is equal to or greater than the threshold value, the discharge cycle may be terminated.
상기 메인 제어 회로는, 상기 제2 검출시간이 상기 제2 임계값 미만이면, 상기 방전 사이클을 유지할 수 있다. The main control circuit may maintain the discharge cycle when the second detection time is less than the second threshold.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 배터리의 열화 저감 방법은, 배터리 관리 시스템 (Battery Management System, BMS)이 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리의 열화를 저감하는 방법으로서, 외부장치의 전력으로 상기 배터리를 충전하는 충전 사이클이 시작되면, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 셀 전압이 충전 상한전압에 도달한 충전 배터리 셀을 검출하는 단계, 상기 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 단계, 상기 충전 배터리 셀의 총 개수가 제1 임계값 이상이면, 제N 충전 배터리 셀의 검출시점과 제N-1 충전 배터리 셀의 검출시점 사이의 시간인 검출시간이 제2 임계값 이상인지 판단하는 단계, 그리고 상기 판단결과 상기 검출시간이 상기 제2 임계값 이상이면, 상기 충전 사이클을 종료하는 단계를 포함하고, 상기 분기 스위치는, 온 동작으로 상기 충전 배터리 셀을 상기 배터리와 전기적으로 분리한다. A method for reducing deterioration of a battery according to another feature of the present invention is a method for reducing deterioration of a battery including a plurality of battery cells in a battery management system (BMS), wherein the battery is powered by power from an external device. When a charging cycle for charging starts, detecting a rechargeable battery cell whose cell voltage has reached an upper charging limit voltage among the plurality of battery cells, turning on a branch switch connected in parallel to the rechargeable battery cell, the step of turning on the rechargeable battery cell. If the total number of is equal to or greater than a first threshold, determining whether a detection time, which is a time between the detection time of the Nth rechargeable battery cell and the detection time of the N−1th rechargeable battery cell, is greater than or equal to a second threshold, and the determination As a result, if the detection time is equal to or greater than the second threshold value, the charging cycle may be terminated, and the branch switch electrically separates the rechargeable battery cell from the battery through an on operation.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 배터리의 열화 저감 방법은, 배터리 관리 시스템 (Battery Management System, BMS)이 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리의 열화를 저감하는 방법으로서, 상기 배터리의 방전된 전력을 외부장치에 공급하는 방전 사이클이 시작되면, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 셀 전압이 방전 하한전압에 도달한 방전 배터리 셀을 검출하는 단계, 상기 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 단계, 상기 방전 배터리 셀의 총 개수가 제1 임계값 이상이면, 제N 방전 배터리 셀의 검출시점과 제N-1 방전 배터리 셀의 검출시점 사이의 시간인 검출시간이 제2 임계값 이상인지 판단하는 단계, 그리고상기 판단결과 상기 검출시간이 상기 제2 임계값 이상이면, 상기 방전 사이클을 종료하는 단계를 포함하고, 상기 분기 스위치는, 온 동작으로 상기 병렬 연결된 방전 배터리 셀을 상기 배터리와 전기적으로 분리한다. A method for reducing deterioration of a battery according to another feature of the present invention is a method for reducing deterioration of a battery including a plurality of battery cells by a battery management system (BMS), and converting the discharged power of the battery to an external When a discharge cycle supplied to the device starts, detecting a discharged battery cell whose cell voltage has reached a discharge lower limit voltage among the plurality of battery cells, turning on a branch switch connected in parallel to the discharged battery cell, If the total number of battery cells is equal to or greater than a first threshold, determining whether a detection time, which is a time between a detection time of the Nth discharge battery cell and a detection time of the N−1th discharge battery cell, is greater than or equal to a second threshold, and and terminating the discharging cycle when the detection time is equal to or greater than the second threshold as a result of the determination, wherein the branch switch electrically separates the discharged battery cells connected in parallel from the battery in an on operation.
본 발명은, 셀 전압이 충전 상한전압(charge final voltage)에 첫 번째로 도달한 제1 충전 배터리 셀이 검출되면 충전 사이클이 종료될 때까지 제1 배터리 셀을 배터리에서 전기적으로 분리하여, 제1 충전 배터리 셀이 과충전 되지 않도록 제어함으로써 제1 배터리 셀의 퇴화 속도를 늦출 수 있다. According to the present invention, when a first charged battery cell whose cell voltage first reaches a charge final voltage is detected, the first battery cell is electrically separated from the battery until the charging cycle is completed, and the first battery cell is electrically separated from the battery. A deterioration rate of the first battery cell may be slowed down by controlling the rechargeable battery cell not to be overcharged.
본 발명은, 셀 전압이 방전 하한전압(discharge final voltage)에 첫 번째로 도달한 제1 방전 배터리 셀이 검출되면 방전 사이클이 종료될 때까지 제1 방전 배터리 셀을 배터리에서 전기적으로 분리하여, 제1 방전 배터리 셀이 과방전 되지 않도록 제어함으로써 제1 방전 배터리 셀의 퇴화 속도를 늦출 수 있다. According to the present invention, when a first discharged battery cell whose cell voltage first reaches a discharge final voltage is detected, the first discharged battery cell is electrically disconnected from the battery until the discharge cycle is terminated. A deterioration rate of the first discharge battery cell may be slowed down by controlling the first discharge battery cell not to be over-discharged.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따라 충전 사이클에서 배터리의 열화를 저감하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 다른 실시예에 따라 충전 사이클에서 배터리의 열화를 저감하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따라 방전 사이클에서 배터리의 열화를 저감하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 다른 실시예에 따라 방전 사이클에서 배터리의 열화를 저감하는 방법을 설명하는 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a battery system according to an exemplary embodiment.
2 is a flowchart illustrating a method of reducing deterioration of a battery in a charging cycle according to an exemplary embodiment.
3 is a flowchart illustrating a method of reducing deterioration of a battery in a charging cycle according to another embodiment.
4 is a flowchart illustrating a method of reducing deterioration of a battery in a discharge cycle according to an exemplary embodiment.
5 is a flowchart illustrating a method of reducing deterioration of a battery in a discharge cycle according to another embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및/또는 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar reference numerals are given to the same or similar components, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and/or "unit" for components used in the following description are given or used interchangeably in consideration of ease of writing the specification, and do not themselves have a meaning or role distinct from each other. In addition, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the embodiment disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, the technical idea disclosed in this specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention , it should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 시스템을 설명하는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a battery system according to an exemplary embodiment.
