KR20230046147A - Battery control system and method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 문서에 개시된 실시예들은 배터리 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.Embodiments disclosed herein relate to a battery control system and method.
최근 이차 전지에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 여기서 이차 전지는 충방전이 가능한 전지로서, 종래의 Ni/Cd 전지, Ni/MH 전지 등과 최근의 리튬 이온 전지를 모두 포함하는 의미이다. 이차 전지 중 리튬 이온 전지는 종래의 Ni/Cd 전지, Ni/MH 전지 등에 비하여 에너지 밀도가 훨씬 높다는 장점이 있다, 또한, 리튬 이온 전지는 소형, 경량으로 제작할 수 있어서, 이동 기기의 전원으로 사용된다. 또한, 리튬 이온 전지는 전기 자동차의 전원으로 사용 범위가 확장되어 차세대 에너지 저장 매체로 주목을 받고 있다.Recently, research and development on secondary batteries have been actively conducted. Here, the secondary battery is a battery that can be charged and discharged, and means to include all of the conventional Ni/Cd batteries, Ni/MH batteries, and recent lithium ion batteries. Among secondary batteries, lithium ion batteries have the advantage of much higher energy density than conventional Ni/Cd batteries and Ni/MH batteries. In addition, lithium ion batteries can be manufactured in a small size and light weight, so they are used as a power source for mobile devices. . In addition, the lithium ion battery has been attracting attention as a next-generation energy storage medium as its use range has been expanded as a power source for electric vehicles.
복수의 배터리 셀들로 구성되는 배터리 팩에서 직렬로 연결된 배터리 셀들 간 전압이 고르지 않으면 안전상 문제가 발생할 수 있으므로 전압을 고르게 하기 위하여 셀 밸런싱(cell balancing)이 수행될 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 시스템은 저항을 통한 전압 강하를 통해 전압이 높은 셀의 전압을 전압이 낮은 셀과 비슷한 수준으로 맞출 수 있다. 그러나 이러한 셀 밸런싱은 전압이 낮은 셀을 기준으로 하여 전압을 낮추는 것이므로 불필요한 에너지 소모를 야기하고 셀의 퇴화를 촉진하게 된다. In a battery pack composed of a plurality of battery cells, if voltages between battery cells connected in series are uneven, a safety problem may occur, so cell balancing may be performed to make the voltages even. For example, the battery management system can match the voltage of a cell with a high voltage to a level similar to that of a cell with a low voltage through a voltage drop through a resistor. However, since such cell balancing lowers the voltage based on a cell having a low voltage, unnecessary energy consumption is caused and cell deterioration is accelerated.
본 문서에 개시된 실시예들의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems of the embodiments disclosed in this document are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 문서에 개시된 배터리 제어 시스템은, 직렬로 연결되는 복수의 배터리 셀, 상기 복수의 배터리 셀 각각이 활성화 또는 비활성화 되도록 배치되는 복수의 스위치, 및 상기 복수의 스위치와 연결되는 배터리 관리 시스템을 포함하고, 상기 배터리 관리 시스템은, 상기 복수의 배터리 셀 각각의 전압 또는 SOC를 측정하고, 상기 복수의 배터리 셀들 간 전압 또는 SOC 편차를 확인하고, 및 편차가 임계값 이상인 배터리 셀의 개수가 임계 개수 미만이면, 상기 편차가 상기 임계값 이상인 배터리 셀이 비활성화되도록 상기 복수의 스위치 중 적어도 하나를 제어하도록 설정될 수 있다. A battery control system disclosed in this document includes a plurality of battery cells connected in series, a plurality of switches arranged to activate or deactivate each of the plurality of battery cells, and a battery management system connected to the plurality of switches, The battery management system measures the voltage or SOC of each of the plurality of battery cells, checks the voltage or SOC deviation between the plurality of battery cells, and if the number of battery cells having a deviation greater than or equal to a threshold value is less than the threshold number, It may be configured to control at least one of the plurality of switches so that a battery cell having the deviation equal to or greater than the threshold value is deactivated.
