WO2024034879A1 - 배터리 화재 예측 방법 및 그 방법을 제공하는 배터리 시스템 - Google Patents

배터리 화재 예측 방법 및 그 방법을 제공하는 배터리 시스템 Download PDF

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WO2024034879A1
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WO
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bms
battery
power mode
fire
fire event
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PCT/KR2023/009877
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English (en)
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최장혁
김태윤
이승현
김경민
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane

Definitions

  • the present invention relates to a method for predicting the occurrence of a fire in a battery and a battery system providing the method.
  • the BMS Battery Management System
  • the BMS cannot collect battery data and predict thermal runaway of the battery in advance.
  • the battery thermal runaway phenomenon cannot be detected in advance, most fires related to the battery occur when the battery is being charged.
  • the battery management system (BMS, Battery Management System) is in sleep mode when the battery is charged with power from an external charger or the upper system on which the battery is mounted (e.g., vehicle, energy storage system, etc.) is not running. Even if there is a fire, it provides a method and method for predicting the occurrence of a fire in a battery.
  • a battery system includes a battery module including a plurality of battery cells, a first low-power mode that wakes up every first cycle to determine whether a first fire event of the battery module occurs, and a predetermined safety mode.
  • a slave BMS performs a second low-power mode that wakes up every second cycle that is longer than the first cycle and determines whether the first fire event occurs ( Battery Management System), and a master BMS that enters a sleep mode after transmitting a first control signal indicating entry into the first low power mode to the slave BMS in a state in which the battery module does not supply power to an external device.
  • the slave BMS may determine whether the first fire event has occurred by comparing battery data including information about the state of the battery module with a predetermined reference value.
  • the slave BMS may determine that the battery module is in a stable state if the first fire event does not occur during a period in which the total number of wakeups according to the first cycle reaches a predetermined reference number.
  • the master BMS can wake up and determine whether a second fire event has occurred according to a predetermined algorithm.
  • the master BMS may transmit a warning message corresponding to the occurrence of a fire in the battery module to the upper controller.
  • the master BMS may enter the sleep mode after transmitting a second control signal instructing entry into the first low power mode to the slave BMS.
  • a battery fire prediction method is a method of predicting the occurrence of a fire in a battery module, wherein a slave BMS (Slave Battery Management System) that manages the battery module enters a sleep mode, the slave BMS A first low power mode step of waking up every first cycle to determine whether a first fire event of the battery module has occurred, and when the battery module is determined to be in a stable state according to a predetermined safety standard, the slave BMS and a second low power mode step of waking up every second cycle, which is a predetermined period longer than one cycle, to determine whether the first fire event has occurred.
  • a slave BMS Seve Battery Management System
  • the first low power mode step is to determine the state of the battery module as a stable state if the first fire event does not occur during a period in which the total number of wakeups according to the first cycle reaches a predetermined reference number. May include steps.
  • the slave BMS determines whether the first fire event has occurred by comparing battery data including information about the state of the battery module with a predetermined reference value. It may include a decision step.
  • a master BMS Master Battery Management System controlling the slave BMS wakes up and performs a second low power mode step according to a predetermined algorithm.
  • the step of determining whether a fire event has occurred may be further included.
  • Each of the first low power mode step and the second low power mode step further includes, when the second fire event occurs, the master BMS transmitting a warning message corresponding to the occurrence of a fire in the battery module to the upper controller. can do.
  • the master BMS transmits a second control signal indicating entry into the first low power mode to the slave BMS and then enters the sleep mode. Additional steps may be included.
  • the present invention can reduce casualties and property damage by predicting the occurrence of a battery fire even when the battery management system (BMS) is in sleep mode.
  • BMS battery management system
  • the present invention can save power consumption of the battery management system (BMS) by adjusting the wake-up cycle of the slave BMS to be short or long depending on the safety state of the battery.
  • BMS battery management system
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a battery system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the slave BMS and master BMS of FIG. 1 in detail.
  • Figure 3 is a flowchart explaining a method for predicting a battery fire according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating in detail the first low power mode step (S200) and the second low power mode step (S300) of FIG. 3.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a battery system according to an embodiment.
  • the battery system 1 includes a battery 10, a relay 20, and a battery management system (BMS) 30.
  • BMS battery management system
  • the battery 10 is connected between the two output terminals (OUT1 and OUT2) of the battery system (1).
  • the relay 20 is connected between the positive electrode of the battery system 1 and the first output terminal (OUT1).
  • the configurations shown in FIG. 1 and the connection relationships between the configurations are examples, and the invention is not limited thereto.
  • the battery 10 may include at least one battery module (B).
  • the battery module B may include a plurality of battery cells electrically connected in series and/or parallel.
  • Figure 1 shows a plurality of battery modules (B_1, B_2, ..., B_n), but is not limited thereto, and the battery 10 may include one battery module (B_1).
  • FIG. 1 illustrates that a plurality of battery cells included in the battery module B are connected in series, but the present invention is not limited thereto, and the plurality of battery cells may be serial and/or parallel.
  • the battery cell may be a rechargeable secondary battery.
  • Battery 10 may be in a discharge state, a charge state, or an idle state.
  • the discharge state may be a state in which the battery 10 supplies power to an external device and is discharged.
  • the charging state may be a state in which the battery 10 is charged by receiving power from an external device.
  • the idle state may be a state in which the battery 10 and an external device are electrically connected, but there is no transmission of power.
  • the external device may be a charger in a charging state and a load in a discharging state.
  • the battery management system (BMS) 30 may operate in an operating mode that manages the battery system 1 according to preset logic. In the charging state and idle state of the battery 10, the battery management system (BMS) 30 may operate in a sleep mode that does not perform preset logic. Conventionally, when the battery 10 is in a charged and idle state, the battery management system (BMS) 30 is in a sleep mode in which it does not perform any operations, including predicting a fire event of the battery 10. As a result, it was not possible to prepare in advance even if a fire in the battery 10, such as thermal runaway, occurred while the battery 10 was in a charged or idle state.
  • the battery management system (BMS) 30 may operate in a low power mode when the battery 10 is in a charged state and in an idle state.
  • the relay 20 electrically connects or separates the battery system 1 and an external device under the control of the battery management system 30.
  • the relay 20 When the relay 20 is turned on, the battery system 1 and the external device are electrically connected to perform charging or discharging.
  • the relay 20 When the relay 20 is turned off, the battery system 1 and the external device are electrically separated.
  • the battery management system (BMS) 30 includes a slave BMS (P_BMS) and a master BMS (R_BMS).
  • the slave BMS can monitor and manage the battery module (B).
  • the slave BMS can collect battery data by being electrically connected to each of a plurality of battery cells through wiring.
  • the battery data may include at least one of cell voltage, cell current, and cell temperature of each of the plurality of battery cells indicating the state of the battery module B.
  • the battery data may include at least one of a module voltage, which is the voltage between both ends of the battery module (B), a module current, which is a current flowing through the battery module (B), and a module temperature, which is the temperature of the battery module (B).
  • the battery module (B) and the slave BMS (P_BMS) may be configured as one battery pack.
  • the battery management system (BMS) 30 may include a plurality of slave BMS (P_BMS) corresponding to each of the plurality of battery modules (B).
  • the master BMS communicates with the controller of the upper system (hereinafter referred to as upper controller) on which the battery system 1 is mounted, transmits and receives various information, and can manage the battery management system (BMS) 30 overall. .
  • the slave BMS in the charging state and idle state of the battery 10, under the control of the master BMS (R_BMS), the slave BMS (P_BMS) operates in the first low power mode or the second low power mode, and the master BMS (R_BMS) operates in the first low power mode or the second low power mode. may operate in sleep mode.
