WO2011065639A1 - 배터리 팩과 이를 포함한 능동형 셀 발란싱 배터리 관리장치 - Google Patents

배터리 팩과 이를 포함한 능동형 셀 발란싱 배터리 관리장치 Download PDF

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WO2011065639A1
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정윤이
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Jung Eun-Ey
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Definitions

  • the present invention relates to a battery pack and a battery management device including the same, and more particularly, can be used in electric vehicles, uninterrupted power supply (UPS), power supply for smart grid, etc.
  • the present invention relates to a battery pack and a battery management apparatus including the same, which are easy to improve, and which can improve productivity and life and performance of the battery pack.
  • a rechargeable battery may be used as a power source of an electric vehicle, and may also be used as an uninterruptible power supply that provides stable power by overcoming power failures that may occur in commercial power.
  • the battery can also be used as a power supply for smart grids.
  • Such a battery is formed in the form of a battery pack by connecting a plurality of battery cells integrally according to their capacity.
  • the conventional battery pack has an assembly form in which individual battery cells cannot be separated, so that even if one battery cell is defective, the entire battery pack cannot be used, thereby reducing the lifespan and increasing waste of resources.
  • the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to connect the charger to each cell individually to manage the charge by each cell to actively manage the deviation of the cell because the deviation of the cells To prevent the battery pack from deteriorating and shortening its lifespan.
  • the present invention is to provide a battery pack and a battery management device including the same, which is easy to maintain and increase the life of the battery pack by manufacturing a battery cell constituting the battery pack replaceable.
  • the present invention is to provide a battery pack and a battery management apparatus including the same can reduce the production cost of the battery cell (Cell grading) process in the production process of the battery cell can be reduced by reducing the manufacturing process.
  • the present invention provides a structure in which the battery cells can be charged separately, thereby preventing the charging imbalance of the battery cells that may occur in the conventional series charging method or the passive cell balancing method, thereby increasing the life of the battery pack and usable battery packs.
  • a battery pack and a battery management device including the same to maximize the capacity of the.
  • the present invention provides a case in which a storage space is provided, trays coupled to the case at regular intervals, battery cells provided in the trays, and charging the battery cells.
  • a cell charger provided in each of the trays, cell controllers respectively provided in the trays to control the cell chargers, heating mats respectively coupled to the battery cells, and provided in the trays, respectively. It provides a battery pack including a temperature sensor for sensing the temperature.
  • the case is provided with guide grooves in which the trays are coupled to each other in pairs at regular intervals, and the trays are provided with extension parts fitted to the guide grooves on both sides.
  • the tray is preferably fixed to the case by a fastening member.
  • the cell controllers are preferably provided with a connector connected to the main controller to exchange data.
  • the present invention also provides a case in which a storage space is provided, trays coupled to the case at regular intervals, battery cells provided in the trays, and cell chargers charged in the battery cells and provided in the trays, respectively.
  • a battery controller provided in the trays to control the cell chargers, heating mats respectively coupled to the battery cells, and temperature sensors provided in the trays to sense temperature of the battery cells, respectively.
  • a pack and a battery management apparatus including a main controller including a charge control module for receiving the information on the state of charge of the battery cells from the cell controllers to control each cell charger.
  • the main controller is preferably provided with a temperature control module for controlling a heating mat or a cooling fan for adjusting the temperature of the battery cells by receiving a signal of the values measured by the temperature sensors.
  • the main controller is connected to a current detector for sensing the current of the battery cells, and a current cutoff switch for blocking the current of the battery cells, the battery cell protection control for controlling the current cutoff switch in accordance with the input signal of the current detector It is preferable to include a module.
  • the main controller calculates a state of charge (SOC), a state of health (SOH), etc. of the battery cells according to signals transmitted from the cell controllers, and performs cell grading for determining inappropriate battery cells. It is preferable to include a cell grading control module to perform.
  • SOC state of charge
  • SOH state of health
  • the cell grading control module calculates a state of charge (SOC), a state of health (SOH), etc. of the battery cells according to a signal transmitted from the cell controllers to determine the remaining life of the battery cells. It is preferable to further include judging.
  • SOC state of charge
  • SOH state of health
  • the main controller preferably includes a communication control module capable of transmitting data related to the battery cells and the processed data related thereto from the cell controllers to an external memory or communicating with an external computer.
  • the main controller preferably includes a CAN communication port, a TCP / IP communication port, and a USB communication port.
  • Built-in memories are connected to the cell controllers, respectively, and the main controller includes a history management control module for recording and managing a history of each of the battery cells in the built-in memories.
  • the present invention has a structure that the battery modules (battery modules) including the battery cell (battery cell) that is at the end of life or abnormality in the battery pack can be easily replaced, so that the maintenance is easy and the overall of the battery pack (Battery pack) It has the effect of extending the life.
  • the present invention calculates the state of charge (SOC), the state of health (SOH) of the cells by measuring the capacity (capacity) and internal resistance of the battery cells constituting the battery pack battery cells
  • SOC state of charge
  • SOH state of health
  • Battery cell grading can be eliminated by replacing battery modules containing inadequate battery cells by battery cell grading, simplifying the manufacturing process of battery cells and improving productivity.
  • the present invention can independently charge each cell to match the characteristics of the battery cells to prevent the charging imbalance of the battery cells to increase the life of the battery pack and to maximize the capacity of the available battery pack.
  • active cell balancing does not cause a problem of charging imbalance due to the imbalance of cells of the wastewater treatment management apparatus employing the conventional passive cell balancing method.
  • the present invention has the effect of supplying a battery pack that is easy to respond to the environment used by simply varying the capacity of the battery pack by using a large or small cell without changing the battery mechanism according to the required capacity.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a battery pack in which a plurality of battery modules are coupled to explain an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a battery module including a battery cell in order to explain an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a battery module for explaining an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of a battery module for explaining an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a connection relationship between a plurality of battery modules and a battery management system (BMS) in order to explain an embodiment of the present invention.
  • BMS battery management system
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a program control module included in a battery management system (BMS) for explaining an embodiment of the present invention.
