KR20230130734A - 전원 관리 시스템, 마이크로 제어 유닛, 배터리 관리시스템 및 배터리 - Google Patents
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Abstract
본 출원의 실시예는 MCU의 전원공급 수요를 만족시킬 수 있고, 더 높은 신뢰성을 갖는 전원 관리 시스템, MCU, BMS 및 배터리를 제공한다. 상기 전원 관리 시스템은, 전원과 연결되어 상기 전원의 전압에 따라 제1 전압을 생성하고, 상기 제1 전압에 대한 진단을 수행하고, 상기 제1 전압의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되는 1차 전원공급 모듈; 상기 1차 전원공급 모듈과 연결되어 상기 제1 전압에 따라 제2 전압을 생성하기 위해 사용되는 2차 전원공급 모듈 - 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 작고, 상기 제2 전압은 MCU의 작동 전압임 - ; 및, 상기 1차 전원공급 모듈 및 상기 2차 전원공급 모듈과 연결되어 상기 1차 전원공급 모듈로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하고, 상기 제1 전압의 진단 결과에 따라 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하기 위해 사용되는 상기 MCU; 를 포함한다.
Description
본 출원은 배터리 기술 분야에 관한 것으로, 특히 일 전원 관리 시스템, 마이크로 제어 유닛, 배터리 관리 시스템 및 배터리에 관한 것이다.
배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)은 전원 관리 시스템과 마이크로 제어 유닛(Micro-Controller Unit, MCU)을 포함하며, 여기서, 전원 관리 시스템은 MCU에 필요한 안정 전압을 제공한다.
하지만, 마이크로 제어 유닛(Micro-Controller Unit, MCU)의 업그레이드로 인해, 기존의 전원 관리 시스템은 업그레이드된 후의 MCU의 전원공급 수요와 전압 안전 수요를 만족시킬 수 없기 때문에, 제공 가능한 전압 범위를 확대하고, 출력 전압의 신뢰성을 향상시키기 위해, 전원 관리 시스템의 구조를 최적화해야 한다.
본 출원은 전원 관리 시스템, 마이크로 제어 유닛, 배터리 관리 시스템 및 배터리를 제공함에 있어서, 이 전원 관리 시스템은 MCU의 전원공급 수요를 만족시킬 수 있고, 더 높은 신뢰성을 갖는다.
제1 양상에서, 전원 관리 시스템을 제공함에 있어서,
전원과 연결되어 상기 전원의 전압에 따라 제1 전압을 생성하기 위해 사용되는 제1 전압 변환 유닛, 상기 제1 전압에 대한 진단을 수행하기 위해 사용되는 제1 전압 모니터링 유닛, 및 상기 제1 전압의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되는 제1 저장 유닛을 포함하는 1차 전원공급 모듈;
상기 1차 전원공급 모듈과 연결되어 상기 제1 전압에 따라 제2 전압을 생성하기 위해 사용되는 제2 전압 변환 유닛을 포함하는 2차 전원공급 모듈 - 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 작고, 상기 제2 전압은 MCU의 작동 전압임 - ; 및,
상기 1차 전원공급 모듈 및 상기 2차 전원공급 모듈과 연결되어 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하고, 상기 제1 전압의 진단 결과에 따라 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하기 위해 사용되는 상기 MCU; 를 포함한다.
이 기술적 솔루션에 기초하여, 전원 관리 시스템은 1차 전원공급 모듈과 2차 전원공급 모듈을 포함하는 2단 전원공급 시스템을 사용하며, 여기서, 1차 전원공급 모듈은 2차 전원공급 모듈로 제1 전압을 제공하고, 또한 2차 전원공급 모듈은 MCU의 정상적인 작동을 위해 제1 전압에 따라 MCU로 제2 전압을 제공한다. 2차 전원공급 모듈을 설치하여 MCU에 적합한 전압을 제공하기 때문에, BMS의 전원 관리 시스템과 MCU 사이의 적합성을 보장한다. 또한, 1차 전원공급 모듈이 제1 전압에 대한 진단을 수행할 수 있기 때문에, MCU는 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 것을 통해, 제1 전압이 과전압 또는 저전압일 때 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할 수 있어, BMS의 신뢰성을 향상시키고, BMS의 안전을 보장한다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 제1 전압 모니터링 유닛은 또한 상태 신호를 출력하기 위해 사용되고, 상기 상태 신호는 상기 제1 전압의 진단 결과를 지시하기 위해 사용되며; 상기 MCU는 구체적으로, 상기 상태 신호를 판독하고, 상기 상태 신호에 따라 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 상기 제1 전압의 진단 결과에서 모두 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나올 때, 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하기 위해 사용되며, N은 양의 정수이다.
이 실시예에서, 1차 전원공급 모듈이 출력한 상태 신호는 제1 전압의 진단 결과를 지시하기 위해 사용되고, MCU는 이 상태 신호에 따라, 어떤 방식으로, 예를 들어 어떤 빈도에 따라, 1차 전원공급 모듈로부터 제1 전압의 진단 결과를 판독할지 판단할 수 있으며, 즉 진단 결과에 대한 효과적인 획득을 보장할 수 있고, 불필요한 판독 동작도 줄일 수 있어, 시간과 자원을 절약한다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 상태 신호가 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나왔음을 지시할 때, 상기 MCU가 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 빈도는 상기 MCU가 상기 상태 신호를 판독하는 빈도와 같으며; 및/또는, 상기 상태 신호가 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압이 아니거나 저전압이 아님으로 나왔음을 지시할 때, 상기 MCU가 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 빈도는, 상기 MCU가 상기 상태 신호를 판독하는 빈도보다 작다.
이 실시예에서, 1차 전원공급 모듈이 출력한 상태 신호가 제1 전압이 과전압 또는 저전압임을 지시할 때, 제1 전압에 대한 확실한 판단을 보장하기 위해 MCU가 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 빈도는 그 상태 신호를 판독하는 빈도와 같고; 이 상태 신호가 제1 전압이 과전압이 아니거나 저전압이 아님을 지시할 때, 불필요한 판독 동작을 피하기 위해 MCU가 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 빈도는 그 상태 신호를 판독하는 빈도보다 작다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 제1 전압 모니터링 유닛은 또한 상태 신호를 출력하기 위해 사용되고, 상기 상태 신호는 상기 제1 전압의 진단 결과를 지시하기 위해 사용되며; 상기 2차 전원공급 모듈은 또한, 상기 상태 신호를 수신하고, 상기 상태 신호가 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나왔음을 지시할 때, 상기 제2 전압의 출력을 금지하기 위해 사용된다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 MCU는 구체적으로, 주기적으로 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나왔을 때, 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하기 위해 사용된다.
상기 실시예에서, MCU는 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 제1 전압의 진단 결과에서 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나왔을 때, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하여, BMS의 안전성을 향상시킨다. 동시에, 2차 전원공급 모듈은 1차 전원공급 모듈이 출력한 상태 신호를 판독하고, 이 상태 신호가 제1 전압이 과전압 또는 저전압임을 지시할 때, BMS를 안전 상태로 진입시켜 MCU 장애로 인해 진단 결과를 판독할 수 없을 때 발생하는 위험을 피하기 위해 MCU로 제2 전압을 더 이상 출력하지 않는다. MCU와 2차 전원공급 모듈이 제1 전압(V1)의 진단 결과 판단에 공동 참여하기 때문에, BMS의 안전성을 진일보로 향상시킨다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 2차 전원공급 모듈은 제2 전압 모니터링 유닛과 제2 저장 유닛을 더 포함하되, 상기 제2 전압 모니터링 유닛은 상기 제2 전압에 대한 진단을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 저장 유닛은 상기 제2 전압의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되며; 상기 MCU는 또한, 상기 제2 저장 유닛으로부터 상기 제2 전압의 진단 결과를 판독하고, 상기 제2 전압의 진단 결과에 따라 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하기 위해 사용된다.