  • the slave BMS (P_BMS) in the sleep mode wakes up every first cycle, which is a short-term cycle, or the second cycle, which is a long-term cycle, depending on the stable state of the battery. 1 This mode determines whether a fire event will occur.
  • Sleep mode is a mode in which the master BMS (R_BMS) sleeps without performing preset logic unless the master BMS (R_BMS) receives an alarm message corresponding to the occurrence of the first fire event from the slave BMS (P_BMS). .
  • each of a plurality of slave BMS (P_BMS_1, P_BMS_1, ..., P_BMS_n) in sleep mode wakes up every first or second cycle to collect battery data, and collects battery data and a first reference value. By comparing , it can be determined whether the first fire event has occurred.
  • P_BMS slave BMS
  • the master BMS in sleep mode R_BMS
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the slave BMS and master BMS of FIG. 1 in detail.
  • each of the plurality of slave BMS may include a monitoring unit 311, a control unit 315, and a communication unit 313.
  • each of the plurality of slave BMSs does not include the control unit 315, and includes a monitoring unit 311 and It may include a communication unit 313.
  • each of the plurality of slave BMS may operate under the control of the master BMS (R_BMS).
  • the monitoring unit 311 may be electrically connected to each of a plurality of battery cells included in the battery module B_k through wiring to collect battery data.
  • the monitoring unit 311 may be composed of a battery management IC (BMIC), an application-specific IC (ASIC), etc.
  • the control unit 315 can generally control the slave BMS (P_BMS_k).
  • the control unit 315 may be composed of a micro controller unit (MCU), etc.
  • the slave BMS (P_BMS_k) includes the control unit 315
  • the slave BMS (P_BMS_k) wakes up every first cycle or every second cycle.
  • the monitoring unit 311 collects battery data and transmits it to the control unit 315.
  • the control unit 315 may determine whether a first fire event has occurred by comparing the battery data and the first reference value.
  • the monitoring unit 311 wakes up every first or second cycle to collect battery data, and sets the collected battery data and the first reference value. By comparing , it can be determined whether the first fire event has occurred.
  • the communication unit 313 can communicate with the master BMS (R_BMS) by wire or wirelessly. Depending on the embodiment, the communication unit 313 may transmit battery data and an alarm message corresponding to the occurrence of the first fire event to the master BMS (R_BMS). 1 and 2, the communication method between the communication unit 313 and the master BMS (R_BMS) is shown as CAN communication using CAN BUS, but is not limited thereto, and provides various types of wired communication or wireless communication methods. Can contain modules.
  • the master BMS may include a master communication unit 331, a master storage unit 333, and a master control unit 335.
  • the master communication unit 331 may communicate with a plurality of slave BMSs (P_BMS_1, P_BMS_1, ..., P_BMS_n) by wire or wirelessly.
  • the master communication unit 331 may be composed of a communication bridge IC (communication bridge IC), etc.
  • the master communication unit 331 may wake up the master control unit 335 when receiving an alarm message from at least one slave BMS (P_BMS_k).
  • P_BMS_k the master communication unit 331 can wake up the master control unit 335 through an INTR (interrupt) line.
  • the master storage unit 333 may store at least one algorithm for predicting the occurrence of a fire in the battery 10.
  • the algorithm may be an algorithm that can accurately predict a thermal runaway or the like a predetermined time before it occurs.
  • the master storage unit 333 may store battery data received from the slave BMS (P_BMS_k).
  • the master control unit 335 generally controls the battery system 1.
  • the master control unit 335 may be composed of a micro controller unit (MCU), etc.
  • MCU micro controller unit
  • the slave BMS wakes up every predetermined period and determines whether the first fire event has occurred by a simple method of comparing battery data and a reference value.
  • the master BMS wakes up and determines whether the second fire event will occur in a precise manner according to an algorithm.
  • the slave BMS (P_BMS_k) wakes up in the first period (for example, 1 second) to determine whether the first fire event occurs.
  • the monitoring unit 311 consumed 80 ⁇ A/1sec of power
  • the communication unit 313 consumed 12 ⁇ A/1sec of power.
  • the slave BMS (P_BMS_k) wakes up in the second period e.g., 32 seconds
  • the monitoring unit 311 consumes power of 12 ⁇ A/32sec
  • the communication unit 313 consumed power of 1 ⁇ A/32sec. Power consumption can be further reduced when the wake-up cycle is adjusted according to the state of the battery 10, rather than when the slave BMS (P_BMS_k) wakes up at a constant cycle.
  • FIG. 3 is a flowchart explaining a method for predicting a battery fire according to an embodiment
  • FIG. 4 is a flowchart explaining in detail the first low power mode step (S200) and the second low power mode step (S300) of FIG. 3.
  • the master BMS determines the battery management system (BMS) 30 to enter the low power mode (S100).
  • the master BMS determines whether the electric vehicle is in an operating state using power from the battery 10, a charging state in which the electric vehicle is connected to an external charger, or an operating state in which the electric vehicle is connected to an external charger.
  • Information about whether the vehicle is in an interrupted parking state can be received from the electric vehicle's controller (hereinafter referred to as the upper controller).
  • the master BMS can control the battery management system (BMS) 30 in operating mode or low power mode.
  • BMS battery management system
  • Table 1 above is an example explaining the modes executed in the battery management system (BMS) 30 depending on the status of the electric vehicle and the battery 10.
  • the battery management system (BMS) 30 may operate in an operating mode that manages the battery system 1 according to preset logic.
  • the preset logic may include monitoring of the battery 10, cell balancing of the battery 10, prediction of an ignition event of the battery 10, and switching control of the relay 20.
  • a charge state in which the electric vehicle charges the battery 10 with power from an external charger (not shown) and a stop state in which the electric vehicle does not use power from the battery 10 In each parking state, the battery management system (BMS) 30 may operate in a low power mode.
  • the sleep mode may be a mode in which no power is used because preset logic is not performed.
  • the low-power mode is a mode that wakes up from the sleep mode at a certain period and predicts the occurrence of a fire event among preset logic, and can consume a certain amount of power.
  • the slave BMS in the low-power mode of the battery management system (BMS) 30, the slave BMS (P_BMS_k) may operate in the first low-power mode or the second low-power mode, and the master BMS (R_BMS) may operate in sleep mode.
  • the slave BMS (P_BMS_k) in the sleep mode wakes up every predetermined cycle (first cycle or second cycle) to determine whether the first fire event of the battery 10 has occurred.
  • This is a decision mode.
  • Sleep mode is a mode in which the master BMS (R_BMS) sleeps without performing preset logic. However, when the master BMS (R_BMS) in sleep mode receives an alarm message corresponding to the occurrence of the first fire event from the slave BMS (P_BMS_k), the master BMS (R_BMS) wakes up and determines whether the second fire event has occurred. You can.
  • the master BMS determines to enter the low power mode of the battery management system (BMS) 30 (S100)
  • the slave BMS (P_BMS_k) executes the first low power mode (S200).
  • the master BMS in a charging state or an idle state of the battery 10 in which the battery 10 does not supply power to an external device, the master BMS (R_BMS) provides a first control command to enter the first low power mode.
  • the signal can be transmitted to the slave BMS (P_BMS_k).
  • the first low-power mode may be a mode in which the slave BMS (P_BMS_k) in the sleep mode wakes up every first cycle, which is a short-term cycle, to determine whether the first fire event of the battery 10 has occurred.