도 1을 참고하면, 배터리 시스템(1)은 배터리(10), 전류센서(20), 릴레이(30), 그리고 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 ‘BMS’로 기재함)(40)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the
배터리(10)는, 전기적으로 직렬 및 병렬 연결되어 있는 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 셀은 충전 가능한 2차 전지일 수 있다. 소정 개수의 배터리 셀이 직렬 연결되어 배터리 모듈(battery module)을 구성하고, 소정 개수의 배터리 모듈이 직렬 연결되어 배터리(battery pack)을 구성하고, 소정 개수의 배터리가 병렬 연결되어 배터리 뱅크(battery bank)를 구성하여, 원하는 전력을 공급할 수 있다. 도 1에는, 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln)이 직렬 연결된 배터리(10)를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 배터리(10)는 배터리 모듈, 배터리 팩, 또는 배터리 뱅크 단위로 구성될 수 있다. The
복수의 배터리 셀(Cell1-Celln) 각각은 배선을 통해 BMS(40)에 전기적으로 연결되어 있다. BMS(40)는 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln)에 대한 정보를 포함한 배터리 셀에 관한 다양한 정보를 취합 및 분석하여 배터리 셀의 충전 및 방전, 보호 동작 등을 제어하고, 릴레이(30)의 동작을 제어할 수 있다. Each of the plurality of battery cells (Cell1-Celln) is electrically connected to the
도 1에서는, 배터리(10)는 직렬 연결되어 있는 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln)을 포함하고, 배터리 시스템(1)의 두 출력단(OUT1, OUT2) 사이에 연결되어 있으며, 배터리 시스템(1)의 양극과 출력단(OUT1) 사이에 릴레이(30)가 연결되어 있고, 배터리 시스템(1)의 음극과 출력단(OUT2) 사이에 전류센서(20)가 연결되어 있다. 도 1에 도시된 구성들 및 구성들 간의 연결 관계는 일 예로 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 1, the
전류센서(20)는 배터리(10)과 외부장치간 전류 경로에 직렬 연결되어 있다. 전류센서(20)는 배터리(10)에 흐르는 배터리 전류 즉, 충전 전류 및 방전 전류를 측정하고, 측정 결과를 BMS(40)에 전달할 수 있다.The
릴레이(30)는 배터리 시스템(1)과 외부장치 간의 전기적 연결을 제어한다. 릴레이(30)가 온 되면, 배터리 시스템(1)과 외부장치가 전기적으로 연결되어 충전 또는 방전이 수행되고, 릴레이(30)가 오프 되면, 배터리 시스템(1)과 외부장치가 전기적으로 분리된다. 이때, 외부장치는 배터리(10)에 전력을 공급하여 충전하는 충전 사이클에서는 충전기이고, 배터리(10)에서 전력을 방전하는 방전 사이클에서는 부하일 수 있다.The
BMS(40)는 바이패스 회로(41), 셀 모니터링 IC(43) 및 메인 제어 회로(45)를 포함한다. The
바이패스 회로(41)는 복수의 배터리 셀 각각에 병렬 연결되어, 온 동작으로 병렬 연결된 배터리 셀을 배터리(10)에서 전기적으로 분리하는 복수의 분기 스위치(branch switch)를 포함할 수 있다. The
도 1을 참고하면, 충전 사이클에서 분기 스위치가 온 되면, 병렬 연결된 배터리 셀에 공급되는 전력은 인접한 다른 배터리 셀로 바이패스 될 수 있다. 방전 사이클에서 분기 스위치가 온 되면, 병렬 연결된 배터리 셀에서 전력은 방전되지 않을 수 있다. 즉, 분기 스위치가 턴 온 되면, 병렬 연결된 배터리 셀은 배터리(10)에서 전기적으로 분리될 수 있다. Referring to FIG. 1 , when a branch switch is turned on in a charging cycle, power supplied to battery cells connected in parallel may be bypassed to other adjacent battery cells. When the branch switch is turned on in the discharge cycle, power may not be discharged from the battery cells connected in parallel. That is, when the branch switch is turned on, battery cells connected in parallel may be electrically separated from the
셀 모니터링 IC(43)는 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln) 각각의 양극 및 음극에 전기적으로 연결되어, 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln) 각각의 셀 전압을 측정한다. 전류센서(20)에 의해 측정된 배터리 전류 값은 셀 모니터링 IC(43)로 전달될 수 있다. 셀 모니터링 IC(43)는 측정된 셀 전압 및 배터리 전류에 대한 정보를 메인 제어 회로(45)에 전달한다. 구체적으로, 셀 모니터링 IC(43)는 충전 및 방전이 발생하지 않는 휴식(rest) 기간에 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln) 각각의 셀 전압을 소정 주기 마다 측정하고, 측정된 셀 전압에 기초하여 셀 전류를 계산할 수 있다. 셀 모니터링 IC(43)는 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln) 각각의 셀 전압 및 셀 전류를 메인 제어 회로(45)에 전달할 수 있다. The
도 1을 참고하면, 셀 모니터링 IC(43)는 메인 제어 회로(45)의 제어에 따라, 제어신호(SC[1] -SC[n])를 생성하여 바이패스 회로(41) 내 복수의 분기 스위치(SW1-SWn) 각각의 온/오프를 제어할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the
메인 제어 회로(45)는, 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln) 각각의 셀 전압이 충전 상한전압(charge final voltage) 또는 방전 하한전압(discharge final voltage)에 도달하는 순서를 확인하고, 도달 순서에 따라 바이패스 회로(41) 제어 및 충/방전 사이클을 종료할 수 있다. The
도 2는 일 실시예에 따라 충전 사이클에서 배터리의 열화를 저감하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of reducing deterioration of a battery in a charging cycle according to an exemplary embodiment.
이하, 도 1 및 도 2를 참고하여, 충전 사이클에서 배터리의 열화를 저감하는 방법 및 그 방법을 제공하는 BMS를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 2 , a method for reducing deterioration of a battery in a charging cycle and a BMS providing the method will be described in detail.
우선, 외부장치의 전력으로 배터리(10)를 충전하는 충전 사이클이 시작되면, BMS(40)는 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln) 중에서 셀 전압이 충전 상한전압(charge final voltage, Vmax)에 첫 번째로 도달한 제1 충전 배터리 셀을 검출한다(S110, S120). First, when a charging cycle in which the
충전 상한전압(Vmax)은, 배터리 셀이 위험하지 않는 범위에서 충전 가능한 최대 전압(Max Voltage)일 수 있다. 충전 상한전압(Vmax)이 높을수록 배터리 셀의 용량은 증가할 수 있으나, 과충전은 배터리 셀을 위험하게 만들 수 있다. 이에, 충전 상한전압(Vmax)은 배터리 셀 용량과 안정성을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다. 제1 충전 배터리 셀은, 셀 전압이 충전 상한전압(Vmax)에 첫 번째로 도달한 배터리 셀을 지시할 수 있다. The charging upper limit voltage (Vmax) may be a maximum voltage (Max Voltage) that can be charged in a range in which the battery cell is not dangerous. The capacity of the battery cell may increase as the charging upper limit voltage Vmax is higher, but overcharging may make the battery cell dangerous. Accordingly, the charging upper limit voltage Vmax may be appropriately set in consideration of battery cell capacity and stability. The first rechargeable battery cell may indicate a battery cell whose cell voltage first reaches the charging upper limit voltage Vmax.
