WO2012050275A1 - 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정방법 및 시스템 - Google Patents

배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정방법 및 시스템 Download PDF

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박정민
김영관
문희성
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to a method and system for setting an ID for each slave in a BMS having a multi-slave structure applied to a battery pack system having a multi-battery structure. More specifically, the present invention relates to a multi-slave BMS having a sequential physical structure. It relates to a method and system that can assign or set the sequential ID.
  • the secondary battery has high applicationability and high electrical density such as electric power, and is widely used for electric vehicles (EVs) or hybrid vehicles (HVs) driven by electric driving sources as well as portable devices. It is applied.
  • EVs electric vehicles
  • HVs hybrid vehicles
  • the secondary battery is attracting attention as a new energy source for improving eco-friendliness and energy efficiency in that not only the primary advantage of significantly reducing the use of fossil fuels is generated, but also no by-products of energy use are generated.
  • a battery pack applied to the electric vehicle or the like typically includes an assembly including a plurality of unit cells and a plurality of assemblies, and the cell includes a cathode current collector, a separator, an active material, an electrolyte, an aluminum thin film layer, and the like. Including the electrochemical reaction between the components becomes a structure capable of charging and discharging.
  • the battery pack includes power supply control for driving loads such as a motor, measurement of electrical characteristics such as current and voltage, charge / discharge control, voltage equalization control, state of charge (SOC), and the like.
  • Algorithm for the estimation of is applied to include a battery management system (BMS) to monitor and control the state of the secondary battery is additionally configured.
  • BMS battery management system
  • Such a multi-structure battery pack may be implemented in various forms according to circuit logic or PCB configuration.
  • a plurality of slave BMSs and a plurality of slave BMSs each responsible for a plurality of batteries constituting the battery pack may be implemented.
  • a multi-slave structure composed of a master to main BMS for controlling and controlling slave BMS is mainly used.
  • the main BMS communicates with the slave BMS to check the current battery state and use the charge / discharge control to collect data for a plurality of batteries in charge of the slave BMS.
  • This conventional method requires a number of individual hardware or software driving mechanisms as many as the number of slave BMSs present in the battery pack and needs to be managed.
  • a method of setting or assigning an ID according to the physical location of the slave BMS is important for error analysis, replacement, and effective control of a battery at a specific location.
  • the specific slave BMS can be mounted at a specific position in the battery pack of the multi-structure, thereby limiting its utilization extremely, and also causing problems in system operation or control when incorrectly mounted. It implies
  • the present invention was devised to solve the above problems or necessities, and can be automatically assigned to the same H / W and S / W without prior input or programming of an ID for a multi-slave BMS.
  • an ID for a multi-slave BMS By applying the ID based on the sequential physical location of the multi-slave BMS to be installed, it is possible to increase the efficiency of mass production of a single product and to eliminate the mismounting of slave BMS or slave module based on this. It is an object of the present invention to provide a method for setting a sequential ID for a multi-slave of a battery pack and a system for improving the reliability of the product.
  • the sequential ID setting method for the multi-slave of the battery pack of the present invention has a slave BMS controlling a battery module composed of one or more batteries having a sequential physical location and provided N (N is a natural number of 2 or more).
  • a method of setting an ID of each slave in a battery pack including a main BMS controlling the N slave BMSs, wherein the main BMS transmits a trigger signal that is a start signal for setting an ID of the N slave BMSs.
  • Initiating step of transmitting to the first located slave BMS The first slave slave BMS receiving the trigger signal transmits its ID information to the main BMS and then transfers the trigger signal to the slave BMS located in its next order; After receiving the trigger signal, the slave BMS transmits its ID information to the main BMS, and then transfers the trigger signal to the slave BMS located in its next order from the second slave BMS to the N-1 th slave BMS. Subsequent step to perform sequentially up to; And an ending step of transmitting, by the N-th slave BMS receiving the trigger signal, its ID information to the main BMS.
  • the present invention transmits an ID allocation signal for granting new ID information to an unconfigured slave BMS, which is a slave BMS in which the main BMS does not transmit ID information.
  • New ID transmission step And a first setting step of setting, by the unset slave BMS, its own ID information according to the ID assignment signal, and transmitting the set ID information to the main BMS.
  • the new ID information may include information corresponding to the physical location of the unset slave BMS for the N slave BMSs.
  • the ID BMS when the ID information transmitted from the slave BMS is not valid, the ID BMS is reset to a non-matching slave BMS which is a slave BMS in which the main BMS transmits the invalid ID information.
  • the ID information transmitted from the slave BMS when the ID information transmitted from the slave BMS is not valid in the present invention, the ID information transmitted from the slave BMS does not overlap with the ID information transmitted from another slave BMS or does not correspond to the total number of slave BMSs.
  • the non-sequential information that does not correspond to the physical location of the N slave BMS may be set to one or more, wherein the reset ID information is the physical location of the non-matching slave BMS for the N slave BMS It may be composed of information corresponding to.
  • the present invention searches for ID information set for another slave BMS and is not given to another slave BMS using the search result information. It may be configured to further include a second setting step of setting the non-identified ID as its own ID and transmits its set ID information to the main BMS.
  • the slave BMS controlling the battery module composed of one or more batteries has a sequential physical location and N (N is a natural number of 2 or more) is provided.
  • a system for setting an ID of each slave in a battery pack including a main BMS controlling the N slave BMSs, wherein a trigger signal, which is a start signal for setting an ID, is located first among the N slave BMSs.
  • a main BMS for transmitting to a slave BMS When the trigger signal is received from the main BMS, the first slave BMS transmits its ID information to the main BMS and transmits the trigger signal to the slave BMS located in its next order; When the trigger signal is received, the slave BMS transmits its ID information to the main BMS, and sequentially performs the processing for transmitting the trigger signal to the slave BMS located in its next order; And an Nth slave BMS for transmitting its ID information to the main BMS when the trigger signal is received.
  • the battery pack according to another aspect of the present invention comprises a sequential ID setting system for the multi-slave of the battery pack described above.
  • the IDs do not overlap or deviate from the sequential physical positions in the battery pack by the serial system of the trigger signal, which is the ID setting start signal. This can improve adaptability to device expansion or installation and improve product reliability.
  • the operator can skip the task of checking the ID for the slave BMS one by one, can significantly improve the work efficiency for replacement, etc. It is possible to create an advantage of minimizing or preventing system errors caused by the system.
  • the battery system for power storage may also include a BMS. According to the present invention, the BMS can be efficiently controlled and managed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a battery pack of a multi-slave structure of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram of a trigger signal system for ID setting or confirmation of a slave BMS according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a serial signal system for sequential ID setting for each slave BMS according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of a method of assigning a sequential ID scheme to a slave BMS, etc., in which an ID is not set according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an exemplary diagram for a case where a new slave BMS is mounted according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is an exemplary diagram for resetting an ID of a slave BMS according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a battery pack of a multi-slave structure of the present invention.