이 실시예에서, MCU는 1차 전원공급 모듈이 출력한 상태 신호를 검출할 뿐만 아니라 2차 전원공급 모듈로부터 제2 전압의 진단 결과도 판독하고, 제2 전압이 과전압 또는 저전압일 때 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하여, BMS의 안전성을 진일보로 향상시킨다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 MCU는 또한, 상기 MCU의 상태를 검출하고, 상기 MCU의 상태가 고장일 때, 상기 2차 전원공급 모듈로 고장 신호를 송신하기 위해 사용되며; 상기 2차 전원공급 모듈은 또한, 상기 고장 신호를 수신하고, 상기 고장 신호에 따라 상기 MCU로 리셋 신호를 송신하기 위해 사용된다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 릴레이 제어 모듈을 더 포함하며, 상기 릴레이 제어 모듈은 상기 1차 전원공급 모듈과 상기 MCU에 연결된다. 상기 제1 전압 모니터링 유닛은 또한 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나올 때, 상기 릴레이 제어 모듈로 안전 신호를 송신하기 위해 사용되며; 상기 릴레이 제어 모듈은 또한, 상기 안전 신호를 수신하고, 상기 안전 신호에 따라, 릴레이를 미리 설정된 기간 동안 고압 회로의 연결을 유지하도록 제어하기 위해 사용된다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 제1 전압 변환 유닛은 또한, 상기 전원의 전압에 따라 제3 전압을 생성하기 위해 사용되고, 상기 제3 전압은 상기 BMS 내의 기타 부하의 작동 전압이며, 상기 제3 전압은 상기 제1 전압보다 크다.
이 실시예에서, 1차 전원공급 모듈은 두 가지 전압, 즉, 기타 부하에 사용되는 제3 전압과 2차 전원공급 모듈에 사용되는 제1 전압을 출력할 수 있으므로, 기타 부하의 전력 수요를 만족시킬 뿐만 아니라, 2차 전원공급 모듈을 통해 제1 전압에 따라 MCU로 제2 전압을 제공할 수도 있어, MCU의 정상적인 작동을 보장한다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 MCU와 상기 1차 전원공급 모듈 사이는 I2C 버스를 통해 연결되고, 및/또는, 상기 MCU와 상기 2차 전원공급 모듈 사이는 I2C 버스를 통해 연결된다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 제1 전압은 3.3V이고, 제2 전압은 1.8V 또는 0.8V이다.
제2 양상에서, 일 전원 관리 시스템의 제어 방법을 제공함에 있어서, 상기 전원 관리 시스템은 1차 전원공급 모듈과 2차 전원공급 모듈을 포함하며, 여기서, 상기 1차 전원공급 모듈은 전원과 연결되어 상기 전원의 전압에 따라 제1 전압을 생성하고, 상기 제1 전압에 대한 진단을 수행하고 및 상기 제1 전압의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되며, 상기 2차 전원공급 모듈은 상기 1차 전원공급 모듈과 연결되어 상기 제1 전압에 따라 제2 전압을 생성하기 위해 사용되며, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 작고, 상기 제2 전압은 MCU의 작동 전압이고, 상기 MCU는 상기 1차 전원공급 모듈과 상기 2차 전원공급 모듈에 연결되며, 상기 방법은,
상기 MCU가 상기 1차 전원공급 모듈로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 단계; 및,
상기 MCU가 상기 제1 전압의 진단 결과에 따라, 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하는 단계; 를 포함한다.
이 기술적 솔루션에 기초하여, 전원 관리 시스템은 1차 전원공급 모듈과 2차 전원공급 모듈을 포함하는 2단 전원공급 시스템을 사용하며, 여기서, 1차 전원공급 모듈은 2차 전원공급 모듈로 제1 전압을 제공하고, 또한 2차 전원공급 모듈은 MCU의 정상적인 작동을 위해 제1 전압에 따라 MCU로 제2 전압을 제공한다. 2차 전원공급 모듈을 설치하여 MCU에 적합한 전압을 제공하기 때문에, BMS의 전원 관리 시스템과 MCU 사이의 적합성을 보장한다. 또한, 1차 전원공급 모듈이 제1 전압에 대한 진단을 수행할 수 있기 때문에, MCU는 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 것을 통해, 제1 전압이 과전압 또는 저전압일 때 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할 수 있어, BMS의 신뢰성을 향상시키고, BMS의 안전을 보장한다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 방법은, 상기 MCU가 상기 1차 전원공급 모듈이 출력한 상태 신호를 판독하는 단계를 더 포함하고, 상기 상태 신호는 상기 제1 전압의 진단 결과를 지시하기 위해 사용되며; 여기서, 상기 MCU가 상기 제1 전압의 진단 결과에 따라, 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하는 단계는, 상기 MCU가 상기 상태 신호에 따라 상기 1차 전원공급 모듈로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 상기 제1 전압의 진단 결과에서 모두 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나올 때, 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하는 단계를 포함하며, N은 양의 정수이다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 방법은, 상기 상태 신호가 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나왔음을 지시할 때, 상기 MCU가 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 빈도는 상기 판독 유닛이 상기 상태 신호를 판독하는 빈도와 같은 것; 또는, 상기 상태 신호가 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압이 아니거나 저전압이 아님으로 나왔음을 지시할 때, 상기 MCU가 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 빈도는 상기 판독 유닛이 상기 상태 신호를 판독하는 빈도보다 작은 것을 더 포함한다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 MCU가 상기 제1 전압의 진단 결과에 따라, 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하는 단계는, 상기 MCU가 주기적으로 상기 1차 전원공급 모듈로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나왔을 때, 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하는 단계를 포함한다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 제1 전압 모니터링 유닛은 또한 상태 신호를 출력하기 위해 사용되고, 상기 상태 신호는 상기 제1 전압의 진단 결과를 지시하기 위해 사용되며; 상기 2차 전원공급 모듈은 또한, 상기 상태 신호를 수신하고, 상기 상태 신호가 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나왔음을 지시할 때, 상기 MCU로의 상기 제2 전압의 출력을 금지하기 위해 사용된다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 2차 전원공급 모듈은 또한 상기 제2 전압에 대한 진단을 수행하고, 상기 제2 전압의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되며; 여기서, 상기 방법은, 상기 MCU가 상기 2차 전원공급 모듈로부터 상기 제2 전압의 진단 결과를 판독하고, 상기 제2 전압의 진단 결과에 따라 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함한다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 방법은, 상기 MCU가 상기 MCU의 상태를 검출하는 단계; 상기 MCU가 상기 MCU의 상태가 고장으로 검출될 때 상기 2차 전원공급 모듈로 고장 신호를 송신하는 단계; 상기 MCU가 상기 2차 전원공급 모듈이 상기 고장 신호에 따라 송신한 리셋 신호를 수신하는 단계; 를 더 포함한다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 MCU와 상기 1차 전원공급 모듈 사이는 I2C 버스를 통해 연결되고, 및/또는, 상기 MCU와 상기 2차 전원공급 모듈 사이는 I2C 버스를 통해 연결된다.
일 가능한 구현형태에서, 상기 제1 전압은 3.3V이고, 제2 전압은 1.8V 또는 0.8V이다.
제3 양상에서, MCU를 제공함에 있어서, 제2 양상 또는 제2 양상의 임의의 가능한 구현형태에서의 BMS 제어 방법을 수행하기 위해 사용된다.
제4 양상에서, BMS를 제공함에 있어서, 제1 양상 또는 제1 양상의 임의의 가능한 구현형태에서의 전원 관리 시스템; 및, 제3 양상 또는 제3 양상의 임의의 가능한 구현형태에서의 MCU를 포함한다.
제5 양상에서, 배터리를 제공함에 있어서, 제4 양상 또는 제4 양상의 임의의 가능한 구현형태에서의 BMS를 포함한다.
이 기술적 솔루션에 기초하여, 전원 관리 시스템은 1차 전원공급 모듈과 2차 전원공급 모듈을 포함하는 2단 전원공급 시스템을 사용하며, 여기서, 1차 전원공급 모듈은 2차 전원공급 모듈로 제1 전압을 제공하고, 또한 2차 전원공급 모듈은 MCU의 정상적인 작동을 위해 제1 전압에 따라 MCU로 제2 전압을 제공한다. 2차 전원공급 모듈을 설치하여 MCU에 적합한 전압을 제공하기 때문에, BMS의 전원 관리 시스템과 MCU 사이의 적합성을 보장한다. 또한, 1차 전원공급 모듈이 제1 전압에 대한 진단을 수행할 수 있기 때문에, MCU는 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 것을 통해, 제1 전압이 과전압 또는 저전압일 때 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할 수 있어, BMS의 신뢰성을 향상시키고, BMS의 안전을 보장한다.