다음으로, BMS(40)는 제1 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 한다(S130). Next, the
제1 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치는, 온 동작으로 병렬 연결된 제1 충전 배터리 셀을 배터리(10)에서 전기적으로 분리할 수 있다. 그러면, 제1 충전 배터리 셀에 공급되는 전력은 인접한 다른 배터리 셀로 바이패스되고, 제1 충전 배터리 셀을 제외한 나머지 배터리 셀의 셀 전압이 충전 상한전압에 도달할 때까지 제1 충전 배터리 셀이 계속 충전되는 과충전 상태를 차단할 수 있다. 즉, 제1 충전 배터리 셀의 퇴화(열화)가 가속화되는 것을 예방할 수 있다. The branch switch connected in parallel to the first rechargeable battery cell may electrically separate the first rechargeable battery cell connected in parallel from the
다음으로, BMS(40)는 셀 전압이 충전 상한전압(Vmax)에 두 번째로 도달한 제2 충전 배터리 셀을 검출한다(S140). Next, the
배터리(10)가 5개의 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell3, Cell4, Ce115)을 포함하고, 제3 배터리 셀(Cell3)이 제1 충전 배터리 셀로 검출된 것으로 가정하자. 그러면, BMS(40)는 제3 배터리 셀(Cell3)을 제외한 제1, 2, 4, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell4, Ce115) 각각의 셀 전압을 모니터링하고, 제1, 2, 4, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell4, Ce115) 각각의 셀 전압 중 충전 상한전압(Vmax)에 먼저 도달한 배터리 셀을 제2 충전 배터리 셀로 검출할 수 있다. Assume that the
다음으로, 제2 충전 배터리 셀이 검출되면, BMS(40)는 충전 사이클을 종료한다(S150). Next, when the second rechargeable battery cell is detected, the
제3 배터리 셀(Cell3)이 열화(퇴화) 등에 의해 기 설정된 범위 내의 성능을 갖지 못하는 결함 있는 배터리 셀이고, 제1, 2, 4, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell4, Ce115)은 기 설정된 범위 내의 성능을 갖는 정상범주 내에 있는 배터리 셀로 가정하자. 그러면, 제1, 2, 4, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell4, Ce115) 각각의 셀 전압은 소정의 범위 내에서 동일하게 증가 또는 감소할 수 있다. The third battery cell (Cell3) is a defective battery cell that does not have performance within a predetermined range due to deterioration (degeneration), etc., and the first, second, fourth, and fifth battery cells (Cell1, Cell2, Cell4, Ce115) have a predetermined Assume a battery cell within the normal range with performance within the range. Then, the cell voltage of each of the first, second, fourth, and fifth battery cells (Cell1, Cell2, Cell4, and Ce115) may be equally increased or decreased within a predetermined range.
일 실시예에 따라, 제1, 2, 4, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell4, Ce115) 중 하나가 제2 충전 배터리 셀로 검출될 때, BMS(40)가 충전 사이클을 종료하더라도 제1, 2, 4, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell4, Ce115) 각각은 가용 용량 범위에 근접하게 충전된 상태일 수 있다. 그러면, 제1 충전 배터리 셀의 퇴화(열화)가 가속화되는 것을 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 나머지 배터리 셀들을 가용 용량까지 충전할 수 있다. According to an embodiment, when one of the first, second, fourth, and fifth battery cells Cell1, Cell2, Cell4, and Ce115 is detected as the second rechargeable battery cell, even if the
도 3은 다른 실시예에 따라 충전 사이클에서 배터리의 열화를 저감하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a method of reducing deterioration of a battery in a charging cycle according to another embodiment.
이하, 도 1 및 도 3을 참고하여, 충전 사이클에서 배터리의 열화를 저감하는 방법 및 그 방법을 제공하는 BMS를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 3 , a method for reducing deterioration of a battery in a charging cycle and a BMS providing the method will be described in detail.
도 3을 참고하면, 외부장치의 전력으로 배터리(10)를 충전하는 충전 사이클이 시작되면, BMS(40)는 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln) 중에서 셀 전압이 충전 상한전압(charge final voltage, Vmax)에 도달한 충전 배터리 셀을 검출한다(S210, S220). Referring to FIG. 3 , when a charging cycle for charging the
충전 배터리 셀은, 셀 전압이 충전 상한전압(Vmax)에 도달한 배터리 셀일 수 있다. 예를 들어, BMS(40)는, 셀 전압이 충전 상한전압(Vmax)에 첫 번째로 도달한The rechargeable battery cell may be a battery cell whose cell voltage reaches the charging upper limit voltage Vmax. For example, the
제1 충전 배터리 셀을 검출할 수 있다. 이후, 이하 설명할 제1 임계값에 따라, BMS(40)는, 셀 전압이 충전 상한전압(Vmax)에 두 번째로 도달한 제2 충전 배터리 셀, 셀 전압이 충전 상한전압(Vmax)에 세 번째로 도달한 제3 충전 배터리 셀 등을 순차로 검출할 수 있다. A first rechargeable battery cell may be detected. Thereafter, according to a first threshold value to be described below, the
다음으로, BMS(40)는 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 한다(S230). Next, the BMS (40) turns on the branch switch connected in parallel to the rechargeable battery cell (S230).