  • the present invention includes a battery module 30 including a main BMS 10, a slave BMS 20, and one or more batteries 40, and the slave BMS 20 is physically sequential. It is provided with a plurality of structures.
  • the main BMS 10 corresponds to a BMS that performs a function of integrally controlling the plurality of slave BMSs 20, and a network system for requesting and receiving necessary information through communication with each slave BMS 20. It consists of.
  • Each of the slave BMSs 20-1, 20-2,..., 20-n is electrically connected to a battery module 30 in charge of the slave BMS 20-1, 20-2,.
  • Function to control As described above, the control function of the slave BMS 20 includes various electric and electronic devices applicable to those skilled in the art, including charge / discharge control, smoothing control, switching, measurement and monitoring of electrical characteristic values, error indication, on / off control, and the like. It may include a control function.
  • the plurality of slave BMSs 20 are configured to have a physically sequential position structure, and the main BMS 10 of the present invention is Integrated control of a plurality of slave BMSs 20 (N. N is a natural number of two or more) having sequential physical locations.
  • the reason why the slave BMS is configured in a physically sequential structure and the ID information of each slave BMS 20 is also configured to correspond to the sequential physical location is as follows.
  • each slave BMS 20 may control a battery module composed of a different number of batteries, of course.
  • the power drive connection of the corresponding battery or the corresponding battery module is controlled through the control of the main BMS 10 in order to minimize the effect on the performance of the entire system. Subsequent processing, such as turning off or limiting the degree of SOC charging and discharging to 50%, is preferred.
  • the main BMS 10 needs to secure an accurate ID of the slave BMS 20 in which a failure situation or the like has occurred.
  • the slave BMS 20 secures ID information of a plurality of batteries corresponding to the slave BMS 20 within a range in which hardware resources or a system environment is allowed, so that the subsequent processing may be performed in the slave BMS itself. Of course you can.
  • the main BMS may be configured to interface location information of a battery or slave BMS in which a failure situation or the like has occurred to a user or the like so that appropriate immediate or preliminary measures may be taken.
  • FIG. 2 is a block diagram of the trigger signal system for the ID setting or confirmation of the slave BMS according to a preferred embodiment of the present invention, as shown in Figure 2 trigger signal (trigger) which is a start signal for the ID setting Has a serial system that is sequentially transmitted from the main BMS 10 to the first slave BMS 20-1 and the second slave BMS 20-2 to the last n-th slave BMS 20-n. .
  • trigger signal (trigger) which is a start signal for the ID setting Has a serial system that is sequentially transmitted from the main BMS 10 to the first slave BMS 20-1 and the second slave BMS 20-2 to the last n-th slave BMS 20-n.
  • the main BMS 10 transmits the trigger signal to the slave BMS 20-1 located first among the N slave BMSs 20 (S300). In the process where step 300 is performed, slave BMSs other than the first slave BMS 20-1 maintain a standby state.
  • the slave BMS 20-1 of the first position transmits its ID information to the main BMS 10 (S310).
  • the trigger signal is transmitted to the slave BMS 20-2 located in the order (S320).
  • the trigger signal is transmitted to the slave BMS 20-3 located in the next order of the mobile station. This process is sequentially performed until the last slave BMS transmits its ID information to the main BMS 10. Is performed.
  • the N-1 th slave BMS 20- (n-1) transmits its ID information to the main BMS 10 and then sends a trigger signal to the N th slave BMS 20-n which is the last slave BMS.
  • the N-th slave BMS 20-n transmits its ID information to the main BMS (S350) to complete one cycle processing for ID setting or confirmation.
  • the trigger signal system is configured to be transmitted serially according to the slave BMS 20 having a physically sequential position, and proceeds sequentially to correctly perform setting or confirmation on ID information and simultaneously transmit ID. Problems caused by duplication of information can be prevented.
  • the main BMS 10 of the present invention transmits a trigger signal, which is a start signal for setting an ID, to the first slave BMS 20-1 (S400).
  • the main BMS 10 When the main BMS 10 receives the corresponding ID information from the first slave BMS 20-1 within a predetermined time after transmitting the signal (S410), the transmitted ID information is stored in the storage unit 15 of the present invention.
  • the trigger signal is controlled to be transmitted to the next slave BMS 20 (S430).
  • the ID information is not received from the first slave BMS 20-1 in the main BMS 10 within the predetermined time, it is determined that the ID is not assigned to the first slave BMS 20-1, and the new ID information is determined.
  • the ID assignment signal to be transmitted is transmitted to the first slave BMS 20-1 (S412).
  • the first slave BMS 20-1 sets its own ID information according to the signal and transmits the set ID information to the main BMS 10.
  • the main BMS 10 When the main BMS 10 receives the ID information from the slave BMS 20 through subsequent processing (S440), the main BMS 10 stores the received ID information (S450), and the process is performed on all slave BMSs 20, that is, the last slave. The process proceeds until the corresponding ID information is received from the BMS 20 (S460).
  • the main BMS 10 is a slave BMS 20 that does not transmit the ID information. 20) and transmits an ID allocation signal for granting new ID information (S442).
  • the unset slave BMS 20 Upon receiving the new ID allocation signal, the unset slave BMS 20 sets new ID information of the received ID allocation signal as its ID (S444) and transmits its ID information to the main BMS 10.
  • the new ID information may be configured as independent ID information for distinguishing each slave BMS 20, but in order to further improve convenience of subsequent subsequent control processing and subsequent work of the administrator. It is preferable to configure the sequential structure, that is, the information corresponding to the physical location of the unset slave BMS for the N slave BMSs.
  • a process of assigning a new new ID to the unconfigured slave BMS 20 described above will be described with reference to FIG. 5 by way of example.
  • the main BMS 10 illustrated in FIG. 5 has a structure that can be interconnected with four slave BMSs 20 having a physically sequential structure.
  • the # 1 slave BMS 20 transmits its ID information [0001] (binary) to the main BMS 10 and transmits a trigger signal to the # 2 slave BMS 20.
  • the # 2 slave BMS 20 transmits its ID information to the main BMS 10 and transmits a trigger signal to the # 3 slave BMS 20.
  • the # 3 slave BMS 20 since the # 3 slave BMS 20 does not have its own ID, the # 3 slave BMS 20 cannot transmit ID information to the main BMS 10. In this case, since the main BMS 10 does not receive the ID information from the # 3 slave BMS 20 within a predetermined time, the main BMS 10 may recognize the slave that is newly installed with the # 3 slave BMS 20. have.