  • BMS battery management system
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a battery management apparatus to which an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 1 is a perspective view for explaining an embodiment of the present invention, which shows a battery pack 1.
  • FIG. 2 is a view illustrating one of battery modules 2 constituting a battery pack.
  • a basic unit capable of supplying power is referred to as a battery module 2 (shown in FIG. 2), and such a battery module 2 is illustrated in a case 3 (FIG. 1). It is called a battery pack (1, battery pack) in a state in which it is disassembled and assembled at regular intervals in an assembled state.
  • the battery module 2 includes a tray 5, a battery cell 7, a cell charger 9, a cell controller 11, a heating mat 13, and a temperature sensor 15 as one set. It is preferable.
  • the battery modules 2 may be easily assembled to the case 3 using fastening members 16 (shown in FIG. 1) such as screws, and the battery module 2 may be assembled in the case 3 as necessary. It is desirable to have a structure in which (2) can be easily replaced. This description of the embodiments of the present invention will be described in more detail.
  • the case 3 is provided with a storage space in which the above-described battery modules 2 can be accommodated.
  • the case 3 includes an opening 3a having an open shape on one surface thereof, and a plurality of guide grooves 3b are provided on surfaces facing each other (both sides of the front surface of FIG. 2).
  • Guide grooves 3b provided at positions facing each other on both inner surfaces of the case 3 are for sandwiching the trays 5 at regular intervals.
  • the guide grooves 3b are arranged in a constant direction at equal intervals.
  • the trays 5 fitted into the guide grooves 3b are arranged in a plurality of stacked forms along a predetermined direction.
  • the trays 5 are provided with extension portions 5a fitted to the guide grooves 3b described above on both side sides.
  • the extension portions 5a are fitted into the guide grooves 3b provided in the case 3.
  • the trays 5 may be firmly fixed to the case 3 by a fastening member 16 made of a separate screw or the like.
  • the coupling of the trays 5 to the case 3 with the fastening member 16 such as the screw may be easily performed by removing the fastening member 16 such as the screw when the battery module 2 is defective or at the end of life.
  • the trays 5 are separated from the case 3 and the new battery module 2 can be coupled to the case 3 again.
  • the trays 5 and the case 3 are coupled to each other by a fastening member 16 such as a screw to facilitate maintenance of the battery pack 1 and to extend the life of the battery pack 1. Can be extended.
  • Each of the trays 5 is provided with battery cells 7.
  • the battery cells 7 are charged with power to supply power to the outside.
  • the battery cell 7 is coupled to the tray 5 and has terminals 7a and 7b connecting the electrodes of the cathode and the anode.
  • the terminals 7a and 7b may be used to draw power to the outside or to charge the battery cell 7.
  • the cell charger 9 and the cell controller 11 may be coupled to a printed circuit board (PCB) or provided in the form of a chip, as shown in FIGS. 3 and 4. .
  • the cell charger 9 serves to charge the battery cell 7.
  • the cell charger 9 preferably corresponds to one battery cell 7.
  • the cell controller 11 may control the corresponding cell charger 9.
  • the heating mat 13 and the temperature sensor 15 are electrically connected to the cell controller 11.
  • the cell controller 11 may receive the value measured by the temperature sensor 15 and control the heating mat 13.
  • a connector 11a (shown in FIG. 2) is provided on a printed circuit board (PCB) provided with the cell controller 11, and may be electrically connected to the temperature sensor 15 through the connector 11a.
  • PCB printed circuit board
  • the cell controller 11 is configured with a number corresponding to one battery module 2.
  • a printed circuit board (PCB) provided with a cell controller 11 has a communication connector 11b connected to a main controller 17 (shown in FIGS. 5 to 7), which is a battery management system (BMS) described later. ) Is provided. Accordingly, the cell controller 11 may transmit and receive data with the main controller 17 through the communication connector 11b.
  • PCB printed circuit board
  • BMS battery management system
  • the temperature sensor 15 may measure the temperature of the battery cell 7 and transmit the measured value to the cell controller 11 or the main controller 17.
  • the heating mat 13 may be controlled by the cell controller 11 when the temperature of the battery cell 7 is low to increase the temperature of the battery cell 7. As shown in FIGS. 1 and 2, the heating mat 13 is preferably wrapped around the battery cell 7 or disposed on one surface of the battery cell 7.
  • the battery module 2 may be supplied with power for driving an internal element.
  • FIG. 6 is a view for explaining an embodiment of the present invention, which is a block diagram showing the main part of the battery management apparatus.
  • the battery modules 2 of the present invention are electrically connected to each other and connected to each other so as to be controlled by the main controller 17.
  • the main controller 17 is electrically connected to a current detector 19 for detecting a current from the battery pack 1, and a current cutoff switch 21 for blocking a current from the battery pack 1.
  • the current blocking switch 21 is preferably an insulated gate bipolar transistor (IGBT) capable of large power control, or an element suitable for power control, such as using a plurality of power FETs connected in parallel.
  • IGBT insulated gate bipolar transistor
  • the main controller 17 receives information on the state of charge of the battery cells 7 from the cell controllers 11 and controls the respective cell chargers 9.
  • the charging control module 23 is included.
  • the charging control module 23 is a control program for controlling the cell charger 9.
  • the charging control module 23 receives data such as voltage and charging current of the battery cells 7 transmitted from the cell controller 11 and analyzes the data to charge the battery cell 7 when the battery cell 7 needs to be charged. Charge command can be sent to (9).
  • the main controller 17 controls the heating mat 13 or the cooling fan 25 that adjusts the temperature of the battery cells 7 by receiving signals of values measured by the temperature sensors 15. It includes a temperature control module 27.
  • the cooling fan 25 may be installed in the case 3 to lower the overall temperature of the battery pack 1.
  • the temperature control module 27 is a control program for properly maintaining the temperature of the battery cell 7.
  • the main controller 17 includes a battery cell protection control module 29 for controlling the current cutoff switch 21 according to an input signal of the current detector 19.
  • the battery cell protection control module 29 is also a control program that can protect the battery cells from overcurrent or overcharge.