본 문서에 개시된 배터리 제어 시스템의 동작 방법은, 복수의 배터리 셀 각각의 전압 또는 SOC를 측정하는 동작, 상기 복수의 배터리 셀들 간 전압 또는 SOC 편차를 확인하는 동작, 및 편차가 임계값 이상인 배터리 셀의 개수가 임계 개수 미만이면, 상기 편차가 상기 임계값 이상인 배터리 셀이 비활성화되도록 복수의 스위치 중 적어도 하나를 제어하는 동작을 포함할 수 있다. A method of operating a battery control system disclosed in this document includes an operation of measuring a voltage or SOC of each of a plurality of battery cells, an operation of checking a voltage or SOC deviation between the plurality of battery cells, and a battery cell having a deviation greater than or equal to a threshold value. When the number is less than the threshold, controlling at least one of a plurality of switches to deactivate a battery cell having a deviation equal to or greater than the threshold may be performed.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제어 시스템은 셀 밸런싱으로 인하여 발생하는 불필요한 에너지 소모와 셀의 퇴화 촉진을 방지할 수 있다. The battery control system according to an embodiment disclosed in this document can prevent unnecessary energy consumption and accelerated deterioration of cells caused by cell balancing.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 배터리 제어 시스템은 셀 밸런싱으로 인하여 발생하는 배터리 관리 시스템의 태스크(task) 소모를 줄일 수 있다. The battery control system according to an embodiment disclosed in this document can reduce task consumption of the battery management system caused by cell balancing.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 배터리 관리 장치를 포함하는 일반적인 배터리 팩의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 배터리 제어 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따라 스위치를 제어하는 동작 흐름도를 도시한다.
도 4는 다양한 실시예들에 따라 스위치를 제어하는 동작 흐름도를 도시한다.
도 5는 다양한 실시예들에 따라 스위치를 제어하는 동작 흐름도를 도시한다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 배터리 관리 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a general battery pack including a battery management device according to various embodiments.
2 is a block diagram illustrating the configuration of a battery control system according to various embodiments.
3 illustrates an operational flow diagram of controlling a switch according to various embodiments.
4 shows an operational flow diagram of controlling a switch according to various embodiments.
5 illustrates an operational flow diagram of controlling a switch according to various embodiments.
6 is a block diagram illustrating a computing system executing a battery management method according to various embodiments.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 대해 상세히 설명하고자 한다. 본 문서에서 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, various embodiments disclosed in this document will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this document, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions of the same components are omitted.
본 문서에 개시되어 있는 다양한 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들은 여러 가지 형태로 실시될 수 있으며 본 문서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For various embodiments disclosed in this document, specific structural or functional descriptions are merely illustrated for the purpose of describing the embodiments, and various embodiments disclosed in this document may be implemented in various forms, and It should not be construed as limited to the described embodiments.
다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 문서에 개시된 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성 요소로 바꾸어 명명될 수 있다.Expressions such as "first", "second", "first", or "second" used in various embodiments may modify various elements regardless of order and/or importance, and the elements Not limited. For example, a first component may be called a second component without departing from the scope of rights of the embodiments disclosed in this document, and similarly, the second component may also be renamed to the first component.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.Terms used in this document are only used to describe a specific embodiment, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 문서에 개시된 실시예들의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서에 개시된 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.All terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art of the embodiments disclosed in this document. Terms defined in commonly used dictionaries may be interpreted as having the same or similar meanings as those in the context of the related art, and unless explicitly defined in this document, they are not interpreted in ideal or excessively formal meanings. . In some cases, even terms defined in this document cannot be interpreted to exclude the embodiments disclosed in this document.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 배터리 관리 장치를 포함하는 일반적인 배터리 팩의 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating the configuration of a general battery pack including a battery management device according to various embodiments.