이하, 본 출원 실시예의 기술적 솔루션을 보다 명확하게 설명하기 위해, 본 출원 실시예를 설명함에 있어서 필요한 도면에 대해 간단히 소개하도록 한다. 아래에서 소개하는 도면은 본 출원의 일부 실시예만 나타내며, 본 분야의 일반 기술자라면 창의적인 노력 없이 이러한 도면을 기반으로 다른 도면을 얻을 수 있음이 분명하다.
도 1은 종래의 전원 관리 시스템의 구조 개략도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 개시된 전원 관리 시스템의 구조 개략도이다.
도 3은 도 2의 전원 관리 시스템의 일 가능한 구체적인 구조의 개략도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 개시된 전압 진단 프로세스의 개략도이다.
도 5는 본 출원의 다른 일 실시예에 개시된 전압 진단 프로세스의 개략도이다.
도 6은 본 출원의 다른 일 실시예에 개시된 전원 관리 시스템의 제어 방법의 예시적인 흐름도이다.
도 1은 종래의 전원 관리 시스템의 구조 개략도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 개시된 전원 관리 시스템의 구조 개략도이다.
도 3은 도 2의 전원 관리 시스템의 일 가능한 구체적인 구조의 개략도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 개시된 전압 진단 프로세스의 개략도이다.
도 5는 본 출원의 다른 일 실시예에 개시된 전압 진단 프로세스의 개략도이다.
도 6은 본 출원의 다른 일 실시예에 개시된 전원 관리 시스템의 제어 방법의 예시적인 흐름도이다.
아래에서는 도면 및 실시예에 결부하여 본 출원의 실시형태에 대해 자세히 설명한다. 아래의 실시예에 대한 자세한 설명과 도면은 본 출원의 원리를 예시적으로 설명하기 위해 사용되나 본 출원의 범위를 제한하려는 의도는 아니다. 즉 본 출원은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.
본 출원에 대한 설명에서, 별도로 설명되지 않은 한, ‘다수’는 둘 이상을 의미하고 용어 ‘위’, ‘아래’, ‘왼쪽’, ‘오른쪽’, ‘안’, ‘밖’ 등에 의해 지시되는 방위 또는 위치관계는 장치나 부품이 반드시 특정 방위를 가지거나 특정 방위에 따라 구성되고 조작된다는 것을 지시하거나 암시하는 것이 아니라, 본 출원에 대한 설명을 돕고 설명을 단순화하기 위함에 불과하며, 따라서 본 출원에 대한 제한으로 이해되어서는 안 된다. ‘제1’, ‘제2’, ‘제3’ 등 용어는 설명의 목적으로만 사용되며, 상대적인 중요성을 지시하거나 암시하는 것으로 이해되어서는 안된다. ‘수직’은 엄밀한 의미의 수직이 아니라 오차 허용 범위 내에 있다. ‘평행’은 엄밀한 의미의 평행이 아니라 오차 허용 범위 내에 있다.
아래 설명에서 등장하는 방위사는 모두 도면에 도시된 방향으로, 본 출원의 구체적인 구조를 한정하는 것은 아니다. 본 출원의 설명에 있어서, 별도의 명확한 규정 및 한정이 없는 한, ‘장착’, ‘서로 연결’, ‘연결’이라는 용어는 넓은 의미로 이해되어야 한다는 점도 유의해야 하며, 예를 들어 고정 연결, 탈착 가능한 연결, 또는 일체형 연결일 수 있으며, 직접적 연결 또는 중간 매체를 통한 간접적 연결일 수도 있다. 본 분야의 일반 기술자라면 특정 상황에 따라 본 출원에서 상기 용어들의 구체적인 의미를 이해할 수 있다.
도 1은 종래의 전원 관리 시스템의 구조 개략도를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전원 관리 시스템(100)은 전원(101), 1차 전원공급 모듈(102), MCU(103), 전압 안정화 칩(104), 릴레이 제어 모듈(105), 웨이크업 소스(106) 및 기타 부하(107) 등을 포함한다. 여기서, 1차 전원공급 모듈(102)은 전원(101)이 출력한 12V 전압을 5V 전압으로 변환하여, 한편으로 기타 부하(107)에 필요한 5V 작동 전압을 제공하고, 다른 한편으로 전압 안정화 칩(104)으로 3.3V 전압을 출력하고, 전압 안정화 칩(104)을 통해 5V 전압을 MCU(103)에 필요한 3.3V 전압으로 변환하여, MCU(103)의 정상적인 작동을 보장한다. 여기서, MCU(103) 내의 일부 I/O 포트도 1차 전원공급 모듈(102)이 이로 5V 전압을 제공해야 한다(도면에 도시되지 않음). 1차 전원공급 모듈(102)이 출력한 양방향 전압은 모두 5V 전압이고, 여기서 한 방향 5V 전압은 전압 안정화 칩(104)으로 출력하여 전압 안정화 칩(104)을 통해 이를 3.3V 전압으로 변환하고, 다른 한 방향 5V 전압은 기타 부하(107)로 출력한다는 점에 유의해야 한다. 왜냐하면, 1차 전원공급 모듈(102)을 통해 동시에 양방향의 서로 다른 전압을 출력하면, 예를 들어 한 방향의 5V 전압과 한 방향의 3.3V 전압을 직접 출력하면, 현재 BMS에서 5V 전압을 사용하는 부하가 비교적 많고, 3.3V 전압을 사용하는 부하가 비교적 적기 때문에, 5V 전압을 출력하는 한 방향에서의 전류 부하 능력이 부족해, 일부 기능이 상실될 수 있다. 전압 안정화 칩(104)을 통해 5V 전압을 3.3V 전압으로 변환한 다음, 전압 안정화 칩(104)에서 3.3V 전압을 MCU(103)로 출력하여, 1차 전원공급 모듈(102)에서 부하 불균형으로 인한 문제를 방지할 수 있다.
현재의 플랫폼 자원이 BMS의 나날이 증가하는 기능 수요를 만족시킬 수 없어 BMS 내의 MCU를 업그레이드하였지만, 업그레이드된 후의 MCU에 필요한 전압이 더 작으며, 예를 들어 그 작동 전압이 1.8V 또는 0.8V로 변경되며, 이 경우 업그레이드된 후의 MCU와 현재의 BMS의 전원 관리 시스템 간에 적합할 수 없어, 기존의 전원 관리 시스템이 업그레이드된 후의 MCU의 전원공급 수요와 전압 안전 수요를 만족시킬 수 없다.
이를 감안하여, 본 출원은 MCU로 적합한 전압을 제공하기 위해, 기존의 1단 전원공급 시스템을 2단 전원공급 시스템으로 변경하고, 전압 진단 메커니즘을 추가하여 출력 전압의 신뢰성을 보장하고 BMS의 안전성을 향상시키는 전원 관리 시스템을 제공한다.
도 2는 본 출원의 실시예의 전원 관리 시스템의 구조 개략도를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전원 관리 시스템(200)은 1차 전원공급 모듈(210), 2차 전원공급 모듈(220)과 MCU(230)를 포함한다.
여기서, 1차 전원공급 모듈(210)은 전원과 연결되고, 이는 제1 전압 변환 유닛, 제1 전압 모니터링 유닛과 제1 저장 유닛을 포함하며, 제1 전압 변환 유닛은 전원의 전압에 따라 제1 전압(V1)을 생성하기 위해 사용되고, 제1 전압 모니터링 유닛은 제1 전압(V1)에 대해 진단을 수행하기 위해 사용되며, 제1 저장 유닛은 제1 전압(V1)의 진단 결과를 저장하기 위해 사용된다.
2차 전원공급 모듈(220)은 1차 전원공급 모듈(210)과 연결되고, 이는 제2 전압 변환 유닛을 포함하며, 제2 전압 변환 유닛은 제1 전압(V1)에 따라 제2 전압(V2)을 생성하기 위해 사용되며, 제2 전압(V2)은 제1 전압(V1)보다 작고, 제2 전압(V2)은 MCU(230)의 작동 전압이다.
MCU(230)는 1차 전원공급 모듈(210)과 2차 전원공급 모듈(220)에 연결되고, 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하고, 제1 전압(V1)의 진단 결과에 따라 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하기 위해 사용된다.