  • the main BMS 10 transmits an ID allocation signal including ID information " 0030 " to the # 3 slave BMS 20, the # 3 slave BMS 20 receiving the signal is pre-programmed or the like.
  • the 0030 information included in the ID allocation signal is set as the own ID information, and the newly set ID information is transmitted to the main BMS 10 for identification confirmation and driving of subsequent processing.
  • the # 4 slave BMS 20 proceeds with the corresponding processing sequentially and completes the processing for setting the ID.
  • the ID allocation signal may have various frame structures according to embodiments, and some of the frames may include a command signal system for the slave BMS to set new ID information included in the ID allocation signal as its own ID. Can be.
  • the main BMS 10 can check the ID information of each of the slave BMSs 20 controlled by the slave BMS 20 having ID information not corresponding to the sequential structure. You can tell whether the) exists.
  • the # 1, # 2, and # 4 slave BMSs 20 have valid ID information corresponding to the sequential physical locations of the multi-slave BMSs 20, but the # 3 slave BMSs 20 The ID transmitted from) corresponds to an invalid ID that is out of the sequentiality.
  • an example having an ID information system such as 10, 20, 30, and 40 according to the physical location of the slave BMS 20 will be described. If sequentiality is achieved according to the embodiment, various types of ID information system may be provided. Of course, it can be applied.
  • the main BMS 10 is mismatched to transmit the invalid ID information.
  • the ID reset signal for providing reset ID information is transmitted to the slave BMS # 3 slave BMS 20.
  • the reset ID information is composed of information corresponding to the physical location of the non-matching slave BMS for the entire slave BMS.
  • the # 3 slave BMS updates its ID information according to the ID reset signal, and transmits its ID information to confirm ID information and store data collection information by the main BMS 10. More preferably, the updated # 3 slave BMS is configured to transmit its updated ID information to the main BMS 10.
  • the ID is updated by transmitting the ID reset signal as described above, that is, the ID information is determined to be invalid, in order to be more effectively applied to a plurality of multi-slave BMS structures having sequential physical locations to which the present invention is applied, At least one of the case where the ID information transmitted from the slave BMS overlaps with the ID information transmitted from another slave BMS or does not correspond to the total number of slave BMSs or is non-sequential information that does not correspond to the physical location of the entire slave BMS. It is preferable to set it as the case.
  • the network data of the slave BMS 20 different from the main BMS 10 by the command system of the trigger signal is transmitted. It may be configured to monitor or search for traffic, set an ID not assigned to another slave BMS as its own ID, and transmit its set ID information to the main BMS using the search result information.
  • the main BMS 10 of the present invention relates to a physical location structure for a plurality of slave BMSs 20 in the current battery pack system by utilizing ID information previously transmitted and stored from the slave BMSs 20. It may be configured to detect what the non-existent ID information and to use the new ID information or reset ID information described above can be assigned to the corresponding slave BMS (20).
  • each configuration of the battery pack system 100 of the present invention illustrated in FIG. 1 and the like should be understood as logically divided components rather than physically divided components.
  • each configuration corresponds to a logical component in order to realize the technical idea of the present invention, so that even if each component is integrated or separated, if the function performed by the logical configuration of the present invention can be realized, It should be construed that it is within the scope, and that components that perform the same or similar functions are to be interpreted as being within the scope of the present invention regardless of whether their names are consistent.

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Abstract

본 발명의 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정방법은 상기 메인BMS가 아이디 설정에 대한 개시 신호인 트리거(trigger)신호를 상기 N개 슬레이브BMS 중 첫 번째 위치한 슬레이브BMS로 전송하는 개시단계; 상기 트리거 신호를 수신한 상기 첫 번째 위치한 슬레이브BMS가 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송한 후 자신의 다음 순서에 위치한 슬레이브BMS로 상기 트리거신호를 전달하는 전달단계; 상기 트리거신호를 수신한 슬레이브BMS가 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송한 후, 자신의 다음 순서에 위치한 슬레이브BMS로 상기 트리거신호를 전달하는 프로세싱을 두 번째 슬레이브BMS부터 N-1번째 슬레이브BMS까지 순차적으로 수행하는 후속단계; 및 상기 트리거신호를 수신한 N번째 슬레이브BMS가 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 종료단계를 포함하여 구성된다.

Description

배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정방법 및 시스템
본 출원은 2010년 10월 11일자로 출원된 한국 특허출원 번호 제10-2010-0098756호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
본 발명은 멀티 배터리 구조를 가지는 배터리 팩 시스템에 적용되는 멀티 슬레이브 구조의 BMS에서, 각 슬레이브에 아이디를 설정하는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 순차적인 물리적 구조를 가지는 멀티 슬레이브BMS에 자동적으로 순차적인 아이디를 할당 내지 설정할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 휴대용 기기뿐만 아니라 전기적 구동원에 의하여 구동하는 전기차량(EV, Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(HV, Hybrid Vehicle) 등에 보편적으로 응용되고 있다.
이러한 이차 전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 일차적인 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경 및 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 에너지원으로 주목받고 있다.
상기 전기 차량 등에 적용되는 배터리 팩은 통상적으로 단위 셀(cell)이 복수 개 구성되는 어셈블리와 상기 어셈블리가 복수 개로 이루어지는 구성으로 이루어지며, 상기 셀은 양극 집전체, 세퍼레이터, 활물질, 전해액, 알루미늄 박막층 등을 포함하여 구성 요소들 간의 전기 화학적 반응에 의하여 충방전이 가능한 구조가 된다.
이러한 기본적 구조에 더하여, 상기 배터리팩은 모터 등의 구동부하에 대한 전력 공급 제어, 전류, 전압 등의 전기적 특성값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SOC(State Of Charge) 등의 추정을 위한 알고리즘이 적용되어 이차전지의 상태를 모니터링하고 제어하는 BMS(Battery Management System) 등이 추가적으로 포함되어 구성된다.
한편, 근래 에너지 저장원으로서의 활용을 비롯하여 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 복수 개의 배터리가 직렬/병렬 등으로 연결되는 멀티 모듈 구조를 가지는 배터리 팩이 보편적으로 이용되고 있다.
이러한 멀티 구조의 배터리 팩은 회로 로직이나 PCB 구성 등에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 모니터링과 제어의 효율성을 향상시키기 위하여 배터리 팩을 구성하는 복수 개의 배터리를 각각 담당하는 복수 개의 슬레이브BMS와 복수 개의 슬레이브BMS를 통합 제어하는 마스터 내지 메인BMS로 구성되는 멀티 슬레이브 구조가 주로 이용되고 있다.
이와 같은 구조에서 상기 메인BMS는 현재 배터리 상태를 체크하고 충방전 제어 등에 활용하기 위하여 슬레이브BMS와 통신을 수행하여 슬레이브BMS가 담당하는 복수 개의 배터리에 대한 데이터를 취합하게 된다.
