KR20230059973A - Redundancy system and control method of battery - Google Patents

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KR20230059973A
KR20230059973A KR1020210144110A KR20210144110A KR20230059973A KR 20230059973 A KR20230059973 A KR 20230059973A KR 1020210144110 A KR1020210144110 A KR 1020210144110A KR 20210144110 A KR20210144110 A KR 20210144110A KR 20230059973 A KR20230059973 A KR 20230059973A
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배강우
권재민
정찬영
여도훈
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 배터리의 리던던시 시스템을 제공한다. 배터리의 리던던시 시스템은 전장부하에 요구되는 전원을 공급하는 지능형 스위치, 상기 지능형 스위치로 전원을 공급하기 위한 제1 배터리 셀, 상기 제1 배터리 셀을 냉각하거나 히팅하기 위한 셀 냉각/히팅부에 전원을 공급하는 제2 배터리 셀, 상기 지능형 스위치와 상기 제1 배터리 셀 간의 연결을 제어하는 제1 스위칭 소자, 상기 지능형 스위치와 상기 제2 배터리 셀 간의 연결을 제어하는 제2 스위칭 소자 및 상기 제1 배터리 셀 및 상기 제2 배터리 셀의 고장 여부 및 상기 제1 배터리 셀과 상기 제2 배터리 셀로 전원을 공급하는 외부 전력 공급원의 쇼트(Short)를 판단하여 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 제어하는 제어부를 포함한다.A battery redundancy system according to an embodiment of the present invention is provided. The battery redundancy system supplies power to an intelligent switch that supplies power required for an electric load, a first battery cell for supplying power to the intelligent switch, and a cell cooling/heating unit for cooling or heating the first battery cell. A second battery cell for supplying, a first switching element for controlling a connection between the intelligent switch and the first battery cell, a second switching element for controlling a connection between the intelligent switch and the second battery cell, and the first battery cell and controlling the first switching element and the second switching element by determining whether the second battery cell is out of order and whether an external power supply source supplying power to the first battery cell and the second battery cell is short-circuited. includes a control unit.

Description

배터리의 리던던시 시스템 및 제어 방법{Redundancy system and control method of battery}Redundancy system and control method of battery

본 발명은 2개의 배터리 셀들로 구성된 배터리의 리던던시를 구현하기 위한 배터리의 리던던시 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery redundancy system and control method for realizing redundancy of a battery composed of two battery cells.

일반적으로, 전기 차량, 하이브리드 차량, 연료전지 차량과 같은 친환경 차량은 차량의 구동을 위한 고전압 배터리 및 고전압 배터리로부터 공급된 전원으로 구동되는 모터를 구비한다. 또한, 친환경 차량은 각종 제어기나 전장 부하들로 전원을 제공하기 위한 보조 배터리를 구비한다. 통상적으로, 보조 배터리는 12V 배터리일 수 있다. 보조 배터리는 직류 변환기로부터 전기 에너지를 제공받아 저장하거나 경우에 따라 저장된 전기 에너지를 전장 부하의 전원으로 제공하도록 동작한다.In general, eco-friendly vehicles such as electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles include a high-voltage battery for driving the vehicle and a motor driven by power supplied from the high-voltage battery. In addition, the eco-friendly vehicle includes an auxiliary battery for providing power to various controllers or electric loads. Typically, the auxiliary battery may be a 12V battery. The auxiliary battery operates to receive and store electric energy from a DC converter or to provide the stored electric energy as a power source for electric loads in some cases.

차량에 적용되는 전장 부하 중 차량의 안전을 위한 에어백 제어 유닛, 주행영상기록장치 등과 같은 부하들에는 안정적으로 전원이 공급되는 것이 중요하다. 다만, 보조 배터리에 전원을 공급하는 라인에 쇼트가 발생되거나 보조 배터리 자체에 고장이 발생된 경우, 전장 부하로의 안정적인 전원 공급이 어려운 문제점이 있다.Among electrical loads applied to a vehicle, it is important that power is stably supplied to loads such as an airbag control unit and a driving video recorder for vehicle safety. However, when a short circuit occurs in a line supplying power to the auxiliary battery or a failure occurs in the auxiliary battery itself, it is difficult to stably supply power to the electric load.

본 발명의 기술적 과제는 2개의 배터리 셀들로 구성된 배터리의 리던던시를 구현하기 위한 배터리의 리던던시 시스템 및 제어 방법을 제공하는 것이다.A technical problem of the present invention is to provide a battery redundancy system and control method for realizing redundancy of a battery composed of two battery cells.

본 발명의 기술적 과제는 2개의 배터리 셀들 중 어느 하나에 고장인 발생된 경우에도 고장난 배터리 셀을 회로들로부터 분리시키고 정상적으로 동작하는 배터리 셀로만 전장 부하에 전원을 공급하고 배터리 셀들의 열 관리를 수행하는 배터리의 리던던시 시스템 및 제어 방법을 제공하는 것이다.The technical problem of the present invention is to separate the failed battery cell from circuits even when one of the two battery cells fails, supply power to the electric load only with the normally operating battery cell, and perform thermal management of the battery cells. It is to provide a battery redundancy system and control method.

본 발명의 실시예에 따른 배터리의 리던던시 시스템을 제공한다. 배터리의 리던던시 시스템은 전장부하에 요구되는 전원을 공급하는 지능형 스위치, 상기 지능형 스위치로 전원을 공급하기 위한 제1 배터리 셀, 상기 제1 배터리 셀을 냉각하거나 히팅하기 위한 셀 냉각/히팅부에 전원을 공급하는 제2 배터리 셀, 상기 지능형 스위치와 상기 제1 배터리 셀 간의 연결을 제어하는 제1 스위칭 소자, 상기 지능형 스위치와 상기 제2 배터리 셀 간의 연결을 제어하는 제2 스위칭 소자 및 상기 제1 배터리 셀 및 상기 제2 배터리 셀의 고장 여부 및 상기 제1 배터리 셀과 상기 제2 배터리 셀로 전원을 공급하는 외부 전력 공급원의 쇼트(Short)를 판단하여 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 제어하는 제어부를 포함한다.A battery redundancy system according to an embodiment of the present invention is provided. The battery redundancy system supplies power to an intelligent switch that supplies power required for an electric load, a first battery cell for supplying power to the intelligent switch, and a cell cooling/heating unit for cooling or heating the first battery cell. A second battery cell for supplying, a first switching element for controlling a connection between the intelligent switch and the first battery cell, a second switching element for controlling a connection between the intelligent switch and the second battery cell, and the first battery cell and controlling the first switching element and the second switching element by determining whether the second battery cell is out of order and whether an external power supply source supplying power to the first battery cell and the second battery cell is short-circuited. includes a control unit.

