WO2020166827A1 - 슬레이브 bms 점검 시스템 및 방법 - Google Patents

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WO2020166827A1
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slave
bms
data
battery management
management system
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최연식
박찬하
양성열
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주식회사 엘지화학
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a system and method in which a master battery management system (BMS) checks each slave BMS through wireless communication with a plurality of slave BMSs.
  • BMS master battery management system
  • the secondary battery is a battery capable of charging and discharging, and includes all of a conventional Ni/Cd battery, a Ni/MH battery, and a recent lithium ion battery.
  • lithium-ion batteries have the advantage of having much higher energy density than conventional Ni/Cd batteries and Ni/MH batteries, and lithium-ion batteries can be manufactured in a small size and light weight, so they are used as power sources for mobile devices.
  • lithium-ion batteries are drawing attention as a next-generation energy storage medium as their range of use has been expanded as a power source for electric vehicles.
  • the secondary battery is generally used as a battery pack including a battery module in which a plurality of battery cells are connected in series and/or in parallel.
  • the state and operation of the battery pack are managed and controlled by the battery management system.
  • a battery system composed of a plurality of battery packs may include a master battery management system and a plurality of slave battery management systems.
  • the master battery management system communicates with the upper system to control the operation of the plurality of slave battery management systems.
  • the master battery management system transmits a command signal to each of the plurality of slave battery management systems through wireless communication.
  • the master battery management system wirelessly receives data from each of the plurality of slave battery management systems.
  • the received data includes information related to a battery managed by each of the slave battery management systems.
  • the master battery management system may determine the state of each slave battery management system based on data received from the slave battery management systems.
  • determining the state of the slave battery management system when the master battery management system fails to receive data from a specific slave battery management system, it is important to distinguish whether the error is a problem of wireless communication itself or a problem of the slave battery management system. It is difficult.
  • An object of the present invention is to enable the master battery management system to more clearly determine the health line when receiving data from the slave battery management system and determining the health of the slave battery management system.
  • a master battery management system is a master battery management system used in a battery system in which a plurality of slave battery management systems (BMS) and a master battery management system communicate wirelessly, wherein each of the plurality of slave BMSs is at least During one period of data transmission once, from each slave BMS of the plurality of slave BMSs, data of the corresponding slave BMS and data transmission information of at least one other slave BMS excluding the corresponding slave BMS among the plurality of slave BMSs are included.
  • BMS slave battery management systems
  • the data transmission information is information on the history of data transmission by the other slave BMS.
  • the corresponding slave BMS if there is no data directly received from a corresponding slave BMS among data received from each slave BMS during the one period, the corresponding slave BMS has an error. Judge.
  • the master battery management system if there is data transmission information of a corresponding slave BMS among data received from each slave BMS during the one period, but there is no data directly received from the corresponding slave BMS, the It is determined that a communication error with the slave BMS has occurred.
  • the master battery management system further comprising a noise measuring unit for measuring noise of the data received when communicating with the plurality of slave BMS, the determination unit to measure the noise measured by the noise measuring unit Based on this, it is determined that communication is possible with the plurality of slave BMSs.
  • a slave battery management system is a slave battery management system used in a battery system in which a plurality of slave battery management systems (BMS) and a master battery management system (BMS) communicate wirelessly, A receiver configured to receive a data signal transmitted from the data of at least one slave BMS among the slave BMSs to the master battery management system; A storage unit for storing data transmission information indicating that a corresponding slave BMS has transmitted data to the master BMS based on the received data signal of at least one slave BMS; And a transmission unit for transmitting data including data transmission information of the at least one slave BMS and battery information of a battery module managed by the slave BMS to the master BMS.
  • BMS slave battery management systems
  • BMS master battery management system
  • each of the plurality of other slave BMSs transmits the corresponding slave BMS data to the master BMS at least once during one period, and the transmission unit transmits the data to the master BMS and Transmit data transmission signal once.
  • each of the plurality of slave BMSs includes at least one of a plurality of other slave BMSs.
  • a receiver configured to receive a data signal transmitted from one slave BMS to the master battery management system;
  • a storage unit for storing data transmission information indicating that a corresponding slave BMS has transmitted data to the master BMS based on the received data signal of at least one slave BMS;
  • a transmission unit for transmitting data including data transmission information of the at least one slave BMS and battery information of a battery module managed by the master BMS to the master BMS, wherein each of the plurality of slave BMSs During a period in which data is transmitted at least once, data transmission information of at least one other slave BMS other than the corresponding slave BMS among the data of the corresponding slave BMS and the plurality of slave BMSs is transmitted from each slave BMS of the plurality of slave BMSs.
  • a second receiving unit that includes and receives; And a determination unit for determining a communication error or abnormal slave BMS using data of a corresponding slave BMS received from each slave BMS during the one period and data of the at least one other slave BMS.
  • the corresponding slave BMS when there is no data directly received from a corresponding slave BMS among data received from each slave BMS during the one period, the corresponding slave BMS is abnormal. It is determined that it has occurred.
  • a method for checking a slave BMS performed by a master battery management system comprising: sequentially receiving data from each of a plurality of slave BMSs; After sequentially receiving data from each of the plurality of slave BMSs, determining a communication error with a specific slave BMS or a slave BMS error based on the received data, when data is received from each of the plurality of slave BMSs.
  • data transmission information of at least one other slave BMS other than the slave BMS that transmitted the data is also received.
  • the determining step after sequentially receiving data from each of a plurality of slave BMSs, directly received from a specific slave BMS If there is no data and there is no data transmission information of the specific slave BMS, it is determined that an abnormality has occurred in the specific slave BMS.
  • the determining step data transmission information of a specific slave BMS received from at least one slave BMS among the plurality of slave BMSs. However, if there is no data directly received from the specific slave BMS, it is determined that a communication error has occurred with the specific slave BMS.
  • the method comprising: measuring noise of data received when communicating with the plurality of slave BMSs; And determining a communication availability state with the plurality of slave BMSs based on the measured noise.
  • the present invention has an effect that it is possible to clearly determine whether the slave battery management system is abnormal through wireless communication between the slave battery management system and the master battery management system.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a battery control system.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional slave BMS inspection system.
  • FIG. 3 is a simplified configuration diagram of a slave BMS inspection system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a simplified configuration diagram of a master battery management system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a simplified configuration diagram of a slave battery management system according to an embodiment of the present invention.
  • 6A is a diagram illustrating a reception state for each time interval according to the prior art.
  • 6B is a diagram illustrating a reception state for each time interval according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for checking a slave BMS according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a hardware configuration of a battery management system according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term.
  • a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component between each component It should be understood that may be “connected”, “coupled” or “connected”.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically showing a battery control system including a battery pack 1 and a host controller 2 included in a host system according to an embodiment of the present invention.
  • the battery pack 1 is made of one or more battery cells, and is connected in series to a battery module 10 capable of charging and discharging, and to the + terminal side or the-terminal side of the battery module 10
  • a switching unit 14 for controlling the charging/discharging current flow of the battery module 10 and a battery that controls and manages to prevent overcharging and overdischarging by monitoring the voltage, current, temperature, etc. of the battery pack 1 It includes a management system 32.
  • the switching unit 14 is a semiconductor switching device for controlling the current flow for charging or discharging the battery module 10, and, for example, at least one MOSFET may be used.
  • the BMS 32 can measure or calculate the voltage and current of the gate, source, and drain of the semiconductor switching element in order to monitor the voltage, current, temperature, etc. of the battery pack 1, and the semiconductor switching
  • the current, voltage, temperature, etc. of the battery pack can be measured using the sensor 12 provided adjacent to the device.
  • the BMS 32 is an interface that receives values obtained by measuring the above-described various parameters, and may include a plurality of terminals and a circuit connected to these terminals to process input values.
  • the BMS 32 may control ON/OFF of the MOSFET, and may be connected to the battery module 10 to monitor the state of the battery module 10.
  • the BMS 32 is connected to the upper BMS (master battery management system 30), and the operation may be controlled based on a signal applied from the upper BMS.
  • the upper BMS 30 may be connected to the upper controller 2.
  • the upper BMS 30 may also be controlled based on a signal applied from the upper controller 2.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional slave BMS inspection system.
  • the slave BMS inspection system includes a master battery management system 20 and a plurality of slave battery management systems 22 to 29.
  • the master battery management system 20 directly receives an operation control command signal for each slave battery management system from the host controller 2 and controls each slave battery management system.