구체적으로, 도 1은 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 배터리 팩(10)과 상위 시스템에 포함되어 있는 상위 제어기(20)를 포함하는 배터리 제어 시스템(1)을 개략적으로 보여준다.Specifically, FIG. 1 schematically shows a
도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 팩(10)은 복수의 배터리 모듈(12), 센서(14), 스위칭부(16) 및 배터리 관리 시스템(100)을 포함할 수 있다. 이 때, 배터리 팩(10)에는 배터리 모듈(12), 센서(14), 스위칭부(16) 및 배터리 관리 시스템(100)이 복수 개 구비될 수 있다.As shown in FIG. 1 , the
복수의 배터리 모듈(12)은 충방전 가능한 적어도 하나의 배터리 셀들을 포함할 수 있다. 이 때, 복수의 배터리 모듈(12)은 직렬 또는 병렬로 연결되어 있을 수 있다.The plurality of
센서(14)는 배터리 팩(10)에 흐르는 전류를 검출할 수 있다. 이 때, 검출 신호는 배터리 관리 시스템(100)으로 전달될 수 있다.The
스위칭부(16)는 배터리 모듈(12)의 (+) 단자 측 또는 (-) 단자 측에 직렬로 연결되어 배터리 모듈(12)의 충방전 전류 흐름을 제어할 수 있다. 예를 들면, 스위칭부(16)는 배터리 팩(10)의 사양에 따라서 적어도 하나의 릴레이, 마그네틱 접촉기 등이 이용될 수 있다.The
배터리 관리 시스템(100)은 배터리 팩(10)의 전압, 전류, 온도 등을 모니터링하여, 과충전 및 과방전 등을 방지하도록 제어 관리할 수 있으며, 예를 들면, RBMS를 포함할 수 있다. The
배터리 관리 시스템(100)은 상술한 각종 파라미터를 측정한 값을 입력받는 인터페이스로서, 복수의 단자와, 이들 단자와 연결되어 입력받은 값들의 처리를 수행하는 회로 등을 포함할 수 있다. 또한, 배터리 관리 시스템(100)은, 스위칭부(16) 예를 들어, 릴레이 또는 접촉기 등의 ON/OFF를 제어할 수도 있으며, 배터리 모듈(12)에 연결되어 배터리 모듈(12) 각각의 상태를 감시할 수 있다. The
상위 제어기(20)는 배터리 모듈(12)을 제어하기 위한 제어 신호를 배터리 관리 시스템(100)에 전송할 수 있다. 이에 따라, 배터리 관리 시스템(100)은 상위 제어기(20)로부터 인가되는 제어 신호에 기초하여 동작이 제어될 수 있다. 또한, 배터리 모듈(12)은 ESS(Energy Storage System)에 포함된 구성일 수 있다. 이러한 경우, 상위 제어기(20)는 복수의 배터리 팩(10)을 포함하는 배터리 뱅크의 제어기(BBMS) 또는 복수의 뱅크를 포함하는 ESS 전체를 제어하는 ESS 제어기일 수 있을 것이다. 다만, 배터리 팩(10)은 이러한 용도에 한정되는 것은 아니다.The
도 2는 다양한 실시예들에 따른 배터리 제어 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating the configuration of a battery control system according to various embodiments.