일 예에 의하여, 상기 제1 배터리 셀을 충전하기 위한 제1 래치 릴레이가 더 포함되고, 상기 제1 스위칭 소자는 상기 제1 래치 릴레이와 상기 제1 배터리 셀 사이의 제1 분기점과 상기 지능형 스위치를 연결한다.According to an example, a first latch relay for charging the first battery cell is further included, and the first switching element connects a first branch point between the first latch relay and the first battery cell and the intelligent switch. connect

일 예에 의하여, 상기 제2 배터리 셀을 충전하기 위한 제2 래치 릴레이가 더 포함되고, 상기 제2 스위칭 소자는 상기 제2 래치 릴레이와 상기 제2 배터리 셀 사이의 제2 분기점과 상기 지능형 스위치를 연결한다.According to an example, a second latch relay for charging the second battery cell is further included, and the second switching element operates a second branch point between the second latch relay and the second battery cell and the intelligent switch. connect

일 예에 의하여, 상기 제1 배터리 셀 또는 상기 제2 배터리 셀 중 어느 하나의 고장 시, 고장난 배터리 셀과 연결된 상기 제1 스위칭 소자 또는 상기 제2 스위칭 소자는 오프된다.For example, when one of the first battery cell or the second battery cell fails, the first switching element or the second switching element connected to the failed battery cell is turned off.

일 예에 의하여, 상기 제1 배터리 셀에 고장이 발생된 경우, 상기 제1 스위칭 소자는 오프되고, 상기 제2 배터리 셀은 상기 제2 스위칭 소자를 통해 상기 지능형 스위치로 전원을 공급한다.For example, when a failure occurs in the first battery cell, the first switching element is turned off, and the second battery cell supplies power to the intelligent switch through the second switching element.

일 예에 의하여, 상기 제2 배터리 셀로부터 전원을 공급받은 H 브릿지는 상기 셀 냉각/히팅부로 전원을 공급한다.For example, the H bridge receiving power from the second battery cell supplies power to the cell cooling/heating unit.

일 예에 의하여, 상기 제2 배터리 셀에 고장이 발생된 경우, 상기 제2 스위칭 소자는 오프되고, 상기 제1 배터리 셀은 상기 제1 스위칭 소자를 통해 상기 지능형 스위치로 전원을 공급한다.For example, when a failure occurs in the second battery cell, the second switching element is turned off, and the first battery cell supplies power to the intelligent switch through the first switching element.

일 예에 의하여, 상기 제1 배터리 셀로부터 전원을 공급받은 H 브릿지는 상기 셀 냉각/히팅부로 전원을 공급한다.According to an example, the H bridge receiving power from the first battery cell supplies power to the cell cooling/heating unit.

일 예에 의하여, 상기 제어부는 상기 제1 래치 릴레이에 전원을 공급하는 제1 외부 전력 공급원에 고장이 발생된 경우 상기 제1 래치 릴레이를 차단시키고, 상기 제어부는 상기 제2 래치 릴레이에 전원을 공급하는 제2 외부 전력 공급원에 고장이 발생된 경우 상기 제2 래치 릴레이를 차단시킨다.According to an example, the controller blocks the first latch relay when a failure occurs in a first external power supply source supplying power to the first latch relay, and the controller supplies power to the second latch relay. When a failure occurs in the second external power supply source, the second latch relay is cut off.

일 예에 의하여, 상기 제어부는 상기 제1 배터리 셀과 상기 제2 배터리 셀의 상태를 실시간으로 모니터링한다.According to an example, the control unit monitors states of the first battery cell and the second battery cell in real time.

일 예에 의하여, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자는 상기 지능형 스위치 및 H 브릿지와 연결되고, 상기 H 브릿지는 상기 제1 배터리 셀을 냉각 또는 히팅하기 위한 제1 셀 냉각/히팅부 및 상기 제2 배터리 셀을 냉각 또는 히팅하기 위한 제2 셀 냉각/히팅부와 연결되어 상기 제1 배터리 셀 또는 상기 제2 배터리 셀로부터 공급된 전원을 상기 제1 셀 냉각/히팅부 및 상기 제2 셀 냉각/히팅부로 공급한다.According to an example, the first switching element and the second switching element are connected to the intelligent switch and the H bridge, and the H bridge is a first cell cooling/heating unit for cooling or heating the first battery cell, and It is connected to a second cell cooling/heating unit for cooling or heating the second battery cell, and supplies power supplied from the first battery cell or the second battery cell to the first cell cooling/heating unit and the second cell. It is supplied to the cooling/heating part.

본 발명의 실시예에 따른 배터리의 리던던시 제어 방법을 제공한다. 배터리의 리던던시 제어 방법은 배터리를 구성하는 제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀 각각과 연결된 외부 전력 공급원의 쇼트를 감지하는 단계, 쇼트가 감지된 외부 전력 공급원과 연결된 래치 릴레이를 차단시키는 단계, 상기 제1 배터리 셀과 상기 제2 배터리 셀의 고장 여부를 판단하는 단계, 고장난 배터리 셀과 연결된 스위칭 소자를 오프시키는 단계 및 정상적으로 동작하는 상기 제1 배터리 셀 또는 상기 제2 배터리 셀 중 어느 하나로부터 전장 부하로 전원을 공급하는 단계를 포함한다.A method for controlling redundancy of a battery according to an embodiment of the present invention is provided. A redundancy control method of a battery includes the steps of detecting a short circuit in an external power supply source connected to each of a first battery cell and a second battery cell constituting a battery, blocking a latch relay connected to the external power supply source in which the short circuit is detected, the first battery cell, and the second battery cell. Determining whether the first battery cell and the second battery cell have failed, turning off a switching element connected to the failed battery cell, and transferring an electrical load from either the normally operating first battery cell or the second battery cell. Including supplying power.

일 예에 의하여, 상기 스위칭 소자는 상기 전장 부하로 전원을 공급하는 지능형 스위치와 상기 제1 배터리 셀 간의 연결을 제어하는 제1 스위칭 소자 및 상기 지능형 스위치와 상기 제2 배터리 셀 간의 연결을 제어하는 제2 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자는 상기 지능형 스위치 및 H 브릿지와 연결된다.According to an example, the switching element may include a first switching element controlling a connection between an intelligent switch supplying power to the electric load and the first battery cell, and a first switching element controlling a connection between the intelligent switch and the second battery cell. 2 switching elements, wherein the first switching element and the second switching element are connected to the intelligent switch and the H bridge.

일 예에 의하여, 제어부는 상기 제1 배터리 셀에 고장이 발생된 경우 상기 제1 스위칭 소자를 오프시키고, 상기 제2 배터리 셀에서 상기 제2 스위칭 소자를 통해 상기 지능형 스위치로 전원이 공급된다.According to an example, the controller turns off the first switching element when a failure occurs in the first battery cell, and power is supplied from the second battery cell to the intelligent switch through the second switching element.