  • the main controller 17 checks the capacity of the battery cells 7 according to the signals transmitted from the cell controllers 11 and performs cell grading to determine inappropriate battery cells 7. And a cell grading control module 31.
  • the cell grading control module 31 is a control program that performs cell grading of the battery cells 7.
  • the cell grading control module 31 may determine the remaining life of the battery cells 7 by calculating the lifespan of the battery cells 7 according to the signals transmitted from the cell controllers 11. If it is determined by the cell grading control module 31 that the battery cell 7 is inadequate or at the end of its life, the battery pack 2 may be removed or replaced by removing or replacing the battery module 2 including the battery cell 7. Can extend the life of 1).
  • a function of calculating a state of charge (SOC) and a state of health (SOH) of cells is included in the cell grading.
  • the main controller 17 is a communication control module capable of transmitting data related to the battery cells 7 sent from the cell controller 11 and data processed therein to an external memory or communicating with an external computer ( 33).
  • the communication control module 33 is a control program that plays a role of transmitting and receiving data with an external device such as a computer device.
  • the main controller 17, as shown in Figure 5 communication ports such as CAN communication port 41, TCP / IP communication port 43, and USB communication port 45 ( 47).
  • the communication ports 47 may exchange data with external computer devices and the like by the communication control module 33 in various ways.
  • the main controller 17 includes a history management control module 37 for recording and managing the history of each battery cell 7 in the internal memories 35.
  • the history management control module 37 serves to manage the battery pack 1 in an optimized state by managing data such as the past history of each of the battery cells 7.
  • an operator inserts the battery modules 2 including the battery cells 7 into guide grooves 3b provided in the case 3, and uses the case 16 with a fastening member 16 such as a screw. (3) couple the battery modules (2).
  • the operator fits the extension portions 5a provided at both ends of the tray 5 constituting the battery module 2 into the guide grooves 3b.
  • the operator couples the trays 5 to the case 3 with the fastening members 16 such as screws.
  • the battery pack 1 may be manufactured in an assembly form by inserting the battery module 2 into the case 3 in order to be fixed by the fastening members 16.
  • the battery pack 1 may be manufactured by appropriately adjusting the capacity of the battery pack 1 as necessary by connecting the number of battery modules 2 differently according to the required power supply capacity.
  • the cell controller 11 checks the voltage, the charging current, and the like of the battery cell 7.
  • the temperature sensor 15 senses a temperature of the battery cell 7 and transmits the temperature to the cell controller 11.
  • the cell controller 11 stores information about the battery cell 7 in the internal memory 35 and simultaneously transmits the information about the battery cell 7 to the main controller 17.
  • the current detector 19 detects a current of the battery pack 1 and transmits it to the main controller 17.
  • the main controller 17 inputs information of the battery cell 7 into an external memory through the communication control module 33.
  • the main controller 17 may load information about the battery cell 7 stored in the external memory 39.
  • the main controller 17 determines that the battery cells 7 need to be charged based on the information about the battery cells 7 and the data transmitted from the current detector 19, the main controller 17 sends the signal to the cell controllers 11. To transmit. The cell controller 11 then controls the cell charger 9 to charge the battery cell 7.
  • the temperature control module 27 of the main controller 17 transmits a control signal to the cell controller 11 when the temperature of the battery cell 7 falls below a set value. Then, the cell controller 11 may increase the temperature of the battery cell 7 by operating the heating mat 13.
  • the temperature control module 27 of the main controller 17 controls to operate the cooling fan 25 when it is determined that the temperature of the battery cells 7 is higher than the set value as a whole. Therefore, as the cooling fan 25 operates, the temperature of the battery cells 7 is lowered as a whole.
  • the battery cell protection control module 29 of the main controller 17 determines that the overdischarge, overcharge, and temperature of the battery cell are outside the normal range based on the data transmitted from the cell controller 11.
  • the blocking switch 21 is operated to protect the battery pack 1.
  • the cell grading control module 31 of the main controller 17 may check the capacity of the battery cell 7 transmitted from the cell controller 11 to screen out an inappropriate battery module 2. have. Therefore, the operator removes the inadequate battery module 2 from the case 3 and installs a suitable battery module 2 in the case 3 so that the battery cell grading is performed in the process of manufacturing the battery pack 1. It is possible to produce a battery pack 1 of good quality.
  • the cell grading control module 31 calculates the life of the battery cell 7 using the data sent from the cell controller 11. Therefore, it is possible to increase the overall life of the battery pack 1 by replacing the battery module (2) including the battery cell (7) that has reached the end of life.
  • the signals transmitted to the main controller 17 may be stored in the external memory 39 through the communication control module 33.
  • the history management control module 37 of the main controller 17 stores the data of the history of the battery module 2 as a database.
  • Such an embodiment of the present invention does not require battery cell balancing through a separate process, thereby reducing the manufacturing process of the battery pack and reducing the manufacturing cost.

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Abstract

본 발명은 전기자동차, 무정전전원장치(UPS; Uninterrupted power supply), 스마트 그리드(Smart grid)용 전원장치 등에 이용될 수 있으며 제조 및 보수가 용이하며, 생산성을 향상시킬 수 있는 배터리 팩과 이를 이용한 배터리 관리장치를 개시한다. 본 발명의 배터리 팩은, 수납공간이 제공되는 케이스, 케이스에 분해가 용이하게 체결부재에 의하여 일정한 간격으로 결합되는 배터리 모듈들을 포함하고, 이 배터리 모듈은 트레이, 트레이에 각각 제공되는 배터리 셀, 배터리 셀을 충전하며 트레이에 제공되는 셀 충전기, 트레이에 제공되며 셀 충전기를 제어하는 셀 컨트롤러, 배터리 셀에 결합되는 히팅 매트, 그리고 트레이에 제공되어 배터리 셀의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함한다.