도 2를 참조하면, 배터리 제어 시스템(1)은 직렬로 연결되는 복수의 배터리 셀(210-1, 210-2,..., 210-N, 여기서 N은 자연수)과 각 배터리 셀을 활성화 또는 비활성화하도록 배치되는 스위치(220-1, 220-2,...)를 포함할 수 있다. 외부 장치(230)는 복수의 배터리 셀로부터 전압을 공급받는 장치일 수 있다. 예를 들어, 외부 장치(230)는 도 1에 도시된 구성이거나 또는 차량을 운행하기 위하여 이용되는 장치일 수 있다. 도 2에는 도시되지 않았지만, 복수의 배터리 셀과 복수의 스위치 각각은 배터리 관리 시스템(100)과 연결되어 배터리 관리 시스템(100)에 의하여 제어될 수 있다. Referring to FIG. 2, the
실시 예에서, 배터리 관리 시스템(100)은 전압 또는 SOC가 낮은 배터리 셀을 기준으로 셀 밸런싱을 수행하던 기존과 다르게 전압 또는 SOC가 낮은 배터리 셀의 개수가 소수인 경우 셀 밸런싱을 수행하지 않음으로써 불필요한 에너지 소모 및 셀의 퇴화 가속화를 방지할 수 있다. 이 경우, 배터리 관리 시스템(100)은 스위치를 이용하여 전압 또는 SOC가 낮은 배터리 셀을 비활성화시킬 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 시스템(100)은 스위치(220-1)를 통해 배터리 셀(210-1)은 활성화시키는 반면에 배터리 셀(210-2)은 비활성화되도록 스위치(220-2)를 제어할 수 있다. 이 때, 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀들 간 전압 또는 SOC 편차가 작으면 모든 배터리 셀을 활성화할 수 있다. In an embodiment, the
실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 비활성화되는 배터리 셀의 개수를 일정 수준으로 제한함으로써 배터리 팩이 외부 장치(230)에 제공하는 전압을 정상적으로 유지할 수 있다. 예를 들어, 배터리 관리 시스템(100)은 전압 또는 SOC가 낮은 배터리 셀의 개수가 전체 배터리 셀 개수의 일정 비율(예: 25%) 미만인 경우에 한하여 스위칭을 통한 비활성화를 제어할 수 있다. The
실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 비활성화된 배터리 셀을 배터리 진단 과정에서 제외함으로써 정합성 체크 및 BMIC(battery management IC) 통신에서 에러를 방지할 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀들의 전압의 합과 배터리 팩의 전압의 정합성을 판단할 때, 배터리 관리 시스템(100)은 비활성화된 배터리 셀(예: 210-2)의 전압을 제외하고 셀 전압의 합을 산출할 수 있다. The
도 3은 다양한 실시예들에 따라 스위치를 제어하는 동작 흐름도를 도시한다. 이하에서 설명되는 동작들은 배터리 제어 시스템(1)에 의하여 구현되거나 또는 그 구성요소(예: 배터리 관리 시스템(100))에 의하여 구현될 수 있다. 3 illustrates an operational flow diagram of controlling a switch according to various embodiments. Operations described below may be implemented by the
도 3을 참조하면, 동작 310에서, 배터리 관리 시스템(100)은 복수의 배터리 셀 각각의 전압 또는 SOC를 측정할 수 있다. Referring to FIG. 3 , in
동작 320에서, 배터리 관리 시스템(100)은 셀들 간 전압 또는 SOC 편차를 확인할 수 있다. 여기서 편차는, 복수의 배터리 셀들 중 최대 전압과 각 개별 전압의 차이를 의미할 수 있다. 또한, 편차는 복수의 배터리 셀들 중 최대 SOC와 각 개별 SOC의 차이를 의미할 수 있다. 예를 들어, 전압에 대한 편차는 V(voltage) 단위로, SOC에 대한 편차는 % 단위로 참조될 수 있다. In
동작 330에서, 배터리 관리 시스템(100)은 편차가 임계값 이상인 배터리 셀의 개수가 임계 개수 미만이면, 해당 배터리 셀(즉, 편차가 임계값 이상인 배터리 셀)이 비활성화되도록 스위치를 제어할 수 있다. 편차가 임계값 이상인 경우라 함은 예를 들어, 최대 전압과의 전압 차이가 임계값(예: 0.5V) 이상인 경우를 의미할 수 있다. 이 경우, 해당 배터리 셀은 스위치에 의하여 비활성화될 수 있다. 유사하게, 최대 SOC와의 SOC 차이가 임계값(예: 10%) 이상인 배터리 셀은 스위치에 의하여 비활성화될 수 있다. In
실시 예에서, 편차가 임계값 이상인 배터리 셀의 개수가 임계 개수 이상이면, 배터리 관리 시스템(100)은 편차가 임계값 이상인 배터리 셀이 존재하더라도 스위치를 제어하지 않고 현재 상태를 유지할 수 있다. In an embodiment, if the number of battery cells having a deviation greater than or equal to the threshold is greater than or equal to the threshold, the
도 4는 다양한 실시예들에 따라 스위치를 제어하는 동작 흐름도를 도시한다.4 shows an operational flow diagram of controlling a switch according to various embodiments.