  • the master battery management system 20 wirelessly receives battery-related data from each of the plurality of slave battery management systems 22 to 29 and transmits the data to the host controller 2.
  • the slave battery management systems 22 to 29 wirelessly receiving a control signal from the master battery management system 20 perform an operation according to the received control signal. For example, an operation such as controlling the charging/discharging of each managed battery module or transmitting data on the state of the monitored battery module to the master battery management system 20 is performed. Thereafter, each of the slave battery management systems 22 to 29 wirelessly transmits data of checking the state of the connected battery module 10 according to the control signal or periodically to the master battery management system 20. I can.
  • the wireless link between the master battery management system and the slave battery management system may become unstable depending on the surrounding environment.
  • the master battery management system 20 may erroneously determine the health of the slave battery management systems 22 to 29 due to instability of the link.
  • the master battery management system 20 directly receives data to be transmitted from the slave battery management systems 22 to 29 to each slave battery management system 22 to 29 to the master battery management system 20 do. That is, each of the slave battery management systems 22 to 29 transmits only data related to itself, for example, data related to a battery module managed by the slave battery management system 20 to the master battery management system 20.
  • the master battery management system 20 receives data from the first, second, and fourth slave battery management systems 22, 24, and 28. However, the master battery management system 20 does not receive data from the third and fifth slave battery management systems 26 and 29. In this case, the third slave battery management system 26 fails to transmit data to the master battery management system 20 due to an abnormality in the BMS itself. On the other hand, the fifth slave battery management system 29 has no abnormality in the BMS itself, but there is a communication error with the master management system 20, so that the data transmitted from the fifth slave battery management system 29 is transmitted to the master battery management system ( 20) is not reached.
  • FIG. 3 is a simplified configuration diagram of a slave BMS inspection system according to an embodiment of the present invention.
  • the slave BMS inspection system 3 includes a master battery management system 30 and a plurality of slave battery management systems 32 to 40.
  • the plurality of slave battery management systems 32 to 40 each transmit data to the master battery management system 30.
  • one slave battery management system among the plurality of slave battery management systems 32 to 40 transmits data to the master battery management system 30
  • at least one other slave battery management system that does not transmit data is the one slave.
  • the battery management system receives the data signal transmitted to the master battery management system 30 together.
  • At least one other slave battery management system that does not transmit data associates the received data signal with identification information of the at least one other slave battery management system and stores it as data transmission information of the one slave battery management system. Subsequently, when at least one other slave battery management system that does not transmit data transmits data to the master battery management system, the data transmission information of the one slave battery management system is transmitted together.
  • the data transmission information is when a specific slave battery management system transmits data to the master battery management system, the transmission signal may be received by another slave battery management system, including a transmission signal received by the other slave battery management system.
  • Information That is, the data transmission information includes information that a specific slave battery management system has transmitted data to the master battery management system.
  • each slave battery management is performed in the next cycle.
  • the system has data transmission information of at least one other slave battery management system.
  • five of the slave battery management systems have been described as an example, but the number of slave battery management systems may be smaller or larger.
  • the second slave battery management system 34, the fourth slave battery management system 38, and the fifth slave battery management system 40 each manage a master battery.
  • the signal is received. Accordingly, when the first slave battery management system 32 transmits data to the master battery management system 30, the second slave battery management system 34, the fourth battery management system 38, and the fifth battery management system
  • the data transmission information of (40) is transmitted together.
  • the second slave battery management system 34 transmits data to the master battery management system 30 by each of the first slave battery management system 32 and the fourth slave battery management system 38 in the previous data transmission period. When it receives that signal. Accordingly, when transmitting data to the master battery management system 30, the second slave battery management system 34 transmits data transmission information of the first slave battery management system 32 and the fourth slave battery management system 38. Send together.
  • the first slave battery management system 32, the second slave battery management system 34, and the fifth slave battery management system 40 are each master.
  • the signal is received.
  • the fourth slave battery management system 38 transmits data to the master battery management system 30, the first slave battery management system 32, the second slave battery management system 34, and the fifth slave battery.
  • the data transmission information of the management system 40 is transmitted together.
  • the fifth slave battery management system 40 transmits data to the master battery management system 30 by the second slave battery management system 34 and the fourth slave battery management system 38 in the previous data transmission period. When it receives that signal. Accordingly, when transmitting data to the master battery management system 30, the fifth slave battery management system 40 transmits data transmission information of the second slave battery management system 34 and the fourth slave battery management system 38. Send together.
  • the third slave battery management system 36 is a configuration that does not perform data transmission itself more than the slave, and the fifth slave battery management system 40 transmits data, but It's more than communication. Accordingly, the master battery management system 30 cannot directly receive data from the third slave battery management system 36 and the fifth slave battery management system 40.
  • the master battery management system 30 did not receive the data due to communication error, but other slave battery management systems As a result, data transmission information of the fifth slave battery management system 40 is recorded.
  • the master battery management system 30 includes data of the first slave battery management system 32 from the first slave battery management system 32, the second slave battery management system, the fourth slave battery management system, and the fifth slave battery management system. It receives system data transmission information together.
  • the master battery management system 30 transmits data from the second slave battery management system 34 to the data of the second slave battery management system 34 and the data of the first slave battery management system and the fourth slave battery management system. Receive together.
  • the master battery management system 30 also receives data transmission information of the first slave battery management system, the second slave battery management system, and the fifth slave battery management system from the fourth slave battery management system 38.
  • the master battery management system 30 could not directly receive data from the third slave battery management system 36 and the fifth slave battery management system 40.
  • the master battery management system 30 would have determined that both the third slave battery management system 36 and the fifth slave battery management system 40 are slave or higher, but in an embodiment according to the present invention, The master battery management system 40 reviews data transmission information received from each slave battery management system.
  • the master battery management system 40 includes a first slave battery management system 32 received from the first slave battery management system 32, the second slave battery management system 34 and the fourth slave battery management system 38, Through data transmission information of the second slave battery management system 34, the fourth slave battery management system 38, and the fifth slave battery management system 40, the fifth slave battery management system 40 transmits data. The history is checked to confirm the health of the fifth slave battery management system 40.
  • the master battery management system 30 determines that there is an error in the slave BMS, and the fifth slave battery management system 40 determines that there is a communication error.
  • all slave battery management systems operate in a reception mode except for the time of communicating with the master battery management system to receive communication status of other slave battery management systems.
  • FIG. 4 is a simplified configuration diagram of a master battery management system according to an embodiment of the present invention.
  • the master battery management system 30 includes a receiving unit 400, a noise measuring unit 402, a determining unit 404, a storage unit 406, and a control unit 408. For understanding, the operation of each component will be described through an example of FIG. 3.
  • the receiver 400 receives data from the first slave battery management system 32 and data transmission information of the second slave battery management system 34, the fourth battery management system 38, and the fifth battery management system 40 do.
  • the receiving unit 400 receives data from the second slave battery management system 34 and data transmission information of the first slave battery management system 32 and the fourth slave battery management system 38.
  • the receiving unit 400 includes data from the fourth slave battery management system 38 and data of the first slave battery management system 32, the second slave battery management system 34, and the fifth slave battery management system 40. Receive transmission information.
  • the noise measurement unit 402 measures noise of a signal when the reception unit 400 receives data and data transmission information from each slave battery management system.
  • the determination unit 404 determines the health of each of the plurality of slave battery management systems using the data and information received from the reception unit. For example, the determination unit 404 firstly determines a slave battery system that has not directly transmitted data, and secondly determines the state of the slave battery system using the received data transmission information.
  • the determination unit 404 confirms that data is not directly received from the third slave battery management system 36 and the fifth slave battery management system 40. After that, the determination unit 404 reviews the data transmission information received by the reception unit 400.
  • the data transmission information received by the receiver 400 includes data transmission information of a first slave battery management system, a second slave battery management system, a fourth slave battery management system, and a fifth slave battery management system. Through this, the determination unit 404 checks the data transmission history of the fifth slave battery management system and determines that there is no abnormality in the fifth slave battery management system.
  • the determination unit 404 determines that the third slave battery management system 36 that does not directly receive data and does not have data transmission information is more than a slave. In addition, the determination unit 404 does not directly receive data, but the fifth slave battery management system is abnormal from the transmission history of the fifth slave battery management system 40, which is confirmed by the data transmission information received from another slave battery management system. It is determined that there is no error and that there is an error in the communication link.
  • the noise measured by the noise measurement unit 402 may be additionally referred to. For example, if the noise measured by the noise measurement unit 402 basically exceeds a preset criterion, the determination unit 404 may more easily determine that a communication failure occurs due to a communication error.