  • the first cycle may be preset and stored in the slave BMS (P_BMS_k).
  • the first cycle may be transferred from the master BMS (R_BMS) to the slave BMS (P_BMS_k) in step S100.
  • step S200 first, the slave BMS (P_BMS_k) and master BMS (R_BMS) enter sleep mode (S210).
  • the master BMS may enter a sleep mode on its own after transmitting the first control signal to the slave BMS (P_BMS_k).
  • the slave BMS In the first low power mode, the slave BMS (P_BMS_k) maintains the sleep mode until the first cycle arrives.
  • the first cycle can be determined through experiment as the optimal cycle that can increase the precision of prediction of the ignition event of the battery 10 while reducing the power consumption of the slave BMS (P_BMS_k).
  • step S200 when the first cycle arrives, the slave BMS (P_BMS_k) wakes up and determines whether the first fire event has occurred (S220).
  • the slave BMS can collect battery data after wakeup.
  • the battery data may include at least one of cell voltage, cell current, and cell temperature indicating the state of each of the plurality of battery cells. Additionally, the battery data may include at least one of a module voltage, which is the voltage between both ends of the battery module (B), a module current, which is a current flowing through the battery module (B), and a module temperature, which is the temperature of the battery module (B).
  • the slave BMS may compare battery data and a first reference value to determine whether a first fire event has occurred.
  • the slave BMS (P_BMS_k) is connected to the battery module (B). It may be determined that a first fire event has occurred. For another example, if the temperature of the battery module (B) exceeds the second reference value (e.g., 30° C.), the slave BMS (P_BMS) may determine that a first fire event has occurred in the battery module (B). there is. However, it is not limited to this, and the slave BMS (P_BMS_k) may determine whether the first fire event has occurred using various methods of comparing the size of the battery data and the first reference value.
  • the first reference value e.g. 5V
  • step S200 when the first fire event occurs (S230, Yes), the master BMS (R_BMS) wakes up and determines whether the second fire event occurs (S240).
  • R_BMS master BMS
  • the slave BMS may transmit an alarm message to the master BMS (R_BMS).
  • An alarm message can act as a trigger to wake up the master BMS (R_BMS) in sleep mode.
  • the slave BMS P_BMS_k
  • the master communication unit 331 can wake up the master control unit 335 when receiving an alarm message from at least one slave BMS (P_BMS_k). For example, the master communication unit 331 can wake up the master control unit 335 through an INTR (interrupt) line.
  • INTR interrupt
  • the master BMS may determine whether a second fire event has occurred according to a predetermined algorithm.
  • the method of determining the occurrence of the first fire event may be a fire prediction method that is simple but has low prediction precision.
  • the method of determining the occurrence of a second fire event may be a fire prediction method that is complex but has high prediction accuracy.
  • the battery management system (BMS) 30 reduces power consumption by periodically determining the occurrence of a first fire event, and determines the occurrence of a second fire event when the first fire event occurs. As a result, the accuracy of predicting the occurrence of a fire in the battery 10 can be increased.
  • the algorithm is not limited to a specific method and may include various previously known methods that can predict the occurrence of a fire in the battery 10.
  • step S200 when a second fire event occurs (S250, Yes), the master BMS (R_BMS) transmits a warning message to the upper controller (S260).
  • the master BMS may continue to transmit the warning message to the upper controller.
  • the warning message may include data and judgment grounds based on prediction of a fire occurring in the battery 10.
  • step S200 if the first fire event does not occur (S230, No) or the second fire event does not occur (S250, No), the slave BMS (P_BMS_k) determines the stability of the battery 10 according to a predetermined safety standard. Determine (S270).
  • the slave BMS may determine the stability of the battery 10 according to safety standards.
  • the master BMS may continue to be in sleep mode.
  • the master BMS may transmit the second fire event determination result to the slave BMS (P_BMS_k). Then, the slave BMS (P_BMS_k) can determine the stability of the battery 10 according to safety standards. However, it is not limited to this, and the master BMS (R_BMS) may determine the stability of the battery 10 according to safety standards.
  • the safety standard may include predetermined conditions for determining that the state of the battery 10 is stable.
  • the safety standard may include a condition that the first fire event will not occur while the wake-up cycle according to the first cycle is repeated 20 times retroactively from the time of determination.
  • the safety standard may include various conditions for determining that the state of the battery 10 is stable.
  • step S200 If the stability criteria are not met in step S200 (S270, No), the slave BMS (P_BMS_k) can be repeatedly performed starting from step S210.
  • the entity that determines whether the stability criteria are satisfied was described as the slave BMS (P_BMS_k), but it is not limited to this, and the master BMS (R_BMS) can also determine whether the stability criteria are satisfied.
  • the slave BMS executes the second low power mode (S300).
  • the second low power mode may be a mode in which the slave BMS (P_BMS_k) in the sleep mode wakes up every second cycle, which is a long-term cycle, to determine whether the first fire event of the battery 10 has occurred.
  • the second cycle may be preset and stored in the slave BMS (P_BMS_k).
  • the second cycle may be transmitted from the master BMS (R_BMS) to the slave BMS (P_BMS_k) along with a sleep command in step S100.
  • the second period may be set to be a predetermined multiple of the first period, but is not limited to this.
  • the monitoring unit 311 consumes 80 ⁇ A/1sec of power, and the communication unit 313 consumes 12 ⁇ A/1sec of power. was consumed.
  • the slave BMS (P_BMS_k) wakes up every 32 seconds to predict whether a fire event will occur, the monitoring unit 311 consumes 12 ⁇ A/32sec of power, and the communication unit 313 consumes 1 ⁇ A/32sec of power. (However, power consumption may vary depending on various settings of the battery system).
  • the case where the slave BMS (P_BMS_k) wakes up at a fixed cycle ensures the safety of the battery 10 and at the same time Power consumption can also be reduced.
  • step S300 first, the slave BMS (P_BMS_k) and master BMS (R_BMS) enter sleep mode (S310).
  • the master BMS may command the slave BMS (P_BMS_k) to enter the second low power mode. Then, the slave BMS (P_BMS_k) maintains the sleep mode until the second cycle arrives. And, the master BMS (R_BMS) can enter sleep mode on its own.
  • the slave BMS may enter the sleep mode on its own after deciding to enter the second low power mode. Then, the slave BMS (P_BMS_k) maintains the sleep mode until the second cycle arrives. And, the master BMS (R_BMS) that was in sleep mode can continue to maintain sleep mode.
  • step S300 when the second cycle arrives, the slave BMS (P_BMS_k) wakes up and determines whether the first fire event has occurred (S320).
  • the slave BMS can collect battery data after wakeup.
  • the battery data may include at least one of cell voltage, cell current, and cell temperature of each of the plurality of battery cells. Additionally, the battery data may include at least one of a module voltage, which is the voltage between both ends of the battery module (B), a module current, which is a current flowing through the battery module (B), and a module temperature, which is the temperature of the battery module (B).
  • the slave BMS may compare battery data and a first reference value to determine whether a first fire event has occurred. For example, when the cell voltage of at least two of the plurality of cell voltages corresponding to each of the plurality of battery cells exceeds the first reference value (e.g., 5V), the slave BMS (P_BMS) determines that the first fire event has occurred. You can judge. Additionally, the description of step S220 described above can be equally applied to step S320.
  • step S300 If the first fire event does not occur in step S300 (S330, No), the slave BMS (P_BMS_k) may repeat the operation starting from step S310.
  • step S300 when the first fire event occurs (S330, Yes), the master BMS (R_BMS) wakes up and determines whether the second fire event occurs (S340).