Description

배터리 팩과 이를 포함한 능동형 셀 발란싱 배터리 관리장치
본 발명은 배터리 팩과 이를 포함한 배터리 관리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차, 무정전전원장치(UPS; Uninterrupted power supply), 스마트 그리드(Smart grid)용 전원장치 등에 이용될 수 있으며 제조 및 보수가 용이하며, 생산성 및 배터리 팩의 수명과 성능을 향상시킬 수 있는 배터리 팩과 이를 포함한 배터리 관리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 충전용 배터리(Battery)는 전기자동차(Electric Vehicle)의 동력원으로 사용될 수 있으며, 또한 상용 전원에서 일어날 수 있는 전원 장애를 극복하여 안정된 전력을 공급하는 무정전전원장치로도 이용될 수 있다. 그리고 배터리는 스마트 그리드용 전원장치로도 이용될 수 있다.
이러한 배터리는 용량에 따라 다수의 배터리 셀(Battery cell)을 일체로 연결하여 배터리 팩(Battery pack) 형태로 이루어져 있다.
기존의 배터리 팩은 충전시 배터리 핵을 구성하고 있는 셀들을 직렬 또는 병렬로 연결하여 한 개의 충전기로 충전을 하고 셀의 편차를 수동적으로 관리하기 때문에 셀들의 편차에 의해 배터리 팩의 수명이 단축되는 문제점이 있다.
또한, 기존의 배터리 팩은 개별적인 배터리 셀을 분리할 수 없는 어셈블리 형태로 이루어져 배터리 셀이 한 개라도 불량이 발생할 경우 배터리 팩 전체를 사용하지 못하게 되어 수명이 단축되고 자원의 낭비가 커지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서 본 발명의 목적은 각 셀에 개별적으로 충전기를 연결하여 충전을 각 셀별로 관리하여 능동적으로 셀의 편차를 관리하기 때문에 셀들의 편차에 따른 배터리 팩의 성능 저하 및 수명의 단축을 방지하는데 있다.
또한, 본 발명은 배터리 팩을 이루는 배터리 셀을 교체형으로 제조하여 유지보수가 용이하며 배터리 팩의 수명을 증대시킬 수 있는 배터리 팩과 이를 포함한 배터리 관리장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 배터리 셀의 생산 공정에서 셀 그레이딩(Cell grading) 공정을 생략할 수 있어 배터리 팩 제조 공정을 줄여 생산비용을 줄일 수 있는 배터리 팩과 이를 포함한 배터리 관리장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 배터리 셀을 각각 따로 충전할 수 있는 구조를 제공하여 종전의 직렬 충전 방식 또는 수동형 셀 발란싱 방법에서 발생할 수 있는 배터리 셀의 충전 불균형을 방지하여 배터리 팩의 수명을 늘리고 사용 가능한 배터리 팩의 용량을 극대화시킬 수 있는 배터리 팩과 이를 포함한 배터리 관리장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수납공간이 제공되는 케이스, 상기 케이스에 일정한 간격으로 결합되는 트레이들, 상기 트레이들에 각각 제공되는 배터리 셀들, 상기 배터리 셀들을 충전하며 상기 트레이들에 각각 제공되는 셀 충전기, 상기 트레이들에 각각 제공되며 상기 셀 충전기들을 제어하는 셀 컨트롤러들, 상기 배터리 셀들에 각각 결합되는 히팅 매트들, 그리고 상기 트레이들에 각각 제공되어 상기 배터리 셀들의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함하는 배터리 팩을 제공한다.
상기 케이스에는 일정한 간격으로 서로 마주하여 쌍을 이루며 상기 트레이들이 끼움 결합되는 가이드 홈들이 제공되고, 상기 트레이들에는 양사이드 측에 상기 가이드 홈들에 끼워지는 연장부들이 제공되는 것이 바람직하다.
상기 케이스에는 상기 트레이들이 체결부재로 고정되는 것이 바람직하다.
상기 셀 컨트롤러들에는 메인 컨트롤러와 연결되어 데이터를 주고받을 수 있는 커넥터가 제공되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 수납공간이 제공되는 케이스, 상기 케이스에 일정한 간격으로 결합되는 트레이들, 상기 트레이들에 각각 제공되는 배터리 셀들, 상기 배터리 셀들을 충전하며 상기 트레이들에 각각 제공되는 셀 충전기들, 상기 트레이들에 각각 제공되며 상기 셀 충전기들을 제어하는 셀 컨트롤러들, 상기 배터리 셀들에 각각 결합되는 히팅 매트들, 상기 트레이들에 각각 제공되어 상기 배터리 셀들의 온도를 감지하는 온도 센서들을 포함하는 배터리 팩, 그리고 상기 셀 컨트롤러들로부터 상기 배터리 셀들의 충전 상태에 관한 정보를 입력받아 각각의 셀 충전기들을 제어하는 충전 제어모듈을 포함하는 메인 컨트롤러를 포함하는 배터리 관리장치를 제공하는데 있다.
상기 메인 컨트롤러는 상기 온도 센서들에서 측정된 값의 신호를 전송받아 상기 배터리 셀들의 온도를 조절하는 히팅 매트 또는 쿨링 팬을 제어하는 온도 제어모듈이 제공되는 것이 바람직하다.