도 4를 참조하면, 동작 410에서, 배터리 관리 시스템(100)은 복수의 배터리 셀 각각의 전압 또는 SOC를 측정할 수 있다. Referring to FIG. 4 , in
동작 420에서, 배터리 관리 시스템(100)은 최소 SOC가 제1 임계 SOC 초과인지를 확인할 수 있다. 제1 임계 SOC는 배터리 팩이 충전이 필요하거나 또는 배터리 진단이 필요한 SOC일 수 있다. 예를 들어, 제1 임계 SOC는 30%일 수 있다. In
최소 SOC가 제1 임계 SOC 이하이면, 배터리 관리 시스템(100)은 동작 430에서 배터리를 충전하거나 또는 배터리 진단을 위한 알람을 출력할 수 있다. 배터리 진단을 수행하는 경우, 배터리 관리 시스템(100)은 스위치를 통해 이미 비활성화된 배터리 셀을 제외하고 배터리 셀들의 전압 총합 및 배터리 팩의 전압에 대한 정합성 체크를 수행할 수 있다. 이후, 배터리 관리 시스템(100)은 동작 410 및 동작 420을 반복할 수 있다. When the minimum SOC is equal to or less than the first threshold SOC, the
최소 SOC가 제1 임계 SOC 초과이면, 동작 440에서, 배터리 관리 시스템(100)은 셀들 간 전압 또는 SOC 편차에 기반하여 스위치를 제어할 수 있다(예: 도 3의 동작 320 내지 330). If the minimum SOC exceeds the first threshold SOC, in
도 5는 다양한 실시예들에 따라 스위치를 제어하는 동작 흐름도를 도시한다. 도 5에 도시된 동작들은 예를 들어 도 4의 동작 440의 일 실시예일 수 있다. 5 illustrates an operational flow diagram of controlling a switch according to various embodiments. The operations illustrated in FIG. 5 may be, for example, an embodiment of
도 5를 참조하면, 동작 510에서, 배터리 관리 시스템(100)은 최소 SOC가 제2 임계 SOC 초과인지를 확인할 수 있다. 제2 임계 SOC는 임계 개수를 조절하기 위한 값으로써 제1 임계 SOC보다 클 수 있다. 예를 들어, 제2 임계 SOC는 90%일 수 있다. 배터리 관리 시스템(100)은 최소 SOC에 따라서 임계 개수를 조절함으로써 일부 배터리 셀이 비활성화되어도 배터리 팩이 제공하는 전압이 외부 장치(230)에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. Referring to FIG. 5 , in
실시 예에서, 최소 SOC가 제2 임계 SOC보다 크면 배터리 관리 시스템(100)은 임계 개수를 배터리 셀의 제1 비율로 설정하고(동작 520), 최소 SOC가 제2 임계 SOC보다 작거나 동일하면 배터리 관리 시스템(100)은 임계 개수를 제1 비율보다 작은 제2 비율로 설정할 수 있다. 예를 들어, 제2 임계 SOC가 90%이고 배터리 셀의 총 개수가 12개인 경우, 배터리 관리 시스템은 최소 SOC가 90% 초과(또는 이상)일 때의 임계 개수를 전체 배터리 셀의 25%인 3개로, 최소 SOC가 90%이하(또는 미만) 인 때에는 임계 개수를 전체 배터리 셀의 약 15%인 2개로 설정할 수 있다. In an embodiment, if the minimum SOC is greater than the second threshold SOC, the
동작 540에서, 배터리 관리 시스템(100)은 편차가 임계값 이상인 배터리 셀의 개수가 임계 개수 미만인지를 확인할 수 있다. 편차가 임계값 이상인 배터리 셀의 개수가 임계 개수 미만이면, 동작 550에서 배터리 관리 시스템(100)은 편차가 임계값 이상인 배터리 셀이 비활성화되도록 스위치를 제어할 수 있다. 편차가 임계값 이상인 배터리 셀의 개수가 임계 개수 이상이면, 동작 560에서 배터리 관리 시스템(100)은 현재 스위치 상태를 유지할 수 있다. In
도 6은 다양한 실시예들에 따른 배터리 관리 방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a computing system executing a battery management method according to various embodiments.