일 예에 의하여, 상기 제어부는 상기 제2 배터리 셀에 고장이 발생된 경우 상기 제2 스위칭 소자를 오프시키고, 상기 제1 배터리 셀에서 상기 제1 스위칭 소자를 통해 상기 지능형 스위치로 전원이 공급된다.According to an example, the controller turns off the second switching element when a failure occurs in the second battery cell, and power is supplied from the first battery cell to the intelligent switch through the first switching element.

일 예에 의하여, 정상적으로 동작하는 상기 제1 배터리 셀 또는 상기 제2 배터리 셀 중 어느 하나로부터 상기 전장 부하로 전원을 공급하는 단계는 정상적으로 동작하는 상기 제1 배터리 셀 또는 상기 제2 배터리 셀 중 어느 하나로부터 상기 H 브릿지로 전원을 공급하는 단계 및 상기 H 브릿지로부터 상기 제1 배터리 셀 및 상기 제2 배터리 셀을 냉각 또는 히팅하기 위한 냉각/히팅부로 전원을 공급하는 단계를 포함한다.According to an example, the step of supplying power to the electrical load from any one of the normally operating first battery cell or the second battery cell may include one of the normally operating first battery cell or the second battery cell. and supplying power from the H bridge to a cooling/heating unit for cooling or heating the first battery cell and the second battery cell.

본 발명의 실시예에 따르면, 배터리 리던던시 시스템은 배터리 셀을 이중화시키고, 고장난 배터리 셀을 회로들로부터 분리시킬 수 있어 정상적으로 동작되는 배터리 셀만으로 전장 부하에 전원 공급 및 배터리 셀들의 열 관리를 수행하도록 제어할 수 있다. 따라서, 어느 하나의 배터리 셀의 고장에도 배터리는 정상적으로 동작될 수 있고, 주행영상기록장치(DVRS) 및 에어백 제어 유닛(ACU)과 같은 차량의 안전을 위한 장치로 안정적으로 전원이 공급될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the battery redundancy system is capable of redundant battery cells and isolating a failed battery cell from circuits, so that only normally operated battery cells supply power to electrical loads and perform thermal management of battery cells. can do. Therefore, even if any one battery cell fails, the battery can operate normally, and power can be stably supplied to devices for vehicle safety, such as a driving video recorder (DVRS) and an airbag control unit (ACU).

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 리던던시 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제2 배터리 셀의 고장 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 배터리 셀의 고장 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 리던던시 제어 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a diagram showing a redundancy system for a battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining a failure situation of a second battery cell according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a failure situation of a first battery cell according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for controlling redundancy of a battery according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only this embodiment makes the disclosure of the present invention complete, and the common knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.

명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Terms such as "...unit", "...unit", and "...module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is hardware or software, or hardware and software. It can be implemented as a combination.

또한, 본 명세서에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In addition, in this specification, the names of the components are classified as first, second, etc., in order to classify them based on the relationship in which the names of the components are the same, and the order is not necessarily limited in the following description.

상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the foregoing is intended to illustrate and describe preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications are possible within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, within the scope equivalent to the described disclosure, and/or within the scope of skill or knowledge in the art. The described embodiment describes the best state for implementing the technical spirit of the present invention, and various changes required in specific application fields and uses of the present invention are also possible. Therefore, the above detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to cover other embodiments as well.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 리던던시 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a redundancy system for a battery according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 배터리의 리던던시 시스템(1)은 지능형 스위치(100), 제1 배터리 셀(200), 제2 배터리 셀(300), 스위칭 소자들(400, 500), 제어부(600) 및 H 브릿지(700)를 통해 구현될 수 있다. 지능형 스위치(Intelligent Power Switch: IPS, 100), 제1 배터리 셀(200), 제2 배터리 셀(300), 스위칭 소자들(400, 500), 제어부(600) 및 H 브릿지(700)는 통합된 패터리 팩(10) 내에 배치될 수 있다. 배터리의 리던던시 시스템(1)은 배터리에 고장이 발생된 경우를 대비하기 위한 시스템으로, 2개의 배터리 셀들(200, 300)을 구비할 수 있고, 2개의 배터리 셀들(200, 300)을 제어하기 위한 스위칭 소자들(400, 500)이 구비될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a battery redundancy system 1 includes an intelligent switch 100, a first battery cell 200, a second battery cell 300, switching elements 400 and 500, a controller 600 and It can be implemented through the H bridge 700. The intelligent power switch (IPS, 100), the first battery cell 200, the second battery cell 300, the switching elements 400 and 500, the controller 600 and the H bridge 700 are integrated It may be placed in the battery pack 10. The battery redundancy system 1 is a system for preparing for a case where a battery failure occurs, and may include two battery cells 200 and 300, and is used to control the two battery cells 200 and 300. Switching elements 400 and 500 may be provided.

지능형 스위치(100)는 제1 배터리 셀(200) 또는 제2 배터리 셀(300)로부터 공급된 전원을 전장 부하(50)로 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 지능형 스위치(100)는 제어부(600)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 전장 부하(500)는 주행영상기록장치(Drive Video Record System: DVRS) 및 에어백 제어 유닛(Airbag Control Unit: ACU)를 포함할 수 있다. 지능형 스위치(100)는 스위칭 소자들(400, 500)과 연결될 수 있다.The intelligent switch 100 may serve to transfer power supplied from the first battery cell 200 or the second battery cell 300 to the electric load 50 . The intelligent switch 100 may be controlled by the control unit 600. For example, the electric load 500 may include a drive video record system (DVRS) and an airbag control unit (ACU). The intelligent switch 100 may be connected to the switching elements 400 and 500.