상기와 같은 데이터 취합이나 명령 신호 체계 전달 등을 위하여 각 슬레이브BMS 노드에 대한 개별 아이디(ID)는 반드시 필요한데, 이를 위하여 종래에는 하드웨어적으로 회로 상에 미리 설정된 아이디 정보를 읽어오거나 소프트웨어적으로 EEPROM 등에 슬레이브BMS 별로 프로그램하여 이용하는 방법 등이 채용되고 있다.
이러한 종래의 방식은 배터리 팩 내에 존재하는 슬레이브BMS 개수만큼의 개별적인 하드웨어 또는 소프트웨어 구동 메커니즘이 필요하고 관리되어야 하므로 그 만큼의 리소스를 많이 차지하고 구동 방식이 복잡하다는 문제점을 가진다.
또한, 멀티 구조를 가지는 슬레이브BMS 구조에서는 오류 분석, 교체, 특정 위치의 배터리의 효과적 제어 등을 위하여 슬레이브BMS의 물리적인 위치에 따라 아이디를 설정하거나 내지 할당하는 방법이 중요하다고 할 수 있는데, 종래 방식에서는 이에 대한 중요성 인식이 결여되어 제조 시 자체적인 고유 아이디를 가지는 형태로 슬레이브BMS를 제조하고 있는 실정이다.
이와 같은 경우, 특정 슬레이브BMS는 멀티 구조의 배터리 팩에서 특정한 위치에 반드시 장착될 수밖에 없도록 하여 그 활용도를 극도로 제한할 수 있으며, 또한, 오 장착 시 시스템 구동 내지 제어에 에러를 야기시킬 수 있는 문제점을 내포하고 있다.
또한, 슬레이브BMS를 교체하는 경우에도 동일한 H/W, S/W 버전을 가지는 슬레이브 보드라고 하더라도 필요한 아이디에 따라 다수의 보드가 추가적으로 준비되어가 S/W 체계를 필요시마다 변경하여야 하는 문제점이 있다고 할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 상기의 문제점 내지 필요성을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 멀티 슬레이브BMS에 대한 아이디의 사전 입력 내지 프로그래밍이 없이도 동일한 H/W, S/W로 자동적으로 할당할 수 있으며, 장착되는 멀티 슬레이브BMS의 순차적인 물리적 위치에 근거하여 아이디를 부여하여 방법을 적용함으로써 단일 제품의 대량 생산의 효율성을 높일 수 있고 이를 기초로 슬레이브BMS 내지 슬레이브 모듈의 오장착을 원천적으로 배제시킬 수 있어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정방법 및 이에 대한 시스템을 제공하는 것에 목적이 있다.
본 발명에 대한 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정방법은 하나 이상의 배터리로 구성된 배터리 모듈을 제어하는 슬레이브BMS가 순차적인 물리적 위치를 가지며 N개(N은 2 이상의 자연수) 구비되며, 상기 N개 슬레이브BMS를 제어하는 메인BMS를 포함하는 배터리팩에서 각 슬레이브의 아이디를 설정하는 방법으로서, 상기 메인BMS가 아이디 설정에 대한 개시 신호인 트리거(trigger)신호를 상기 N개 슬레이브BMS 중 첫 번째 위치한 슬레이브BMS로 전송하는 개시단계; 상기 트리거 신호를 수신한 상기 첫 번째 위치한 슬레이브BMS가 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송한 후 자신의 다음 순서에 위치한 슬레이브BMS로 상기 트리거신호를 전달하는 전달단계; 상기 트리거신호를 수신한 슬레이브BMS가 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송한 후, 자신의 다음 순서에 위치한 슬레이브BMS로 상기 트리거신호를 전달하는 프로세싱을 두 번째 슬레이브BMS부터 N-1번째 슬레이브BMS까지 순차적으로 수행하는 후속단계; 및 상기 트리거신호를 수신한 N번째 슬레이브BMS가 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 종료단계를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 본 발명은 상기 슬레이브BMS로부터 아이디 정보가 소정 시간 내에 전송되지 않으면, 상기 메인BMS가 아이디 정보를 전송하지 않은 슬레이브BMS인 미설정 슬레이브BMS로 신규 아이디 정보를 부여하는 아이디 할당신호를 전송하는 신규 아이디 전송단계; 및 상기 미설정 슬레이브BMS가 상기 아이디 할당신호에 따라 자신의 아이디 정보를 설정하고 설정된 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 제1설정단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 신규 아이디 정보는 상기 N개 슬레이브BMS에 대한 상기 미설정 슬레이브BMS의 물리적 위치에 대응되는 정보로 구성될 수 있다.
바람직하게 상기 본 발명은, 상기 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보가 유효하지 않는 경우, 상기 메인BMS가 상기 유효하지 않은 아이디 정보를 전송한 슬레이브BMS인 비매칭 슬레이브BMS로 재설정 아이디 정보를 부여하는 아이디 재설정 신호를 전송하는 재설정신호 전송단계; 및 상기 비매칭 슬레이브BMS가 상기 아이디 재설정 신호에 따라 자신의 아이디 정보를 갱신하는 갱신단계를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 실시형태에 따라 자신의 아이디 정보를 갱신한 슬레이브BMS가 자신의 갱신된 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 재전송 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
이와 함께 본 발명에서 상기 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보가 유효하지 않는 경우는 상기 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보가 다른 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보와 중첩되거나 슬레이브BMS의 전체 구비 개수와 대응되지 않거나 또는 상기 N개 슬레이브BMS의 물리적 위치에 대응되지 않는 비순차적인 정보인 경우 중 하나 이상인 것으로 설정될 수 있으며, 여기에서, 상기 재설정 아이디 정보는 상기 N개 슬레이브BMS에 대한 상기 비매칭 슬레이브BMS의 물리적 위치에 대응되는 정보로 구성될 수 있다.
또한, 상기 본 발명은 상기 트리거신호가 수신된 슬레이브BMS가 자신에게 설정된 아이디 정보가 존재하지 않는 경우 다른 슬레이브BMS에 대하여 설정된 아이디 정보를 검색하고, 상기 검색 결과 정보를 이용하여 다른 슬레이브BMS에 부여되지 않은 아이디를 자신의 아이디로 설정하고 설정된 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 제2설정단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 의한 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 시스템은 하나 이상의 배터리로 구성된 배터리 모듈을 제어하는 슬레이브BMS가 순차적인 물리적 위치를 가지며 N개(N은 2 이상의 자연수) 구비되며, 상기 N개 슬레이브BMS를 제어하는 메인BMS를 포함하는 배터리팩에서 각 슬레이브의 아이디를 설정하는 시스템으로서, 아이디 설정에 대한 개시 신호인 트리거(trigger)신호를 상기 N개 슬레이브BMS 중 첫 번째 위치한 슬레이브BMS로 전송하는 메인BMS; 상기 메인BMS로부터 상기 트리거 신호가 수신되면, 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송한 후 자신의 다음 순서에 위치한 슬레이브BMS로 상기 트리거신호를 전달하는 첫 번째 슬레이브BMS; 상기 트리거신호가 수신되면, 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송한 후, 자신의 다음 순서에 위치한 슬레이브BMS로 상기 트리거신호를 전달하는 프로세싱을 순차적으로 수행하는 슬레이브BMS; 및 상기 트리거신호가 수신되면 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 N번째 슬레이브BMS를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명의 또다른 측면에 의한 배터리팩은 상술한 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 시스템을 포함하여 구성된다.