충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치는, 온 동작으로 충전 배터리 셀을 배터리(10)에서 전기적으로 분리할 수 있다. 예를 들어, 제1 충전 배터리 셀, 제2 충전 배터리 셀, 제3 충전 배터리 셀이 순차로 검출되면, BMS(40) 제1 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치, 제2 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치, 제3 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 순차로 턴 온 할 수 있다. The branch switch connected in parallel to the rechargeable battery cell may electrically separate the rechargeable battery cell from the
다음으로, BMS(40)는 검출된 충전 배터리 셀의 개수가 제1 임계값 이상인지 여부를 판단한다(S240).Next, the
다음으로, 판단결과 충전 배터리 셀의 개수가 제1 임계값 미만이면(S240, No), BMS(40)는 S220 단계 및 S230 단계를 반복한다. Next, if the determination result is that the number of rechargeable battery cells is less than the first threshold value (S240, No), the
다음으로, 판단결과, 충전 배터리 셀의 개수가 제1 임계값 이상이면(S240, Yes), BMS(40)는 검출시간(ΔT)이 제2 임계값 이상인지 여부를 판단한다(S250). Next, as a result of the determination, if the number of rechargeable battery cells is greater than or equal to the first threshold (S240, Yes), the
예를 들어, 제1 임계값이 자연수 3인 경우를 가정하자. S220 단계 및 S230 단계에 따라, BMS(40)는 제1 충전 배터리 셀의 검출 및 제1 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치의 턴 온, 제2 충전 배터리 셀의 검출 및 제2 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치의 턴 온 단계를 수행할 수 있다. 이후, 제3 충전 배터리 셀이 검출되면(S240, Yes), BMS(40)는, 제3 충전 배터리 셀에 대한 검출시간(ΔT)이 제2 임계값 이상인지 여부를 판단한다.For example, assume that the first threshold is the
다음으로, 판단결과 검출시간(ΔT)이 제2 임계값 미만이면(S250, No), BMS(40)는 S220 단계, S230 단계, 및 S240단계를 반복한다. Next, if the determination result detection time (ΔT) is less than the second threshold value (S250, No), the
검출시간(ΔT)은 제N 충전 배터리 셀의 검출시점(TN)과 제N-1 충전 배터리 셀의 검출시점(TN-1) 사이의 시간일 수 있다. 예를 들어, 제1 임계값은 자연수 3이고, 제2 임계값은 5초이며, 현재(N) 검출된 제2 충전 배터리 셀의 검출시점(TN)은 20초이고, 직전(N-1) 검출된 제1 충전 배터리 셀의 검출시점(TN-1)은 18초라고 가정하자. BMS(40)는 제2 충전 배터리 셀이 검출되면(S240, Yes), 제1 충전 배터리 셀이 검출된 시점(TN-1)과 제2 충전 배터리 셀이 검출된 시점(TN) 사이의 검출시간(ΔT=TN-TN-1=20초-18초=2초)을 산출하고, 산출된 검출시간(ΔT=2초)이 제2 임계값(5초) 미만으로 판단할 수 있다. The detection time ΔT may be a time between the detection time T N of the Nth rechargeable battery cell and the detection time T N−1 of the N−1th rechargeable battery cell. For example, the first threshold value is the
현재(N) 검출된 제2 충전 배터리 셀의 검출시점(TN)이 직전(N-1) 검출된 제1 충전 배터리 셀의 검출시점(TN-1)과 시간차가 작은 경우(ΔT ≤ 제2 임계값), 제1 충전 배터리 셀과 제2 충전 배터리 셀은 유사한 전압 거동을 보이는 결함 있는 배터리 셀일 수 있다. 따라서, 정상 범주 내에 있는 배터리 셀의 셀 전압이 충전 상한전압(Vmax)에 도달할 때까지, BMS(40)는 S220 단계, S230 단계, 및 S240단계를 반복하여 충전 사이클을 유지할 수 있다. When the current (N) detection time point (T N ) of the second rechargeable battery cell is small ( ΔT ≤
다음으로, 판단결과 충전 배터리 셀의 검출시간(ΔT)이 제2 임계값 이상이면(S250, Yes), BMS(40)는 충전 사이클을 종료한다(S260).Next, if the detection time (ΔT) of the charged battery cell is equal to or greater than the second threshold (S250, Yes) as a result of the determination, the
예를 들어, 제1 임계값은 자연수 3이고, 제2 임계값은 5초이며, 현재(N) 검출된 제3 충전 배터리 셀의 검출시점(TN)은 27초이고, 직전(N-1) 검출된 제2 충전 배터리 셀의 검출시점(TN-1)은 20초라고 가정하자. BMS(40)는 제3 충전 배터리 셀이 검출되면(S240, Yes), 제2 충전 배터리 셀이 검출된 시점(TN-1)과 제3 충전 배터리 셀이 검출된 시점(TN) 사이의 검출시간(ΔT=TN-TN-1=27초-20초=7초)을 산출하고, 산출된 검출시간(ΔT=7초)이 제2 임계값(5초) 이상으로 판단할 수 있다. For example, the first threshold value is a natural number of 3, the second threshold value is 5 seconds, the current (N) detected time point (T N ) of the third rechargeable battery cell is 27 seconds, and the previous (N-1) ) Assume that the detection time point T N−1 of the detected second rechargeable battery cell is 20 seconds. When the third rechargeable battery cell is detected (S240, Yes), the
현재(N) 검출된 제3 충전 배터리 셀의 검출시점이 직전(N-1) 검출된 제2 충전 배터리 셀의 검출시점(TN-1)과 시간차가 큰 경우(ΔT > 제2 임계값), 제1 및 제2 충전 배터리 셀은 결함 있는 배터리 셀이고, 제3 충전 배터리 셀은 정상 범주 내에 있는 배터리 셀일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 충전 배터리 셀 각각의 셀 전압은 충전 상한전압(Vmax)에 약 18초 및 약 20초에 도달할 수 있다. 제3 충전 배터리 셀의 셀 전압은 제1 및 제2 충전 배터리 셀들의 셀 전압과 비교하여 큰 시간차(약 7초 이상의 시간차)를 갖고 충전 상한전압(Vmax)에 약 27초에 도달할 수 있다. When the current (N) detection time point of the third rechargeable battery cell is large (ΔT > second threshold value) and the detection time point (T N-1 ) of the second rechargeable battery cell detected immediately before (N-1) , the first and second rechargeable battery cells may be defective battery cells, and the third rechargeable battery cell may be a battery cell within a normal range. For example, the cell voltage of each of the first and second rechargeable battery cells may reach the charging upper limit voltage Vmax in about 18 seconds and about 20 seconds. The cell voltage of the third rechargeable battery cell may reach the charging upper limit voltage Vmax in about 27 seconds with a large time difference (a time difference of about 7 seconds or more) compared to the cell voltages of the first and second rechargeable battery cells.
실시예에 따라, 제3 배터리 셀(Cell3) 및 제4 배터리 셀(Cell4) 이 열화(퇴화) 등에 의해 기 설정된 범위 내의 성능을 갖지 못하는 결함 있는 배터리 셀이고, 제1, 2, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Ce115)은 기 설정된 범위 내의 성능을 갖는 정상 범주 내에 있는 배터리 셀로 가정하자. 그러면, 제3 배터리 셀(Cell3) 및 제4 배터리 셀(Cell4) 각각의 셀 전압이 충전 상한전압(Vmax)에 도달하는 시간과 제1, 2, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Ce115) 각각의 셀 전압이 충전 상한전압(Vmax)에 도달하는 시간은 상당한 시간차(ΔT > 제2 임계값)를 보일 수 있다. According to an embodiment, the third battery cell Cell3 and the fourth battery cell Cell4 are defective battery cells that do not have performance within a predetermined range due to deterioration (degeneration), and the first, second, and fifth battery cells ( It is assumed that Cell1, Cell2, and Ce115) are battery cells within a normal range having performance within a preset range. Then, the time for the cell voltage of each of the third battery cell Cell3 and the fourth battery cell Cell4 to reach the charging upper limit voltage Vmax and the time for each of the first, second, and fifth battery cells Cell1, Cell2, and Ce115 The time for the cell voltage to reach the charging upper limit voltage Vmax may show a significant time difference (ΔT > second threshold value).
도 4는 일 실시예에 따라 방전 사이클에서 배터리의 열화를 저감하는 방법을 설명하는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of reducing deterioration of a battery in a discharge cycle according to an exemplary embodiment.
이하, 도 1 및 도 4를 참고하여, 방전 사이클에서 배터리의 열화를 저감하는 방법 및 그 방법을 제공하는 BMS를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 4 , a method for reducing deterioration of a battery in a discharge cycle and a BMS providing the method will be described in detail.