배터리 셀들(200, 300)은 제1 배터리 셀(200) 및 제2 배터리 셀(300)을 포함할 수 있다. 제1 배터리 셀(200) 및 제2 배터리 셀(300)은 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀들(200, 300)은 12V 리튬 배터리일 수 있다. 예를 들어, 제1 배터리 셀(200)의 용량은 20AH일 수 있고, 제2 배터리 셀(300)의 용량은 40AH일 수 있다. 배터리의 리던던시 시스템(1)을 구성하는 모든 구성요소가 정상적으로 동작하는 경우, 제1 배터리 셀(200)은 지능형 스위치(100)를 통해 전장 부하(50)로 전원을 공급할 수 있다. 배터리의 리던던시 시스템(1)을 구성하는 모든 구성요소가 정상적으로 동작하는 경우, 제2 배터리 셀(300)은 배터리 셀들(200, 300)의 냉각 및 히팅을 위한 냉각/히팅부(250, 350)로 전원을 공급할 수 있다. 냉각/히팅부(250, 350)는 배터리 셀들(200, 300)의 열 관리를 수행하는 구성일 수 있다. 냉각/히팅부(250, 350)는 제1 배터리 셀(200)과 연결된 제1 냉각/히팅부(250) 및 제2 배터리 셀(300)과 연결된 제2 냉각/히팅부(350)를 포함할 수 있다. The battery cells 200 and 300 may include a first battery cell 200 and a second battery cell 300 . The first battery cell 200 and the second battery cell 300 may be connected in parallel. For example, the battery cells 200 and 300 may be 12V lithium batteries. For example, the capacity of the first battery cell 200 may be 20AH, and the capacity of the second battery cell 300 may be 40AH. When all components constituting the battery redundancy system 1 operate normally, the first battery cell 200 may supply power to the electric load 50 through the intelligent switch 100 . When all components constituting the battery redundancy system 1 operate normally, the second battery cell 300 serves as the cooling/heating units 250 and 350 for cooling and heating the battery cells 200 and 300. power can be supplied. The cooling/heating units 250 and 350 may be components that perform thermal management of the battery cells 200 and 300 . The cooling/heating units 250 and 350 may include a first cooling/heating unit 250 connected to the first battery cell 200 and a second cooling/heating unit 350 connected to the second battery cell 300. can

제1 배터리 셀(200)은 제1 래치 릴레이(210)와 연결될 수 있고, 제2 배터리 셀(300)은 제2 래치 릴레이(310)와 연결될 수 있다. 제1 래치 릴레이(210)는 제1 외부 전력 공급원으로부터 제1 배터리 셀(200)로 공급되는 전원을 차단시킬 수 있다. 제2 래치 릴레이(310)는 제2 외부 전력 공급원으로부터 제2 배터리 셀(300)로 공급되는 전원을 차단시킬 수 있다. 래치 릴레이들(210, 310)은 제1 외부 전력 공급원 및 제2 외부 전력 공급원에 쇼트(short) 발생 시에 오프 될 수 있다.The first battery cell 200 may be connected to the first latch relay 210 , and the second battery cell 300 may be connected to the second latch relay 310 . The first latch relay 210 may cut off power supplied to the first battery cell 200 from a first external power supply source. The second latch relay 310 may cut off power supplied to the second battery cell 300 from a second external power supply source. The latch relays 210 and 310 may be turned off when a short circuit occurs in the first external power supply source and the second external power supply source.

스위칭 소자들(400, 500)은 제1 스위칭 소자(400) 및 제2 스위칭 소자(500)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 스위칭 소자(400) 및 제2 스위칭 소자(500) 각각은 다이오드들과 스위치들로 구성될 수 있다. 제1 스위칭 소자(400)는 지능형 스위치(100)와 제1 배터리 셀(200) 간의 연결을 제어할 수 있다. 제2 스위칭 소자(500)는 지능형 스위치(100)와 제2 배터리 셀(300) 간의 연결을 제어할 수 있다. 제1 스위칭 소자(400)는 제1 래치 릴레이(210)와 제1 배터리 셀(200) 사이의 제1 분기점과 지능형 스위치(100)를 연결할 수 있다. 제2 스위칭 소자(500)는 제2 래치 릴레이(310)와 제2 배터리 셀(300) 사이의 제2 분기점과 지능형 스위치(100)를 연결할 수 있다. 따라서, 제1 배터리 셀(200)에서 공급되는 전원은 제1 스위칭 소자(400)를 통해 지능형 스위치(100) 및 H 브릿지(700)로 공급될 수 있고, 제2 배터리 셀(300)에서 공급되는 전원은 제2 스위칭 소자(500)를 통해 지능형 스위치(100) 및 H 브릿지(700)로 공급될 수 있다.The switching elements 400 and 500 may include a first switching element 400 and a second switching element 500 . For example, each of the first switching element 400 and the second switching element 500 may include diodes and switches. The first switching element 400 may control a connection between the intelligent switch 100 and the first battery cell 200 . The second switching element 500 may control a connection between the intelligent switch 100 and the second battery cell 300 . The first switching element 400 may connect the first branch point between the first latch relay 210 and the first battery cell 200 to the intelligent switch 100 . The second switching element 500 may connect the second branch point between the second latch relay 310 and the second battery cell 300 to the intelligent switch 100 . Therefore, the power supplied from the first battery cell 200 can be supplied to the intelligent switch 100 and the H bridge 700 through the first switching element 400, and the power supplied from the second battery cell 300 Power may be supplied to the intelligent switch 100 and the H bridge 700 through the second switching element 500 .

제어부(600)는 제1 배터리 셀(200) 및 제2 배터리 셀(300)의 고장 여부 및 제1 배터리 셀(200)과 제2 배터리 셀(300)로 전원을 공급하는 외부 전력 공급원들의 쇼트(Short)를 판단하여 제1 스위칭 소자(400) 및 제2 스위칭 소자(500)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 배터리 셀(200) 및 제2 배터리 셀(300)의 고장은 배터리 셀의 과충전, 과방전, 과온도(Over temperature) 및 쇼트 발생 등을 포함할 수 있다. 제어부(600)는 제1 배터리 셀(200) 및 제2 배터리 셀(300)의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다. 또한, 제어부(600)는 지능형 스위치(100)를 제어하여 전장 부하(50)에 전원을 공급하는 것을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(600)는 H 브릿지(700)를 제어하여 배터리 셀들(200, 300)의 열 관리를 제어할 수 있다.The control unit 600 determines whether the first battery cell 200 and the second battery cell 300 are out of order and short circuits of external power supplies supplying power to the first battery cell 200 and the second battery cell 300 ( Short) may be determined to control the first switching element 400 and the second switching element 500 . For example, failures of the first battery cell 200 and the second battery cell 300 may include overcharging, overdischarging, overtemperature, and short circuit of the battery cells. The controller 600 may monitor the states of the first battery cell 200 and the second battery cell 300 in real time. In addition, the controller 600 may control the supply of power to the electric load 50 by controlling the intelligent switch 100 . Also, the controller 600 may control thermal management of the battery cells 200 and 300 by controlling the H bridge 700 .

일 예로, 외부 전력 공급원들이 모두 쇼트된 경우, 제어부(600)는 제1 래치 릴레이(210) 및 제2 래치 칠레이(310)를 오프 시킬 수 있다. 즉, 외부 전력 공급원들이 모두 쇼트된 경우, 제어부(600)는 배터리 셀들(200, 300)과 외부 전력 공급원들 간의 연견을 차단시킬 수 있다. 이를 통해, 배터리 셀들(200, 300)이 외부 전력 공급원들의 쇼트로 인해 파손되는 현상이 방지될 수 있다. For example, when all external power supplies are short-circuited, the control unit 600 may turn off the first latch relay 210 and the second latch relay 310. That is, when all of the external power supplies are short-circuited, the controller 600 may cut off connections between the battery cells 200 and 300 and the external power supplies. Through this, a phenomenon in which the battery cells 200 and 300 are damaged due to a short circuit of external power supplies can be prevented.