상기 본 발명에 의한 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정방법은 우선, 배터리팩 또는 슬레이브 기능의 BMS를 제조하는 경우 개별 아이디에 대한 설정 등을 위한 추가 작업이 필요하지 않아 공정 시간의 단축, 제조 단가의 감소 등을 통한 공정 생산성을 향상시킬 수 있으며, 또한, 배터리 팩 제조시에도 동일한 조건으로 구성된 슬레이브BMS를 조립할 수 있어 생산 라인의 더욱 간소하게 운용할 수 있다.
또한, 슬레이브BMS 중 일부가 신규로 교체되거나 아이디가 이미 부여된 슬레이브BMS가 새롭게 장착되더라도 아이디 설정 개시 신호인 트리거 신호의 직렬 체계에 의하여 아이디가 중첩되거나 배터리 팩에서의 순차적인 물리적 위치에 벗어나지 않도록 운용할 수 있어 장치 확장 내지 설치에 대한 적응성을 높이고 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이러한 본 발명의 특징에 기인하여 배터리 팩에서 새로운 슬레이브BMS를 교체하는 경우에도 작업자가 슬레이브BMS에 대한 아이디를 일일히 확인하는 작업을 생략할 수 있어 교체 등에 대한 작업 효율성을 상당히 개선할 수 있고 오장착 등에 의한 시스템 오류를 최소화 내지 방지할 수 있는 이점을 창출할 수 있다.
특히, 최근에 에너지 자원이 점차 고갈되어 가면서 전력 저장용 배터리 시스템을 통해 에너지를 효율적으로 이용하고자 하는 노력이 많이 행해지고 있는데, 이러한 전력 저장용 배터리 시스템의 경우 많은 수의 배터리가 직병렬로 연결되어 있다. 따라서, 전력 저장용 배터리 시스템에는 BMS 또한 포함되어 있을 수 있는데, 본 발명에 의할 경우 이러한 BMS의 효율적 제어 및 관리가 가능하다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 멀티 슬레이브 구조의 배터리 팩에 대한 전반적인 구성을 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 슬레이브BMS의 아이디 설정 내지 확인에 대한 트리거 신호 체계에 대한 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 각 슬레이브BMS에 대한 순차적 아이디 설정을 위한 직렬 신호 체계를 설명하는 흐름도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 아이디가 미설정된 슬레이브BMS 등에 순차적인 아이디 체계를 할당하는 방법의 과정을 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의하여 새로운 슬레이브BMS가 장착되는 경우에 대한 예시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의하여 슬레이브BMS의 아이디를 재설정하는 경우에 대한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 멀티 슬레이브 구조의 배터리 팩에 대한 전반적인 구성을 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 메인BMS(10), 슬레이브BMS(20) 및 하나 이상의 배터리(40)로 이루어지는 배터리 모듈(30)로 구성되며, 상기 슬레이브BMS(20)는 물리적으로 순차적인 구조를 가지면서 복수 개 구비된다.
상기 메인BMS(10)는 상기 복수 개 슬레이브BMS(20)를 통합 제어하는 기능을 수행하는 BMS에 해당하며, 각각의 슬레이브BMS(20)와 통신을 통하여 필요한 정보를 요청하고 수신할 수 있도록 네트워크 체계로 구성된다.
상기 슬레이브BMS(20-1, 20-2,...20-n) 각각은 자신이 담당하는 배터리 모듈(30)과 전기적으로 연결되어 해당 배터리 모듈(30) 즉, 하나 이상의 배터리(40)를 제어하는 기능을 수행한다. 상기 슬레이브BMS(20)의 제어 기능은 앞서 언급된 바와 같이 충방전 제어, 평활화 제어, 스위칭, 전기적 특성값 측정 및 모니터링, 오류 표지, on/off 제어 등을 포함하여 당업자 수준에서 적용 가능한 다양한 전기 전자적 제어 기능을 포함할 수 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 멀티 슬레이브BMS 구조의 배터리 팩에서 상기 복수 개의 슬레이브BMS(20)는 물리적으로 순차적인 위치 구조를 가지도록 구성되며, 본 발명의 메인BMS(10)는 상기 순차적인 물리적 위치를 가지는 복수 개(N개. N은 2 이상의 자연수)의 슬레이브BMS(20)를 통합 제어한다.
이와 같이 물리적으로 순차적인 구조로 슬레이브BMS가 구성하고 각 슬레이브BMS(20)의 아이디 정보 또한, 상기 순차적인 물리적 위치와 대응되는 정보가 되도록 구성하는 이유는 다음과 같다.
우선, 메인BMS(10)가 10개의 슬레이브BMS(20)를 제어하고, 각 슬레이브BMS(20)는 5개의 배터리로 구성된 배터리 모듈(30)을 제어한다고 가정할 때, 3번째 슬레이브BMS(20)의 2번째 배터리에 고장이 발생하는 경우, 메인BMS(10)는 이에 대한 정확한 위치 정보를 확인하고 이에 대한 후속 프로세싱을 진행할 필요성이 있다. 상기 예에서, 각 슬레이브BMS(20)는 서로 다른 개수의 배터리로 구성된 배터리 모듈을 제어할 수 있음은 물론이다.
이와 같이 특정 위치의 배터리 등에 고장 내지 오류 등이 발생하는 경우 시스템 전체의 성능에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 메인BMS(10)의 제어 등을 통해 해당하는 배터리 또는 이에 해당하는 배터리 모듈 전체의 전원 구동 연결을 off시키거나 SOC 충방전의 정도를 50% 정도로 제한하는 등의 후속 프로세싱이 진행되는 것이 바람직하다.
이러한 후속 프로세싱을 정확하게 수행하기 위하여 메인BMS(10)는 고장 상황 등이 발생한 슬레이브BMS(20)의 정확한 아이디를 확보할 필요성이 있게 된다. 또한, 하드웨어 리소스(resource) 또는 시스템 환경이 허락되는 범위에서 슬레이브BMS(20)가 자신에게 해당하는 복수 개 배터리에 대한 아이디 정보 등을 확보하여 슬레이브BMS 자체에서도 상기와 같은 후속 프로세싱이 가능하도록 구성할 수도 있음은 물론이다.