도 4를 참고하면, 우선, 배터리(10)의 방전된 전력을 외부장치에 공급하는 방전 사이클이 시작되면, BMS(40)는 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln) 중에서 셀 전압이 방전 하한전압(discharge final voltage, Vmin)에 첫 번째로 도달한 제1 방전 배터리 셀을 검출한다(S310, S320). Referring to FIG. 4 , first, when a discharge cycle for supplying discharged power of the
방전 하한전압(Vmin)은, 배터리 셀이 위험하지 않는 범위에서 방전 가능한 최저 전압(Min Voltage)일 수 있다. 방전 하한전압(Vmin)이 낮을수록 배터리 셀의 용량은 증가할 수 있으나, 과방전은 배터리 셀을 위험하게 만들 수 있다. 이에, 방전 하한전압(Vmin)은 배터리 셀 용량과 안정성을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다. The discharge lower limit voltage (Vmin) may be the lowest voltage (Min Voltage) at which the battery cell can be discharged in a non-hazardous range. As the discharge lower limit voltage (Vmin) is lowered, the capacity of the battery cell may increase, but overdischarge may make the battery cell dangerous. Accordingly, the discharge lower limit voltage Vmin may be appropriately set in consideration of battery cell capacity and stability.
제1 방전 배터리 셀은, 셀 전압이 방전 하한전압(Vmin)에 첫 번째로 도달한 배터리 셀을 지시할 수 있다. The first discharged battery cell may indicate a battery cell whose cell voltage first reaches the discharge lower limit voltage Vmin.
다음으로, BMS(40)는 제1 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 한다(S330). Next, the
제1 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치는, 온 동작으로 병렬 연결된 제1 방전 배터리 셀을 배터리(10)에서 전기적으로 분리할 수 있다. 그러면, 제1 방전 배터리 셀을 제외한 나머지 배터리 셀의 셀 전압이 방전 하한전압(Vmin)에 도달할 때까지 제1 방전 배터리 셀에서 전력은 방전되지 않아, 제1 방전 배터리 셀이 계속 방전되는 과방전 상태를 차단할 수 있다. 그로 인해, 제1 방전 배터리 셀의 퇴화(열화)가 가속화되는 것을 예방할 수 있다. The branch switch connected in parallel to the first discharged battery cell may electrically separate the first discharged battery cell connected in parallel from the
다음으로, BMS(40)는 셀 전압이 방전 하한전압(Vmin)에 두 번째로 도달한 제2 방전 배터리 셀을 검출한다(S340). Next, the
배터리(10)가 5개의 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell3, Cell4, Ce115)을 포함하고, 제3 배터리 셀(Cell3)이 제1 방전 배터리 셀로 검출된 것으로 가정하자. 그러면, BMS(40)는 제3 배터리 셀(Cell3)을 제외한 제1, 2, 4, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell4, Ce115) 각각의 셀 전압을 모니터링하고, 제1, 2, 4, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell4, Ce115) 각각의 셀 전압 중 방전 하한전압(Vmin)에 먼저 도달한 배터리 셀을 제2 방전 배터리 셀로 검출할 수 있다. Assume that the
다음으로, 제2 방전 배터리 셀이 검출되면, BMS(40)는 방전 사이클을 종료한다(S350). Next, when the second discharged battery cell is detected, the
제3 배터리 셀(Cell3)이 열화(퇴화) 등에 의해 기 설정된 범위 내의 성능을 갖지 못하는 결함 있는 배터리 셀이고, 제1, 2, 4, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell4, Ce115)은 기 설정된 범위 내의 성능을 갖는 정상범주 내에 있는 배터리 셀로 가정하자. 그러면, 제1, 2, 4, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell4, Ce115) 각각의 셀 전압은 소정의 범위 내에서 동일하게 증감할 수 있다. The third battery cell (Cell3) is a defective battery cell that does not have performance within a predetermined range due to deterioration (degeneration), etc., and the first, second, fourth, and fifth battery cells (Cell1, Cell2, Cell4, Ce115) have a predetermined Assume a battery cell within the normal range with performance within the range. Then, the cell voltage of each of the first, second, fourth, and fifth battery cells (Cell1, Cell2, Cell4, and Ce115) may increase or decrease equally within a predetermined range.
일 실시예에 따라, 제1, 2, 4, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell4, Ce115) 중 하나가 제2 방전 배터리 셀로 검출될 때, BMS(40)가 방전 사이클을 종료하더라도 제1, 2, 4, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Cell4, Ce115) 각각은 가용 용량 범위까지 방전할 수 있다. 그러면, 제1 방전 배터리 셀의 퇴화(열화)가 가속화되는 것을 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 나머지 배터리 셀들은 가용 용량을 모두 사용할 수 있다.According to an embodiment, when one of the first, second, fourth, and fifth battery cells Cell1, Cell2, Cell4, and Ce115 is detected as the second discharged battery cell, even if the
도 5는 다른 실시예에 따라 방전 사이클에서 배터리의 열화를 저감하는 방법을 설명하는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of reducing deterioration of a battery in a discharge cycle according to another embodiment.
이하, 도 1 및 도 5를 참고하여, 방전 사이클에서 배터리의 열화를 저감하는 방법 및 그 방법을 제공하는 BMS를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 5 , a method for reducing deterioration of a battery in a discharge cycle and a BMS providing the method will be described in detail.