이로부터, 1차 전원공급 모듈(210)과 2차 전원공급 모듈(220)을 포함하는 2단 전원공급 시스템을 사용했기 때문에, 1차 전원공급 모듈(210)을 통해 2차 전원공급 모듈(220)로 제1 전압(V1)을 제공하고, 2차 전원공급 모듈(220)을 통해 제1 전압(V1)에 따라 MCU(230)의 정상적인 작동을 위해 MCU(230)로 제2 전압(V2)을 제공할 수 있다는 것을 알 수 있다. 2차 전원공급 모듈(220)을 설치하여 MCU(230)에 적합한 전압을 제공하기 때문에, 전원 관리 시스템(200)과 MCU(230) 사이의 적합성을 보장한다. 또한, 1차 전원공급 모듈(210)이 제1 전압(V1)에 대한 진단을 수행할 수 있기 때문에, MCU(230)는 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하는 것을 통해, 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압일 때, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할 수 있어, 전원 관리 시스템(200)의 신뢰성을 향상시키고, BMS의 안전을 보장한다.
예로서, 도 3은 도 2의 전원 관리 시스템(200)의 일 가능한 구체적인 구조를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전원 관리 시스템(200)은 1차 전원공급 모듈(210), 2차 전원공급 모듈(220), MCU(230), 전원(240), 웨이크업 소스(250), 릴레이 제어 모듈(260) 및 기타 부하(270)를 포함한다. 여기서, 1차 전원공급 모듈(210) 내의 제1 전압 변환 유닛은 전원(240)이 출력한 전원 전압을 제1 전압(V1)으로 변환하고, 이를 2차 전원공급 모듈(220)로 출력하며, 2차 전원공급 모듈(220) 내의 제2 전압 변환 유닛은 제1 전압(V1)에 따라 제2 전압(V2)을 생성하고, MCU(230)로 제2 전압(V2)을 제공한다.
여기서, 제1 전압(V1)은 예를 들어 3.3V일 수 있고; 제2 전압(V2)은 예를 들어 1.8V 또는 0.8V일 수 있다. 선택적으로, 제1 전압(V1)은 제3 전압(V3)을 더 출력할 수 있으며, 제3 전압(V3)은 예를 들어 BMS 내의 기타 부하의 작동 전압일 수 있고, 제3 전압(V3)은 제1 전압(V1)보다 크며, 예를 들어 제3 전압(V3)은 5V일 수 있다.
V1=3.3V, V2=1.8V 또는 0.8V, V3=5V인 것을 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 1차 전원공급 모듈(210)은 양방향의 서로 다른 전압, 즉 5V 전압과 3.3V 전압을 동시에 출력할 수 있다. 업그레이드된 후의 MCU(230)에서, 원래 5V 전압이 필요했던 일부 I/O 포트는 더 이상 5V 전압이 필요하지 않기 때문에, 5V 전압을 사용하는 부하 수가 감소된다는 것을 이해해야 한다. 이 경우, 1차 전원공급 모듈(210)은 양방향의 서로 다른 전압을 동시에 출력할 수 있어 앞서 설명한 1차 전원공급 모듈(102)의 부하 불균형 문제가 발생하지 않는다. 또한, 1.8V/0.8V 전압을 출력하기 위해 2차 전원공급 모듈(220)을 추가했기 때문에, 직접 1차 전원공급 모듈(210)을 통해 5V 전압과 1.8V/0.8V 전압을 출력하는 것에 비해, 출력 전압의 신뢰성이 더 높고, 1차 전원공급 모듈(210)의 복잡성도 감소된다.
진일보로, 도 3에 도시된 바와 같이, 전원 관리 시스템(200) 내의 전원(240)은 전압을 제공하기 위해 사용되고, 예를 들어 1차 전원공급 모듈(210)로 12V 전압을 제공하며; 전원 관리 시스템(200) 내의 웨이크업 소스(250)는 하드라인을 통해 1차 전원공급 모듈(210)에 연결되어 실시간 클럭(Real-Time Clock, RTC) 신호, ACNA 신호, MCU LOCK 신호 등과 같은 웨이크업 신호를 출력할 수 있으며, 하드라인 상의 웨이크업 신호가 로우(LOW)에서 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 신호로 변환될 때, 1차 전원공급 모듈(210)은 휴면 상태(standby state)로부터 정상 작동 상태(normal state)로 변환된다.
자원 부족 등 문제로 인해, 현재 제1 전압(V1)에 대한 진단을 수행하는 솔루션은 없다. 그러나, 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압일 때, MCU(230)의 작동 이상 또는 기능 장애가 유발될 수 있다. 이를 위해, 1차 전원공급 모듈(210)에는 제1 전압 모니터링 모듈과 제1 저장 유닛이 설치되어 있고, 제1 전압 모니터링 유닛은 제1 전압(V1)에 대한 진단을 수행하기 위해 사용되고, 제1 저장 유닛은 제1 전압(V1)의 진단 결과를 저장하기 위해 사용된다. MCU(230)는 제1 저장 유닛(213)으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하고, 제1 전압(V1)의 진단 결과에 따라 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정할 수 있다.
예를 들어, 일 구현형태에서, 제1 전압 모니터링 유닛은 또한 상태 신호를 출력하기 위해 사용되고, 이 상태 신호는 제1 전압(V1)의 진단 결과, 예를 들어 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압인지를 지시하기 위해 사용되며; 이때, MCU(230)는 이 상태 신호를 판독하고, 이 상태 신호에 따라 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 제1 전압(V1)의 진단 결과에서 모두 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압으로 나올 때, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하기 위해 사용되며, N은 양의 정수이다.
여기에 설명된 MCU(230)가 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하는 것은, 릴레이를 통해 고압 회로의 연결을 차단하는 것을 의미할 수 있고, 이 고압 회로는 배터리의 전원공급 회로를 의미할 수 있으며, 릴레이는 이 회로의 연결과 차단을 제어하기 위해 사용되며; 또는, MCU(230)의 정전을 의미할 수도 있으며, 이때, MCU(230)에 장애가 발생했기 때문에, 해당되는 상태 지시 정보를 통해 릴레이를 직접 제어하고, 고압 회로의 연결을 차단하여, BMS를 안전 상태로 진입시킨다.
일 구현형태에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 전원 관리 시스템(200)은 릴레이 제어 모듈(260)을 더 포함하고, 릴레이 제어 모듈(260)은 1차 전원공급 모듈(210)과 MCU(230)에 연결되며, 여기서, 1차 전원공급 모듈(210) 내의 제1 전압 모니터링 유닛은 또한 제1 전압(V1)의 진단 결과에서 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압으로 나올 때 릴레이 제어 모듈(260)로 안전 신호(FS0B)를 송신하기 위해 사용되며; 이때, 릴레이 제어 모듈(260)은 안전 신호(FS0B)를 수신하고, 안전 신호(FS0B)에 따라 릴레이를 미리 설정된 기간 동안 고압 회로의 연결을 유지하도록 제어하기 위해 사용된다.
전원 관리 시스템(200) 내의 릴레이 제어 모듈(210)은 지연 회로를 포함하고, 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압인 것과 같은 문제가 발생할 때, MCU(230)는 릴레이 제어 모듈(210)이 릴레이를 제어하여 이 고압 회로의 연결을 차단하도록 지시할 수 있다. 또한, 1차 전원공급 모듈(210)은 릴레이 제어 모듈(210)로 안전 신호(FS0B)를 출력하여, 그 지연 회로를 통해 릴레이와 고압 회로 사이의 연결을 일정한 시간 동안 유지하고, 릴레이가 갑자기 차단될 때 전압 불안정으로 인한 위험을 방지한다.
MCU(230)가 어떻게 1차 전원공급 모듈(210)로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하고 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정할 것인가에 대해, 본 출원은 다음 두 가지 방식, 즉 방식 1 및 방식 2를 제공할 수 있으며, 다음은 도 4 및 도 5에 각각 결부하여 구체적으로 설명하도록 한다.
방식 1
이 방식에서는 MCU(230)가 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하고, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 판단한다.
일 구현형태에서, 1차 전원공급 모듈(210)의 1차 전원공급 모듈(210)의 제1 전압 모니터링 유닛은 또한 상태 신호를 출력하기 위해 사용되고, 이 상태 신호는 제1 전압의 진단 결과를 지시하기 위해 사용되며; 이때, MCU(230)는 구체적으로, 상태 신호를 판독하고, 이 상태 신호에 따라 1차 전원공급 모듈(210)의 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 제1 전압(V1)의 진단 결과에서 모두 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압으로 나올 때, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하기 위해 사용되며, N은 양의 정수이다.