이와 함께, 고장 상황을 메모리 등에 저장하고 후속적으로 관리자가 고장된 배터리 등을 선택적으로 교체하거나 수리하는 경우에도 이에 대한 정확한 정보를 확보하여 활용될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 메인BMS는 고장 상황 등이 발생한 배터리 또는 슬레이브BMS의 위치 정보를 사용자 등에게 인터페이싱하여 적절한 즉각적인 또는 예비적인 조치가 취해질 수 있도록 유도하도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 슬레이브BMS의 아이디 설정 내지 확인에 대한 트리거 신호 체계에 대한 구성도로서, 도 2에 도시된 바와 같이 아이디 설정에 대한 개시 신호인 트리거(trigger)신호는 메인BMS(10)를 시작으로 첫 번째 슬레이브BMS(20-1), 두 번째 슬레이브BMS(20-2)를 거쳐 마지막 n번째 슬레이브BMS(20-n)까지 순차적으로 전달되는 직렬적 체계를 가진다.
도 3 등을 참조하여 본 발명의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정을 위한 직렬 신호 체계의 순차적 진행에 대해 설명하면, 우선, 아이디를 새롭게 설정하거나 점검 내지 확인의 필요성이 있다고 판단되는 경우 또는 주기적인 확인 스케줄 등에 의하여 본 발명의 메인BMS(10)는 상기 트리거 신호를 상기 N개 슬레이브BMS(20) 중 첫 번째 위치한 슬레이브BMS(20-1)로 전송한다(S300). 상기 300단계가 수행되는 과정에서 첫 번째 슬레이브BMS(20-1) 이외의 슬레이브BMS는 스탠바이 상태를 유지한다.
상기 트리거 신호가 상기 첫 번째 위치한 슬레이브BMS(20-1)에 수신되면 첫 번째 위치의 슬레이브BMS(20-1)는 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS(10)로 전송하고(S310) 자신의 다음 순서에 위치한 슬레이브BMS(20-2)로 상기 트리거신호를 전달한다(S320).
이전 슬레이브BMS(20-1) 즉, 첫 번째 슬레이브BMS(20-1)로부터 트리거 신호를 수신한 두 번째 슬레이브BMS(20-2)는 동일한 프로세싱에 의하여 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS(10)로 전송하고(S330) 자신의 다음 순서에 위치한 슬레이브BMS(20-3)로 상기 트리거신호를 전달하게 되고, 이러한 과정은 마지막 슬레이브BMS가 자신의 아이디 정보를 메인BMS(10)로 전송할 때까지 순차적으로 수행된다.
즉, N-1번째 슬레이브BMS(20-(n-1))는 자신의 아이디 정보를 메인BMS(10)로 전송한 후, 트리거 신호를 마지막 슬레이브BMS인 N번째 슬레이브BMS(20-n)로 전달하고(S340), N번째 슬레이브BMS(20-n)는 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송(S350)하여 아이디 설정 내지 확인에 대한 일 싸이클 프로세싱을 완료하게 된다.
이와 같이 트리거 신호 체계를 물리적으로 순차적인 위치를 가지는 슬레이브BMS(20)에 따라 직렬적으로 전송될 수 있도록 구성하여 순차적으로 진행시킴으로써 아이디 정보에 대한 설정 내지 확인을 정확히 수행하고 동시적으로 전달되는 아이디 정보의 중복 등에 의해 야기되는 문제점을 방지할 수 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 아이디 미설정 슬레이브BMS 등에 순차적인 아이디 체계를 할당하는 방법의 과정을 설명하도록 한다.
앞서 설명된 실시예와 같이 본 발명의 메인BMS(10)는 첫 번째 슬레이브BMS(20-1)로 ID 설정에 대한 개시 신호인 트리거 신호를 전송한다(S400).
신호를 전송한 후 설정된 소정 시간 이내에 메인BMS(10)가 첫 번째 슬레이브BMS(20-1)로부터 해당 아이디 정보가 수신되면(S410), 전송된 아이디 정보를 본 발명의 저장부(15) 등에 저장하고(S420) 상기 트리거 신호는 다음 슬레이브BMS(20)로 전달되도록 제어된다(S430).
그러나 만약 설정된 소정 시간 이내에 메인BMS(10)에 첫 번째 슬레이브BMS(20-1)로부터 아이디 정보가 수신되지 않으면 첫 번째 슬레이브BMS(20-1)에 아이디가 부여되지 않았다고 판단하여, 신규 아이디 정보를 부여하는 아이디 할당 신호를 첫 번째 슬레이브BMS(20-1)로 전송한다(S412).
상기 아이디 할당 신호가 수신되면 첫 번째 슬레이브BMS(20-1)는 상기 신호에 따라 자신의 아이디 정보를 설정하고 설정된 아이디 정보를 메인BMS(10)로 전송한다.
후속적인 프로세싱을 통하여 메인BMS(10)가 슬레이브BMS(20)로부터 아이디 정보가 수신되면(S440) 수신된 아이디 정보를 저장하게(S450) 되며, 상기 과정은 모든 슬레이브BMS(20) 즉, 마지막 슬레이브BMS(20)로부터 해당 아이디 정보가 수신될 때까지 진행된다(S460).
이 과정에서 특정 슬레이브BMS(20)로부터 자신의 해당 아이디 정보가 메인BMS(10)로 수신되지 않으면, 상기 메인BMS(10)는 아이디 정보를 전송하지 않은 슬레이브BMS(20)인 미설정 슬레이브BMS(20)로 신규 아이디(ID) 정보를 부여하는 아이디 할당 신호를 전송한다(S442).
신규 아이디 할당 신호를 수신한 미설정 슬레이브BMS(20)는 상기 수신된 아이디 할당 신호의 신규 아이디 정보를 자신의 아이디로 설정하고(S444), 자신의 아이디 정보를 메인BMS(10)로 전송한다.
상기의 과정에서 상기 신규 아이디 정보는 각 슬레이브BMS(20)를 구분하는 독립된 아이디 정보로 구성할 수는 있으나, 후속적으로 진행되는 정확한 후속 제어프로세싱과 관리자의 후속 작업에 대한 편의성을 더욱 향상시키기 위하여 순차적인 구조 즉, 상기 N개 슬레이브BMS에 대하여 상기 미설정 슬레이브BMS의 물리적 위치에 대응되는 정보가 되도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기에서 설명된 미설정 슬레이브BMS(20)에 새로운 신규 아이디를 부여하는 과정을 도 5를 참조하여 예시적으로 설명하면, 다음과 같다.