일 예로, 제1 배터리 셀(200) 또는 제2 배터리 셀(300) 중 어느 하나의 고장 시, 제어부(600)는 고장난 배터리 셀과 연결된 제1 스위칭 소자(400) 또는 제2 스위칭 소자(500)를 오프 시킬 수 있다. 제어부(600)는 정상적으로 동작되는 배터리 셀(200 또는 300)을 이용하여 전장 부하(50)에 전원을 공급하고 배터리 셀들(200, 300)의 열 관리를 제어할 수 있다.For example, when one of the first battery cell 200 or the second battery cell 300 fails, the controller 600 switches the first switching element 400 or the second switching element 500 connected to the failed battery cell. can be turned off. The controller 600 may supply power to the electric load 50 using the normally operated battery cells 200 or 300 and control thermal management of the battery cells 200 or 300 .

H 브릿지(700)는 배터리 셀들(200, 300)의 열 관리를 위한 제1 냉각/히팅부(250) 및 제2 냉각/히팅부(350)로 전원을 공급할 수 있다. H 브릿지(700)는 정상적으로 동작하는 배터리 셀(200 또는 300)로부터 전원을 공급받아 제1 냉각/히팅부(250) 및 제2 냉각/히팅부(350)로 전원을 공급할 수 있다. 따라서, H 브릿지(700)는 제1 스위칭 소자(400) 및 제2 스위칭 소자(500)와 연결될 수 있고, 제1 냉각/히팅부(250) 및 제2 냉각/히팅부(350)와 연결될 수 있다.The H bridge 700 may supply power to the first cooling/heating unit 250 and the second cooling/heating unit 350 for thermal management of the battery cells 200 and 300 . The H bridge 700 may receive power from the normally operating battery cells 200 or 300 and supply power to the first cooling/heating unit 250 and the second cooling/heating unit 350 . Accordingly, the H bridge 700 may be connected to the first switching element 400 and the second switching element 500, and may be connected to the first cooling/heating unit 250 and the second cooling/heating unit 350. there is.

본 발명의 실시예에 따르면, 제어부(600)는 제1 배터리 셀(200) 및 제2 배터리 셀(300)의 상태를 주기적으로 모니터링을 수행하고, 외부 전력 공급원의 쇼트 발생으로 래치 릴레이들(210, 310)을 차단하는 경우 제1 배터리 셀(200) 및 제2 배터리 셀(300)에 저장된 전력을 이용하여 전장 부하(50)에 전원 공급 및 배터리 셀들(200, 300)의 열 관리 모두를 수행해야 한다. 특히, 주행영상기록장치(DVRS) 및 에어백 제어 유닛(ACU)과 같은 전장 부하(500)는 차량의 안전을 위한 장치로, 안정적으로 전원이 공급되어야 하는 장치일 수 있다. 다만, 배터리 셀들(200, 300)이 하나의 셀로 구성된 경우, 배터리 셀의 고장에 대응할 수 있는 방법이 없다. 따라서, 본 발명의 배터리 리던던시 시스템(1)은 배터리 셀을 이중화시키고, 고장난 배터리 셀을 회로들로부터 분리시킬 수 있다. 이에 따라, 배터리 리던던시 시스템(1)은 정상적으로 동작되는 배터리 셀만으로 전장 부하(50)에 전원 공급 및 배터리 셀들(200, 300)의 열 관리를 수행하도록 제어하여 배터리 셀의 고장에 대응할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the control unit 600 periodically monitors the states of the first battery cell 200 and the second battery cell 300, and when a short circuit occurs in an external power supply source, the latch relays 210 , 310), both supply power to the electric load 50 and thermal management of the battery cells 200 and 300 using the power stored in the first battery cell 200 and the second battery cell 300. Should be. In particular, the electric load 500, such as a driving video recorder (DVRS) and an airbag control unit (ACU), is a device for vehicle safety, and may be a device to which power must be stably supplied. However, when the battery cells 200 and 300 are composed of one cell, there is no way to respond to a failure of the battery cell. Accordingly, the battery redundancy system 1 of the present invention can redundant battery cells and isolate a failed battery cell from circuits. Accordingly, the battery redundancy system 1 controls to supply power to the electric load 50 and perform thermal management of the battery cells 200 and 300 only with normally operated battery cells, thereby responding to battery cell failure.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제2 배터리 셀의 고장 상황을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a failure situation of a second battery cell according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 제어부(600)는 제1 외부 전력 공급원(B+1) 및 제2 외부 전력 공급원(B+2)에 쇼트가 발생된 것인지를 판단할 수 있고, 제1 배터리 셀(200) 및 제2 배터리 셀(300)의 상태를 주기적으로 모니터링할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the controller 600 may determine whether a short has occurred in the first external power supply source B+1 and the second external power supply source B+2, and the first battery cell 200 ) and the state of the second battery cell 300 may be periodically monitored.

제1 외부 전력 공급원(B+1) 및 제2 외부 전력 공급원(B+2)에 쇼트가 발생된 경우, 제어부(600)는 제1 래치 릴레이(210) 및 제2 래치 릴레이(310)를 오프 시킬 수 있다. 이를 통해, 제1 배터리 셀(200) 및 제2 배터리 셀(300)로 전력이 공급되는 것이 차단될 수 있다.When a short circuit occurs in the first external power supply source B+1 and the second external power supply source B+2, the controller 600 turns off the first latch relay 210 and the second latch relay 310. can make it Through this, the supply of power to the first battery cell 200 and the second battery cell 300 may be blocked.

제2 배터리 셀(300)에 고장이 발생된 경우, 제어부(600)는 제2 스위칭 소자(500)를 오프 시킬 수 있다. 즉, 제어부(600)는 제2 스위칭 소자(500)를 오프 시켜 제2 배터리 셀(300)을 지능형 스위치(100)로부터 분리시킬 수 있다. 이 때, 제1 배터리 셀(200)은 온 상태인 제1 스위칭 소자(400)를 통해 지능형 스위치(100)로 전원을 공급할 수 있다. 따라서, 전장 부하(50)로 정상적으로 전원이 공급될 수 있다. H 브릿지(700)는 제1 배터리 셀(200)로부터 전원을 공급받게 되고, H 브릿지(700)는 제1 및 제2 셀 냉각/히팅부(250, 350)로 전원을 공급할 수 있다. 결론적으로, 정상적으로 동작되는 제1 배터리 셀(200)만을 이용하여 전장 부하(50)로의 전원 공급 및 배터리 셀들(200, 300)의 열 관리 제어가 수행될 수 있다.When a failure occurs in the second battery cell 300, the controller 600 can turn off the second switching element 500. That is, the control unit 600 can separate the second battery cell 300 from the intelligent switch 100 by turning off the second switching element 500 . At this time, the first battery cell 200 may supply power to the intelligent switch 100 through the first switching element 400 in an on state. Accordingly, power can be normally supplied to the electrical load 50 . The H bridge 700 receives power from the first battery cell 200, and the H bridge 700 may supply power to the first and second cell cooling/heating units 250 and 350. Consequently, power supply to the electric load 50 and thermal management control of the battery cells 200 and 300 may be performed using only the normally operated first battery cell 200 .