1차 전원공급 모듈(210)의 제1 전압 모니터링 유닛은 제1 전압(V1)에 대한 진단을 완료한 후, 진단 결과를 지시하는 상태 신호를 출력하고, 이 진단 결과를 제1 저장 유닛에 저장한다. 이 상태 신호는 예를 들어 로우 레벨 신호와 하이 레벨 신호일 수 있으며, 로우 레벨 신호는 제1 전압(V1)이 정상적인 범위 내에 있음을 나타내고, 하이 레벨 신호는 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압 상태에 있음을 나타낸다고 가정한다. 제1 저장 유닛은 레지스터일 수 있으며, 예를 들어 레지스터의 0X16 주소를 제1 전압(V1)의 과전압 상태 또는 저전압 상태를 저장하기 위한 플래그 비트로 사용할 수 있으며, 여기서 저전압 상태는 ‘BIT 5’에 저장되고, 과전압 상태는 ‘BIT 4’에 저장된다. 이 플래그 비트가 ‘0’일 때, 제1 전압(V1)이 저전압 또는 과전압이 아님을 나타내고; 플래그 비트가 ‘1’일 때, 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압임을 나타낸다.
이로부터, MCU(230)는 이 상태 신호를 검출한 후, 이 상태 신호에 따라, 어떤 방식으로, 예를 들어 어떤 빈도에 따라, 1차 전원공급 모듈(210)로부터 제1 전압의 진단 결과를 판독할지를 판단할 수 있으며, 즉 진단 결과에 대한 효과적인 획득을 보장할 수 있고, 불필요한 판독 동작도 줄일 수 있어, 시간과 자원을 절약함을 알 수 있다.
예를 들어, 이 상태 신호가 제1 전압(V1)의 진단 결과에서 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압으로 나왔음을 지시할 때, 제1 전압(V1)에 대해 확실한 판단을 위해, MCU(230)가 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하는 빈도는 MCU(230)가 상태 신호를 판독하는 빈도와 같다.
또 예를 들어, 이 상태 신호가 제1 전압(V1)의 진단 결과에서 제1 전압(V1)이 과전압이 아니거나 저전압 아님으로 나왔음을 지시할 때, 불필요한 판독 동작을 피하기 위해, MCU(230)가 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하는 빈도는 MCU가 상태 신호를 판독하는 빈도보다 작다.
다음, 도 4에 결부하여 자세히 설명하도록 한다. 도 4는 방식 1의 전압 진단 솔루션의 일 가능한 구체적인 구현형태이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 여기서, 단계 301 내지 단계 304는 1차 전원공급 모듈(210)에 의해 수행되고, 단계 305 내지 단계 314는 MCU(230)에 의해 수행된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 구체적으로 다음 단계 중의 일부 또는 전부를 포함한다.
단계 301에서, 1차 전원공급 모듈(210)은 제1 전압(V1)을 출력한다.
단계 302에서, 1차 전원공급 모듈(210)의 제1 전압 모니터링 유닛은 제1 전압(V1)에 대한 진단을 수행한다.
예를 들어, 제1 전압(V1)을 전압 비교기에 입력하고, 또한 저전압 임계값 및 과전압 임계값과 비교하여, 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압인지 여부를 판단할 수 있다.
단계 303에서, 1차 전원공급 모듈(210)은 상태 신호를 출력한다.
단계 304에서, 1차 전원공급 모듈(210)은 제1 저장 유닛 내의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되는 플래그 비트를 업데이트한다.
단계 305에서, MCU(230)는 1차 전원공급 모듈(210)이 출력한 상태 신호를 판독한다.
단계 306에서, MCU(230)는 이 상태 신호가 ‘HIGH’ 또는 ‘LOW’인지를 판단한다.
여기서, 이 상태 신호가 하이 레벨 ‘HIGH’일 때, 현재 진단 결과에서 제1 전압(V1)이 저전압 또는 과전압으로 나왔음을 나타내며, 이어서 단계 307을 수행하고, 이 상태 신호가 로우 레벨 ‘LOW’일 때, 현재 진단 결과에서 제1 전압(V1)이 저전압이 아니거나 과전압이 아님으로 나왔음을 나타내며, 이어서 단계 308을 수행한다.
단계 307에서, MCU(230)는 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독한다.
단계 308에서, MCU(230)는 주기적으로 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독한다.
판독 주기는 예를 들어 100 ms일 수 있다.
단계 307 및 단계 308에서, 상태 신호가 ‘HIGH’일 때, 현재 진단 결과에서 가능하게 제1 전압(V1)이 저전압 또는 과전압으로 나왔을 수 있음을 나타내므로, MCU(230)는 제1 저장 유닛의 해당 플래그 비트를 즉시 판독하여, 이 플래그 비트가 제1 전압(V1)이 저전압 또는 과전압임을 지시하는지 여부를 확인한다. 도 4로부터, MCU(230)는 ‘HIGH’가 검출될 때마다 제1 저장 유닛으로부터 진단 결과를 판독해야 함을 알 수 있으며, 이는 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압인지 여부에 대한 정확한 판단을 확보하고, 전압 진단의 신뢰성을 보장하기 위해, MCU(230)가 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하는 빈도가 MCU(230)가 상태 신호를 판독하는 빈도와 같은 것에 맞먹는다. 상태 신호가 ‘LOW’일 때, 현재 진단 결과에서 제1 전압(V1)이 저전압이 아니거나 과전압이 아님으로 나왔음을 나타내고, MCU(230)는 일정한 주기에 따라 제1 저장 유닛의 해당 플래그 비트를 판독할 수 있으며, 이때, 불필요한 판독 동작을 줄이고, 시간과 자원을 절약하기 위해, MCU(230)가 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하는 빈도는 MCU(230)가 상태 신호를 판독하는 빈도보다 작을 수 있다.
단계 309에서, MCU(230)는 제1 저장 유닛 내의 해당 플래그 비트에 따라, 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압인지 여부를 결정한다.
예를 들어, 만약 MCU(230)가 판독한 제1 저장 유닛의 해당 플래그 비트가 ‘0’일 때, 제1 전압(V1)이 과전압이 아니거나 저전압이 아님을 나타내며, 단계 310 및 단계 311을 수행하고; 만약 MCU(230)가 판독한 제1 저장 유닛의 해당 플래그 비트가 ‘1’일 때, 제1 전압(V1)이 과전압 상태 또는 저전압 상태임을 나타내며, 단계 312 내지 단계 314를 수행한다.
단계 310에서, 카운터를 0으로 설정된다.
단계 311에서, BMS를 정상적인 실행을 유지하도록 제어한다.
단계 312에서, 카운터는 기록된 고장 횟수에 1을 더한다.
해당 고장 횟수는 예를 들어 과전압 횟수, 저전압 횟수, 또는 과전압과 저전압의 총 횟수를 포함한다.
단계 313에서, 카운터에 기록된 고장 횟수가 N을 초과하는지 여부를 판단한다.
카운터에 기록된 고장 횟수가 N보다 클 때, 이어서 단계 314을 수행하고, 그렇지 않으면 단계 306으로 복귀한다.
단계 314에서, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어한다.
단계 312 내지 단계 314에서, MCU(230)가 레지스터 내의 해당 플래그 비트를 연속 N회 판독하고, 이 플래그 비트가 모두 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압임을 나타낼 때, 예를 들어 연속 N회 검출된 이 플래그 비트가 모두 ‘1’일 때, MCU(230)는 릴레이를 제어하여 고압 회로를 차단하여, BMS를 안전 상태로 진입하도록 보장한다. 합리한 N값을 설정하는 것을 통해, 진단 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
방식 2
이 방식에서는 MCU(230)와 2차 전원공급 모듈(220)이 1차 전원공급 모듈(210)의 제1 저장 유닛 내의 진단 결과 및 1차 전원공급 모듈(210)이 출력한 상태 신호를 각각 판독하고, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 판단한다.
일 구현형태에서, MCU(230)는 구체적으로, 주기적으로 1차 전원공급 모듈(210)의 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 제1 전압의 진단 결과에서 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나올 때, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하기 위해 사용된다.
다른 일 구현형태에서, 제1 전압 모니터링 유닛은 또한 상태 신호를 출력하기 위해 사용되고, 이 상태 신호는 제1 전압(V1)의 진단 결과를 지시하기 위해 사용되며; 이때, 2차 전원공급 모듈(220)은 또한, 이 상태 신호를 수신하고, 이 상태 신호가 제1 전압(V1)의 진단 결과에서 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압으로 나왔을 지시할 때, 제2 전압(V2)의 출력을 금지하기 위해 사용된다.