  • the storage unit 406 stores ID information of each of the plurality of slave battery management systems, and the ID information may be used to identify each slave battery management system.
  • the control unit 408 uses the data and data transmission information of the slave battery management system received by the reception unit 400, and the noise measured by the noise measurement unit 402 to cause the determination unit 404 to cause an abnormality in the slave battery management system or Try to judge communication abnormalities.
  • FIG. 5 is a simplified configuration diagram of a slave battery management system according to an embodiment of the present invention.
  • the slave battery management system 32 includes a transmission unit 500, a reception unit 502, a storage unit 504, and a control unit 506.
  • the transmission unit 500 transmits battery-related data and the like to the master battery management system 30. In addition, the transmission unit 500 transmits data transmission information of another slave battery management system to the master battery management system 30.
  • the receiving unit 502 is continuously activated while the slave battery management system 32 does not transmit data to the master battery management system 30 to receive a data transmission signal from another slave battery management system.
  • the storage unit 504 stores data transmission information of another slave battery management system based on a data transmission signal of another slave battery management system received by the reception unit 502.
  • the control unit 506 activates the reception unit 502 to receive a data transmission signal from another slave battery management system.
  • 6A is a diagram illustrating a reception state for each time interval according to the prior art.
  • Each slave battery management system transmits data to the master battery management system in a preset order for a preset time.
  • the slave battery management system It can be set to judge that there is something wrong with the system.
  • the first slave battery management system transmits data to the master battery management system in timeslot T_1.
  • the second slave battery management system transmits data to the master battery management system in timeslot T_2.
  • the third slave battery management system transmits data to the master battery management system in timeslot T_3.
  • the fourth slave battery management system transmits data to the master battery management system in timeslot T_4.
  • the fifth slave battery management system does not transmit any data beyond the BMS.
  • the master battery management system confirms that no data has been received from the fifth slave battery management system in timeslot T_5 and counts a fail count of 1. In this way, one communication cycle between the five slave battery management systems and the master battery management system is completed.
  • the first slave battery management system again transmits data to the master battery management system in timeslot T_1.
  • the second slave battery management system transmits data to the master battery management system in timeslot T_2.
  • the third slave battery management system transmits data to the master battery management system in timeslot T_3.
  • the fourth slave battery management system transmits data to the master battery management system in timeslot T_4.
  • the master battery management system confirms that data transmission from the fifth slave battery management system is not performed, and counts the fail count as 2 , Detects an abnormality in the fifth slave battery management system. That is, in the prior art, it is possible to determine whether the slave battery management system is abnormal only after reaching the second periodic transmission order of the slave battery management system. In comparison, the inspection system of the slave battery management system according to the method according to an embodiment of the present invention will be described.
  • 6B is a diagram illustrating a reception state for each time interval according to an embodiment of the present invention.
  • Each slave battery management system transmits data to the master battery management system in a preset order for a preset time.
  • the slave battery management system is abnormal. It can be set to judge that there is.
  • the data transmission signal may be received.
  • a management system other than a slave battery management system transmitting data has received all signals through which the slave battery management system transmits data.
  • the first slave battery management system transmits data to the master battery management system in timeslot T_1.
  • the fourth slave battery management system in the second slave battery management system receives a data transmission signal from the first slave battery management system.
  • the second slave battery management system transmits data to the master battery management system in timeslot T_2.
  • the first slave battery management system, the third slave battery management system, and the fourth slave battery management system receive a data transmission signal from the second slave battery management system.
  • the third slave battery management system transmits data to the master battery management system in timeslot T_3.
  • the first slave battery management system, the second slave battery management system, and the fourth slave battery management system receive a data transmission signal from the third slave battery management system.
  • the fourth slave battery management system transmits data to the master battery management system in timeslot T_4.
  • the first to third slave battery management systems receive data transmission signals from the fourth slave battery management system.
  • the master battery management system confirms that no data has been received from the fifth slave battery management system in timeslot T_5 and counts a fail count of 1. In this way, one communication cycle between the five slave battery management systems and the master battery management system is completed.
  • the first slave battery management system again transmits data to the master battery management system in timeslot T_1.
  • the first slave battery management system also transmits data transmission information including data transmission signals of the second to fourth slave battery management systems received in a previous period.
  • the master-slave battery management system checks that there is no data transmission information of the fifth slave battery management system, counts the fail count as 2, and detects an abnormality in the fifth slave battery management system. That is, in the present invention, unlike the prior art, since each slave battery management system receives a data transmission signal from another slave battery management system, the second cycle of a specific slave battery management system even when a specific slave battery management system is abnormal. Even if the transmission order is not reached, the master battery management system can determine whether or not a specific slave battery management system is abnormal faster than in the prior art.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for checking a slave BMS according to an embodiment of the present invention.
  • the master battery management system 30 receives data from a plurality of slave BMSs in a preset order for a preset time. Also, the master battery management system 30 receives data of the slave BMS from the slave BMS together with data transmission information of the slave BMS other than the slave BMS. It will be described in detail below.
  • the master battery management system 30 receives data from the first slave BMS and data transmission information of at least one other slave BMS (S700).
  • the data transmission information of the other slave BMS is based on the data transmission signal of the other slave BMS that transmits data to the master battery management system while the first slave BMS does not transmit data.
  • the master battery management system 30 receives data from the second slave BMS and data transmission information of at least one other slave BMS (S702).
  • the master battery management system 30 receives data from the third slave BMS and data transmission information of at least one other slave BMS (S704).
  • the master battery management system 30 receives data from the fourth slave BMS and data transmission information of at least one other slave BMS (S706).
  • the master battery management system 30 checks the state and communication state of each slave BMS using the received data and data transmission information (S710).
  • the master battery management system 30 determines the health of each of the plurality of slave battery management systems by using the received data and data transmission information.
  • the master battery management system 30 primarily determines a slave battery system that has not directly transmitted data, and secondly determines the state of the slave battery system using the received data transmission information. .
  • FIG. 8 is a block diagram showing a hardware configuration of a battery management system according to an embodiment of the present invention.
  • the battery management system 800 includes a microcontroller (MCU) 810 that controls various processes and components, an operating system program and various programs (for example, a battery pack abnormality diagnosis program or a battery pack temperature estimation program), etc.
  • An input/output interface 830 providing an input interface and an output interface between the recorded memory 840 and the battery cell module and/or the semiconductor switching element, and a communication interface 820 capable of communicating with the outside through a wired/wireless communication network. It can be provided.
  • the computer program according to the present invention is recorded in the memory 840 and processed by the microcontroller 810 to be implemented as, for example, a module that performs each functional block shown in FIGS. 4 and 5. .
  • references to'one embodiment' of the principles of the present invention and various variations of this expression are related to this embodiment, and that specific features, structures, characteristics, etc. are included in at least one embodiment of the principles of the present invention. it means. Therefore, the expression'in one embodiment' and any other modified examples disclosed throughout this specification are not necessarily all referring to the same embodiment.

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Abstract

본 발명은 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템(BMS)과 마스터 배터리 관리 시스템이 무선으로 통신하는 배터리 시스템에 사용되는 마스터 배터리 관리 시스템으로서, 복수의 슬레이브 BMS가 각각 적어도 한 회씩 데이터를 전송하는 한 주기 동안, 상기 복수의 슬레이브 BMS의 각 슬레이브 BMS로부터, 해당 슬레이브 BMS의 데이터 및 복수의 슬레이브 BMS 중 상기 해당 슬레이브 BMS를 제외한 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보를 포함하여 수신하는 수신부; 및 상기 한 주기 동안 각 슬레이브 BMS로부터 수신된 해당 슬레이브 BMS의 데이터 및 상기 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS 데이터를 이용하여 통신 이상 또는 이상 슬레이브 BMS를 판단하는 판단부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보는 상기 다른 슬레이브 BMS가 데이터를 전송했던 이력에 관한 정보인 마스터 배터리 관리 시스템을 포함한다.

Description

슬레이브 BMS 점검 시스템 및 방법
관련출원과의 상호인용
본 발명은 2019.02.11.에 출원된 한국 특허 출원 제10-2019-0015709호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용을 본 명세서의 일부로서 포함한다.