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 배터리 셀의 고장 상황을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a failure situation of a first battery cell according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 제어부(600)는 제1 외부 전력 공급원(B+1) 및 제2 외부 전력 공급원(B+2)에 쇼트가 발생된 것인지를 판단할 수 있고, 제1 배터리 셀(200) 및 제2 배터리 셀(300)의 상태를 주기적으로 모니터링할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the controller 600 may determine whether a short has occurred in the first external power supply source B+1 and the second external power supply source B+2, and the first battery cell 200 ) and the state of the second battery cell 300 may be periodically monitored.

제1 외부 전력 공급원(B+1) 및 제2 외부 전력 공급원(B+2)에 쇼트가 발생된 경우, 제어부(600)는 제1 래치 릴레이(210) 및 제2 래치 릴레이(310)를 오프 시킬 수 있다. 이를 통해, 제1 배터리 셀(200) 및 제2 배터리 셀(300)로 전력이 공급되는 것이 차단될 수 있다.When a short circuit occurs in the first external power supply source B+1 and the second external power supply source B+2, the controller 600 turns off the first latch relay 210 and the second latch relay 310. can make it Through this, the supply of power to the first battery cell 200 and the second battery cell 300 may be blocked.

제1 배터리 셀(200)에 고장이 발생된 경우, 제어부(600)는 제1 스위칭 소자(400)를 오프 시킬 수 있다. 즉, 제어부(600)는 제1 스위칭 소자(400)를 오프 시켜 제1 배터리 셀(200)을 지능형 스위치(100)로부터 분리시킬 수 있다. 이 때, 제2 배터리 셀(300)은 온 상태인 제2 스위칭 소자(500)를 통해 지능형 스위치(100)로 전원을 공급할 수 있다. 따라서, 전장 부하(50)로 정상적으로 전원이 공급될 수 있다. H 브릿지(700)는 제2 배터리 셀(300)로부터 전원을 공급받게 되고, H 브릿지(700)는 제1 및 제2 셀 냉각/히팅부(250, 350)로 전원을 공급할 수 있다. When a failure occurs in the first battery cell 200 , the controller 600 may turn off the first switching element 400 . That is, the control unit 600 can separate the first battery cell 200 from the intelligent switch 100 by turning off the first switching element 400 . At this time, the second battery cell 300 may supply power to the intelligent switch 100 through the second switching element 500 in an on state. Accordingly, power can be normally supplied to the electrical load 50 . The H bridge 700 receives power from the second battery cell 300, and the H bridge 700 may supply power to the first and second cell cooling/heating units 250 and 350.

결론적으로, 정상적으로 동작되는 제2 배터리 셀(300)만을 이용하여 전장 부하(50)로의 전원 공급 및 배터리 셀들(200, 300)의 열 관리 제어가 수행될 수 있다.Consequently, power supply to the electric load 50 and thermal management control of the battery cells 200 and 300 may be performed using only the normally operated second battery cell 300 .

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 리던던시 제어 방법을 설명하는 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method for controlling redundancy of a battery according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 제어부는 제1 배터리 셀에 전원을 공급하는 제1 외부 전력 공급원 및 제2 배터리 셀에 전원을 공급하는 제2 외부 전력 공급원에 쇼트가 발생되었는지를 판단할 수 있다. 제1 및 제2 외부 전력 공급원은 차량의 작동 상태와 상관없이 항시 전원 전압을 제공하기 위한 전원(통상, B+ 전원)을 의미할 수 있다(S100).Referring to FIG. 4 , the controller may determine whether a short circuit has occurred in a first external power supply source supplying power to the first battery cell and a second external power supply source supplying power to the second battery cell. The first and second external power sources may refer to power sources (generally, B+ power sources) for always providing a power voltage regardless of the operating state of the vehicle (S100).

제어부는 쇼트가 발생된 외부 전력 공급원과 연결된 래치 릴레이를 오프 시켜 배터리 셀로 전원이 공급되는 것을 차단시킬 수 있다. 구체적으로, 래치 릴레이는 제1 배터리 셀과 제1 외부 전력 공급원 사이의 제1 래치 릴레이 및 제2 배터리 셀과 제2 외부 전력 공급원 사이의 제2 래치 릴레이를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 래치 릴레이를 모두 오프시킨 경우, 제어부는 제1 배터리 셀 및 제2 배터리 셀에 충전된 전력을 이용하여 전장 부하에 전원을 공급하거나 배터리 셀들의 열 관리 제어를 수행할 수 있다(S200).The control unit may block the supply of power to the battery cell by turning off a latch relay connected to an external power supply source in which a short circuit occurs. Specifically, the latch relay may include a first latch relay between a first battery cell and a first external power supply source and a second latch relay between a second battery cell and a second external power supply source. When both the first and second latch relays are turned off, the controller may supply power to an electric load or perform thermal management control of the battery cells using the power charged in the first battery cell and the second battery cell ( S200).

이 후, 제어부는 제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀의 고장 여부를 판단할 수 있다. 제어부는 제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀의 상태를 주기적으로 모니터링할 수 있다(S300).Thereafter, the controller may determine whether the first battery cell and the second battery cell are out of order. The controller may periodically monitor states of the first battery cell and the second battery cell (S300).

제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀이 모두 정상인 경우, 제어부는 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자를 모두 온 시킬 수 있다. 즉, 제어부는 제1 배터리 셀과 지능형 스위치를 연결시킬 수 있고, 제2 배터리 셀과 H 브릿지를 연결시킬 수 있다. 이 때, 제1 스위칭 소자와 제2 스위칭 소자 모두는 지능형 스위치와 H 브릿지와 연결되어 있으므로, 제1 배터리 셀과 H 브릿지 및 제2 배터리 셀과 지능형 스위치도 서로 연결될 수 있다(S410, S420).When both the first battery cell and the second battery cell are normal, the controller may turn on both the first switching element and the second switching element. That is, the control unit may connect the first battery cell and the intelligent switch, and may connect the second battery cell and the H bridge. At this time, since both the first switching element and the second switching element are connected to the intelligent switch and the H bridge, the first battery cell and the H bridge and the second battery cell and the intelligent switch may also be connected to each other (S410 and S420).