2차 전원공급 모듈(220)이 MCU(230)로의 제2 전압(V2)의 출력을 금지할 때, MCU(230)는 정전되며, 이때, MCU(230)의 장애로 인해, 해당 상태 지시 정보를 통해 직접 릴레이를 제어하여 고압 회로의 연결을 차단함으로써 BMS를 안전 상태로 진입시킬 수 있음을 이해해야 한다.
이로부터, MCU(230)는 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 제1 전압(V1)의 진단 결과에서 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압으로 나왔을 때, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하여, BMS의 안전성을 향상시킨다는 것을 알 수 있다. 동시에, 2차 전원공급 모듈(220)은 1차 전원공급 모듈(210)이 출력한 상태 신호를 판독하고, 이 상태 신호가 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압임을 지시할 때, BMS를 안전 상태로 진입시켜 MCU(230) 장애로 인해 진단 결과를 판독할 수 없을 때 발생하는 위험을 피하기 위해 MCU(230)로 제2 전압(V2)을 더 이상 출력하지 않는다. MCU(230)와 2차 전원공급 모듈(220)이 제1 전압(V1)의 진단 결과 판단에 공동 참여하기 때문에, BMS의 안전성을 진일보로 향상시킨다.
다음, 도 5에 결부하여 자세히 설명하도록 한다. 도 5는 방식 2의 전압 진단 솔루션의 일 가능한 구체적인 구현형태이다. 여기서, 단계 401 내지 단계 404는 1차 전원공급 모듈(210)에 의해 수행되고, 단계 405 내지 단계 409는 2차 전원공급 모듈(220)에 의해 수행되며, 단계 410 내지 단계 416은 MCU(230)에 의해 수행된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 구체적으로 다음 단계 중의 일부 또는 전부를 포함한다.
단계 401에서, 1차 전원공급 모듈(210)은 제1 전압(V1)을 출력한다.
단계 402에서, 1차 전원공급 모듈(210)의 제1 전압 모니터링 유닛은 제1 전압(V1)에 대한 진단을 수행한다.
예를 들어, 제1 전압(V1)을 전압 비교기에 입력하고, 또한 저전압 임계값 및 과전압 임계값과 비교하여, 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압인지 여부를 판단할 수 있다.
단계 403에서, 1차 전원공급 모듈(210)은 상태 신호를 출력한다.
단계 404에서, 1차 전원공급 모듈(210)은 제1 저장 유닛 내의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되는 플래그 비트를 업데이트한다.
단계 405에서, 2차 전원공급 모듈(220)은 이 상태 신호가 ‘HIGH’ 또는 ‘LOW’임을 판단한다.
여기서, 해당 상태 신호가 하이 레벨 ‘HIGH’일 때, 현재 진단 결과에서 제1 전압(V1)이 저전압 또는 과전압으로 나왔음을 나타내고, 2차 전원공급 모듈(220)은 이어서 단계 406 및 단계 407을 수행하며, 이 상태 신호가 로우 레벨 ‘LOW’일 때, 현재 진단 결과에서 제1 전압(V1)이 저전압이 아니거나 과전압이 아님으로 나왔음을 나타내고, 2차 전원공급 모듈(220)은 이어서 단계 408 및 단계 409을 수행한다.
단계 406에서, 2차 전원공급 모듈(220)은 MCU(230)로 제2 전압(V2)을 출력한다.
단계 407에서, BMS를 정상적인 실행을 유지하도록 제어한다.
단계 408에서, 2차 전원공급 모듈(220)은 MCU(230)로의 제2 전압(V2)의 출력을 중지한다.
단계 409에서, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어한다.
단계 410에서, MCU(230)는 주기적으로 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독한다.
판독 주기는 예를 들어 100 ms일 수 있다.
단계 411에서, MCU(230)는 제1 저장 유닛 내의 해당 플래그 비트에 따라, 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압인지 여부를 결정한다.
예를 들어, 만약 MCU(230)가 판독한 제1 저장 유닛의 해당 플래그 비트가 ‘0’일 때, 제1 전압(V1)이 과전압이 아니거나 저전압이 아님을 나타내며, 단계 412 및 단계 413을 수행하고; 만약 MCU(230)가 판독한 제1 저장 유닛의 해당 플래그 비트가 ‘1’일 때, 제1 전압(V1)이 과전압 상태 또는 저전압 상태임을 나타내며, 단계 414 내지 단계 416를 수행한다.
단계 412에서, 카운터를 0으로 설정된다.
단계 413에서, BMS를 정상적인 실행을 유지하도록 제어한다.
단계 414에서, 카운터는 기록된 고장 횟수에 1을 더한다.
해당 고장 횟수는 예를 들어 과전압 횟수, 저전압 횟수, 또는 과전압과 저전압의 총 횟수를 포함한다.
단계 415에서, 카운터에 기록된 고장 횟수가 N을 초과하는지 여부를 판단한다.
카운터에 기록된 고장 횟수가 N보다 클 때, 이어서 단계 416을 수행하고, 그렇지 않으면 단계 410으로 복귀한다.
단계 416에서, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어한다.
단계 414 내지 단계 416에서, MCU(230)가 레지스터 내의 해당 플래그 비트를 연속 N회 판독하고, 이 플래그 비트가 모두 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압임을 나타낼 때, 예를 들어 연속 N회 검출된 이 플래그 비트가 모두 ‘1’일 때, MCU(230)는 릴레이를 제어하여 고압 회로를 차단하여, BMS를 안전 상태로 진입하도록 보장한다. 합리한 N값을 설정하는 것을 통해, 진단 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 방식 1과 방식 2에서, 방식 1은 MCU(230)이 1차 전원공급 모듈(210)이 출력한 상태 신호를 검출하고, 1차 전원공급 모듈(210)의 제1 저장 유닛에 저장된 진단 결과를 판독하는 것을 통해 2차 전원공급 모듈(220)의 복잡성을 낮추고, 또한 MCU(230)는 상태 신호가 지시한 진단 결과에 기초하여, 제1 저장 유닛으로부터 진단 결과를 판독하는 빈도를 조정할 수 있다. 그러나, MCU(230)의 장애가 발생한 경우, 제1 전압(V1)이 일단 과전압 또는 저전압이 되면, BMS의 안전 상태로의 진입을 확보할 수 없게 된다. 또한, 방식 1에서의 상태 신호는 MCU(230)이 제1 저장 유닛으로부터 진단 결과를 판독하도록 통지하기 위해 사용되지만, 상태 신호 자체는 실제적인 과전압 또는 저전압의 판단 과정에 참여하지 않아, 시스템 신뢰성 향상에 거의 영향을 미치지 않는다. 그러나 방식 2에서는 MCU(230)와 2차 전원공급 모듈(220)이 1차 전원공급 모듈(210)의 제1 저장 유닛 내의 진단 결과 및 1차 전원공급 모듈(210)이 출력한 상태 신호를 각각 판독하므로, 1차 전원공급 모듈이 출력한 상태 신호와 저장된 진단 결과가 모두 실제적인 과전압 또는 저전압의 판단 과정에 참여하며, 이중 중복 고장 처리의 방식을 사용하기 때문에, MCU(230)에서 단일 지점 장애가 발생하여 진단 결과를 판독할 수 없음으로 인한 위험을 피하고, 시스템 신뢰성이 더 높다.
일 가능한 구현형태에서, 2차 전원공급 모듈(220)은 제2 전압 모니터링 유닛과 제2 저장 유닛을 더 포함하되, 제2 전압 모니터링 유닛은 제2 전압(V2)에 대한 진단을 수행하기 위해 사용되고, 제2 저장 유닛은 상기 제2 전압(V2)의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되며; MCU(230)는 또한, 상기 제2 저장 유닛으로부터 상기 제2 전압(V2)의 진단 결과를 판독하고, 상기 제2 전압(V2)의 진단 결과에 따라 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하기 위해 사용된다.
해당 실시예에서, MCU(230)는 1차 전원공급 모듈(210)이 출력한 상태 신호를 검출할 뿐만 아니라 2차 전원공급 모듈(220)로부터 제2 전압(V2)의 진단 결과를 판독하고, 제2 전압(V2)이 과전압 또는 저전압일 때 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하여, BMS의 안전성을 진일보로 향상시킨다.