상기 메인 컨트롤러는 상기 배터리 셀들의 전류를 감지하는 전류 감지기, 그리고 상기 배터리 셀들의 전류를 차단하는 전류차단스위치와 연결되며, 상기 전류 감지기의 입력 신호에 따라 상기 전류차단스위치를 제어하는 배터리 셀 보호 제어모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 메인 컨트롤러는 상기 셀 컨트롤러들에서 전송된 신호에 따라 상기 배터리 셀들의 충전상태(SOC, State of charge), 건강상태(SOH, State of health) 등을 연산하여 부적합한 배터리 셀들을 판정하는 셀 그레이딩을 수행하는 셀 그레이딩 제어모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 셀 그레이딩 제어모듈은 상기 셀 컨트롤러들에서 전송된 신호에 따라 상기 배터리 셀들의 충전상태(SOC, State of charge), 건강상태(SOH, State of health) 등을 연산하여 상기 배터리 셀들의 잔여 수명을 판단하는 것을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 메인 컨트롤러는 상기 셀 컨트롤러들에서 보내온 상기 배터리 셀들에 관련된 데이터 및 이와 관련되어 처리된 데이터를 외장 메모리에 전송하거나 외부의 컴퓨터와 통신할 수 있는 통신 제어모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 메인 컨트롤러는 CAN 통신포트, TCP/IP 통신포트, 그리고 유에스비(USB) 통신 포트를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 셀 컨트롤러들에는 각각 내장 메모리들이 연결되고, 상기 메인 컨트롤러는 상기 내장 메모리들에 각각의 상기 배터리 셀들의 이력을 기록하고 관리하는 이력관리 제어모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 배터리 팩에서 수명이 다하거나 이상이 있는 배터리 셀(Battery cell)을 포함한 배터리 모듈(Battery module)들이 쉽게 교체될 수 있는 구조를 가지므로 유지 보수가 용이하여 배터리 팩(Battery pack)의 전체적인 수명을 연장시킬 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 배터리 팩을 이루는 배터리 셀의 용량(Capacity) 및 내부 저항 등을 측정하여 셀들의 충전상태(SOC, State of charge), 건강상태(SOH, State of health) 등을 연산하여 배터리 셀 그레이딩(Battery cell grading)을 하여 부적합한 배터리 셀이 포함된 배터리 모듈을 교체함으로써 배터리 셀의 생산 공정에서 이루어지는 배터리 셀의 그레이딩 작업을 생략할 수 있어 배터리 셀의 제조 공정을 간단하게 하여 생산성을 향상시키는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 배터리 셀들의 특성에 맞도록 각 셀들을 독립적으로 각각 충전을 할 수 있어 배터리 셀들의 충전 불균형을 방지하여 배터리 팩의 수명을 늘리고 사용 가능한 배터리 팩의 용량을 극대화시키는 효과를 가진다.
본 발명에서는 능동형 셀 발란싱을 하여 종래의 수동형 셀 발란싱 방법을 채택한 배처리 관리장치가 갖는 셀들의 불균형으로 인한 충전의 불균형 문제를 일으키지 않는다.
또한, 본 발명은 필요한 용량에 따라 배터리 기구를 변화시키지 않고 용량이 크거나 작은 셀을 사용함으로서 간단하게 배터리 팩의 용량을 가변시킴으로써 사용되어지는 환경에 대응이 용이한 배터리 팩을 공급할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 다수의 배터리 모듈(Battery module)이 결합된 상태의 배터리 팩(Battery pack)을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 배터리 셀(Battery cell)을 포함한 배터리 모듈(Battery module)을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 배터리 모듈(Battery module)의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 배터리 모듈의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 다수의 배터리 모듈(Battery module)과 배터리 관리 시스템(BMS; Battery management system)의 연결관계를 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 배터리 관리 시스템(BMS; Battery management system)이 포함하고 있는 프로그램 제어모듈을 나타낸 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시예가 적용되는 배터리 관리장치의 예시를 도시한 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 사시도로, 배터리 팩(1, Battery pack)을 도시하고 있다. 그리고 도 2는 배터리 팩을 이루는 배터리 모듈(2, Battery module) 들중의 하나를 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예의 설명에서 전원을 공급할 수 있는 기본적인 단위를 이루는 것을 배터리 모듈(2, Battery module, 도 2에 도시하고 있음)이라 하고, 이러한 배터리 모듈(2)이 케이스(3, 도 1에 도시하고 있음)에 분해 및 조립이 가능한 상태로 일정한 간격을 이루며 결합된 상태의 것을 배터리 팩(1, Battery pack)이라고 한다.
한편, 배터리 모듈(2)은 트레이(5), 배터리 셀(7), 셀 충전기(9), 셀 컨트롤러(11), 히팅 매트(13), 그리고 온도 센서(15)를 하나의 세트로 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명의 실시예는 배터리 모듈(2)들을 나사 등의 체결부재(16, 도 1에 도시하고 있음)를 이용하여 쉽게 케이스(3)에 조립할 수 있고 필요에 따라 케이스(3)에서 배터리 모듈(2)들을 쉽게 교체할 수 있는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 본 발명의 실시예의 설명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
상기 케이스(3)는 내부에 상술한 배터리 모듈(2)들이 수용될 수 있는 수납공간이 제공된다. 그리고 상기 케이스(3)는 일면이 오픈된 형태의 개구부(3a)를 구비하고 서로 마주하는 면(도 2의 정면을 기준으로 양 사이드측)에 다수의 가이드 홈(3b)들이 제공된다.
상기 케이스(3)의 내면 양측에서 서로 마주하는 위치에 제공되는 가이드 홈(3b)들은 트레이(5)들을 일정한 간격으로 끼우기 위한 것이다. 상기 가이드 홈(3b)들은 같은 간격을 이루며 일정한 방향으로 배치된다. 이러한 가이드 홈(3b)들에 끼워진 상기 트레이(5)들은 일정한 방향을 따라 다수로 적층된 형태로 배치된다.
상기 트레이(5)들은 양 사이드측에 상술한 가이드 홈(3b)에 끼워지는 연장부(5a)들이 제공된다. 즉, 연장부(5a)들이 상기 케이스(3)에 제공된 가이드 홈(3b)에 끼워지는 것이다. 그리고 상기 트레이(5)들은 상기 케이스(3)에 별도의 나사 등으로 이루어지는 체결부재(16)에 의하여 견고하게 고정될 수 있다.
상기 트레이(5)들이 상기 케이스(3)에 나사 등의 체결부재(16)로 결합되는 것은 상기 배터리 모듈(2)이 불량이거나 수명이 다한 경우 나사 등의 체결부재(16)를 탈거하여 쉽게 상기 케이스(3)로부터 상기 트레이들(5)을 분리하고 다시 새로운 배터리 모듈(2)을 케이스(3)에 결합할 수 있도록 하기 위한 것이다.
이와 같이 나사 등의 체결부재(16)에 의하여 상기 트레이(5)들과 상기 케이스(3)들이 결합되는 것에 의하여 상기 배터리 팩(1)의 유지 보수를 편리하게 하고 배터리 팩(1)의 수명을 연장시킬 수 있다.