도 6을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템(30)은 MCU(32), 메모리(34), 입출력 I/F(36) 및 통신 I/F(38)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , a
MCU(32)는 메모리(34)에 저장되어 있는 각종 프로그램(예를 들면, 특성값 산출 프로그램, 클래스 분류 및 수명 추정 프로그램 등)을 실행시키고, 이러한 프로그램들을 통해 배터리 셀의 전압, 전류 등을 포함한 각종 데이터를 처리하며, 전술한 도 2에 나타낸 배터리 관리 장치의 기능들을 수행하도록 하는 프로세서일 수 있다. The
메모리(34)는 배터리 셀의 특성값 산출, 클래스 분류 및 수명 추정에 관한 각종 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(34)는 배터리 셀 각각의 전압, 전류, 특성값 데이터 등 각종 데이터를 저장할 수 있다.The
이러한 메모리(34)는 필요에 따라서 복수 개 마련될 수도 있을 것이다. 메모리(34)는 휘발성 메모리일 수도 있으며 비휘발성 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리로서의 메모리(34)는 RAM, DRAM, SRAM 등이 사용될 수 있다. 비휘발성 메모리로서의 메모리(34)는 ROM, PROM, EAROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리 등이 사용될 수 있다. 상기 열거한 메모리(34)들의 예를 단지 예시일 뿐이며 이들 예로 한정되는 것은 아니다.A plurality of
입출력 I/F(36)는, 키보드, 마우스, 터치 패널 등의 입력 장치(미도시)와 디스플레이(미도시) 등의 출력 장치와 MCU(32) 사이를 연결하여 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다.The input/output I/
통신 I/F(340)는 서버와 각종 데이터를 송수신할 수 있는 구성으로서, 유선 또는 무선 통신을 지원할 수 있는 각종 장치일 수 있다. 예를 들면, 통신 I/F(38)를 통해 별도로 마련된 외부 서버로부터 배터리 셀의 특성값 산출, 클래스 분류 및 수명 추정을 위한 프로그램이나 각종 데이터 등을 송수신할 수 있다.The communication I/F 340 is a component capable of transmitting and receiving various data to and from the server, and may be various devices capable of supporting wired or wireless communication. For example, it is possible to transmit/receive programs or various data for calculation of characteristic values of battery cells, class classification, and life estimation from a separately provided external server through the communication I/
이와 같이, 본 문서에 개시된 일 실시 예에 따른 컴퓨터 프로그램은 메모리(34)에 기록되고, MCU(32)에 의해 처리됨으로써, 예를 들면 도 1 또는 도 2에서 도시한 각 기능들을 수행하는 모듈로서 구현될 수도 있다.As such, the computer program according to an embodiment disclosed in this document is recorded in the
이상에서, 본 문서에 개시된 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 문서에 개시된 실시예들이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 문서에 개시된 실시예들의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. In the above, even if all components constituting the embodiments disclosed in this document have been described as being combined or operated as one, the embodiments disclosed in this document are not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the objectives of the embodiments disclosed in this document, all of the components may be selectively combined with one or more to operate.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, terms such as "comprise", "comprise" or "having" described above mean that the corresponding component may be present unless otherwise stated, and thus exclude other components. It should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the embodiments disclosed in this document belong, unless defined otherwise. Commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted as consistent with the contextual meaning of the related art, and unless explicitly defined in this document, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning.