일 구현형태에서, MCU(230)는 또한, MCU(230)의 상태를 검출하고, MCU(230)의 상태가 고장일 때, 2차 전원공급 모듈(220)로 고장 신호를 송신하기 위해 사용되며; 2차 전원공급 모듈(220)은 또한, 이 고장 신호를 수신하고, 이 고장 신호에 따라 MCU(230)로 리셋 신호를 송신하기 위해 더 사용된다.
도 3에 도시된 바와 같이, MCU(230)와 2차 전원공급 모듈(220)은 고장 신호와 리셋 신호를 전송하기 위해 사용될 수 있는 해당 핀을 갖는다. MCU(230)의 자체 검사를 통해, MCU(230)에 고장이 발생할 때, MCU(230)는 2차 전원공급 모듈(220)에 통지할 수 있고, 2차 전원공급 모듈(220)은 MCU(230)를 리셋할 수 있어, MCU(230)의 정상적이고 유효한 실행을 보장한다.
일 구현형태에서, MCU(230)와 1차 전원공급 모듈(210) 사이는 I2C 버스를 통해 연결될 수 있고, 및/또는, MCU(230)와 2차 전원공급 모듈(220) 사이는 I2C 버스를 통해 연결될 수 있다. I2C 버스를 통해, MCU(230)와 1차 전원공급 모듈(210) 사이, 및 MCU(230)와 2차 전원공급 모듈(220) 사이에서 상태 신호, 진단 결과 및 기타 정보의 상호 작용이 수행될 수 있다.
본 출원의 실시예는 과전압과 저전압의 진단 방식에 대해 한정하지 않으며,예를 들어, 제1 전압(V1)에 대해, 비교기 등을 사용하여 제1 전압(V1)의 현재 검출 값과 타겟 값을 비교함으로써 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압인지 여부를 판단한다.
도 6은 본 출원의 실시예에 따른 전원 관리 시스템의 제어 방법(500)을 도시한다. 전원 관리 시스템(200)은 1차 전원공급 모듈(210)과 2차 전원공급 모듈(220)을 포함하며, 여기서, 1차 전원공급 모듈(210)은 전원과 연결되어 전원의 전압에 따라 제1 전압(V1)을 생성하고, 제1 전압(V1)에 대해 진단을 수행하고 제1 전압(V1)의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되며, 2차 전원공급 모듈(220)은 1차 전원공급 모듈(210)과 연결되어 제1 전압(V1)에 따라 제2 전압(V2)을 생성하기 위해 사용되며, 제2 전압(V2)은 제1 전압(V1)보다 작고, 제2 전압(V2)은 MCU(230)의 작동 전압이며, MCU(230)는 1차 전원공급 모듈(210)과 2차 전원공급 모듈(220)에 연결된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 방법(500)은 예를 들어 상기 MCU(230)에 의해 수행될 수 있으며, 방법(500)은 다음 단계 중의 일부 또는 전부를 포함한다.
단계 510에서, MCU(230)는 1차 전원공급 모듈(210)로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독한다.
단계 520에서, MCU(230)는 제1 전압(V1)의 진단 결과에 따라, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정한다.
이 기술적 솔루션에 기초하여, 전원 관리 시스템(200)은 1차 전원공급 모듈(210)과 2차 전원공급 모듈(220)을 포함하는 2단 전원공급 시스템을 사용하며, 여기서, 1차 전원공급 모듈(210)은 2차 전원공급 모듈(220)로 제1 전압(V1)을 제공하고, 또한 2차 전원공급 모듈(220)은 BMS 내의 MCU(230)의 정상적인 작동을 위해 제1 전압에 따라 MCU(230)로 제2 전압(V2)을 제공한다. 2차 전원공급 모듈을 설치하여 MCU에 적합한 전압을 제공하기 때문에, BMS의 전원 관리 시스템과 MCU 사이의 적합성을 보장한다. 또한, 1차 전원공급 모듈(210)이 제1 전압(V1)에 대한 진단을 수행할 수 있기 때문에, MCU(230)는 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하는 것을 통해, 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압일 때, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할 수 있어, BMS의 신뢰성을 향상시킨다.
일 구현형태에서, 방법(500)은, MCU(230)가 1차 전원공급 모듈(210)이 출력한 상태 신호를 판독하는 단계를 더 포함하되, 이 상태 신호는 제1 전압(V1)의 진단 결과를 지시하기 위해 사용되며; MCU(230)가 제1 전압(V1)의 진단 결과에 따라, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하는 단계는, MCU(230)가 이 상태 신호에 따라 1차 전원공급 모듈(210)로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 제1 전압(V1)의 진단 결과에서 모두 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압으로 나올 때, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하는 단계를 포함하며, N은 양의 정수이다.
일 구현형태에서, 방법(500)은, 이 상태 신호가 제1 전압(V1)의 진단 결과에서 상기 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압으로 나왔음을 지시할 때, MCU(230)가 이 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하는 빈도는 판독 유닛이 상태 신호를 판독하는 빈도와 같은 것; 또는, 상태 신호가 제1 전압(V1)의 진단 결과에서 상기 제1 전압(V1)이 과전압이 아니거나 저전압이 아님으로 나왔음을 지시할 때, MCU(230)가 제1 저장 유닛으로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하는 빈도는 이 판독 유닛이 이 상태 신호를 판독하는 빈도보다 작은 것을 더 포함한다.
일 구현형태에서, MCU(230)가 제1 전압(V1)의 진단 결과에 따라, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하는 단계는, MCU(230)가 주기적으로 1차 전원공급 모듈(210)로부터 제1 전압(V1)의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 제1 전압(V1)의 진단 결과에서 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압으로 나올 때, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하는 단계를 포함한다.
일 구현형태에서, 제1 전압(V1) 모니터링 유닛은 또한 상태 신호를 출력하기 위해 사용되고, 이 상태 신호는 제1 전압(V1)의 진단 결과를 지시하기 위해 사용되며; 2차 전원공급 모듈(220)은 또한, 이 상태 신호를 수신하고, 이 상태 신호가 제1 전압(V1)의 진단 결과에서 제1 전압(V1)이 과전압 또는 저전압으로 나왔음을 지시할 때, MCU(230)로의 제2 전압(V2)의 출력을 금지하기 위해 사용된다.
일 구현형태에서, 2차 전원공급 모듈(220)은 또한 제2 전압(V2)에 대한 진단을 수행하고, 제2 전압(V2)의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되며; 여기서, 방법(500)은, MCU(230)가 2차 전원공급 모듈(220)로부터 제2 전압(V2)의 진단 결과를 판독하는 단계를 더 포함하며; 여기서, 방법(500)은, 제2 전압(V2)의 진단 결과에 따라, BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하는 단계를 더 포함한다.
일 구현형태에서, 방법(500)은, MCU(230)가 MCU(230)의 상태를 검출하는 단계; MCU(230)가 MCU(230)의 상태가 고장으로 검출될 때 2차 전원공급 모듈(220)로 고장 신호를 송신하는 단계; MCU(230)가 2차 전원공급 모듈(220)이 이 고장 신호에 따라 송신한 리셋 신호를 수신하는 단계; 를 더 포함한다.
일 구현형태에서, MCU(230)와 이 1차 전원공급 모듈 사이는 I2C 버스를 통해 연결되고, 및/또는, MCU(230)와 2차 전원공급 모듈(220) 사이는 I2C 버스를 통해 연결된다.
일 구현형태에서, 제1 전압(V1)은 3.3V이고, 제2 전압은 1.8V 또는 0.8V이다.
방법(500)의 각 구현형태에서의 구체적인 세부 사항은 전술한 MCU(230)에 대한 관련 설명을 참조할 수 있으며, 간결함을 위해, 여기서는 상세한 설명을 생략한다는 점을 이해해야 한다.
본 출원은 상기 임의의 실시예에서 MCU(230)에 의해 수행되는 동작을 수행하기 위해 사용되는 MCU를 더 제공한다.
본 출원은 상기 임의의 실시예에서의 전원 관리 시스템(200)과 MCU(230)를 포함하는 BMS를 더 제공한다.
본 출원은 상기 임의의 실시예에서의 BMS를 포함하는 배터리를 더 제공한다.
본 출원은 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 출원의 범위를 벗어나지 않는 상황에서, 다양한 수정이 이루어질 수 있고 일부 구성요소는 균등물로 대체될 수 있다. 특히, 구조적인 충돌이 없는 한, 각 실시예에서 언급한 각 기술적 특징은 모두 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 본 출원은 여기에 개시된 특정 실시예로 국한되지 않고, 청구항의 범위 내에 속하는 모든 기술적 솔루션을 포함한다.