도 5를 참고하면, 배터리(10)의 방전된 전력을 외부장치에 공급하는 방전 사이클이 시작되면, BMS(40)는 복수의 배터리 셀(Cell1-Celln) 중에서 셀 전압이 방전 하한전압(discharge final voltage, Vmin)에 도달한 방전 배터리 셀을 검출한다(S410, S420). Referring to FIG. 5 , when a discharge cycle for supplying discharged power of the
방전 배터리 셀은, 셀 전압이 방전 하한전압(Vmin)에 도달한 배터리 셀일 수 있다. 예를 들어, BMS(40)는, 셀 전압이 방전 하한전압(Vmin)에 첫 번째로 도달한A discharged battery cell may be a battery cell whose cell voltage reaches the discharge lower limit voltage Vmin. For example, the
제1 방전 배터리 셀을 검출할 수 있다. 이후, 이하 설명할 제1 임계값에 따라, BMS(40)는, 셀 전압이 방전 하한전압(Vmin)에 두 번째로 도달한 제2 방전 배터리 셀, 셀 전압이 방전 하한전압(Vmin)에 세 번째로 도달한 제3 방전 배터리 셀 등을 순차로 검출할 수 있다. A first discharged battery cell may be detected. Thereafter, according to a first threshold value to be described below, the
다음으로, BMS(40)는 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 한다(S430). Next, the
방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치는, 온 동작으로 방전 배터리 셀을 배터리(10)에서 전기적으로 분리할 수 있다. 예를 들어, 제1 방전 배터리 셀, 제2 방전 배터리 셀, 제3 방전 배터리 셀이 순차로 검출되면, BMS(40) 제1 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치, 제2 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치, 제3 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 순차로 턴 온 할 수 있다. The branch switch connected in parallel to the discharged battery cell may electrically separate the discharged battery cell from the
다음으로, BMS(40)는 검출된 방전 배터리 셀의 개수가 제1 임계값 이상인지 여부를 판단한다(S440).Next, the
다음으로, 판단결과 방전 배터리 셀의 개수가 제1 임계값 미만이면(S440, No), BMS(40)는 S420 단계 및 S430 단계를 반복한다. Next, as a result of the determination, if the number of discharged battery cells is less than the first threshold value (S440, No), the
다음으로, 판단결과, 충전 배터리 셀의 개수가 제1 임계값 이상이면(S440, Yes), BMS(40)는 방전 배터리 셀의 검출시간(ΔT)이 제2 임계값 이상인지 여부를 판단한다(S450). Next, as a result of the determination, if the number of charged battery cells is greater than or equal to the first threshold (S440, Yes), the
예를 들어, 제1 임계값이 자연수 3인 경우를 가정하자. S420 단계 및 S430 단계에 따라, BMS(40)는 제1 방전 배터리 셀의 검출 및 제1 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치의 턴 온, 제2 방전 배터리 셀의 검출 및 제2 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치의 턴 온 단계를 수행할 수 있다. 이후, 제3 방전 배터리 셀이 검출되면(S440, Yes), BMS(40)는, 검출시간(ΔT)이 제2 임계값 이상인지 여부를 판단한다.For example, assume that the first threshold is the
다음으로, 판단결과 충전 배터리 셀의 검출시간(ΔT)이 제2 임계값 미만이면(S450, No), BMS(40)는 S420 단계, S430 단계, 및 S440단계를 반복한다. Next, if the detection time (ΔT) of the charged battery cell is less than the second threshold (S450, No) as a result of the determination, the
검출시간(ΔT)은 제N 방전 배터리 셀의 검출시점(TN)과 제N-1 방전 배터리 셀의 검출시점(TN-1) 사이의 시간일 수 있다. 예를 들어, 제1 임계값은 자연수 2이고, 제2 임계값은 5초이며, 현재(N) 검출된 제2 방전 배터리 셀의 검출시점(TN)은 20초이고, 직전(N-1) 검출된 제1 방전 배터리 셀의 검출시점(TN-1)은 18초라고 가정하자. BMS(40)는 제2 방전 배터리 셀이 검출되면(S440, Yes), 검출시간(ΔT=TN-TN-1=20초-18초=2초)을 산출하고, 산출된 검출시간(ΔT)이 제2 임계값(5초) 미만으로 판단할 수 있다. The detection time ΔT may be a time between the detection time T N of the Nth discharge battery cell and the detection time T N−1 of the N−1th discharge battery cell. For example, the first threshold is a natural number of 2, the second threshold is 5 seconds, the current (N) detection time point (T N ) of the detected second discharged battery cell is 20 seconds, and just before (N-1) ) Assume that the detection time point T N−1 of the first discharged battery cell is 18 seconds. When the second discharged battery cell is detected (S440, Yes), the
현재(N) 검출된 제2 방전 배터리 셀의 검출시점(TN)이 직전(N-1) 검출된 제1 방전 배터리 셀의 검출시점(TN-1)과 시간차가 작은 경우(ΔT ≤ 제2 임계값), 제1 방전 배터리 셀과 제2 전 배터리 셀은 유사한 전압 거동을 보이는 결함 있는 배터리 셀일 수 있다. 따라서, 정상 범주 내에 있는 배터리 셀의 셀 전압이 방전 하한전압(Vmin)에 도달할 때까지, BMS(40)는 S420 단계, S430 단계, 및 S440단계를 반복하여 방전 사이클을 유지할 수 있다. When the current (N) detection time point (T N ) of the second discharge battery cell is small (ΔT ≤ th 2 threshold), the first discharged battery cell and the second full battery cell may be defective battery cells exhibiting similar voltage behavior. Accordingly, the
다음으로, 판단결과 방전 배터리 셀의 검출시간(ΔT)이 제2 임계값 이상이면(S450, Yes), BMS(40)는 방전 사이클을 종료한다(S460).Next, as a result of the determination, if the detection time ΔT of the discharged battery cell is equal to or greater than the second threshold (S450, Yes), the
예를 들어, 제1 임계값은 자연수 3이고, 제2 임계값은 5초이며, 현재(N) 검출된 제3 방전 배터리 셀의 검출시점(TN)은 27초이고, 직전(N-1) 검출된 제2 방전 배터리 셀의 검출시점(TN-1)은 20초라고 가정하자. BMS(40)는 제3 방전 배터리 셀이 검출되면(S440, Yes), 검출시간(ΔT=TN-TN-1=27초-20초=7초)을 산출하고, 산출된 검출시간(ΔT=7초)이 제2 임계값(5초) 이상으로 판단할 수 있다. For example, the first threshold value is the
현재(N) 검출된 제3 방전 배터리 셀의 검출시점이 직전(N-1) 검출된 제2 방전 배터리 셀의 검출시점(TN-1)과 시간차가 큰 경우(ΔT > 제2 임계값), 제1 및 제2 방전 배터리 셀은 결함 있는 배터리 셀이고, 제3 방전 배터리 셀은 정상 범주 내에 있는 배터리 셀일 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 방전 배터리 셀은 결함 있는 배터리 셀로 각각의 셀 전압은 방전 하한전압(Vmin)에 약18초 및 약20초에 도달할 수 있다. 제3 방전 배터리 셀의 셀 전압은 제1 및 제2 방전 배터리 셀들의 셀 전압과 비교하여 큰 시간차(약 7초 이상의 시간차)를 갖고 방전 하한전압(Vmin)에 약 27초에 도달할 수 있다. If the current (N) detection time point of the third discharge battery cell and the detection time point (T N-1) of the second discharge battery cell detected immediately before ( N-1 ) are large (ΔT > second threshold value) , the first and second discharged battery cells may be defective battery cells, and the third discharged battery cell may be a battery cell within a normal range. For example, the first and second discharged battery cells are defective battery cells, and each cell voltage may reach the discharge lower limit voltage (Vmin) in about 18 seconds and about 20 seconds. The cell voltage of the third discharge battery cell may reach the discharge lower limit voltage Vmin in about 27 seconds with a large time difference (a time difference of about 7 seconds or more) compared to the cell voltages of the first and second discharge battery cells.