이상의 설명은 본 문서에 개시된 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 문서에 개시된 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 문서에 개시된 실시 예들은 본 문서에 개시된 실시예들의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 문서에 개시된 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 문서에 개시되 기술사상의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 문서의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is only an illustrative example of the technical idea disclosed in this document, and those skilled in the art to which the embodiments disclosed in this document belong will be within the scope of the essential characteristics of the embodiments disclosed in this document. Many modifications and variations will be possible. Therefore, the embodiments disclosed in this document are not intended to limit the technical spirit of the embodiments disclosed in this document, but to explain, and the scope of the technical spirit disclosed in this document is not limited by these embodiments. The scope of protection of technical ideas disclosed in this document should be interpreted according to the scope of claims below, and all technical ideas within an equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of this document.
Claims (10)
직렬로 연결되는 복수의 배터리 셀;
상기 복수의 배터리 셀 각각이 활성화 또는 비활성화 되도록 배치되는 복수의 스위치; 및
상기 복수의 스위치와 연결되는 배터리 관리 시스템;을 포함하고, 상기 배터리 관리 시스템은,
상기 복수의 배터리 셀 각각의 전압 또는 SOC(state of charge)를 측정하고,
상기 복수의 배터리 셀들 간 전압 또는 SOC 편차를 확인하고, 및
편차가 임계값 이상인 배터리 셀의 개수가 임계 개수 미만이면, 상기 편차가 상기 임계값 이상인 배터리 셀이 비활성화되도록 상기 복수의 스위치 중 적어도 하나를 제어하도록 설정된, 배터리 제어 시스템. In the battery control system,
A plurality of battery cells connected in series;
a plurality of switches arranged to activate or deactivate each of the plurality of battery cells; and
Including; a battery management system connected to the plurality of switches, wherein the battery management system,
Measuring the voltage or state of charge (SOC) of each of the plurality of battery cells;
Checking the voltage or SOC deviation between the plurality of battery cells, and
and controlling at least one of the plurality of switches so that the battery cells having a deviation greater than or equal to the threshold are deactivated when the number of battery cells having a deviation greater than or equal to the threshold is less than the threshold number.
상기 복수의 배터리 셀들 중 최소 SOC가 제1 임계 SOC 이하인 경우, 배터리를 충전하거나 또는 배터리 진단을 위한 알람을 출력하고,
상기 최소 SOC가 상기 제1 임계 SOC 초과인 경우, 상기 복수의 스위치 중 적어도 하나를 제어하도록 설정된, 배터리 제어 시스템. The method according to claim 1, wherein the battery management system,
When the minimum SOC of the plurality of battery cells is less than or equal to a first threshold SOC, charging the battery or outputting an alarm for battery diagnosis;
A battery control system configured to control at least one of the plurality of switches when the minimum SOC is greater than the first threshold SOC.
상기 최소 SOC가 상기 제1 임계 SOC 초과인 경우, 상기 최소 SOC가 상기 제1 임계 SOC 보다 큰 제2 임계 SOC 초과인지를 확인하고,
상기 최소 SOC가 상기 제2 임계 SOC 초과이면, 상기 임계 개수를 상기 복수의 배터리 셀들의 제1 비율로 설정하고,
상기 최소 SOC가 상기 제2 임계 SOC 이하이면, 상기 임계 개수를 상기 제1 비율 보다 작은 제2 비율로 설정하도록 설정된, 배터리 제어 시스템.The method according to claim 2, wherein the battery management system,
If the minimum SOC is greater than the first threshold SOC, check whether the minimum SOC exceeds a second threshold SOC greater than the first threshold SOC;
When the minimum SOC is greater than the second threshold SOC, setting the threshold number to a first ratio of the plurality of battery cells;
and setting the threshold number to a second ratio smaller than the first ratio when the minimum SOC is less than or equal to the second threshold SOC.