제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자가 모두 온 상태인 경우, 제1 배터리 셀은 지능형 스위치를 거쳐 전장 부하로 전원을 공급할 수 있고, 제2 배터리 셀은 H 브릿지를 거쳐 냉각/히팅부로 전원을 공급할 수 있다(S430).When both the first switching element and the second switching element are in an on state, the first battery cell can supply power to the electric load through the intelligent switch, and the second battery cell can supply power to the cooling/heating unit through the H bridge. It can (S430).

제1 배터리 셀에 고장이 발생된 경우, 제어부는 제1 배터리 셀과 연결된 제1 스위칭 소자를 오프시키고 제2 스위칭 소자는 온 시킬 수 있다. 즉, 제어부는 고장이 발생된 제1 배터리 셀을 다른 회로들로부터 분리시킬 수 있다(S510, S520).When a failure occurs in the first battery cell, the controller may turn off the first switching element connected to the first battery cell and turn on the second switching element. That is, the controller may separate the first battery cell in which the failure has occurred from other circuits (S510 and S520).

제2 스위칭 소자가 온 상태인 경우, 제2 배터리 셀은 지능형 스위치를 거쳐 전장 부하로 전원을 공급할 수 있고, 제2 배터리 셀은 H 브릿지를 거쳐 냉각/히팅부로 전원을 공급할 수 있다. 즉, 하나의 배터리 셀로 전장 부하로의 전원 공급 및 배터리 셀의 열 관리 제어가 모두 수행될 수 있다(S530).When the second switching element is in an on state, the second battery cell can supply power to the electric load through the intelligent switch, and the second battery cell can supply power to the cooling/heating unit through the H bridge. That is, both power supply to the electric load and thermal management control of the battery cell may be performed by one battery cell (S530).

제2 배터리 셀에 고장이 발생된 경우, 제어부는 제2 배터리 셀과 연결된 제2 스위칭 소자를 오프시키고 제1 스위칭 소자는 온 시킬 수 있다. 즉, 제어부는 고장이 발생된 제2 배터리 셀을 다른 회로들로부터 분리시킬 수 있다(S610, S620).When a failure occurs in the second battery cell, the controller may turn off the second switching element connected to the second battery cell and turn on the first switching element. That is, the control unit may separate the second battery cell in which the failure has occurred from other circuits (S610 and S620).

제1 스위칭 소자가 온 상태인 경우, 제1 배터리 셀은 지능형 스위치를 거쳐 전장 부하로 전원을 공급할 수 있고, 제1 배터리 셀은 H 브릿지를 거쳐 냉각/히팅부로 전원을 공급할 수 있다. 즉, 하나의 배터리 셀로 전장 부하로의 전원 공급 및 배터리 셀의 열 관리 제어가 모두 수행될 수 있다(S630).When the first switching element is in an on state, the first battery cell can supply power to the electric load through the intelligent switch, and the first battery cell can supply power to the cooling/heating unit through the H bridge. That is, both power supply to the electric load and thermal management control of the battery cell may be performed by one battery cell (S630).

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art can implement the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting.

Claims (16)