기술분야
본 발명은 마스터 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 'BMS라고도 한다)이 복수의 슬레이브 BMS와의 무선 통신을 통하여 각각의 슬레이브 BMS를 점검하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 이차 전지에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 여기서 이차 전지는 충방전이 가능한 전지로서, 종래의 Ni/Cd 전지, Ni/MH 전지 등과 최근의 리튬 이온 전지를 모두 포함하는 의미이다. 이차 전지 중 리튬 이온 전지는 종래의 Ni/Cd 전지, Ni/MH 전지 등에 비하여 에너지 밀도가 훨씬 높다는 장점이 있다, 또한, 리튬 이온 전지는 소형, 경량으로 제작할 수 있어서, 이동 기기의 전원으로 사용된다. 또한, 리튬 이온 전지는 전기 자동차의 전원으로 사용 범위가 확장되어 차세대 에너지 저장 매체로 주목을 받고 있다.
또한, 이차 전지는 일반적으로 복수 개의 배터리 셀들이 직렬 및/또는 병렬로 연결된 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩으로 이용된다. 그리고 배터리 팩은 배터리 관리 시스템에 의하여 상태 및 동작이 관리 및 제어된다.
복수 개의 배터리 팩들로 구성되는 배터리 시스템에는 마스터 배터리 관리 시스템과 복수 개의 슬레이브 배터리 관리 시스템이 포함될 수 있다. 마스터 배터리 관리 시스템은 상위 시스템과 통신하여 복수 개의 슬레이브 배터리 관리 시스템들의 동작을 제어한다. 이 때, 마스터 배터리 관리 시스템은 무선 통신을 통해 각각 복수 개의 슬레이브 배터리 관리 시스템들로 명령 신호를 전송한다.
또한, 마스터 배터리 관리 시스템은 복수 개의 슬레이브 배터리 관리 시스템들로부터 각각 데이터를 무선으로 수신한다. 수신하는 데이터는 슬레이브 배터리 관리 시스템들 각각이 관리하는 배터리와 관련된 정보를 포함한다. 이 때, 마스터 배터리 관리 시스템은 슬레이브 배터리 관리 시스템들로부터 수신되는 데이터를 기초로 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템의 상태를 판단할 수 있다. 그러나 슬레이브 배터리 관리 시스템의 상태를 판단함에 있어서 마스터 배터리 관리 시스템이 특정 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 데이터를 수신하지 못하였을 경우, 해당 이상이 무선 통신 자체의 문제인지 슬레이브 배터리 관리 시스템의 문제인지를 구별하는 것이 어렵다.
본 발명은 마스터 배터리 관리 시스템이 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 데이터를 수신하여 슬레이브 배터리 관리 시스템의 건전성을 판단함에 있어서, 건전선 판단을 더 명확하게 수행할 수 있도록 하는 것을 목표로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 시스템은 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템(BMS)과 마스터 배터리 관리 시스템이 무선으로 통신하는 배터리 시스템에 사용되는 마스터 배터리 관리 시스템으로서, 복수의 슬레이브 BMS가 각각 적어도 한 회씩 데이터를 전송하는 한 주기 동안, 상기 복수의 슬레이브 BMS의 각 슬레이브 BMS로부터, 해당 슬레이브 BMS의 데이터 및 복수의 슬레이브 BMS 중 상기 해당 슬레이브 BMS를 제외한 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보를 포함하여 수신하는 수신부; 및 상기 한 주기 동안 각 슬레이브 BMS로부터 수신된 해당 슬레이브 BMS의 데이터 및 상기 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS 데이터를 이용하여 통신 이상 또는 이상 슬레이브 BMS를 판단하는 판단부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보는 상기 다른 슬레이브 BMS가 데이터를 전송했던 이력에 관한 정보이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 시스템에서, 상기 판단부는 상기 한 주기 동안 각 슬레이브 BMS로부터 수신된 데이터 중 해당 슬레이브 BMS로부터 직접 수신된 데이터가 없는 경우에는 상기 해당 슬레이브 BMS에 이상이 발생했다고 판단한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 시스템에서, 상기 한 주기 동안 각 슬레이브 BMS로부터 수신된 데이터 중 해당 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보는 있으나, 상기 해당 슬레이브 BMS로부터 직접 수신된 데이터가 없는 경우에는 상기 해당 슬레이브 BMS와의 통신 이상이 발생했다고 판단한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 시스템에서, 상기 복수의 슬레이브 BMS와 통신할 때 수신된 데이터의 노이즈를 측정하는 노이즈 측정부를 더 포함하고, 상기 판단부는 상기 노이즈 측정부에서 측정된 노이즈를 기초로 상기 복수의 슬레이브 BMS와의 통신 가능 상태를 판단한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 배터리 관리 시스템은, 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템(BMS)과 마스터 배터리 관리 시스템(BMS)이 무선으로 통신하는 배터리 시스템에 사용되는 슬레이브 배터리 관리 시스템으로서, 복수의 다른 슬레이브 BMS 중 적어도 하나의 슬레이브 BMS의 데이터가 상기 마스터 배터리 관리 시스템으로 전송하는 데이터 신호를 수신하는 수신부; 상기 수신된 적어도 하나의 슬레이브 BMS의 데이터 신호에 기초하여 해당 슬레이브 BMS가 상기 마스터 BMS로 데이터를 전송하였다는 것을 나타내는 데이터 전송 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 적어도 하나의 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보와, 자신이 관리하는 배터리 모듈의 배터리 정보를 포함하는 데이터를 상기 마스터 BMS로 전송하는 전송부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 한 주기 동안, 상기 복수의 다른 슬레이브 BMS 각각이 적어도 한 회씩 해당 슬레이브 BMS 데이터를 상기 마스터 BMS로 전송하고, 상기 전송부가 상기 마스터 BMS로 상기 데이터 및 데이터 전송 신호를 한 회 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템(BMS)과 마스터 배터리 관리 시스템(BMS)이 무선으로 통신하는 배터리 시스템에 있어서, 상기 복수의 슬레이브 BMS 각각은, 복수의 다른 슬레이브 BMS 중 적어도 하나의 슬레이브 BMS의 데이터가 상기 마스터 배터리 관리 시스템으로 전송하는 데이터 신호를 수신하는 수신부; 상기 수신된 적어도 하나의 슬레이브 BMS의 데이터 신호에 기초하여 해당 슬레이브 BMS가 상기 마스터 BMS로 데이터를 전송하였다는 것을 나타내는 데이터 전송 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 적어도 하나의 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보와, 자신이 관리하는 배터리 모듈의 배터리 정보를 포함하는 데이터를 상기 마스터 BMS로 전송하는 전송부를 포함하고, 상기 마스터 BMS는, 상기 복수의 슬레이브 BMS가 각각 적어도 한 회씩 데이터를 전송하는 한 주기 동안, 상기 복수의 슬레이브 BMS의 각 슬레이브 BMS로부터, 해당 슬레이브 BMS의 데이터 및 복수의 슬레이브 BMS 중 상기 해당 슬레이브 BMS를 제외한 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보를 포함하여 수신하는 제2 수신부; 및 상기 한 주기 동안 각 슬레이브 BMS로부터 수신된 해당 슬레이브 BMS의 데이터 및 상기 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS 데이터를 이용하여 통신 이상 또는 이상 슬레이브 BMS를 판단하는 판단부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템에서, 상기 판단부는 상기 한 주기 동안 각 슬레이브 BMS로부터 수신된 데이터 중 해당 슬레이브 BMS로부터 직접 수신된 데이터가 없는 경우에는 상기 해당 슬레이브 BMS에 이상이 발생했다고 판단한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템에서, 상기 한 주기 동안 각 슬레이브 BMS로부터 수신된 데이터 중 해당 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보는 있으나, 상기 해당 슬레이브 BMS로부터 직접 수신된 데이터가 없는 경우에는 상기 해당 슬레이브 BMS와의 통신 이상이 발생했다고 판단한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 시스템에 의하여 수행되는 슬레이브 BMS 점검 방법으로서, 복수의 슬레이브 BMS 각각으로부터 순차적으로 데이터를 수신하는 단계; 상기 복수의 슬레이브 BMS 각각으로부터 순차적으로 데이터를 수신한 후에 수신된 데이터를 기초로 특정 슬레이브 BMS와의 통신 이상 또는 슬레이브 BMS 이상을 판단하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 슬레이브 BMS 각각으로부터 데이터가 수신될 때, 상기 데이터를 전송한 슬레이브 BMS 이외의 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보도 함께 수신된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 시스템에 의하여 수행되는 슬레이브 BMS 점검 방법에서, 상기 판단하는 단계에 있어서, 복수의 슬레이브 BMS 각각으로부터 순차적으로 데이터를 수신한 후에, 특정 슬레이브 BMS로부터 직접 수신된 데이터도 없고, 상기 특정 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보도 없는 경우에는 상기 특정 슬레이브 BMS에 이상이 발생했다고 판단한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 시스템에 의하여 수행되는 슬레이브 BMS 점검 방법에서, 상기 판단하는 단계에 있어서, 상기 복수의 슬레이브 BMS 중 적어도 하나의 슬레이브 BMS로부터 수신된 특정 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보는 있으나, 상기 특정 슬레이브 BMS로부터 직접 수신된 데이터는 없는 경우에는 상기 특정 슬레이브 BMS와 통신 이상이 발생했다고 판단한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 시스템에 의하여 수행되는 슬레이브 BMS 점검 방법에서, 상기 복수의 슬레이브 BMS와 통신할 때 수신된 데이터의 노이즈를 측정하는 단계; 및 측정된 노이즈를 기초로 상기 복수의 슬레이브 BMS와의 통신 가능 상태를 판단하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은 슬레이브 배터리 관리 시스템과 마스터 배터리 관리 시스템 간의 무선 통신을 통하여, 슬레이브 배터리 관리 시스템의 이상 여부를 명확하게 판단할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 배터리 제어 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 종래 기술의 슬레이브 BMS 점검 시스템의 간략한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 BMS 점검 시스템의 간략한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 시스템의 간략한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 배터리 관리 시스템의 간략한 구성도이다.