  • R_BMS master BMS
  • the slave BMS may transmit an alarm message to the master BMS (R_BMS).
  • An alarm message can act as a trigger to wake up the master BMS (R_BMS) in sleep mode.
  • the slave BMS P_BMS_k
  • the master communication unit 331 can wake up the master control unit 335 when receiving an alarm message from at least one slave BMS (P_BMS_k). For example, the master communication unit 331 can wake up the master control unit 335 through an INTR (interrupt) line.
  • INTR interrupt
  • the master BMS may determine whether a second fire event has occurred according to a predetermined algorithm. What is described in step S240 can be equally applied to step S340.
  • step S300 when a second fire event occurs (S350, Yes), the master BMS (R_BMS) transmits a warning message to the upper controller (S360).
  • the master BMS may continue to transmit the warning message to the upper controller.
  • the warning message may include data and judgment grounds based on prediction of a fire occurring in the battery 10.
  • step S300 if the second fire event does not occur (S350, No), the master BMS (R_BMS) may control the slave BMS (P_BMS_k) to perform step S200.
  • R_BMS master BMS
  • P_BMS_k slave BMS
  • the master BMS may transmit a second control signal indicating entry into the first low power mode to the slave BMS (P_BMS_k). And, the master BMS (R_BMS) may enter sleep mode on its own in step S210.
  • the slave BMS wakes up in the first cycle, which is a short period, to determine whether the first fire event has occurred. You can decide.

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Abstract

본 발명은, 배터리 화재 발생을 예측하는 방법 및 그 방법을 제공하는 배터리 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 배터리 시스템은, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈, 제1 주기마다 웨이크업하여 상기 배터리 모듈의 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 제1 저전력 모드 및 소정의 안전 기준에 따라 상기 배터리 모듈이 안정 상태로 결정되면 상기 제1 주기보다 소정의 기간이 긴 제2 주기마다 웨이크업하여 상기 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 제2 저전력 모드를 수행하는 슬레이브 BMS(Battery Management System), 그리고 상기 배터리 모듈이 외부 장치로 전력을 공급하지 않는 상태에서, 상기 제1 저전력 모드로의 진입을 지시하는 제1 제어 신호를 상기 슬레이브 BMS에 전달한 후 슬립 모드로 진입하는 마스터 BMS를 포함한다.

Description

배터리 화재 예측 방법 및 그 방법을 제공하는 배터리 시스템
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2022년 08월 08일자 한국 특허 출원 제10-2022-0098831호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은, 배터리의 화재 발생을 예측하는 방법 및 그 방법을 제공하는 배터리 시스템에 관한 것이다.
전기 자동차는 불이 나면 내연기관 차량과 달리 전소할 때까지 끄기가 매우 어렵다. 또한, 전기 자동차는 연기관 차량과 달리 순식간에 불에 타버리는 특징이 있어, 구조 시간이 늦어지면 인명 피해가 커질 수 있다. 이러한 상황이 발생하는 이유는, 배터리의 온도가 1,000도 이상으로 치솟는 '열 폭주(Thermal Rumaway)' 현상 때문이다.
배터리 열 폭주 현상을 사전에 감지하기 위한 연구 개발이 진행되고 있다. 배터리의 온도 및 전압과 같은 배터리 데이터를 수집하고, 수집된 배터리 데이터의 변화를 분석하여 배터리 열 폭주 현상을 미리 예측하는 방법이 많이 사용되고 있다.
그러나, 외부 전원으로 배터리를 충전하는 충전 상태에서 BMS(Battery Management System)는 슬립모드(Sleep Mode) 또는 셧 다운 모드(Shut Down Mode)에 있다. 따라서, BMS가 배터리 데이터를 수집하고, 배터리의 열 폭주를 미리 예측할 수 없다. 즉, 배터리 열 폭주 현상이 사전에 감지되지 못하여, 배터리와 관련된 화재 발생의 대부분은 배터리가 충전될 때 많이 발생하고 있다.
본 발명은, 배터리가 외부 충전기의 전력으로 충전되거나, 배터리가 탑재된 상위 시스템(예를 들어, 자동차, 에너지 저장 시스템 등)이 운행하지 않아 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)이 슬립모드에 있는 경우에도, 배터리의 화재 발생을 예측하는 방법 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따른 배터리 시스템은, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈, 제1 주기마다 웨이크업하여 상기 배터리 모듈의 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 제1 저전력 모드 및 소정의 안전 기준에 따라 상기 배터리 모듈이 안정 상태로 결정되면 상기 제1 주기보다 소정의 기간이 긴 제2 주기마다 웨이크업하여 상기 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 제2 저전력 모드를 수행하는 슬레이브 BMS(Battery Management System), 그리고 상기 배터리 모듈이 외부 장치로 전력을 공급하지 않는 상태에서, 상기 제1 저전력 모드로의 진입을 지시하는 제1 제어 신호를 상기 슬레이브 BMS에 전달한 후 슬립 모드로 진입하는 마스터 BMS를 포함한다.
상기 슬레이브 BMS는, 상기 배터리 모듈의 상태에 대한 정보를 포함하는 배터리 데이터와 소정의 기준값을 비교하여 상기 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정할 수 있다.
상기 슬레이브 BMS는, 상기 제1 주기에 따른 웨이크업의 총 횟수가 소정의 기준횟수에 도달하는 기간 동안 상기 제1 화재 이벤트가 발생하지 않으면, 상기 배터리 모듈이 안정 상태인 것으로 결정할 수 있다.
상기 마스터 BMS는, 상기 제1 화재 이벤트가 발생하면, 웨이크업하여 소정의 알고리즘에 따라 제2 화재 이벤트의 발생 여부를 결정할 수 있다.
상기 마스터 BMS는, 상기 제2 화재 이벤트가 발생하면, 상기 배터리 모듈의 화재 발생에 대응하는 경고 메시지를 상위 제어기에 전송할 수 있다.
상기 마스터 BMS는, 상기 제2 화재 이벤트가 발생하지 않으면, 상기 제1 저전력 모드로의 진입을 지시하는 제2 제어 신호를 상기 슬레이브 BMS에 전달한 후 상기 슬립 모드에 진입할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 배터리 화재 예측 방법은, 배터리 모듈의 화재 발생을 예측하는 방법으로서, 상기 배터리 모듈을 관리하는 슬레이브 BMS(Slave Battery Management System)가 슬립 모드에 진입하는 단계, 상기 슬레이브 BMS가 제1 주기마다 웨이크업하여 상기 배터리 모듈의 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 제1 저전력 모드 단계, 그리고 소정의 안전 기준에 따라 상기 배터리 모듈이 안정 상태로 결정되면, 상기 슬레이브 BMS가 상기 제1 주기보다 소정의 기간이 긴 제2 주기마다 웨이크업하여 상기 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 제2 저전력 모드 단계를 포함한다.