상기 편차가 상기 임계값 이상인 배터리 셀의 개수가 상기 임계 계수 이상이면, 현재 스위치 상태를 유지하도록 설정된, 배터리 제어 시스템. The method according to claim 1, wherein the battery management system,
If the number of battery cells having the deviation equal to or greater than the threshold value is equal to or greater than the threshold coefficient, the current switch state is maintained.
배터리 진단 시 상기 비활성화된 배터리 셀을 제외하고 배터리 진단을 수행하도록 설정된, 배터리 제어 시스템. The method according to claim 1, wherein the battery management system,
A battery control system configured to perform battery diagnosis except for the deactivated battery cell during battery diagnosis.
복수의 배터리 셀 각각의 전압 또는 SOC(state of charge)를 측정하는 동작;
상기 복수의 배터리 셀들 간 전압 또는 SOC 편차를 확인하는 동작; 및
편차가 임계값 이상인 배터리 셀의 개수가 임계 개수 미만이면, 상기 편차가 상기 임계값 이상인 배터리 셀이 비활성화되도록 복수의 스위치 중 적어도 하나를 제어하는 동작;을 포함하는, 배터리 제어 시스템의 동작 방법. In the operating method of the battery control system,
measuring a voltage or state of charge (SOC) of each of the plurality of battery cells;
checking a voltage or SOC deviation between the plurality of battery cells; and
and controlling at least one of a plurality of switches so that battery cells having a deviation greater than or equal to the threshold are deactivated when the number of battery cells having a deviation greater than or equal to the threshold is less than the threshold.
상기 복수의 배터리 셀들 중 최소 SOC가 제1 임계 SOC 이하인 경우, 배터리를 충전하거나 또는 배터리 진단을 위한 알람을 출력하는 동작;을 더 포함하는, 배터리 제어 시스템의 동작 방법. The method of claim 6,
If the minimum SOC of the plurality of battery cells is less than or equal to a first threshold SOC, charging the battery or outputting an alarm for battery diagnosis; further comprising, the operating method of the battery control system.
상기 최소 SOC가 상기 제1 임계 SOC 초과인 경우, 상기 최소 SOC가 상기 제1 임계 SOC 보다 큰 제2 임계 SOC 초과인지를 확인하는 동작;
상기 최소 SOC가 상기 제2 임계 SOC 초과이면, 상기 임계 개수를 상기 복수의 배터리 셀들의 제1 비율로 설정하는 동작; 및
상기 최소 SOC가 상기 제2 임계 SOC 이하이면, 상기 임계 개수를 상기 제1 비율 보다 작은 제2 비율로 설정하는 동작;을 포함하는, 배터리 제어 시스템의 동작 방법.The method of claim 7,
when the minimum SOC exceeds the first threshold SOC, determining whether the minimum SOC exceeds a second threshold SOC greater than the first threshold SOC;
setting the threshold number as a first ratio of the plurality of battery cells when the minimum SOC exceeds the second threshold SOC; and
and setting the threshold number to a second ratio smaller than the first ratio when the minimum SOC is less than or equal to the second threshold SOC.
상기 편차가 상기 임계값 이상인 배터리 셀의 개수가 상기 임계 계수 이상이면, 현재 스위치 상태를 유지하는 동작;을 더 포함하는, 배터리 제어 시스템의 동작 방법.The method of claim 6,
and maintaining a current switch state when the number of battery cells having the deviation equal to or greater than the threshold is equal to or greater than the threshold count.
배터리 진단 시 상기 비활성화된 배터리 셀을 제외하고 배터리 진단을 수행하는 동작;을 더 포함하는, 배터리 제어 시스템의 동작 방법. The method of claim 6,
The operation of performing battery diagnosis except for the inactivated battery cell when diagnosing a battery; further comprising a method of operating a battery control system.
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