도 6a는 종래 기술에 따른 시간 구간 별 수신 상태를 도시한 도면이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 구간 별 수신 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 BMS 점검 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수도 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리팩(1)과 상위 시스템에 포함되어 있는 상위 제어기(2)를 포함하는 배터리 제어 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 배터리팩(1)은 하나의 이상의 배터리셀로 이루어지고, 충방전 가능한 배터리 모듈(10)과, 배터리 모듈(10)의 +단자 측 또는 -단자 측에 직렬로 연결되어 배터리 모듈(10)의 충방전 전류 흐름을 제어하기 위한 스위칭부(14)와, 배터리팩(1)의 전압, 전류, 온도 등을 모니터링하여, 과충전 및 과방전 등을 방지하도록 제어 관리하는 배터리 관리 시스템(32)을 포함한다.
여기서, 스위칭부(14)는 배터리 모듈(10)의 충전 또는 방전에 대한 전류 흐름을 제어하기 위한 반도체 스위칭 소자로서, 예를 들면, 적어도 하나의 MOSFET이 이용될 수 있다.
또한, BMS(32)는, 배터리팩(1)의 전압, 전류, 온도 등을 모니터링하기 위해서, 반도체 스위칭 소자의 게이트, 소스 및 드레인 등의 전압 및 전류를 측정하거나 계산할 수 있고, 또한, 반도체 스위칭 소자에 인접해서 마련된 센서(12)를 이용하여 배터리팩의 전류, 전압, 온도 등을 측정할 수 있다. BMS(32)는 상술한 각종 파라미터를 측정한 값을 입력받는 인터페이스로서, 복수의 단자와, 이들 단자와 연결되어 입력받은 값들의 처리를 수행하는 회로 등을 포함할 수 있다.
또한, BMS(32)는, MOSFET의 ON/OFF를 제어할 수도 있으며, 배터리 모듈(10)에 연결되어 배터리 모듈(10)의 상태를 감시할 수 있다.
이와 같은 배터리팩(1)의 구성 및 BMS(32)의 구성은 공지된 구성이므로, 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 BMS(32)는 상위 BMS(마스터 배터리 관리 시스템(30))와 연결되어, 상위 BMS로부터 인가된 신호에 기초하여 동작이 제어될 수 있다. 또한, 상위 BMS(30)는 상위 제어기(2)와 연결될 수 있다. 상위 BMS(30) 역시 상위 제어기(2)로부터 인가되는 신호에 기초하여 동작이 제어될 수도 있을 것이다.
이하에서는, 상위 제어기(2)로부터 직접 제어 신호를 수신하는 상위 BMS(30)에 무선으로 데이터를 전송하는 슬레이브 BMS의 건전성 평가에 대한 구성 및 방법에 대해서 설명하도록 한다.
도 2는 종래 기술의 슬레이브 BMS 점검 시스템의 간략한 구성도이다.
슬레이브 BMS 점검 시스템은 마스터 배터리 관리 시스템(20) 및, 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템(22~29)을 포함한다. 마스터 배터리 관리 시스템(20)는 상위 제어기(2)로부터 직접 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템에 대한 동작 제어 명령 신호를 수신하여, 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템을 제어한다. 또한, 마스터 배터리 관리 시스템(20)은 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템(22~29)으로부터 각각 배터리 관련 데이터를 무선으로 수신하여 상위 제어기(2)로 전송한다.
또한, 마스터 배터리 관리 시스템(20)으로부터 무선으로 제어 신호를 수신한 슬레이브 배터리 관리 시스템(22~29)은 수신된 제어 신호에 따른 동작을 수행한다. 예를 들어, 각각 관리하고 있는 배터리 모듈의 충방전을 제어하거나, 모니터링하고 있는 배터리 모듈의 상태에 관한 데이터를 마스터 배터리 관리 시스템(20)으로 전송하는 등의 동작을 수행한다. 이후, 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템(22~29)은 상기 제어 신호에 따라 또는 주기적으로, 연결되어 있는 배터리 모듈(10)의 상태를 점검한 데이터를 상기 마스터 배터리 관리 시스템(20)으로 무선으로 전송할 수 있다.
이렇게 마스터 배터리 관리 시스템(20)과 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템(22~29)이 무선 통신을 수행함에 있어서, 마스터 배터리 관리 시스템과 슬레이브 배터리 관리 시스템 사이의 무선 링크는 주위 환경에 따라 불안정해질 수 있다. 또한 슬레이브 배터리 관리 시스템(22~29)이 정상적으로 동작하는 상태에서도, 링크의 불안정으로 인하여 마스터 배터리 관리 시스템(20)은 슬레이브 배터리 관리 시스템(22~29)의 건전성을 잘못 판단할 수 있다.
구체적으로, 종래에는 마스터 배터리 관리 시스템(20)이 슬레이브 배터리 관리 시스템(22~29)으로부터 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템(22~29)이 마스터 배터리 관리 시스템(20)으로 전송하고자 하는 데이터를 직접 수신한다. 즉, 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템(22~29)은 자신과 관련된 데이터, 예를 들어 자신이 관리하는 배터리 모듈에 관한 데이터만을 마스터 배터리 관리 시스템(20)으로 전송한다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 마스터 배터리 관리 시스템(20)은 제1, 제2 및 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템(22, 24, 28)으로부터는 데이터를 수신한다. 그러나 마스터 배터리 관리 시스템(20)은 제3 및 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(26, 29)으로부터는 데이터를 수신하지 않는다. 이 경우에는, 제3 슬레이브 배터리 관리 시스템(26)은 BMS 자체에 이상이 있어 마스터 배터리 관리 시스템(20)으로 데이터를 전송하지 못한 경우이다. 반면, 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(29)은 BMS 자체에는 이상이 없으나, 마스터 관리 시스템(20)과의 통신 이상이 있어 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(29)에서 전송한 데이터가 마스터 배터리 관리 시스템(20)에 도달하지 못한 경우이다.
이렇게 종래의 통신 방법으로는 마스터 배터리 관리 시스템(20)이 슬레이브 배터리 관리 시스템 자체에 이상이 있어 데이터를 수신하지 못한 경우와 슬레이브 배터리 관리 시스템에는 이상이 없으나 통신 상태 이상이 있어 데이터를 수신하지 못한 경우를 구분하지 못한다. 따라서, 종래 기술로는 슬레이브 BMS의 건전성 점검을 정확하게 할 수 없었다. 이러한 점을 보완하기 위한 본 발명의 구성을 이하에서 자세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 BMS 점검 시스템의 간략한 구성도이다.
슬레이브 BMS 점검 시스템(3)은 마스터 배터리 관리 시스템(30) 및, 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템(32~40)을 포함한다.