상기 제1 저전력 모드 단계는, 상기 제1 주기에 따른 웨이크업의 총 횟수가 소정의 기준횟수에 도달하는 기간 동안 상기 제1 화재 이벤트가 발생하지 않으면, 상기 배터리 모듈의 상태를 안정 상태로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 저전력 모드 단계 및 상기 제2 저전력 모드 단계 각각은, 상기 슬레이브 BMS가, 상기 배터리 모듈의 상태에 대한 정보를 포함하는 배터리 데이터와 소정의 기준값을 비교하여 상기 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 저전력 모드 단계 및 상기 제2 저전력 모드 단계 각각은, 상기 제1 화재 이벤트가 발생하면, 상기 슬레이브 BMS를 제어하는 마스터 BMS(Master Battery Management System)가 웨이크업하여 소정의 알고리즘에 따라 제2 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 저전력 모드 단계 및 상기 제2 저전력 모드 단계 각각은, 상기 제2 화재 이벤트가 발생하면, 상기 마스터 BMS가 상기 배터리 모듈의 화재 발생에 대응하는 경고 메시지를 상위 제어기에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 저전력 모드 단계는, 상기 제2 화재 이벤트가 발생하지 않으면, 상기 마스터 BMS가 상기 제1 저전력 모드로의 진입을 지시하는 제2 제어 신호를 상기 슬레이브 BMS에 전달한 후 상기 슬립 모드에 진입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은, 배터리 관리 시스템(BMS)이 슬립모드에 있는 경우에도, 배터리의 화재 발생을 예측하여 인명 피해 및 재산 피해를 줄일 수 있다.
본 발명은 배터리의 안전 상태에 따라 슬레이브 BMS의 웨이크업 주기가 단기 또는 장기로 조절됨으로써, 배터리 관리 시스템(BMS)의 소비 전력을 절약할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 시스템을 설명하는 블록도이다.
도 2는 도 1의 슬레이브 BMS 및 마스터 BMS를 상세하게 설명하는 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 배터리 화재 예측 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 도 3의 제1 저전력 모드 단계(S200) 및 제2 저전력 모드 단계(S300)를 상세하게 설명하는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및/또는 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 배터리 시스템을 설명하는 블록도이다.
도 1을 참고하면, 배터리 시스템(1)은, 배터리(10), 릴레이(20), 그리고 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)(30)을 포함한다.
도 1을 참고하면, 배터리(10)는 배터리 시스템(1)의 두 출력단(OUT1, OUT2) 사이에 연결되어 있다. 릴레이(20)는, 배터리 시스템(1)의 양극과 제1 출력단(OUT1) 사이에 연결되어 있다. 도 1에 도시된 구성들 및 구성들 간의 연결 관계는 일 예로 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
배터리(10)는, 적어도 하나의 배터리 모듈(B)을 포함할 수 있다. 배터리 모듈(B)은 전기적으로 직렬 및/또는 병렬 연결된 복수의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 도 1은, 복수의 배터리 모듈(B_1, B_2, …, B_n)을 도시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 배터리(10)는 하나의 배터리 모듈(B_1)을 포함할 수 있다. 또한, 도 1은, 배터리 모듈(B)에 포함된 복수의 배터리 셀이 직렬 연결되도록 도시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 배터리 셀은 직렬 및/또는 병렬될 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 셀은 충전 가능한 2차 전지일 수 있다.
배터리(10)는 방전 상태(discharge state), 충전 상태(charge state), 또는 휴지 상태(idle state)일 수 있다. 방전 상태는, 배터리(10)가 외부장치에 전력을 공급하여 방전이 되는 상태일 수 있다. 충전 상태는, 배터리(10)가 외부장치로부터 전력을 공급받아 충전이 되는 상태일 수 있다. 휴지 상태는, 배터리(10)와 외부장치가 전기적으로 연결되어 있으나, 전력의 전달이 없는 상태일 수 있다. 이때, 외부장치는 충전 상태에서는 충전기이고, 방전 상태에서는 부하일 수 있다.
배터리(10)의 방전 상태에서, 배터리 관리 시스템(BMS)(30)은 기 설정된 로직에 따라 배터리 시스템(1)을 관리하는 운행 모드(operating mode)로 동작할 수 있다. 배터리(10)의 충전 상태 및 휴지 상태에서, 배터리 관리 시스템(BMS)(30)은 기 설정된 로직을 수행하지 않는 슬립 모드(sleep mode)로 동작할 수 있다. 종래에는, 배터리(10)의 충전 상태 및 휴지 상태에서, 배터리 관리 시스템(BMS)(30)은 배터리(10)의 화재 이벤트의 예측을 포함한 어떠한 동작도 수행하지 않는 슬립 모드에 있었다. 그로 인해, 배터리(10)의 충전 상태 및 휴지 상태에서, 열 폭주(Thermal Rumaway) 등과 같은 배터리(10)의 화재가 발생하더라도 미리 대비할 수 없었다.
실시예에 따라, 배터리(10)의 충전 상태 및 휴지 상태에서, 배터리 관리 시스템(BMS)(30)은, 저전력 모드로 운행할 수 있다. 저전력 모드는, 슬립 모드에 있던 배터리 관리 시스템(BMS)(30)이 배터리의 안전 상태에 따라 단기 주기인 제1 주기 또는 장기 주기인 제2 주기마다 웨이크업하여 배터리(10)의 화재 이벤트를 예측하는 모드이다.
릴레이(20)는, 배터리 관리 시스템(30)의 제어로 배터리 시스템(1)과 외부장치를 전기적으로 연결하거나, 분리한다. 릴레이(20)가 온 되면, 배터리 시스템(1)과 외부장치가 전기적으로 연결되어 충전 또는 방전이 수행된다. 릴레이(20)가 오프 되면, 배터리 시스템(1)과 외부장치가 전기적으로 분리된다.
배터리 관리 시스템(BMS)(30)은, 슬레이브 BMS(P_BMS) 및 마스터 BMS(R_BMS)를 포함한다.
슬레이브 BMS(P_BMS)는, 배터리 모듈(B)을 모니터링하고, 관리할 수 있다. 슬레이브 BMS(P_BMS)는, 배선을 통해 복수의 배터리 셀 각각에 전기적으로 연결되어 배터리 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 배터리 데이터는, 배터리 모듈(B)의 상태를 지시하는 복수의 배터리 셀 각각의 셀 전압, 셀 전류, 셀 온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 배터리 데이터는, 배터리 모듈(B)의 양단 전압인 모듈 전압, 배터리 모듈(B)에 흐르는 전류인 모듈 전류, 및 배터리 모듈(B)의 온도인 모듈 온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어느 실시예에서, 배터리 모듈(B) 및 슬레이브 BMS(P_BMS)는 하나의 배터리 팩(battery pack)으로 구성될 수 있다. 배터리 관리 시스템(BMS)(30)은, 복수의 배터리 모듈(B) 각각에 대응하는 복수의 슬레이브 BMS(P_BMS)를 포함할 수 있다.
마스터 BMS(R_BMS)는, 배터리 시스템(1)이 탑재되는 상위 시스템의 제어기(이하, 상위 제어기)와 통신하여 각종 정보를 송수신하고, 배터리 관리 시스템(BMS)(30)을 전반적으로 관리할 수 있다.
실시예에 따라, 배터리(10)의 충전 상태 및 휴지 상태에서, 마스터 BMS(R_BMS)의 제어로, 슬레이브 BMS(P_BMS)는 제1 저전력 모드 또는 제2 저전력 모드로 운행되고, 마스터 BMS(R_BMS)는 슬립 모드로 운행될 수 있다.
제1 저전력 모드 또는 제2 저전력 모드는, 슬립 모드에 있던 슬레이브 BMS(P_BMS)가 배터리의 안정 상태에 따라 단기 주기인 제1 주기 또는 장기 주기인 제2 주기마다 웨이크업하여 배터리(10)의 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 모드이다. 슬립 모드는, 마스터 BMS(R_BMS)가 제1 화재 이벤트의 발생에 대응하는 알람 메시지를 슬레이브 BMS(P_BMS)로부터 수신하지 않는 이상, 마스터 BMS(R_BMS)는 기 설정된 로직을 수행하지 않고 슬립하는 모드이다.