실시예에 따라, 제3 배터리 셀(Cell3) 및 제4 배터리 셀(Cell4) 이 열화(퇴화) 등에 의해 기 설정된 범위 내의 성능을 갖지 못하는 결함 있는 배터리 셀이고, 제1, 2, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Ce115)은 기 설정된 범위 내의 성능을 갖는 정상 범주 내에 있는 배터리 셀로 가정하자. 그러면, 제3 배터리 셀(Cell3) 및 제4 배터리 셀(Cell4) 각각의 셀 전압이 방전 하한전압(Vmin)에 도달하는 시간과 제1, 2, 5 배터리 셀(Cell1, Cell2, Ce115) 각각의 셀 전압이 방전 하한전압(Vmin)에 도달하는 시간은 상당한 시간차(ΔT > 제2 임계값)를 보일 수 있다. According to an embodiment, the third battery cell Cell3 and the fourth battery cell Cell4 are defective battery cells that do not have performance within a predetermined range due to deterioration (degeneration), and the first, second, and fifth battery cells ( It is assumed that Cell1, Cell2, and Ce115) are battery cells within a normal range having performance within a preset range. Then, the time for the cell voltage of each of the third battery cell Cell3 and the fourth battery cell Cell4 to reach the discharge lower limit voltage Vmin and the time for each of the first, second, and fifth battery cells Cell1, Cell2, and Ce115 The time for the cell voltage to reach the discharge lower limit voltage Vmin may show a considerable time difference (ΔT > second threshold value).
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다. 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 in the field to which the present invention belongs are also the rights of the present invention. belong to the range
Claims (14)
상기 복수의 배터리 셀 각각에 병렬 연결되어, 온 동작으로 병렬 연결된 배터리 셀을 상기 배터리와 전기적으로 분리하는 복수의 분기 스위치를 포함하는 바이패스 회로,
상기 복수의 배터리 셀 각각의 양단에 연결되어 상기 복수의 배터리 셀 각각의 셀 전압을 측정하는 셀 모니터링 IC, 그리고
외부장치의 전력으로 상기 배터리를 충전하는 충전 사이클에서, 셀 전압이 충전 상한전압에 첫 번째로 도달한 제1 충전 배터리 셀이 검출되면, 상기 제1 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 메인 제어 회로를 포함하는, 배터리 관리 시스템. A battery management system (BMS) that reduces deterioration of a battery including a plurality of battery cells,
A bypass circuit including a plurality of branch switches connected in parallel to each of the plurality of battery cells and electrically separating the battery cells connected in parallel from the battery in an on operation;
A cell monitoring IC connected to both ends of each of the plurality of battery cells to measure a cell voltage of each of the plurality of battery cells; and
Turning on a branch switch connected in parallel to the first rechargeable battery cell when a first rechargeable battery cell whose cell voltage first reaches the charging upper limit voltage is detected in a charging cycle for charging the battery with power from an external device. A battery management system, including a main control circuit.
상기 메인 제어 회로는,
상기 충전 사이클에서 셀 전압이 상기 충전 상한전압에 두 번째로 도달한 제2 충전 배터리 셀이 검출되면, 상기 충전 사이클을 종료하는, 배터리 관리 시스템. According to claim 1,
The main control circuit,
When a second charged battery cell whose cell voltage reaches the charging upper limit voltage for the second time in the charging cycle is detected, the battery management system terminates the charging cycle.
상기 메인 제어 회로는,
상기 배터리의 방전된 전력을 상기 외부장치에 공급하는 방전 사이클에서, 셀 전압이 방전 하한전압에 첫 번째로 도달한 제1 방전 배터리 셀이 검출되면, 상기 제1 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는, 배터리 관리 시스템.According to claim 1,
The main control circuit,
In a discharge cycle for supplying the discharged power of the battery to the external device, when a first discharged battery cell whose cell voltage first reaches the discharge lower limit voltage is detected, a branch switch connected in parallel to the first discharged battery cell is operated. The battery management system which turns on.
상기 메인 제어 회로는,
상기 방전 사이클에서 셀 전압이 상기 방전 하한전압에 두 번째로 도달한 제2 방전 배터리 셀이 검출되면, 상기 방전 사이클을 종료하는, 배터리 관리 시스템.According to claim 3,
The main control circuit,
When a second discharge battery cell whose cell voltage reaches the discharge lower limit voltage for the second time in the discharge cycle is detected, the battery management system terminates the discharge cycle.
외부장치의 전력으로 상기 배터리를 충전하는 충전 사이클이 시작되면, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 셀 전압이 충전 상한전압에 첫 번째로 도달한 제1 충전 배터리 셀을 검출하는 단계, 그리고
상기 제1 충전 배터리 셀이 검출되면, 상기 제1 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 단계를 포함하고,
상기 제1 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치는,
온 동작으로 상기 제1 충전 배터리 셀을 상기 배터리와 전기적으로 분리하는, 배터리의 열화 저감방법. A method for reducing deterioration of a battery including a plurality of battery cells by a battery management system (BMS),
When a charging cycle for charging the battery with power from an external device starts, detecting a first charged battery cell whose cell voltage first reaches an upper charging limit voltage among the plurality of battery cells; and
When the first rechargeable battery cell is detected, turning on a branch switch connected in parallel to the first rechargeable battery cell,
A branch switch connected in parallel to the first rechargeable battery cell,
A method of reducing deterioration of a battery, wherein the first rechargeable battery cell is electrically separated from the battery by an on operation.
상기 분기 스위치를 턴 온 하는 단계 이후에,
셀 전압이 상기 충전 상한전압에 두 번째로 도달한 제2 충전 배터리 셀을 검출하는 단계, 그리고
상기 제2 충전 배터리 셀이 검출되면, 상기 충전 사이클을 종료하는 단계를 더 포함하는, 배터리의 열화 저감방법.According to claim 5,
After turning on the branch switch,
detecting a second rechargeable battery cell whose cell voltage reaches the charging upper limit voltage a second time; and
The method of reducing deterioration of a battery further comprising terminating the charging cycle when the second rechargeable battery cell is detected.
상기 배터리의 방전된 전력을 외부장치에 공급하는 방전 사이클이 시작되면, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 셀 전압이 방전 하한전압에 첫 번째로 도달한 제1 방전 배터리 셀을 검출하는 단계, 그리고
상기 제1 방전 배터리 셀이 검출되면, 상기 제1 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 단계를 포함하고,
상기 제1 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치는,
온 동작으로 상기 제1 방전 배터리 셀을 상기 배터리와 전기적으로 분리하는, 배터리의 열화 저감방법. A method for reducing deterioration of a battery including a plurality of battery cells by a battery management system (BMS),
When a discharge cycle for supplying discharged power of the battery to an external device starts, detecting a first discharged battery cell whose cell voltage first reaches a discharge lower limit voltage among the plurality of battery cells; and
When the first discharge battery cell is detected, turning on a branch switch connected in parallel to the first discharge battery cell,
A branch switch connected in parallel to the first discharged battery cell,
A method of reducing deterioration of a battery, wherein the first discharged battery cell is electrically separated from the battery by an on operation.
상기 제1 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 단계 이후에,
셀 전압이 상기 방전 하한전압에 두 번째로 도달한 제2 방전 배터리 셀의 검출하는 단계, 그리고
상기 제2 방전 배터리 셀이 검출되면, 상기 방전 사이클을 종료하는 단계를 더 포함하는, 배터리의 열화 저감방법.According to claim 7,
After turning on the branch switch connected in parallel to the first discharged battery cell,
detecting a second discharged battery cell whose cell voltage reaches the discharge lower limit voltage a second time; and
The method of reducing deterioration of a battery further comprising terminating the discharge cycle when the second discharged battery cell is detected.