상기 트레이(5)들에는 각각 배터리 셀(7)들이 제공된다. 배터리 셀(7)들은 전원이 충전되어 외부에 전원을 공급할 수 있는 것이다. 상기 배터리 셀(7)은 상기 트레이(5)에 결합되며 음극과 양극의 전극을 연결하는 단자(7a, 7b)들을 구비하고 있다. 이러한 단자(7a, 7b)들을 이용하여 외부로 전원을 인출하거나 또는 상기 배터리 셀(7)을 충전하는데 이용될 수 있다.
상기 셀 충전기(9, Cell Charger)와 셀 컨트롤러(11, Cell controller)는, 도 3 및 도4에 도시하고 있는 바와 같이, 인쇄회로기판(PCB)에 결합되거나 또는 칩의 형태로 제공될 수 있다. 상기 셀 충전기(9)는 상기 배터리 셀(7)을 충전하는 역할을 한다. 상기 셀 충전기(9)는 하나의 배터리 셀(7)에 대응되어 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 셀 컨트롤러(11)는 대응되는 셀 충전기(9)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 셀 컨트롤러(11)에는 상기 히팅 매트(13)와 온도 센서(15)가 전기적으로 연결되어 있다.
즉, 상기 셀 컨트롤러(11)는 상기 온도 센서(15)에서 측정된 값을 전송받을 수 있고 상기 히팅 매트(13)를 제어할 수 있다. 상기 셀 컨트롤러(11)가 제공된 인쇄회로기판(PCB)에 커넥터(11a, 도 2에 도시하고 있음)가 제공되고, 이 커넥터(11a)를 통하여 상기 온도 센서(15)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 셀 컨트롤러(11)는 하나의 배터리 모듈(2)에 대응하는 수로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고 셀 컨트롤러(11)가 제공된 인쇄회로기판(PCB)에는 후술하는 배터리 관리 시스템(BMS; Battery management system)인 메인 컨트롤러(17, 도 5 내지 도 7에 도시하고 있음)와 연결되는 통신 커넥터(11b)가 제공된다. 따라서 상기 셀 컨트롤러(11)는 통신 커넥터(11b)를 통하여 메인 컨트롤러(17)와 데이터를 송, 수신할 수 있다.
상기 온도 센서(15)는 상기 배터리 셀(7)의 온도를 측정하여 상기 셀 컨트롤러(11) 또는 상기 메인 컨트롤러(17)에 측정된 값을 전송할 수 있다.
상기 히팅 매트(13)는 상기 배터리 셀(7)의 온도가 낮을 경우에 상기 셀 컨트롤러(11)에 의하여 제어되어 상기 배터리 셀(7)의 온도를 높일 수 있다. 이러한 히팅 매트(13)는, 도 1 및 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 배터리 셀(7)을 감싸거나 배터리 셀(7)의 일면에 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 배터리 모듈(2)에는 내부의 소자를 구동하기 위한 전원이 공급될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면으로, 배터리 관리장치의 주요부를 도시한 블록도이다. 도 6를 참조하면, 본 발명의 배터리 모듈(2)들은 서로 전기적으로 연결되고 각각 상기 메인 컨트롤러(17)에 의하여 제어될 수 있도록 연결된다.
상기 메인 컨트롤러(17)는 상기 배터리 팩(1)에서 나오는 전류를 감지하는 전류 감지기(19), 그리고 배터리 팩(1)에서 나오는 전류를 차단하는 전류 차단 스위치(21)가 전기적으로 연결된다.
상기 전류 차단 스위치(21)는 대 전력 제어가 가능한 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT; Insulated gate bipolar transistor), 또는 파워 FET를 여러개 병렬로 연결하여 사용하는 등 전력 제어에 적합한 소자를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 메인 컨트롤러(17)는, 도 6에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 셀 컨트롤러(11)들로부터 상기 배터리 셀(7)들의 충전 상태에 관한 정보를 입력받아 각각의 셀 충전기(9)들을 제어하는 충전 제어모듈(23)을 포함한다.
상기 충전 제어모듈(23)은 상기 셀 충전기(9)를 제어하기 위한 제어 프로그램이다. 이러한 충전 제어모듈(23)은 상기 셀 컨트롤러(11)에서 전송되는 상기 배터리 셀(7)들의 전압, 충전 전류 등의 데이터를 받아 이를 분석하여 상기 배터리 셀(7)의 충전이 필요한 경우 상기 셀 충전기(9)에 충전 명령을 보낼 수 있다.
또한, 상기 메인 컨트롤러(17)는 상기 온도 센서(15)들에서 측정된 값의 신호를 전송받아 상기 배터리 셀(7)들의 온도를 조절하는 상기 히팅 매트(13) 또는 쿨링 팬(25)을 제어하는 온도 제어모듈(27)을 포함한다. 상기 쿨링 팬(25)은 상기 케이스(3)에 설치되어 상기 배터리 팩(1)의 전체 온도를 낮추어주는 역할을 할 수 있다.
이러한 온도 제어모듈(27)은 상기 배터리 셀(7)의 온도를 적정하게 유지시키기 위한 제어 프로그램이다.
상기 메인 컨트롤러(17)는 상기 전류 감지기(19)의 입력 신호에 따라 상기 전류차단스위치(21)를 제어하는 배터리 셀 보호 제어모듈(29)을 포함한다. 상기 배터리 셀 보호 제어 모듈(29)도 배터리 셀을 과전류 또는 과충전으로부터 보호할 수 있는 제어 프로그램이다.
상기 메인 컨트롤러(17)는 상기 셀 컨트롤러(11)들에서 전송된 신호에 따라 상기 배터리 셀(7)들의 용량을 확인하여 부적합한 상기 배터리 셀(7)들을 판정하는 셀 그레이딩(Cell grading)을 수행하는 셀 그레이딩 제어모듈(31)을 포함한다.
이러한 셀 그레이딩 제어모듈(31)은 상기 배터리 셀(7)들의 셀 그레이딩(Cell grading)을 수행하는 제어 프로그램이다.