복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템(32~40)은 각각 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 데이터를 전송한다. 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템(32~40) 중 하나의 슬레이브 배터리 관리 시스템이 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 데이터를 전송할 때, 데이터를 전송하지 않는 적어도 하나의 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템이 상기 하나의 슬레이브 배터리 관리 시스템이 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 전송하는 데이터 신호를 함께 수신한다. 데이터를 전송하지 않는 적어도 하나의 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템은 수신된 데이터 신호를 상기 적어도 하나의 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템 식별 정보와 연관시켜 상기 하나의 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 정보로 저장한다. 이어서, 데이터를 전송하지 않는 적어도 하나의 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템이 상기 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송할 때, 상기 하나의 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 정보를 함께 전송한다. 여기서, 데이터 전송 정보는 특정 슬레이브 배터리 관리 시스템이 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송할 때, 그 전송 신호를 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템이 수신할 수 있는데, 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템이 수신한 전송 신호를 포함하는 정보이다. 즉, 데이터 전송 정보는 특정 슬레이브 배터리 관리 시스템이 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송했다는 정보를 포함한다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(32~40)이 각각 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 데이터를 전송한 뒤, 다음 주기에서는 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템이 적어도 하나의 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 정보를 가지고 있다. 다만, 본 설명에서는 슬레이브 배터리 관리 시스템의 5개인 것을 예시로 설명하였으나, 슬레이브 배터리 관리 시스템의 개수는 그보다 적을 수도 있고 많을 수도 있다.
제1 슬레이브 배터리 관리 시스템(32)은 이전 데이터 전송 주기에서, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34), 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템(38) 및 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)이 각각 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 데이터를 전송할 때 그 신호를 수신한다. 이에 따라, 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템(32)은 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 데이터를 전송할 때, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34), 제4 배터리 관리 시스템(38) 및 제5 배터리 관리 시스템(40)의 데이터 전송 정보를 함께 전송한다.
또한, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34)은 이전 데이터 전송 주기에서, 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템(32) 및 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템(38)이 각각 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 데이터를 전송할 때 그 신호를 수신한다. 이에 따라, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34)은 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 데이터를 전송할 때, 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템(32) 및 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템(38)의 데이터 전송 정보를 함께 전송한다.
또한, 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템(38)은 이전 데이터 전송 주기에서, 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템(32), 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34) 및 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)이 각각 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 데이터를 전송할 때 그 신호를 수신한다. 이에 따라, 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템(38)은 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 데이터를 전송할 때, 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템(32), 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34) 및 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)의 데이터 전송 정보를 함께 전송한다.
또한, 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)은 이전 데이터 전송 주기에서, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34) 및 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템(38)이 각각 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 데이터를 전송할 때 그 신호를 수신한다. 이에 따라, 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)은 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 데이터를 전송할 때, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34) 및 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템(38)의 데이터 전송 정보를 함께 전송한다.
이 예시에서, 제3 슬레이브 배터리 관리 시스템(36)은 슬레이브 이상으로 데이터 전송 자체를 수행하지 못하는 구성이고, 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)은 데이터를 전송하지만 마스터 배터리 관리 시스템(30)과의 통신 이상이다. 따라서, 마스터 배터리 관리 시스템(30)은 제3 슬레이브 배터리 관리 시스템(36) 및 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)으로부터 직접적으로는 데이터는 수신하지 못한다.
다만, 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)은 마스터 배터리 관리 시스템(50)으로 데이터 전송을 시도하였으므로, 마스터 배터리 관리 시스템(30)은 해당 데이터를 통신 이상으로 수신하지 못하였으나, 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템에 의하여 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)의 데이터 전송 정보가 기록된다.
마스터 배터리 관리 시스템(30)은 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템(32)으로부터 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템(32)의 데이터와, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템, 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템 및 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 정보를 함께 수신한다.
또한, 마스터 배터리 관리 시스템(30)은 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34)으로부터 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34)의 데이터와, 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템 및 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 정보를 함께 수신한다.
또한, 마스터 배터리 관리 시스템(30)은 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템(38)으로부터 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템 및 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 정보를 함께 수신한다.
마스터 배터리 관리 시스템(30)은 제3 슬레이브 배터리 관리 시스템(36) 및 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)으로부터 직접적으로 데이터를 수신하지 못하였다. 이에 대하여, 종래 기술에서는 마스터 배터리 관리 시스템(30)은 제3 슬레이브 배터리 관리 시스템(36) 및 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40) 모두 슬레이브 이상으로 판단하였겠으나, 본 발명에 따른 일 실시예에서는, 마스터 배터리 관리 시스템(40)은 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 수신한 데이터 전송 정보를 검토한다.
마스터 배터리 관리 시스템(40)은 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템(32), 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34) 및 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템(38)으로부터 수신한 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템(32), 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34), 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템(38) 및 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)의 데이터 전송 정보를 통하여, 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)이 데이터를 전송한 이력을 확인하여 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)의 건전성을 확인한다.
이에 따라, 마스터 배터리 관리 시스템(30)은 제3 슬레이브 배터리 시스템(36)의 경우 슬레이브 BMS에 이상이 있는 것으로 판단하고, 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)은 통신 이상이 있는 것으로 판단한다.
한편, 모든 슬레이브 배터리 관리 시스템은 마스터 배터리 관리 시스템과 통신하는 시간을 제외하고는 수신 모드로 동작하여 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템의 통신 상태를 수신한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 배터리 관리 시스템의 간략한 구성도이다.
마스터 배터리 관리 시스템(30)은 수신부(400), 노이즈 측정부(402), 판단부(404), 저장부(406) 및 제어부(408)를 포함한다. 이해를 위하여 각 구성의 동작을 도 3의 예시를 통하여 설명하도록 한다.
수신부(400)는 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템(32)으로부터 데이터 및 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34), 제4 배터리 관리 시스템(38) 및 제5 배터리 관리 시스템(40)의 데이터 전송 정보를 수신한다.
또한, 수신부(400)는 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34)으로부터 데이터 및 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템(32) 및 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템(38)의 데이터 전송 정보를 수신한다.
또한, 수신부(400)는 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템(38)으로부터 데이터 및 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템(32), 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템(34) 및 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)의 데이터 전송 정보를 수신한다.
노이즈 측정부(402)는 수신부(400)가 각 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 데이터 및 데이터 전송 정보를 수신할 때, 신호의 노이즈를 측정한다.
판단부(404)는 수신부에서 수신된 데이터 및 정보를 이용하여 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템 각각의 건전성을 판단한다. 예를 들어, 판단부(404)는 1차적으로 직접적으로 데이터를 전송하지 않은 슬레이브 배터리 시스템을 우선적으로 판단하고, 2차적으로는 수신된 데이터 전송 정보를 이용하여 슬레이브 배터리 시스템의 상태를 판단한다.
판단부(404)는 제3 슬레이브 배터리 관리 시스템(36) 및 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)으로부터는 직접적으로 데이터가 수신되지 않음을 확인한다. 그 후에, 판단부(404)는 수신부(400)로 수신된 데이터 전송 정보를 검토한다. 수신부(400)로 수신된 데이터 전송 정보는 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템, 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템 및 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 정보가 있다. 이를 통하여, 판단부(404)는 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 이력을 확인하여 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템에는 이상이 없음을 판단한다.
따라서, 판단부(404)는 직접적으로 데이터가 수신되지도 않고 데이터 전송 정보도 없는 제3 슬레이브 배터리 관리 시스템(36)에 대해서는 슬레이브 이상으로 판단한다. 그리고 판단부(404)는 직접적으로 데이터가 수신되지 않았으나 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 수신된 데이터 전송 정보에 의하여 확인된 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템(40)의 전송 이력으로부터 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템에는 이상이 없고 통신 링크에 이상이 존재한다고 판단한다.
또한, 판단부(404)가 통신 이상임을 판단할 때, 노이즈 측정부(402)에서 측정된 노이즈를 추가적으로 참조할 수 있다. 예를 들어, 기본적으로 노이즈 측정부(402)에서 측정된 노이즈가 미리 설정된 기준을 초과하면 판단부(404)는 통신 이상으로 인한 통신 장애가 발생한 상황으로 더 용이하게 판단할 수 있다.
저장부(406)는 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템 각각의 ID 정보를 저장하고, ID 정보는 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템을 식별하는 데 이용될 수 있다.
제어부(408)는 수신부(400)에서 수신한 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 및 데이터 전송 정보, 노이즈 측정부(402)에서 측정한 노이즈를 이용하여 판단부(404)로 하여금 슬레이브 배터리 관리 시스템의 이상 또는 통신 이상을 판단하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 배터리 관리 시스템의 간략한 구성도이다.
슬레이브 배터리 관리 시스템(32)은 전송부(500), 수신부(502), 저장부(504) 및 제어부(506)를 포함한다.