도 1을 참고하면, 슬립 모드에 있던 복수의 슬레이브 BMS(P_BMS_1, P_BMS_1, …, P_BMS_n) 각각은 제1 주기 또는 제2 주기마다 웨이크업하여 배터리 데이터를 수집하고, 수집한 배터리 데이터와 제1 기준값을 비교하여 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정할 수 있다. 복수의 슬레이브 BMS(P_BMS_1, P_BMS_1, …, P_BMS_n) 중 적어도 하나의 슬레이브 BMS(P_BMS)가 제1 화재 이벤트의 발생에 대응하는 알람 메시지를 마스터 BMS(R_BMS)로 전송하면, 슬립 모드에 있던 마스터 BMS(R_BMS)는 웨이크업할 수 있다.
도 2는 도 1의 슬레이브 BMS 및 마스터 BMS를 상세하게 설명하는 블록도이다.
도 2를 참고하면, 일 실시예에 따라, 복수의 슬레이브 BMS(P_BMS_1, P_BMS_1, …, P_BMS_n) 각각은 모니터링부(311), 제어부(315), 및 통신부(313)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따라, 배터리 관리 시스템(BMS)(30)의 크기를 줄이기 위해 복수의 슬레이브 BMS(P_BMS_1, P_BMS_1, …, P_BMS_n) 각각은 제어부(315)를 포함하지 않고, 모니터링부(311) 및 통신부(313)를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 슬레이브 BMS(P_BMS_1, P_BMS_1, …, P_BMS_n) 각각은 마스터 BMS(R_BMS)의 제어로 동작할 수 있다.
이하, 복수의 슬레이브 BMS(P_BMS_1, P_BMS_1, …, P_BMS_n) 중 특정 슬레이브 BMS를 지시할 때는 도면 부호 ‘P_BMS_k’를 이용한다. 또한, 복수의 배터리 모듈(B_1, B_2, …, B_n) 중 특정 배터리 모듈을 지시할 때는 도면 부호 ‘B_k’를 이용한다.
모니터링부(311)는, 배터리 모듈(B_k)에 포함된 복수의 배터리 셀 각각에 배선을 통해 전기적으로 연결되어, 배터리 데이터를 수집할 수 있다. 예를 들어, 모니터링부(311)는, BMIC(Battery Management IC), ASIC(Application-specific IC) 등으로 구성될 수 있다.
제어부(315)는, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)를 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(315)는, MCU(micro controller unit) 등으로 구성될 수 있다.
슬레이브 BMS(P_BMS_k)가 제어부(315)를 포함하는 일 실시예에서, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 제1 주기 또는 제2 주기마다 웨이크업한다. 모니터링부(311)는 배터리 데이터를 수집하여 제어부(315)에 전달한다. 제어부(315)는, 배터리 데이터와 제1 기준값을 비교하여 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정할 수 있다.
슬레이브 BMS(P_BMS_k)가 제어부(315)를 포함하지 않는 다른 실시예에서, 모니터링부(311)는 제1 주기 또는 제2 주기마다 웨이크업하여 배터리 데이터를 수집하고, 수집한 배터리 데이터와 제1 기준값을 비교하여 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정할 수 있다.
통신부(313)는, 마스터 BMS(R_BMS)와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다. 실시예에 따라, 통신부(313)는, 배터리 데이터 및 제1 화재 이벤트의 발생에 대응하는 알람 메시지를 마스터 BMS(R_BMS)로 전송할 수 있다. 도 1 및 도 2에서, 통신부(313)와 마스터 BMS(R_BMS)의 통신 방법을 CAN BUS를 이용한 CAN 통신으로 도시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 유선 통신 또는 무선 통신 방법을 제공하는 통신 모듈을 포함할 수 있다.
마스터 BMS(R_BMS)는, 마스터 통신부(331), 마스터 저장부(333), 및 마스터 제어부(335)를 포함할 수 있다.
마스터 통신부(331)는, 복수의 슬레이브 BMS(P_BMS_1, P_BMS_1, …, P_BMS_n)와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다. 예를 들어, 마스터 통신부(331)는, 통신 연결 IC(communication bridge IC) 등으로 구성될 수 있다.
실시예에 따라, 마스터 통신부(331)는, 적어도 하나의 슬레이브 BMS(P_BMS_k)로부터 알람 메시지를 수신하면, 마스터 제어부(335)를 웨이크업 시킬 수 있다. 예를 들어, 마스터 통신부(331)는, INTR(interrupt) 라인을 통해 마스터 제어부(335)를 웨이크업 시킬 수 있다.
마스터 저장부(333)는, 배터리(10)의 화재 발생을 예측하는 적어도 하나의 알고리즘을 저장할 수 있다. 예를 들어, 알고리즘은, 열 폭주(Thermal Rumaway) 등이 발생하기 소정의 시간 전에 정밀하게 예측 가능한 알고리즘일 수 있다. 또한, 마스터 저장부(333)는, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)로부터 수신한 배터리 데이터를 저장할 수 있다.
마스터 제어부(335)는, 배터리 시스템(1)을 전반적으로 제어한다. 예를 들어, 마스터 제어부(335)는, MCU(micro controller unit) 등으로 구성될 수 있다. 마스터 통신부(331)를 통해 알람 메시지를 수신하면, 마스터 제어부(335)는 웨이크업 하여 소정의 알고리즘에 따라 제2 화재 이벤트의 발생 여부를 결정할 수 있다.
실시예에 따라, 슬립 모드에서, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 소정의 주기마다 웨이크업하여 배터리 데이터와 기준값을 비교하는 간단한 방법으로 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정한다. 제1 화재 이벤트가 발생하면, 마스터 BMS(R_BMS)가 웨이크업하여 알고리즘에 따른 정밀한 방법으로 제2 화재 이벤트의 발생 여부를 결정한다.
실험결과, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)가 제어부(315)를 포함하지 않는 일 실시예에서, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)가 제1 주기(예를 들어, 1초)로 웨이크업하여 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 예측하는 경우, 모니터링부(311)가 80μA/1sec의 전력을 소모하고, 통신부(313)가 12μA/1sec의 전력을 소모하였다. 또한, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)가 제2 주기(예를 들어, 32초)로 웨이크업하여 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 예측하는 경우, 모니터링부(311)가 12μA/32sec의 전력을 소모하고, 통신부(313)가 1μA/32sec의 전력을 소모하였다. 슬레이브 BMS(P_BMS_k)가 일정한 주기로 웨이크업 하는 경우보다, 배터리(10)의 상태에 따라 웨이크업 주기를 조절한 경우에 소비 전력을 더 줄일 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 배터리 화재 예측 방법을 설명하는 흐름도이고, 도 4는 도 3의 제1 저전력 모드 단계(S200) 및 제2 저전력 모드 단계(S300)를 상세하게 설명하는 흐름도이다.
우선, 도 3을 참고하면, 마스터 BMS(R_BMS)는 배터리 관리 시스템(BMS)(30)의 저전력 모드로의 진입을 결정한다(S100).
마스터 BMS(R_BMS)는, 전기 자동차가 배터리(10)의 전력을 사용하여 운행하는 운행 상태(operating state)인지, 전기 자동차가 외부 충전기와 연결되는 충전 상태(charge state)인지, 또는 전기 자동차의 운행이 중단된 정차 상태(parking state)인지 대한 정보를 전기 자동차의 제어기(이하, 상위 제어기)로부터 전달받을 수 있다. 상위 제어기로부터 전달받은 정보에 기초하여, 마스터 BMS(R_BMS)는, 운행 모드(operating mode) 또는 저전력 모드(low power mode)로 배터리 관리 시스템(BMS)(30)을 제어할 수 있다. 상위 시스템의 일 예시인 전기 자동차로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, 이하 설명하는 내용은 배터리 시스템(1)이 탑재되는 다양한 종류의 상위 시스템에 모두 적용될 수 있다.