상기 복수의 배터리 셀 각각에 병렬 연결되어, 온 동작으로 병렬 연결된 배터리 셀을 상기 배터리와 전기적으로 분리하는 복수의 분기 스위치를 포함하는 바이패스 회로,
상기 복수의 배터리 셀 각각의 양단에 연결되어 상기 복수의 배터리 셀 각각의 셀 전압을 측정하는 셀 모니터링 IC, 그리고
외부장치의 전력으로 상기 배터리를 충전하는 충전 사이클에서, 셀 전압이 충전 상한전압에 도달한 충전 배터리 셀이 검출되면, 상기 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 메인 제어 회로를 포함하고,
상기 메인 제어 회로는,
상기 충전 배터리 셀의 총 개수가 제1 임계값 이상이고, 제N 충전 배터리 셀의 검출시점과 제N-1 충전 배터리 셀의 검출시점 사이의 시간인 제1 검출시간이 제2 임계값 이상이면, 상기 충전 사이클을 종료하는, 배터리 관리 시스템. A battery management system (BMS) that reduces deterioration of a battery including a plurality of battery cells,
A bypass circuit including a plurality of branch switches connected in parallel to each of the plurality of battery cells and electrically separating the battery cells connected in parallel from the battery in an on operation;
A cell monitoring IC connected to both ends of each of the plurality of battery cells to measure a cell voltage of each of the plurality of battery cells; and
In a charging cycle in which the battery is charged with power from an external device, a main control circuit turning on a branch switch connected in parallel to the rechargeable battery cell when a rechargeable battery cell whose cell voltage reaches an upper charging limit voltage is detected,
The main control circuit,
When the total number of rechargeable battery cells is greater than or equal to a first threshold and the first detection time, which is the time between the detection time of the Nth rechargeable battery cell and the detection time of the N−1th rechargeable battery cell, is greater than or equal to the second threshold, Ending the charge cycle, the battery management system.
상기 메인 제어 회로는,
상기 제1 검출시간이 상기 제2 임계값 미만이면, 상기 충전 사이클을 유지하는, 배터리 관리 시스템. According to claim 9,
The main control circuit,
If the first detection time is less than the second threshold, the battery management system maintains the charge cycle.
상기 메인 제어 회로는,
상기 배터리의 방전된 전력을 상기 외부장치에 공급하는 방전 사이클에서, 셀 전압이 방전 하한전압에 도달한 방전 배터리 셀이 검출되면, 상기 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하고,
상기 방전 배터리 셀의 총 개수가 상기 제1 임계값 이상이고, 제N 방전 배터리 셀의 검출시점과 제N-1 방전 배터리 셀의 검출시점 사이의 시간인 제2 검출시간이 상기 제2 임계값 이상이면, 상기 방전 사이클을 종료하는, 배터리 관리 시스템. According to claim 10,
The main control circuit,
In a discharge cycle for supplying the discharged power of the battery to the external device, when a discharged battery cell whose cell voltage reaches the discharge lower limit voltage is detected, a branch switch connected in parallel to the discharged battery cell is turned on,
The total number of discharged battery cells is greater than or equal to the first threshold, and a second detection time, which is the time between the detection time of the Nth discharged battery cell and the detection time of the N−1th discharged battery cell, is greater than or equal to the second threshold. If , the battery management system terminates the discharge cycle.
상기 메인 제어 회로는,
상기 제2 검출시간이 상기 제2 임계값 미만이면, 상기 방전 사이클을 유지하는, 배터리 관리 시스템. According to claim 11,
The main control circuit,
If the second detection time is less than the second threshold, the battery management system maintains the discharge cycle.
외부장치의 전력으로 상기 배터리를 충전하는 충전 사이클이 시작되면, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 셀 전압이 충전 상한전압에 도달한 충전 배터리 셀을 검출하는 단계,
상기 충전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 단계,
상기 충전 배터리 셀의 총 개수가 제1 임계값 이상이면, 제N 충전 배터리 셀의 검출시점과 제N-1 충전 배터리 셀의 검출시점 사이의 시간인 검출시간이 제2 임계값 이상인지 판단하는 단계, 그리고
상기 판단결과 상기 검출시간이 상기 제2 임계값 이상이면, 상기 충전 사이클을 종료하는 단계를 포함하고,
상기 분기 스위치는, 온 동작으로 상기 충전 배터리 셀을 상기 배터리와 전기적으로 분리하는, 배터리의 열화 저감방법. A method for reducing deterioration of a battery including a plurality of battery cells by a battery management system (BMS),
When a charging cycle for charging the battery with power from an external device starts, detecting a charged battery cell whose cell voltage reaches an upper charging limit voltage among the plurality of battery cells;
Turning on a branch switch connected in parallel to the rechargeable battery cell;
If the total number of rechargeable battery cells is equal to or greater than a first threshold, determining whether a detection time, which is a time between the detection time of the Nth rechargeable battery cell and the detection time of the N−1th rechargeable battery cell, is greater than or equal to a second threshold. , and
When the detection time is greater than or equal to the second threshold as a result of the determination, terminating the charging cycle;
The branch switch, in an on operation, electrically separates the rechargeable battery cell from the battery.
상기 배터리의 방전된 전력을 외부장치에 공급하는 방전 사이클이 시작되면, 상기 복수의 배터리 셀 중에서 셀 전압이 방전 하한전압에 도달한 방전 배터리 셀을 검출하는 단계,
상기 방전 배터리 셀에 병렬 연결된 분기 스위치를 턴 온 하는 단계,
상기 방전 배터리 셀의 총 개수가 제1 임계값 이상이면, 제N 방전 배터리 셀의 검출시점과 제N-1 방전 배터리 셀의 검출시점 사이의 시간인 검출시간이 제2 임계값 이상인지 판단하는 단계, 그리고
상기 판단결과 상기 검출시간이 상기 제2 임계값 이상이면, 상기 방전 사이클을 종료하는 단계를 포함하고,
상기 분기 스위치는, 온 동작으로 상기 병렬 연결된 방전 배터리 셀을 상기 배터리와 전기적으로 분리하는, 배터리의 열화 저감방법.
A method for reducing deterioration of a battery including a plurality of battery cells by a battery management system (BMS),
When a discharge cycle for supplying discharged power of the battery to an external device starts, detecting a discharged battery cell whose cell voltage reaches a discharge lower limit voltage among the plurality of battery cells;
Turning on a branch switch connected in parallel to the discharged battery cell;
If the total number of discharged battery cells is equal to or greater than a first threshold, determining whether a detection time, which is a time between detection of the Nth discharged battery cell and detection of the N−1th discharged battery cell, is greater than or equal to a second threshold. , and
terminating the discharge cycle when the detection time is greater than or equal to the second threshold as a result of the determination;
The branch switch electrically separates the discharged battery cells connected in parallel from the battery in an on operation, the method of reducing deterioration of a battery.
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