상기 셀 그레이딩 제어모듈(31)은 상기 셀 컨트롤러(11)들에서 전송된 신호에 따라 상기 배터리 셀(7)들의 수명을 계산하여 상기 배터리 셀(7)들의 잔여 수명을 판단할 수 있다. 상기 셀 그레이딩 제어 모듈(31)에 의하여 상기 배터리 셀(7)이 부적합하거나 수명이 다된 것으로 판단되는 경우에는 그 배터리 셀(7)이 포함되어 있는 배터리 모듈(2)을 제거 또는 교체하여 배터리 팩(1)의 수명을 연장시킬 수 있다.
본 설명에서는 설명의 편의상 셀들의 충전 상태(SOC, State of charge), 건강 상태(SOH, State of health)등을 연산하는 기능을 셀그레이딩에 포함시켰다.
상기 메인 컨트롤러(17)는 상기 셀 컨트롤러(11)에서 보내온 상기 배터리 셀(7)들에 관련된 데이터 및 이와 관련되어 처리된 데이터를 외장 메모리에 전송하거나 외부의 컴퓨터와 통신할 수 있는 통신 제어모듈(33)을 포함한다.
상기 통신 제어 모듈은(33)은 컴퓨터 장치 등의 외부 장치와 데이터를 송, 수신할 수 있는 역할을 하는 제어 프로그램이다. 한편, 상기 메인 컨트롤러(17)는, 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, CAN 통신포트(41), TCP/IP 통신포트(43), 그리고 유에스비(USB) 통신 포트(45) 등의 통신포트(47)들을 포함한다. 이러한 통신포트(47)들은 상기 통신 제어모듈(33)에 의하여 다양한 방법으로 외부 컴퓨터 장치 등과 데이터를 주고받을 수 있다.
그리고 상기 셀 컨트롤러(11)들에는 각각 내장 메모리(35, 도 6에 도시하고 있음)들이 연결되어 있다. 그리고 상기 메인 컨트롤러(17)는 이 내장 메모리(35)들에 각각의 배터리 셀(7)들의 이력을 기록하고 관리하는 이력관리 제어모듈(37)을 포함한다.
상기 이력관리 제어모듈(37)은 각각의 배터리 셀(7)들의 과거의 이력 등의 데이터를 관리하여 배터리 팩(1)을 최적화 상태로 관리할 수 있도록 하는 역할을 한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 작동 과정 및 작용에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 작업자는 상기 배터리 셀(7)이 포함된 상기 배터리 모듈(2)들을 상기 케이스(3)에 제공된 가이드 홈(3b)들에 삽입하고, 나사 등의 체결부재(16)를 이용하여 상기 케이스(3)에 상기 배터리 모듈(2)들을 결합한다.
즉, 작업자는 배터리 모듈(2)을 구성하고 있는 트레이(5)의 양단에 제공된 연장부(5a)들을 가이드 홈(3b)들에 끼워 넣는다. 그리고 작업자는 나사 등의 체결부재(16)들로 케이스(3)에 트레이(5)들을 결합한다. 이와 같이 배터리 모듈(2)을 순차적으로 케이스(3)에 끼워 체결부재(16)들에 의하여 고정되도록 함으로써 어셈블리 형태로 배터리 팩(1)이 제조될 수 있다.
이러한 배터리 팩(1)은 필요한 전원의 용량에 따라 배터리 모듈(2)의 수를 다르게 연결하여 배터리 팩(1)의 용량을 필요에 따라 적정하게 조절하여 제작할 수 있다.
그리고 본 발명의 실시예의 메인 컨트롤러(17)에 의하여 제어되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
상기 셀 컨트롤러(11)는 상기 배터리 셀(7)의 전압, 충전 전류 등을 체크한다. 그리고 상기 온도 센서(15)는 상기 배터리 셀(7)의 온도를 센싱하여 상기 셀 컨트롤러(11)에 전달한다. 그리고 상기 셀 컨트롤러(11)는 상기 배터리 셀(7)에 관한 정보를 내장 메모리(35)에 저장하고 동시에 상기 메인 컨트롤러(17)에 전송한다.
또한, 상기 전류 감지기(19)는 배터리 팩(1)의 전류를 감지하여 상기 메인 컨트롤러(17)에 전송한다.
상기 메인 컨트롤러(17)는 상기 통신 제어모듈(33)을 통하여 상기 배터리 셀(7)의 정보를 외장 메모리에 입력한다. 그리고 상기 메인 컨트롤러(17)는 상기 외장 메모리(39)에 저장되어 있는 상기 배터리 셀(7)에 관한 정보를 로딩할 수 있다.
상기 메인 컨트롤러(17)는 상기 배터리 셀(7)에 관한 정보 및 전류 감지기(19)에서 전송 받은 데이터에 의하여 배터리 셀(7)들의 충전이 필요하다고 판단되면 그 신호를 상기 셀 컨트롤러(11)들에 전송한다. 그러면 상기 셀 컨트롤러(11)는 상기 셀 충전기(9)를 제어하여 상기 배터리 셀(7)을 충전시킨다.
상기 메인 컨트롤러(17)의 온도 제어모듈(27)에서는 상기 배터리 셀(7)의 온도가 설정치 이하가 내려가는 경우 상기 셀 컨트롤러(11)에 제어 신호를 전송한다. 그러면 상기 셀 컨트롤러(11)는 상기 히팅 매트(13)를 작동시켜 상기 배터리 셀(7)의 온도를 높일 수 있다.
또한, 상기 메인 컨트롤러(17)의 온도 제어모듈(27)은 상기 배터리 셀(7)들의 온도가 설정치 보다 전체적으로 올라가는 경우로 판단되면 상기 쿨링 팬(25)을 가동하는 제어를 하게 된다. 따라서 쿨링 팬(25)이 가동됨에 따라 상기 배터리 셀(7)들의 온도가 전체적으로 낮아지게 된다.