Figure PCTKR2023009877-appb-img-000001
상기 표 1은, 전기 자동차 및 배터리(10)의 상태에 따라, 배터리 관리 시스템(BMS)(30)에서 실행되는 모드를 설명하는 일 예시이다.
예를 들어, 표 1을 참고하면, 전기 자동차가 배터리(10)의 전력을 사용하는 운행 상태(operating state)에서, 배터리(10)는 전기 자동차에 전력을 공급하는 방전 상태(discharge state)에 있을 수 있다. 이때, 배터리 관리 시스템(BMS)(30)은, 기 설정된 로직에 따라 배터리 시스템(1)을 관리하는 운행 모드(oprating mode)로 동작할 수 있다. 기 설정된 로직은, 배터리(10)의 모니터링, 배터리(10)의 셀 밸런싱, 배터리(10)의 발화 이벤트 예측, 및 릴레이(20)의 스위칭 제어 등을 포함할 수 있다.
다른 예를 들어, 표 1을 참고하면, 전기 자동차가 외부 충전기(미도시)의 전력으로 배터리(10)를 충전하는 충전 상태(charge state) 및 배터리(10)의 전력을 사용하지 않는 정차 상태(parking state) 각각에서, 배터리 관리 시스템(BMS)(30)은 저전력 모드(low power mode)로 동작할 수 있다.
슬립 모드는, 기 설정된 로직을 수행하지 않아 전력 사용이 없는 모드일 수 있다. 저전력 모드는 슬립 모드에서 소정 주기로 웨이크업하여 기 설정된 로직 중 화재 이벤트 발생을 예측하는 모드로, 소정의 전력을 소비할 수 있다.
구체적으로, 배터리 관리 시스템(BMS)(30)의 저전력 모드에서, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 제1 저전력 모드 또는 제2 저전력 모드로 운행되고, 마스터 BMS(R_BMS)는 슬립 모드로 운행될 수 있다.
제1 저전력 모드 또는 제2 저전력 모드는, 슬립 모드에 있던 슬레이브 BMS(P_BMS_k)가 소정의 주기(제1 주기 또는 제2 주기)마다 웨이크업하여 배터리(10)의 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 모드이다. 슬립 모드는, 마스터 BMS(R_BMS)가 기 설정된 로직을 수행하지 않고 슬립하는 모드이다. 단, 슬립 모드의 마스터 BMS(R_BMS)가 제1 화재 이벤트의 발생에 대응하는 알람 메시지를 슬레이브 BMS(P_BMS_k)로부터 수신하면, 마스터 BMS(R_BMS)는 웨이크업하여 제2 화재 이벤트의 발생 여부를 결정할 수 있다.
다음으로, 마스터 BMS(R_BMS)가 배터리 관리 시스템(BMS)(30)의 저전력 모드의 진입을 결정하면(S100), 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는, 제1 저전력 모드를 실행한다(S200).
실시예에 따라, 배터리(10)가 외부 장치로 전력을 공급하지 않는 배터리(10)의 충전 상태 또는 휴지 상태에서, 마스터 BMS(R_BMS)는, 제1 저전력 모드로의 진입을 지시하는 제1 제어 신호를 슬레이브 BMS(P_BMS_k)에 전달할 수 있다.
제1 저전력 모드는, 슬립 모드에 있던 슬레이브 BMS(P_BMS_k)가 단기 주기인 제1 주기마다 웨이크업하여 배터리(10)의 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 모드일 수 있다. 예를 들어, 제1 주기는 기 설정되어 슬레이브 BMS(P_BMS_k)에 저장되어 있을 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 주기는 S100 단계에서 마스터 BMS(R_BMS)로부터 슬레이브 BMS(P_BMS_k)에 전달될 수 있다.
도 4를 참고하면, S200 단계에서, 우선, 슬레이브 BMS(P_BMS_k) 및 마스터 BMS(R_BMS)는 슬립 모드에 진입한다(S210).
예를 들어, 마스터 BMS(R_BMS)는 슬레이브 BMS(P_BMS_k)에 제1 제어 신호를 전달한 이후 스스로 슬립 모드에 진입할 수 있다. 제1 저전력 모드에서, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는, 제1 주기가 도래하기 전까지 슬립 모드를 유지한다. 이때, 제1 주기는, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)의 소비 전력을 줄이면서도, 배터리(10)의 발화 이벤트의 예측의 정밀성을 높일 수 있는 최적의 주기로 실험에 의해 결정될 수 있다.
S200 단계에서, 제1 주기가 도래하면, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 웨이크업하여 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정한다(S220).
슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 웨이크업 이후 배터리 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 배터리 데이터는, 복수의 배터리 셀 각각의 상태를 지시하는 셀 전압, 셀 전류, 및 셀 온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 배터리 데이터는, 배터리 모듈(B)의 양단 전압인 모듈 전압, 배터리 모듈(B)에 흐르는 전류인 모듈 전류, 및 배터리 모듈(B)의 온도인 모듈 온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 배터리 데이터와 제1 기준값을 비교하여 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정할 수 있다.
예를 들어, 복수의 배터리 셀 각각에 대응하는 복수의 셀 전압 중 적어도 두 개의 셀 전압이 제1 기준값(예를 들어, 5V)을 초과하면, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는, 배터리 모듈(B)에 제1 화재 이벤트가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 배터리 모듈(B)의 온도가 제2 기준값(예를 들어, 30℃)을 초과하면, 슬레이브 BMS(P_BMS)는, 배터리 모듈(B)에 제1 화재 이벤트가 발생한 것으로 결정할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 배터리 데이터와 제1 기준값의 크기를 비교하는 다양한 방법으로 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정할 수 있다.
S200 단계에서, 제1 화재 이벤트가 발생하면(S230, Yes), 마스터 BMS(R_BMS)는 웨이크업 하여 제2 화재 이벤트의 발생 여부를 결정한다(S240).
실시예에 따라, 제1 화재 이벤트가 발생하면, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 알람 메시지를 마스터 BMS(R_BMS)에 전달할 수 있다. 알람 메시지는, 슬립 모드에 있는 마스터 BMS(R_BMS)를 웨이크업 시키는 트리거(trigger)로 작용할 수 있다. 또한, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 알람 메시지와 함께 배터리 데이터를 마스터 BMS(R_BMS)에 전달할 수 있다.
마스터 통신부(331)는, 적어도 하나의 슬레이브 BMS(P_BMS_k)로부터 알람 메시지를 수신하면, 마스터 제어부(335)를 웨이크업 시킬 수 있다. 예를 들어, 마스터 통신부(331)는, INTR(interrupt) 라인을 통해 마스터 제어부(335)를 웨이크업 시킬 수 있다.
실시예에 따라, 마스터 BMS(R_BMS)는 소정의 알고리즘에 따라 제2 화재 이벤트의 발생 여부를 결정할 수 있다. 제1 화재 이벤트의 발생을 결정하는 방법은, 간단하나 예측의 정밀성이 낮은 화재 예측 방법일 수 있다. 제2 화재 이벤트의 발생을 결정하는 방법은, 복잡하나 예측의 정밀성이 높은 화재 예측 방법일 수 있다. 실시예에 따른 저전력 모드에서, 배터리 관리 시스템(BMS)(30)은, 제1 화재 이벤트의 발생을 주기적으로 판단하여 소비 전력을 줄이고, 제1 화재 이벤트가 발생하면 제2 화재 이벤트의 발생을 판단하여 배터리(10)의 화재 발생의 예측의 정밀성을 높일 수 있다. 이때, 알고리즘은 특정한 방법에 한정되지 않고, 배터리(10)의 화재 발생을 예측할 수 있는 기존에 알려진 다양한 방법을 포함할 수 있다.