상기 도 5에 예시된 메인BMS(10)는 물리적으로 순차적인 구조를 가지는 4개의 슬레이브BMS(20)와 상호 연결될 수 있는 구조를 가진다.
이 때, 세 번째 슬레이브BMS(20)에 오류 내지 고장이 발생하여 해당 슬레이브BMS(20)가 제거되고, 아이디가 부여되지 않은 신규 슬레이브BMS(20)가 장착된다고 가정하면, 앞서 설명된 과정에 의하여 #1슬레이브BMS(20)는 자신의 아이디 정보인 [0001](이진수)를 메인BMS(10)로 전송하고, 트리거 신호를 #2슬레이브BMS(20)로 전송한다. #2슬레이브BMS(20)는 자신의 아이디 정보인 [0010]을 메인BMS(10)로 전송하고 트리거 신호를 #3슬레이브BMS(20)로 전달한다.
그러나 #3슬레이브BMS(20)는 자신의 아이디가 존재하지 않으므로, 메인BMS(10)로 아이디 정보를 전송할 수 없게 된다. 이 경우 메인BMS(10)는 소정 시간 내에 #3슬레이브BMS(20)로부터 아이디 정보가 수신되지 않고 있으므로 상기 메인BMS(10)는 #3슬레이브BMS(20)가 신규로 장착된 슬레이브로 인식할 수 있다.
이 때 메인BMS(10)가 상기 #3슬레이브BMS(20)로 아이디 정보 "0030"를 포함한 아이디 할당신호를 전송하면 이 신호를 수신한 #3슬레이브BMS(20)가 기 프로그래밍된 방법 등에 의하여 상기 아이디 할당 신호에 포함된 0030정보를 자신의 아이디 정보로 설정하고 아이디 확인 및 후속 프로세싱의 구동을 위하여 새롭게 설정된 자신의 아이디 정보를 메인BMS(10)로 전송한다. #4슬레이브BMS(20)도 이에 대응되는 프로세싱을 순차적으로 진행하고 아이디 설정에 대한 프로세싱을 완료하게 된다.
한편, 상기 아이디 할당 신호는 실시 형태에 따라 다양한 프레임 구조로 되어 있을 수 있으며, 프레임 중 일부에는 아이디 할당 신호에 포함된 신규 아이디 정보를 자신의 아이디로 설정하라는 슬레이브BMS에 대한 명령 신호 체계를 포함시킬 수 있다.
이하에서는 도 6을 참조하여 유효하지 않은 아이디 정보를 가진 슬레이브BMS(20)의 아이디 설정 방법에 대한 설명하도록 한다.
앞서 설명된 프로세싱이 완료되면, 메인BMS(10)는 자신이 제어하는 전체 슬레이브BMS(20) 각각에 대한 아이디 정보를 확인할 수 있으므로 이 중 순차적인 구조에 대응되지 않은 아이디 정보를 가진 슬레이브BMS(20)가 존재하는지 여부를 알 수 있게 된다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 #1, #2 및 #4 슬레이브BMS(20)는 멀티 슬레이브BMS(20)가 이루는 순차적인 물리적 위치에 대응되는 유효한 아이디 정보를 가지고 있으나 #3 슬레이브BMS(20)에서 전송된 아이디는 상기 순차성에서 벗어나 있는 유효하지 않은 아이디에 해당한다.
한편, 상기 실시예에는 슬레이브BMS(20)의 물리적 위치에 따라 10, 20, 30, 40과 같은 아이디 정보 체계를 가진 예를 설명하며, 실시형태에 따라 순차성이 이루어진다면 다양한 형태의 아이디 정보 체계가 적용될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 메인BMS(10)로 전송된 아이디 정보 중 #3 슬레이브BMS(20)로부터 전송된 아이디 정보가 유효하지 않으므로, 이때, 상기 메인BMS(10)는 상기 유효하지 않은 아이디 정보를 전송한 비매칭 슬레이브BMS인 #3 슬레이브BMS(20)로 재설정 아이디 정보를 부여하는 아이디 재설정 신호를 전송한다. 여기에서, 상기 재설정 아이디 정보는 상기 전체 슬레이브BMS에 대한 상기 비매칭 슬레이브BMS의 물리적 위치에 대응되는 정보로 구성된다.
상기 아이디 재설정 신호가 전송되면 상기 #3 슬레이브BMS는 상기 아이디 재설정 신호에 따라 자신의 아이디 정보를 갱신하고 아이디 정보의 확인과 메인BMS(10)에 의한 데이터 취합 정보의 저장을 위하여 자신의 아이디 정보를 갱신한 #3 슬레이브BMS는 자신의 갱신된 아이디 정보를 상기 메인BMS(10)로 전송하도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.
상기와 같이 아이디 재설정 신호를 전송하여 아이디를 갱신하는 즉, 아이디 정보가 유효하지 않다고 판단되는 경우는, 본 발명이 적용되는 순차적인 물리적 위치를 가지는 복수 개의 멀티 슬레이브BMS 구조에 더욱 효과적으로 적용되기 위하여, 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보가 다른 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보와 중첩되거나 슬레이브BMS의 전체 구비 개수와 대응되지 않거나 또는 상기 전체 슬레이브BMS의 물리적 위치에 대응되지 않는 비순차적인 정보인 경우 중 하나 이상인 경우로 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 실시형태에 따라서 자신에게 부여된 아이디 정보가 존재하지 않은 슬레이브BMS(20)가 트리거 신호를 전송받으면 상기 트리거 신호의 명령 체계에 의하여 메인BMS(10)와 다른 슬레이브BMS(20)의 네트워크 데이터 트래픽을 모니터링 내지 검색하고 상기 검색 결과 정보를 이용하여 다른 슬레이브BMS에 부여되지 않은 아이디를 자신의 아이디로 설정하고 설정된 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하도록 구성할 수도 있다.
또한, 실시형태에 따라서 본 발명의 메인BMS(10)는 이전에 슬레이브BMS(20)로부터 전송되어 저장된 아이디 정보를 활용하여 현재 배터리 팩 시스템 내 복수 개의 슬레이브BMS(20)에 대한 물리적 위치 구조와 관련하여 존재하지 않은 아이디 정보가 무엇인지 검출하고 이를 이용하여 앞서 설명된 신규 아이디 정보 내지 재설정 아이디 정보가 해당 슬레이브BMS(20)에 할당될 수 있도록 구성할 수도 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
한편 본 발명을 설명함에 있어, 도 1 등에 도시된 본 발명의 배터리 팩 시스템(100)에 대한 각 구성은 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.
즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위하여 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 수행되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관히 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.