전송부(500)는 배터리 관련 데이터 등을 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 전송한다. 또한, 전송부(500)는 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 정보를 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 전송한다.
수신부(502)는 슬레이브 배터리 관리 시스템(32)이 마스터 배터리 관리 시스템(30)으로 데이터를 전송하지 않는 동안 계속 활성화되어 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 신호를 수신한다.
저장부(504)는 수신부(502)에서 수신된 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 신호에 기초한 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 정보를 저장한다.
제어부(506)는 전송부(500)가 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터 및 데이터 전송 정보를 전송하지 않을 때에는 수신부(502)를 활성화하여 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 신호를 수신하도록 한다.
도 6a는 종래 기술에 따른 시간 구간 별 수신 상태를 도시한 도면이다.
예를 들어, 5개의 슬레이브 배터리 관리 시스템이 마스터 배터리 관리 시스템으로 각각 데이터를 순차적으로 전송하는 경우를 살펴본다. 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템은 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 순서로 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다.
이때, 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템이 각각 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송하는 동안, 특정 슬레이브 배터리 관리 시스템이 마스터 배터리 관리 시스템으로 아무런 데이터도 보내지 않는 횟수(fail count)가 2회인 경우 해당 슬레이브 배터리 관리 시스템에 이상이 있다고 판단하도록 설정할 수 있다.
구체적으로, 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_1에 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다. 또한, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_2에 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다. 또한, 제3 슬레이브 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_3에 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다. 또한, 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_4에 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다. 여기서, 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템은 BMS 이상으로 아무런 데이터도 전송하지 않는다. 여기서, 마스터 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_5에 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 아무런 데이터를 수신하지 못하였음을 확인하고 페일 카운트 1을 카운팅한다. 이렇게, 5 개의 슬레이브 배터리 관리 시스템과 마스터 배터리 관리 시스템 간의 하나의 통신 주기가 완료된다.
이어서, 다시 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_1에 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다. 또한, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_2에 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다. 또한, 제3 슬레이브 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_3에 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다. 또한, 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_4에 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다. 이 때, 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템은 마스터 배터리 관리 시스템으로 해당 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터만을 전송하므로, 마스터 배터리 관리 시스템은 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템의 페일 카운트가 아직 1인 상태이다.
이러서, 두 번째 주기의 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템의 전송 순서가 돌아왔을 때야, 마스터 배터리 관리 시스템은 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송이 이루어지지 않음을 확인하고, 페일 카운트를 2로 카운팅하여, 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템의 이상을 감지한다. 즉, 종래 기술에서는 해당 슬레이브 배터리 관리 시스템의 두 번째 주기 전송 순서에 도달해야 해당 슬레이브 배터리 관리 시스템의 이상여부를 판단할 수 있었다. 이와 비교하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 방법에 따른 슬레이브 배터리 관리 시스템의 점검 시스템을 살펴보도록 한다.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 구간 별 수신 상태를 도시한 도면이다.
예를 들어, 5개의 슬레이브 배터리 관리 시스템이 마스터 배터리 관리 시스템으로 각각 데이터를 순차적으로 전송하는 경우를 살펴본다. 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템은 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 순서로 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다.
이때, 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템이 각각 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송하는 동안, 특정 슬레이브 배터리 관리 시스템이 마스터 배터리 관리 시스템으로 아무런 데이터도 보내지 않는 횟수가 2회인 경우 해당 슬레이브 배터리 관리 시스템에 이상이 있다고 판단하도록 설정할 수 있다.
또한, 본 발명은 일 실시예는, 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템이 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송할 때, 이 데이터 전송 신호를 수신할 수 있다. 본 예시에서는 데이터는 전송하는 슬레이브 배터리 관리 시스템 이외의 관리 시스템이 해당 슬레이브 배터리 관리 시스템이 데이터를 전송하는 신호를 모두 수신한 경우를 가정하여 설명하도록 한다.
구체적으로, 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_1에 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다. 이때, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템 내 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템은 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 신호를 수신한다.
또한, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_2에 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다. 이때, 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템, 제3 슬레이브 배터리 관리 시스템 및 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템은 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 신호를 수신한다.
또한, 제3 슬레이브 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_3에 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다. 이때, 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템, 제2 슬레이브 배터리 관리 시스템 및 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템은 제3 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 신호를 수신한다.
또한, 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_4에 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다. 이때, 제1 내지 제3 슬레이브 배터리 관리 시스템은 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 신호를 수신한다.
여기서, 마스터 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_5에 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 아무런 데이터를 수신하지 못하였음을 확인하고 페일 카운트 1을 카운팅한다. 이렇게, 5개의 슬레이브 배터리 관리 시스템과 마스터 배터리 관리 시스템 간의 하나의 통신 주기가 완료된다.
이어서, 다시 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템은 타임슬롯 T_1에 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터를 전송한다. 이때, 제1 슬레이브 배터리 관리 시스템은 데이터를 전송할 때에, 이전 주기에서 수신된 제2 내지 제4 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 신호를 포함하는 데이터 전송 정보도 함께 전송한다. 이 때, 마스터 슬레이브 배터리 관리 시스템은, 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 정보가 없는 것을 확인하고, 페일 카운트를 2로 카운팅하여, 제5 슬레이브 배터리 관리 시스템의 이상을 감지한다. 즉, 본 발명은 종래 기술과는 다르게, 각각의 슬레이브 배터리 관리 시스템이 다른 슬레이브 배터리 관리 시스템의 데이터 전송 신호를 수신하기 때문에, 특정 슬레이브 배터리 관리 시스템의 이상 시에도 특정 슬레이브 배터리 관리 시스템의 두 번째 주기 전송 순서에 도달하지 않아도, 마스터 배터리 관리 시스템은 종래 기술보다 빠르게 특정 슬레이브 배터리 관리 시스템의 이상 여부를 판단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬레이브 BMS 점검 방법을 나타내는 순서도이다.
마스터 배터리 관리 시스템(30)은 미리 설정된 시간 동안 미리 설정된 순서로 복수의 슬레이브 BMS로부터 각각 데이터를 수신한다. 또한, 마스터 배터리 관리 시스템(30)은 슬레이브 BMS로부터 해당 슬레이브 BMS의 데이터와 함께 해당 슬레이브 BMS 이외의 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보를 함께 수신한다. 아래에 구체적으로 설명하도록 한다.
마스터 배터리 관리 시스템(30)은 제1 슬레이브 BMS로부터 데이터 및 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보를 수신한다(S700).
다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보는, 제1 슬레이브 BMS가 데이터를 전송하지 않는 동안, 마스터 배터리 관리 시스템으로 데이터는 전송하는 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 신호에 기초한다.
이어서, 마스터 배터리 관리 시스템(30)은 제2 슬레이브 BMS로부터 데이터 및 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보를 수신한다(S702).
또한, 마스터 배터리 관리 시스템(30)은 제3 슬레이브 BMS로부터 데이터 및 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보를 수신한다(S704).
또한, 마스터 배터리 관리 시스템(30)은 제4 슬레이브 BMS로부터 데이터 및 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보를 수신한다(S706).
이어서, 마스터 배터리 관리 시스템(30)은 수신된 데이터 및 데이터 전송 정보를 이용하여, 각각의 슬레이브 BMS의 상태 및 통신 상태를 점검한다(S710).
구체적으로, 마스터 배터리 관리 시스템(30)은 수신된 데이터 및 데이터 전송 정보를 이용하여 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템 각각의 건전성을 판단한다.
예를 들어, 마스터 배터리 관리 시스템(30)은 1차적으로 직접적으로 데이터를 전송하지 않은 슬레이브 배터리 시스템을 우선적으로 판단하고, 2차적으로 수신된 데이터 전송 정보를 이용하여 슬레이브 배터리 시스템의 상태를 판단한다.
특정 슬레이브 BMS로부터 직접 데이터를 수신하지 않은 경우에는, 다른 슬레이브 BMS로부터 상기 특정 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보가 수신되었는지 여부를 판단한다(S712).
상기 특정 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보를 수신한 경우에는 특정 슬레이브 BMS와의 통신 이상으로 판단한다(S716).
상기 특정 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보를 수신하지 않은 경우에는 특정 슬레이브 BMS의 이상으로 판단한다(S714).