상기 메인 컨트롤러(17)의 배터리 셀 보호 제어모듈(29)은 상기 셀 컨트롤러(11)에서 전송된 데이터에 의하여 배터리 셀의 과방전, 과충전, 그리고 온도가 정상의 범위를 벗어나는 경우로 판단하면 상기 전류 차단 스위치(21)를 작동시켜 상기 배터리 팩(1)을 보호하게 된다.
한편, 상기 메인 컨트롤러(17)의 셀 그레이딩 제어모듈(31)은 상기 셀 컨트롤러(11)에서 전송된 상기 배터리 셀(7)의 용량(Capacity)을 확인하여 부적합한 배터리 모듈(2)을 가려낼 수 있다. 따라서 작업자는 부적합한 배터리 모듈(2)을 상기 케이스(3)에서 제거하고 적합한 배터리 모듈(2)을 케이스(3)에 설치함으로서 배터리 팩(1)을 제조하는 과정에서 배터리 셀 그레이딩(Battery cell grading)을 수행할 수 있어 품질이 양호한 배터리 팩(1)을 제조할 수 있다.
또한, 셀 그레이딩 제어모듈(31)은 상기 셀 컨트롤러(11)에서 보내온 자료를 이용하여 상기 배터리 셀(7)의 수명을 계산하게 된다. 따라서 수명이 다된 배터리 셀(7)이 포함된 배터리 모듈(2)을 교체하여 배터리 팩(1)의 전체 수명을 증대시킬 수 있는 것이다.
상기 메인 컨트롤러(17)에 전송된 신호들은 통신 제어 모듈(33)을 통하여 외장 메모리(39)에 저장할 수 있다.
특히, 상기 메인 컨트롤러(17)의 이력관리 제어모듈(37)은 배터리 모듈(2)의 이력을 데이터베이스화하여 그 데이터를 저장하고 관리한다.
이러한 본 발명의 실시예는 별도의 공정을 통하여 배터리 셀 밸런스(Battery cell balancing)를 할 필요가 없어 배터리 팩의 제조 공정을 줄이고 제조비용을 절감할 수 있다.

Claims (12)

  1. 수납공간이 제공되는 케이스;
    상기 케이스에 일정한 간격으로 결합되는 트레이들;
    상기 트레이들에 각각 제공되는 배터리 셀들;
    상기 배터리 셀들을 충전하며 상기 트레이들에 각각 제공되는 셀 충전기들;
    상기 트레이들에 각각 제공되며 상기 셀 충전기들을 제어하는 셀 컨트롤러들;
    상기 배터리 셀들에 각각 결합되는 히팅 매트들;
    상기 트레이들에 각각 제공되어 상기 배터리 셀들의 온도를 감지하는 온도 센서들;
    를 포함하는 배터리 팩.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스에는
    일정한 간격으로 서로 마주하여 쌍을 이루며 상기 트레이들이 끼움 결합되는 가이드 홈들이 제공되고,
    상기 트레이들에는
    양사이드 측에 상기 가이드 홈들에 끼워지는 연장부들이 제공되는 배터리 팩.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스에는
    상기 트레이들이 체결부재로 고정되는 배터리 팩.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 셀 컨트롤러들에는
    메인 컨트롤러와 연결되어 데이터를 주고받을 수 있는 통신 커넥터가 제공되는 배터리 팩.
  5. 수납공간이 제공되는 케이스,
    상기 케이스에 일정한 간격으로 결합되는 트레이들,
    상기 트레이들에 각각 제공되는 배터리 셀들,
    상기 배터리 셀들을 충전하며 상기 트레이들에 각각 제공되는 셀 충전기들,
    상기 트레이들에 각각 제공되며 상기 셀 충전기들을 제어하는 셀 컨트롤러들, 상기 배터리 셀들에 각각 결합되는 히팅 매트들,
    상기 트레이들에 각각 제공되어 상기 배터리 셀들의 온도를 감지하는 온도 센서들을 포함하는 배터리 팩; 그리고
    상기 셀 컨트롤러들로부터 상기 배터리 셀들의 충전 상태에 관한 정보를 입력받아 각각의 셀 충전기들을 제어하는 충전 제어모듈을 포함하는 메인 컨트롤러;
    를 포함하는 배터리 관리장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는
    상기 온도 센서들에서 측정된 값의 신호를 전송받아 상기 배터리 셀들의 온도를 조절하는 히팅 매트 또는 쿨링 팬을 제어하는 온도 제어모듈이 제공된 배터리 관리장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는
    상기 배터리 셀들의 전류를 감지하는 전류 감지기, 그리고 상기 배터리 셀들의 전류를 차단하는 전류차단스위치와 연결되며, 상기 전류 감지기의 입력 신호에 따라 상기 전류차단스위치를 제어하는 배터리 셀 보호 제어모듈을 포함하는 배터리 관리장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는
    상기 셀 컨트롤러들에서 전송된 신호에 따라 상기 배터리 셀들의 충전상태와 건강상태를 연산하여 부적합한 배터리 셀들을 판정하는 셀 그레이딩을 수행하는 셀 그레이딩 제어모듈을 포함하는 배터리 관리장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 셀 그레이딩 제어모듈은
    상기 셀 컨트롤러들에서 전송된 신호에 따라 상기 배터리 셀들의 수명을 계산하여 상기 배터리 셀들의 잔여 수명을 판단하는 것을 더 포함하는 배터리 관리장치.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는
    상기 셀 컨트롤러들에서 보내온 상기 배터리 셀들에 관련된 데이터 및 이와 관련되어 처리된 데이터를 외장 메모리에 전송하거나 외부의 컴퓨터와 통신할 수 있는 통신 제어모듈을 포함한 배터리 관리장치.
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러는
    CAN 통신포트, TCP/IP 통신포트, 그리고 유에스비(USB) 통신포트를 포함하는 배터리 관리장치.
  12. 청구항 5에 있어서,
    상기 셀 컨트롤러들에는 각각 내장 메모리들이 연결되고,
    상기 메인 컨트롤러는
    상기 내장 메모리들에 각각의 상기 배터리 셀들의 이력을 기록하고 관리하는 이력관리 제어모듈을 포함하는 배터리 관리장치.
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