Claims (17)

  1. 하나 이상의 배터리로 구성된 배터리 모듈을 제어하는 슬레이브BMS가 순차적인 물리적 위치를 가지며 N개(N은 2 이상의 자연수) 구비되며, 상기 N개 슬레이브BMS를 제어하는 메인BMS를 포함하는 배터리팩에서 각 슬레이브의 아이디를 설정하는 방법으로서,
    상기 메인BMS가 아이디 설정에 대한 개시 신호인 트리거(trigger)신호를 상기 N개 슬레이브BMS 중 첫 번째 위치한 슬레이브BMS로 전송하는 개시단계;
    상기 트리거 신호를 수신한 상기 첫 번째 위치한 슬레이브BMS가 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송한 후 자신의 다음 순서에 위치한 슬레이브BMS로 상기 트리거신호를 전달하는 전달단계;
    상기 트리거신호를 수신한 슬레이브BMS가 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송한 후, 자신의 다음 순서에 위치한 슬레이브BMS로 상기 트리거신호를 전달하는 프로세싱을 두 번째 슬레이브BMS부터 N-1번째 슬레이브BMS까지 순차적으로 수행하는 후속단계; 및
    상기 트리거신호를 수신한 N번째 슬레이브BMS가 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 종료단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 슬레이브BMS로부터 아이디 정보가 소정 시간 내에 전송되지 않으면, 상기 메인BMS가 아이디 정보를 전송하지 않은 슬레이브BMS인 미설정 슬레이브BMS로 신규 아이디 정보를 부여하는 아이디 할당신호를 전송하는 신규 아이디 전송단계; 및
    상기 미설정 슬레이브BMS가 상기 아이디 할당신호에 따라 자신의 아이디 정보를 설정하고 설정된 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 제1설정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 신규 아이디 정보는,
    상기 N개 슬레이브BMS에 대한 상기 미설정 슬레이브BMS의 물리적 위치에 대응되는 정보인 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보가 유효하지 않는 경우, 상기 메인BMS가 상기 유효하지 않은 아이디 정보를 전송한 슬레이브BMS인 비매칭 슬레이브BMS로 재설정 아이디 정보를 부여하는 아이디 재설정 신호를 전송하는 재설정신호 전송단계; 및
    상기 비매칭 슬레이브BMS가 상기 아이디 재설정 신호에 따라 자신의 아이디 정보를 갱신하는 갱신단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    자신의 아이디 정보를 갱신한 슬레이브BMS가 자신의 갱신된 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 재전송 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보가 유효하지 않는 경우는,
    상기 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보가 다른 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보와 중첩되거나 슬레이브BMS의 전체 구비 개수와 대응되지 않거나 또는 상기 N개 슬레이브BMS의 물리적 위치에 대응되지 않는 비순차적인 정보인 경우 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 방법.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 재설정 아이디 정보는,
    상기 N개 슬레이브BMS에 대한 상기 비매칭 슬레이브BMS의 물리적 위치에 대응되는 정보인 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 트리거신호가 수신된 슬레이브BMS가 자신에게 설정된 아이디 정보가 존재하지 않는 경우 다른 슬레이브BMS에 대하여 설정된 아이디 정보를 검색하고, 상기 검색 결과 정보를 이용하여 다른 슬레이브BMS에 부여되지 않은 아이디를 자신의 아이디로 설정하고 설정된 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 제2설정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정방법.
  9. 하나 이상의 배터리로 구성된 배터리 모듈을 제어하는 슬레이브BMS가 순차적인 물리적 위치를 가지며 N개(N은 2 이상의 자연수) 구비되며, 상기 N개 슬레이브BMS를 제어하는 메인BMS를 포함하는 배터리팩에서 각 슬레이브의 아이디를 설정하는 시스템으로서,
    아이디 설정에 대한 개시 신호인 트리거(trigger)신호를 상기 N개 슬레이브BMS 중 첫 번째 위치한 슬레이브BMS로 전송하는 메인BMS;
    상기 메인BMS로부터 상기 트리거 신호가 수신되면, 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송한 후 자신의 다음 순서에 위치한 슬레이브BMS로 상기 트리거신호를 전달하는 첫 번째 슬레이브BMS;
    상기 트리거신호가 수신되면, 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송한 후, 자신의 다음 순서에 위치한 슬레이브BMS로 상기 트리거신호를 전달하는 프로세싱을 순차적으로 수행하는 슬레이브BMS; 및
    상기 트리거신호가 수신되면 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 N번째 슬레이브BMS를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 시스템.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 메인BMS는,
    상기 슬레이브BMS로부터 아이디 정보가 소정 시간 내에 전송되지 않으면, 아이디 정보를 전송하지 않은 슬레이브BMS인 미설정 슬레이브BMS로 신규 아이디 정보를 부여하는 아이디 할당신호를 전송하고,
    상기 미설정 슬레이브BMS는 상기 아이디 할당신호에 따라 자신의 아이디 정보를 설정하고 설정된 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 시스템.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 신규 아이디 정보는,
    상기 N개 슬레이브BMS에 대한 상기 미설정 슬레이브BMS의 물리적 위치에 대응되는 정보인 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 시스템.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 메인BMS는,
    상기 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보가 유효하지 않는 경우, 상기 유효하지 않은 아이디 정보를 전송한 슬레이브BMS인 비매칭 슬레이브BMS로 재설정 아이디 정보를 부여하는 아이디 재설정 신호를 전송하고,
    상기 비매칭 슬레이브BMS는 상기 아이디 재설정 신호에 따라 자신의 아이디 정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 자신의 아이디 정보를 갱신한 슬레이브BMS는,
    자신의 갱신된 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 시스템.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보가 유효하지 않는 경우는,
    상기 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보가 다른 슬레이브BMS로부터 전송된 아이디 정보와 중첩되거나 슬레이브BMS의 전체 구비 개수와 대응되지 않거나 또는 상기 N개 슬레이브BMS의 물리적 위치에 대응되지 않는 비순차적인 정보인 경우 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 시스템.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 재설정 아이디 정보는,
    상기 N개 슬레이브BMS에 대한 상기 비매칭 슬레이브BMS의 물리적 위치에 대응되는 정보인 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 시스템.
  16. 제 9항에 있어서, 상기 트리거신호가 수신된 슬레이브BMS는,
    자신에게 설정된 아이디 정보가 존재하지 않는 경우 다른 슬레이브BMS에 대하여 설정된 아이디 정보를 검색하고, 상기 검색 결과 정보를 이용하여 다른 슬레이브BMS에 부여되지 않은 아이디를 자신의 아이디로 설정하고 설정된 자신의 아이디 정보를 상기 메인BMS로 전송하는 것을 특징으로 하는 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 시스템.
  17. 제9항 내지 제16항에 따른 배터리팩의 멀티 슬레이브에 대한 순차적 아이디 설정 시스템을 포함하는 배터리 팩.
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