전장부하에 요구되는 전원을 공급하는 지능형 스위치;
상기 지능형 스위치로 전원을 공급하기 위한 제1 배터리 셀;
상기 제1 배터리 셀을 냉각하거나 히팅하기 위한 셀 냉각/히팅부에 전원을 공급하는 제2 배터리 셀;
상기 지능형 스위치와 상기 제1 배터리 셀 간의 연결을 제어하는 제1 스위칭 소자;
상기 지능형 스위치와 상기 제2 배터리 셀 간의 연결을 제어하는 제2 스위칭 소자; 및
상기 제1 배터리 셀 및 상기 제2 배터리 셀의 고장 여부 및 상기 제1 배터리 셀과 상기 제2 배터리 셀로 전원을 공급하는 외부 전력 공급원의 쇼트(Short)를 판단하여 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 제어하는 제어부를 포함하는,
배터리의 리던던시 시스템.An intelligent switch that supplies required power to electric loads;
a first battery cell for supplying power to the intelligent switch;
a second battery cell supplying power to a cell cooling/heating unit for cooling or heating the first battery cell;
a first switching element controlling a connection between the intelligent switch and the first battery cell;
a second switching element controlling a connection between the intelligent switch and the second battery cell; and
It is determined whether the first battery cell and the second battery cell are out of order and whether an external power supply source supplying power to the first battery cell and the second battery cell is short-circuited, and the first switching element and the second battery cell are short-circuited. Including a control unit for controlling the switching element,
Battery redundancy system. 제1 항에 있어서,
상기 제1 배터리 셀을 충전하기 위한 제1 래치 릴레이가 더 포함되고,
상기 제1 스위칭 소자는 상기 제1 래치 릴레이와 상기 제1 배터리 셀 사이의 제1 분기점과 상기 지능형 스위치를 연결하는,
배터리의 리던던시 시스템.According to claim 1,
A first latch relay for charging the first battery cell is further included,
The first switching element connects the first branch point between the first latch relay and the first battery cell and the intelligent switch,
Battery redundancy system. 제1 항에 있어서,
상기 제2 배터리 셀을 충전하기 위한 제2 래치 릴레이가 더 포함되고,
상기 제2 스위칭 소자는 상기 제2 래치 릴레이와 상기 제2 배터리 셀 사이의 제2 분기점과 상기 지능형 스위치를 연결하는,
배터리의 리던던시 시스템.According to claim 1,
A second latch relay for charging the second battery cell is further included,
The second switching element connects the second branch point between the second latch relay and the second battery cell and the intelligent switch,
Battery redundancy system. 제1 항에 있어서,
상기 제1 배터리 셀 또는 상기 제2 배터리 셀 중 어느 하나의 고장 시, 고장난 배터리 셀과 연결된 상기 제1 스위칭 소자 또는 상기 제2 스위칭 소자는 오프되는,
배터리의 리던던시 시스템.According to claim 1,
When any one of the first battery cell or the second battery cell fails, the first switching element or the second switching element connected to the failed battery cell is turned off,
Battery redundancy system. 제4 항에 있어서,
상기 제1 배터리 셀에 고장이 발생된 경우, 상기 제1 스위칭 소자는 오프되고,
상기 제2 배터리 셀은 상기 제2 스위칭 소자를 통해 상기 지능형 스위치로 전원을 공급하는,
배터리의 리던던시 시스템.According to claim 4,
When a failure occurs in the first battery cell, the first switching element is turned off;
The second battery cell supplies power to the intelligent switch through the second switching element,
Battery redundancy system. 제5 항에 있어서,
상기 제2 배터리 셀로부터 전원을 공급받은 H 브릿지는 상기 셀 냉각/히팅부로 전원을 공급하는,
배터리의 리던던시 시스템.According to claim 5,
The H bridge receiving power from the second battery cell supplies power to the cell cooling/heating unit.
Battery redundancy system. 제4 항에 있어서,
상기 제2 배터리 셀에 고장이 발생된 경우, 상기 제2 스위칭 소자는 오프되고,
상기 제1 배터리 셀은 상기 제1 스위칭 소자를 통해 상기 지능형 스위치로 전원을 공급하는,
배터리의 리던던시 시스템.According to claim 4,
When a failure occurs in the second battery cell, the second switching element is turned off;
The first battery cell supplies power to the intelligent switch through the first switching element,
Battery redundancy system. 제7 항에 있어서,
상기 제1 배터리 셀로부터 전원을 공급받은 H 브릿지는 상기 셀 냉각/히팅부로 전원을 공급하는,
배터리의 리던던시 시스템.According to claim 7,
The H bridge receiving power from the first battery cell supplies power to the cell cooling/heating unit.
Battery redundancy system. 제1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 래치 릴레이에 전원을 공급하는 제1 외부 전력 공급원에 고장이 발생된 경우 상기 제1 래치 릴레이를 차단시키고,
상기 제어부는 상기 제2 래치 릴레이에 전원을 공급하는 제2 외부 전력 공급원에 고장이 발생된 경우 상기 제2 래치 릴레이를 차단시키는,
배터리의 리던던시 시스템.According to claim 1,
The control unit cuts off the first latch relay when a failure occurs in a first external power supply source supplying power to the first latch relay,
The controller blocks the second latch relay when a failure occurs in a second external power supply source supplying power to the second latch relay.
Battery redundancy system. 제1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 배터리 셀과 상기 제2 배터리 셀의 상태를 실시간으로 모니터링하는,
배터리의 리던던시 시스템.According to claim 1,
The control unit monitors the state of the first battery cell and the second battery cell in real time,
Battery redundancy system. 제1 항에 있어서,
상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자는 상기 지능형 스위치 및 H 브릿지와 연결되고,
상기 H 브릿지는 상기 제1 배터리 셀을 냉각 또는 히팅하기 위한 제1 셀 냉각/히팅부 및 상기 제2 배터리 셀을 냉각 또는 히팅하기 위한 제2 셀 냉각/히팅부와 연결되어 상기 제1 배터리 셀 또는 상기 제2 배터리 셀로부터 공급된 전원을 상기 제1 셀 냉각/히팅부 및 상기 제2 셀 냉각/히팅부로 공급하는,
배터리의 리던던시 시스템.According to claim 1,
The first switching element and the second switching element are connected to the intelligent switch and the H bridge,
The H bridge is connected to a first cell cooling/heating unit for cooling or heating the first battery cell and a second cell cooling/heating unit for cooling or heating the second battery cell, so that the first battery cell or supplying power supplied from the second battery cell to the first cell cooling/heating unit and the second cell cooling/heating unit;
Battery redundancy system. 배터리를 구성하는 제1 배터리 셀과 제2 배터리 셀 각각과 연결된 외부 전력 공급원의 쇼트를 감지하는 단계;
쇼트가 감지된 외부 전력 공급원과 연결된 래치 릴레이를 차단시키는 단계;
상기 제1 배터리 셀과 상기 제2 배터리 셀의 고장 여부를 판단하는 단계;
고장난 배터리 셀과 연결된 스위칭 소자를 오프시키는 단계; 및
정상적으로 동작하는 상기 제1 배터리 셀 또는 상기 제2 배터리 셀 중 어느 하나로부터 전장 부하로 전원을 공급하는 단계를 포함하는,
배터리의 리던던시 제어 방법.detecting a short circuit in an external power supply source connected to each of a first battery cell and a second battery cell constituting a battery;
Blocking a latch relay connected to an external power supply source in which a short circuit is detected;
Determining whether the first battery cell and the second battery cell are out of order;
turning off a switching element connected to the failed battery cell; and
Including the step of supplying power to an electric load from any one of the first battery cell or the second battery cell that operates normally,
How to control the redundancy of a battery. 제12 항에 있어서,
상기 스위칭 소자는 상기 전장 부하로 전원을 공급하는 지능형 스위치와 상기 제1 배터리 셀 간의 연결을 제어하는 제1 스위칭 소자 및 상기 지능형 스위치와 상기 제2 배터리 셀 간의 연결을 제어하는 제2 스위칭 소자를 포함하고,
상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자는 상기 지능형 스위치 및 H 브릿지와 연결되는,
배터리의 리던던시 제어 방법.According to claim 12,
The switching element includes a first switching element controlling a connection between an intelligent switch supplying power to the electric load and the first battery cell, and a second switching element controlling a connection between the intelligent switch and the second battery cell. do,
The first switching element and the second switching element are connected to the intelligent switch and the H bridge,
How to control the redundancy of a battery. 제13 항에 있어서,
제어부는 상기 제1 배터리 셀에 고장이 발생된 경우 상기 제1 스위칭 소자를 오프시키고,
상기 제2 배터리 셀에서 상기 제2 스위칭 소자를 통해 상기 지능형 스위치로 전원이 공급되는,
배터리의 리던던시 제어 방법.According to claim 13,
The control unit turns off the first switching element when a failure occurs in the first battery cell,
Power is supplied from the second battery cell to the intelligent switch through the second switching element,
How to control the redundancy of a battery. 제13 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제2 배터리 셀에 고장이 발생된 경우 상기 제2 스위칭 소자를 오프시키고,
상기 제1 배터리 셀에서 상기 제1 스위칭 소자를 통해 상기 지능형 스위치로 전원이 공급되는,
배터리의 리던던시 제어 방법.According to claim 13,
The control unit turns off the second switching element when a failure occurs in the second battery cell,
Power is supplied from the first battery cell to the intelligent switch through the first switching element,
How to control the redundancy of a battery. 제13 항에 있어서,
정상적으로 동작하는 상기 제1 배터리 셀 또는 상기 제2 배터리 셀 중 어느 하나로부터 상기 전장 부하로 전원을 공급하는 단계는,
정상적으로 동작하는 상기 제1 배터리 셀 또는 상기 제2 배터리 셀 중 어느 하나로부터 상기 H 브릿지로 전원을 공급하는 단계; 및
상기 H 브릿지로부터 상기 제1 배터리 셀 및 상기 제2 배터리 셀을 냉각 또는 히팅하기 위한 냉각/히팅부로 전원을 공급하는 단계를 포함하는,
배터리의 리던던시 제어 방법.

According to claim 13,
The step of supplying power to the electric load from any one of the normally operating first battery cell or the second battery cell,
supplying power to the H-bridge from one of the normally operating first battery cell or the second battery cell; and
Supplying power from the H bridge to a cooling/heating unit for cooling or heating the first battery cell and the second battery cell,
How to control the redundancy of a battery.
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