Claims (20)
- 전원 관리 시스템에 있어서,
전원과 연결되어 상기 전원의 전압에 따라 제1 전압을 생성하기 위해 사용되는 제1 전압 변환 유닛, 상기 제1 전압에 대한 진단을 수행하기 위해 사용되는 제1 전압 모니터링 유닛, 및 상기 제1 전압의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되는 제1 저장 유닛을 포함하는 1차 전원공급 모듈;
상기 1차 전원공급 모듈과 연결되어 상기 제1 전압에 따라 제2 전압을 생성하기 위해 사용되는 제2 전압 변환 유닛을 포함하는 2차 전원공급 모듈 - 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 작고, 상기 제2 전압은 마이크로 제어 유닛(MCU)의 작동 전압임 - ; 및,
상기 1차 전원공급 모듈 및 상기 2차 전원공급 모듈과 연결되어 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하고, 상기 제1 전압의 진단 결과에 따라 배터리 관리 시스템(BMS)을 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하기 위해 사용되는 상기 MCU; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 전압 모니터링 유닛은 또한 상태 신호를 출력하기 위해 사용되고, 상기 상태 신호는 상기 제1 전압의 진단 결과를 지시하기 위해 사용되며;
상기 MCU는 구체적으로, 상기 상태 신호를 판독하고, 상기 상태 신호에 따라 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 상기 제1 전압의 진단 결과에서 모두 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나올 때, 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하기 위해 사용되며, N은 양의 정수인 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 상태 신호가 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나왔음을 지시할 때, 상기 MCU가 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 빈도는 상기 MCU가 상기 상태 신호를 판독하는 빈도와 같으며; 및/또는,
상기 상태 신호가 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압이 아니거나 저전압이 아님으로 나왔음을 지시할 때, 상기 MCU가 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 빈도는, 상기 MCU가 상기 상태 신호를 판독하는 빈도보다 작은 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 전압 모니터링 유닛은 또한 상태 신호를 출력하기 위해 사용되고, 상기 상태 신호는 상기 제1 전압의 진단 결과를 지시하기 위해 사용되며;
상기 2차 전원공급 모듈은 또한, 상기 상태 신호를 수신하고, 상기 상태 신호가 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나왔음을 지시할 때, 상기 MCU로의 상기 제2 전압의 출력을 금지하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 MCU는, 주기적으로 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나왔을 때, 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2차 전원공급 모듈은 제2 전압 모니터링 유닛과 제2 저장 유닛을 더 포함하되, 상기 제2 전압 모니터링 유닛은 상기 제2 전압에 대한 진단을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 저장 유닛은 상기 제2 전압의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되며;
상기 MCU는 또한, 상기 제2 저장 유닛으로부터 상기 제2 전압의 진단 결과를 판독하고, 상기 제2 전압의 진단 결과에 따라 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 MCU는 또한, 상기 MCU의 상태를 검출하고, 상기 MCU의 상태가 고장일 때, 상기 2차 전원공급 모듈로 고장 신호를 송신하기 위해 사용되며;
상기 2차 전원공급 모듈은 또한, 상기 고장 신호를 수신하고, 상기 고장 신호에 따라 상기 MCU로 리셋 신호를 송신하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 릴레이 제어 모듈을 더 포함하며, 상기 릴레이 제어 모듈은 상기 1차 전원공급 모듈과 상기 MCU에 연결되고,
상기 제1 전압 모니터링 유닛은 또한 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나올 때, 상기 릴레이 제어 모듈로 안전 신호를 송신하기 위해 사용되며;
상기 릴레이 제어 모듈은 또한, 상기 안전 신호를 수신하고, 상기 안전 신호에 따라, 릴레이를 미리 설정된 기간 동안 고압 회로의 연결을 유지하도록 제어하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 전압 변환 유닛은 또한, 상기 전원의 전압에 따라 제3 전압을 생성하기 위해 사용되고, 상기 제3 전압은 상기 BMS 내의 기타 부하의 작동 전압이며, 상기 제3 전압은 상기 제1 전압보다 큰 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 MCU와 상기 1차 전원공급 모듈 사이는 I2C 버스를 통해 연결되고, 및/또는, 상기 MCU와 상기 2차 전원공급 모듈 사이는 I2C 버스를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전압은 3.3V이고, 제2 전압은 1.8V 또는 0.8V인 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템.
- 전원 관리 시스템의 제어 방법에 있어서, 상기 전원 관리 시스템은 1차 전원공급 모듈과 2차 전원공급 모듈을 포함하며, 여기서, 상기 1차 전원공급 모듈은 전원과 연결되어 상기 전원의 전압에 따라 제1 전압을 생성하고, 상기 제1 전압에 대한 진단을 수행하고 및 상기 제1 전압의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되며, 상기 2차 전원공급 모듈은 상기 1차 전원공급 모듈과 연결되어 상기 제1 전압에 따라 제2 전압을 생성하기 위해 사용되며, 상기 제2 전압은 상기 제1 전압보다 작고, 상기 제2 전압은 마이크로 제어 유닛(MCU)의 작동 전압이고, 상기 MCU는 상기 1차 전원공급 모듈과 상기 2차 전원공급 모듈에 연결되며, 상기 방법은,
상기 MCU가 상기 1차 전원공급 모듈로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 단계; 및,
상기 MCU가 상기 제1 전압의 진단 결과에 따라, 배터리 관리 시스템(BMS)을 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템의 제어 방법. - 제12항에 있어서, 상기 방법은,
상기 MCU가 상기 1차 전원공급 모듈이 출력한 상태 신호를 판독하는 단계를 더 포함하되, 상기 상태 신호는 상기 제1 전압의 진단 결과를 지시하기 위해 사용되며;
여기서, 상기 MCU가 상기 제1 전압의 진단 결과에 따라, 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하는 단계는,
상기 MCU가 상기 상태 신호에 따라 상기 1차 전원공급 모듈로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 상기 제1 전압의 진단 결과에서 모두 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나올 때, 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하는 단계를 포함하며, N은 양의 정수인 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템의 제어 방법. - 제13항에 있어서, 상기 방법은,
상기 상태 신호가 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나왔음을 지시할 때, 상기 MCU가 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 빈도는 상기 판독 유닛이 상기 상태 신호를 판독하는 빈도와 같은 것; 또는,
상기 상태 신호가 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압이 아니거나 저전압이 아님으로 나왔음을 지시할 때, 상기 MCU가 상기 제1 저장 유닛으로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하는 빈도는 상기 판독 유닛이 상기 상태 신호를 판독하는 빈도보다 작은 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템의 제어 방법. - 제12항에 있어서, 상기 MCU가 상기 제1 전압의 진단 결과에 따라, 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하는 단계는,
상기 MCU가 주기적으로 상기 1차 전원공급 모듈로부터 상기 제1 전압의 진단 결과를 판독하고, 연속 N회 판독한 상기 제1 전압의 진단 결과에서 상기 제1 전압이 과전압 또는 저전압으로 나왔을 때, 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템의 제어 방법. - 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 전원공급 모듈은 또한 상기 제2 전압에 대한 진단을 수행하고, 상기 제2 전압의 진단 결과를 저장하기 위해 사용되며;
여기서, 상기 방법은,
상기 MCU가 상기 2차 전원공급 모듈로부터 상기 제2 전압의 진단 결과를 판독하는 단계;
상기 제2 전압의 진단 결과에 따라 상기 BMS를 안전 상태로 진입하도록 제어할지 여부를 결정하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템의 제어 방법. - 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은,
상기 MCU가 상기 MCU의 상태를 검출하는 단계;
상기 MCU가 상기 MCU의 상태가 고장으로 검출될 때 상기 2차 전원공급 모듈로 고장 신호를 송신하는 단계;
상기 MCU가 상기 2차 전원공급 모듈이 상기 고장 신호에 따라 송신한 리셋 신호를 수신하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 관리 시스템의 제어 방법. - 제12항 내재 제17항 중 어느 한 항에 의한 BMS의 제어 방법을 수행하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 마이크로 제어 유닛(MCU).
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 의한 전원 관리 시스템; 및,
제18항에 의한 마이크로 제어 유닛(MCU)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템(BMS). - 제19항에 의한 배터리 관리 시스템(BMS)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리.
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