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
배터리 관리 시스템(800)은, 각종 처리 및 각 구성을 제어하는 마이크로컨트롤러(MCU; 810)와, 운영체제 프로그램 및 각종 프로그램(예로서, 배터리팩의 이상 여부 진단 프로그램 혹은 배터리팩의 온도 추정 프로그램) 등이 기록되는 메모리(840)와, 배터리셀 모듈 및/또는 반도체 스위칭 소자와의 사이에서 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 제공하는 입출력 인터페이스(830)와, 유무선 통신망을 통해 외부와 통신 가능한 통신 인터페이스(820)를 구비할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은 메모리(840)에 기록되고, 마이크로 컨트롤러(810)에 의해 처리됨으로써 예를 들면 도 4 및 도 5에서 도시한 각 기능 블록들을 수행하는 모듈로서 구현될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 원리들의 '일 실시 예'와 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 이 실시 예와 관련되어 특정 특징, 구조, 특성 등이 본 발명의 원리의 적어도 하나의 실시 예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 표현 '일 실시 예에서'와, 본 명세서 전체를 통해 개시된 임의의 다른 변형 예시들은 반드시 모두 동일한 실시 예를 지칭하는 것은 아니다.
본 명세서를 통해 개시된 모든 실시 예들과 조건부 예시들은, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 독자가 본 발명의 원리와 개념을 이해하도록 돕기 위한 의도로 기술된 것으로, 당업자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템(BMS)과 마스터 배터리 관리 시스템이 무선으로 통신하는 배터리 시스템에 사용되는 마스터 배터리 관리 시스템으로서,
    복수의 슬레이브 BMS가 각각 적어도 한 회씩 데이터를 전송하는 한 주기 동안, 상기 복수의 슬레이브 BMS의 각 슬레이브 BMS로부터, 해당 슬레이브 BMS의 데이터 및 복수의 슬레이브 BMS 중 상기 해당 슬레이브 BMS를 제외한 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보를 포함하여 수신하는 수신부; 및
    상기 한 주기 동안 각 슬레이브 BMS로부터 수신된 해당 슬레이브 BMS의 데이터 및 상기 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS 데이터를 이용하여 통신 이상 또는 이상 슬레이브 BMS를 판단하는 판단부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보는 상기 다른 슬레이브 BMS가 데이터를 전송했던 이력에 관한 정보인 마스터 배터리 관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단부는 상기 한 주기 동안 각 슬레이브 BMS로부터 수신된 데이터 중 해당 슬레이브 BMS로부터 직접 수신된 데이터가 없는 경우에는 상기 해당 슬레이브 BMS에 이상이 발생했다고 판단하는 마스터 배터리 관리 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 한 주기 동안 각 슬레이브 BMS로부터 수신된 데이터 중 해당 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보는 있으나, 상기 해당 슬레이브 BMS로부터 직접 수신된 데이터가 없는 경우에는 상기 해당 슬레이브 BMS와의 통신 이상이 발생했다고 판단하는 마스터 배터리 관리 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 슬레이브 BMS와 통신할 때 수신된 데이터의 노이즈를 측정하는 노이즈 측정부를 더 포함하고,
    상기 판단부는 상기 노이즈 측정부에서 측정된 노이즈를 추가로 이용하여 상기 복수의 슬레이브 BMS와의 통신 가능 상태를 판단하는 마스터 배터리 관리 시스템.
  5. 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템(BMS)과 마스터 배터리 관리 시스템(BMS)이 무선으로 통신하는 배터리 시스템에 사용되는 슬레이브 배터리 관리 시스템으로서,
    복수의 다른 슬레이브 BMS 중 적어도 하나의 슬레이브 BMS의 데이터가 상기 마스터 배터리 관리 시스템으로 전송하는 데이터 신호를 수신하는 수신부;
    상기 수신된 적어도 하나의 슬레이브 BMS의 데이터 신호에 기초하여 해당 슬레이브 BMS가 상기 마스터 BMS로 데이터를 전송하였다는 것을 나타내는 데이터 전송 정보를 저장하는 저장부; 및
    상기 적어도 하나의 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보와, 자신이 관리하는 배터리 모듈의 배터리 정보를 포함하는 데이터를 상기 마스터 BMS로 전송하는 전송부를 포함하는 슬레이브 배터리 관리 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    한 주기 동안, 상기 복수의 다른 슬레이브 BMS 각각이 적어도 한 회씩 해당 슬레이브 BMS 데이터를 상기 마스터 BMS로 전송하고, 상기 전송부가 상기 마스터 BMS로 상기 데이터 및 데이터 전송 신호를 한 회 전송하는 슬레이브 배터리 관리 시스템.
  7. 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템(BMS)과 마스터 배터리 관리 시스템(BMS)이 무선으로 통신하는 배터리 시스템에 있어서,
    상기 복수의 슬레이브 BMS 각각은,
    복수의 다른 슬레이브 BMS 중 적어도 하나의 슬레이브 BMS의 데이터가 상기 마스터 배터리 관리 시스템으로 전송하는 데이터 신호를 수신하는 수신부;
    상기 수신된 적어도 하나의 슬레이브 BMS의 데이터 신호에 기초하여 해당 슬레이브 BMS가 상기 마스터 BMS로 데이터를 전송하였다는 것을 나타내는 데이터 전송 정보를 저장하는 저장부; 및
    상기 적어도 하나의 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보와, 자신이 관리하는 배터리 모듈의 배터리 정보를 포함하는 데이터를 상기 마스터 BMS로 전송하는 전송부를 포함하고,
    상기 마스터 BMS는,
    상기 복수의 슬레이브 BMS가 각각 적어도 한 회씩 데이터를 전송하는 한 주기 동안, 상기 복수의 슬레이브 BMS의 각 슬레이브 BMS로부터, 해당 슬레이브 BMS의 데이터 및 복수의 슬레이브 BMS 중 상기 해당 슬레이브 BMS를 제외한 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보를 포함하여 수신하는 제2 수신부; 및 상기 한 주기 동안 각 슬레이브 BMS로부터 수신된 해당 슬레이브 BMS의 데이터 및 상기 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS 데이터를 이용하여 통신 이상 또는 이상 슬레이브 BMS를 판단하는 판단부를 포함하는 슬레이브 BMS 점검 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 판단부는 상기 한 주기 동안 각 슬레이브 BMS로부터 수신된 데이터 중 해당 슬레이브 BMS로부터 직접 수신된 데이터가 없는 경우에는 상기 해당 슬레이브 BMS에 이상이 발생했다고 판단하는 슬레이브 BMS 점검 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 한 주기 동안 각 슬레이브 BMS로부터 수신된 데이터 중 해당 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보는 있으나, 상기 해당 슬레이브 BMS로부터 직접 수신된 데이터가 없는 경우에는 상기 해당 슬레이브 BMS와의 통신 이상이 발생했다고 판단하는 슬레이브 BMS 점검 시스템.
  10. 마스터 배터리 관리 시스템에 의하여 수행되는 슬레이브 BMS 점검 방법으로서,
    복수의 슬레이브 BMS 각각으로부터 순차적으로 데이터를 수신하는 단계;
    상기 복수의 슬레이브 BMS 각각으로부터 순차적으로 데이터를 수신한 후에 수신된 데이터를 기초로 특정 슬레이브 BMS와의 통신 이상 또는 슬레이브 BMS 이상을 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 슬레이브 BMS 각각으로부터 데이터가 수신될 때, 상기 데이터를 전송한 슬레이브 BMS 이외의 적어도 하나의 다른 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보도 함께 수신되는 슬레이브 BMS 점검 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 판단하는 단계에 있어서,
    복수의 슬레이브 BMS 각각으로부터 순차적으로 데이터를 수신한 후에, 특정 슬레이브 BMS로부터 직접 수신된 데이터도 없고, 상기 특정 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보도 없는 경우에는 상기 특정 슬레이브 BMS에 이상이 발생했다고 판단하는 슬레이브 BMS 점검 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 판단하는 단계에 있어서,
    상기 복수의 슬레이브 BMS 중 적어도 하나의 슬레이브 BMS로부터 수신된 특정 슬레이브 BMS의 데이터 전송 정보는 있으나, 상기 특정 슬레이브 BMS로부터 직접 수신된 데이터는 없는 경우에는 상기 특정 슬레이브 BMS와 통신 이상이 발생했다고 판단하는 슬레이브 BMS 점검 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 복수의 슬레이브 BMS와 통신할 때 수신된 데이터의 노이즈를 측정하는 단계; 및
    측정된 노이즈를 추가로 이용하여 상기 복수의 슬레이브 BMS와의 통신 가능 상태를 판단하는 단계를 더 포함하는 슬레이브 BMS 점검 방법.
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