S200 단계에서, 제2 화재 이벤트가 발생하면(S250, Yes), 마스터 BMS(R_BMS)는 경고 메시지를 상위 제어기에 전송한다(S260).
예를 들어, 상위 제어기로부터 경고 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하기 이전까지, 마스터 BMS(R_BMS)는, 경고 메시지를 상위 제어기에 계속 전송할 수 있다. 이때, 경고 메시지는, 배터리(10)에 화재 발생의 예측에 기초된 자료 및 판단 근거 등이 포함될 수 있다.
S200 단계에서, 제1 화재 이벤트가 발생하지 않거나(S230, No), 제2 화재 이벤트가 발생하지 않으면(S250, No), 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 소정의 안전 기준에 따라 배터리(10)의 안정성을 판단한다(S270).
예를 들어, 제1 화재 이벤트가 발생하지 않는 경우(S230, No), 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 안전 기준에 따라 배터리(10)의 안정성을 판단할 수 있다. 이때, 마스터 BMS(R_BMS)는 계속 슬립 모드에 있을 수 있다.
다른 예를 들어, 제2 화재 이벤트가 발생하지 않는 경우(S250, No), 마스터 BMS(R_BMS)는 제2 화재 이벤트 판단 결과를 슬레이브 BMS(P_BMS_k)에 전송할 수 있다. 그러면, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 안전 기준에 따라 배터리(10)의 안정성을 판단할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 마스터 BMS(R_BMS)가 안전 기준에 따라 배터리(10)의 안정성을 판단할 수 있다.
안전 기준은, 배터리(10)의 상태가 안정적임을 판단할 수 있는 소정의 조건을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안전 기준은, 판단 시점을 기준으로 소급하여 제1 주기에 따른 웨이크업 사이클이 20회 반복되는 동안, 제1 화재 이벤트가 발생하지 않을 조건을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 안전 기준은 배터리(10)의 상태가 안정적임을 판단할 수 있는 다양한 조건을 포함할 수 있다.
S200 단계에서, 안정 기준을 만족하지 않으면(S270, No), 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 S210 단계부터 반복 수행할 수 있다.
앞서, 안정 기준 만족 여부를 판단하는 주체를 슬레이브 BMS(P_BMS_k)로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 마스터 BMS(R_BMS)도 안정 기준 만족 여부를 판단할 수 있다.
다음으로, 안정 기준을 만족하면(S270, Yes), 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 제2 저전력 모드를 실행한다(S300).
제2 저전력 모드는, 슬립 모드에 있던 슬레이브 BMS(P_BMS_k)가 장기 주기인 제2 주기마다 웨이크업하여 배터리(10)의 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 모드일 수 있다. 예를 들어, 제2 주기는 기 설정되어 슬레이브 BMS(P_BMS_k)에 저장되어 있을 수 있다. 다른 예를 들어, 제2 주기는 S100 단계에서 슬립 명령과 함께 마스터 BMS(R_BMS)로부터 슬레이브 BMS(P_BMS_k)에 전달될 수 있다.
예를 들어, 제2 주기가 제1 주기의 소정의 배수로 설정될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 실험결과, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)가 1초 주기로 웨이크업하여 화재 이벤트의 발생 여부를 예측하는 경우, 모니터링부(311)가 80μA/1sec의 전력을 소모하고, 통신부(313)가 12μA/1sec의 전력을 소모하였다. 또한, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)가 32초 주기로 웨이크업하여 화재 이벤트의 발생 여부를 예측하는 경우, 모니터링부(311)가 12μA/32sec의 전력을 소모하고, 통신부(313)가 1μA/32sec의 전력을 소모하였다(단, 배터리 시스템의 다양한 설정값에 따라 소비 전력은 상이할 수 있음). 슬레이브 BMS(P_BMS_k)가 고정된 주기로 웨이크업 하는 경우보다, 배터리(10)의 안정 상태에 따라 슬레이브 BMS(P_BMS_k)가 단기 주기 또는 장기 주기로 웨이크업하는 경우가 배터리(10)의 안전성을 보장하면서 동시에 소비 전력도 절감할 수 있다.
S300 단계에서, 우선, 슬레이브 BMS(P_BMS_k) 및 마스터 BMS(R_BMS)는 슬립 모드에 진입한다(S310).
예를 들어, 마스터 BMS(R_BMS)는 슬레이브 BMS(P_BMS_k)에 제2 저전력 모드 진입을 명령할 수 있다. 그러면, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는, 제2 주기가 도래하기 전까지 슬립 모드를 유지한다. 그리고, 마스터 BMS(R_BMS)는 스스로 슬립 모드에 진입할 수 있다.
다른 예를 들어, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 제2 저전력 모드 진입을 결정한 후 스스로 슬립 모드에 진입할 수 있다. 그러고, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는, 제2 주기가 도래하기 전까지 슬립 모드를 유지한다. 그리고, 슬립 모드에 있던 마스터 BMS(R_BMS)는 슬립 모드를 계속 유지할 수 있다.
S300 단계에서, 제2 주기가 도래하면, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 웨이크업하여 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정한다(S320).
슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 웨이크업 이후 배터리 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 배터리 데이터는, 복수의 배터리 셀 각각의 셀 전압, 셀 전류, 및 셀 온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 배터리 데이터는, 배터리 모듈(B)의 양단 전압인 모듈 전압, 배터리 모듈(B)에 흐르는 전류인 모듈 전류, 및 배터리 모듈(B)의 온도인 모듈 온도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 배터리 데이터와 제1 기준값을 비교하여 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 배터리 셀 각각에 대응하는 복수의 셀 전압 중 적어도 두 개의 셀 전압이 제1 기준값(예를 들어, 5V)을 초과하면, 슬레이브 BMS(P_BMS)는 제1 화재 이벤트가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 앞서 설명한 S220 단계에 대한 설명은, S320 단계에도 동일하게 적용될 수 있다.
S300 단계에서, 제1 화재 이벤트가 발생하지 않으면(S330, No), 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 S310 단계부터 반복 수행할 수 있다.
S300 단계에서, 제1 화재 이벤트가 발생하면(S330, Yes), 마스터 BMS(R_BMS)는 웨이크업 하여 제2 화재 이벤트 발생 여부를 결정한다(S340).
실시예에 따라, 제1 화재 이벤트가 발생하면, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 알람 메시지를 마스터 BMS(R_BMS)에 전달할 수 있다. 알람 메시지는, 슬립 모드에 있는 마스터 BMS(R_BMS)를 웨이크업 시키는 트리거(trigger)로 작용할 수 있다. 또한, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 알람 메시지와 함께 배터리 데이터를 마스터 BMS(R_BMS)에 전달할 수 있다.
마스터 통신부(331)는, 적어도 하나의 슬레이브 BMS(P_BMS_k)로부터 알람 메시지를 수신하면, 마스터 제어부(335)를 웨이크업 시킬 수 있다. 예를 들어, 마스터 통신부(331)는, INTR(interrupt) 라인을 통해 마스터 제어부(335)를 웨이크업 시킬 수 있다.
실시예에 따라, 마스터 BMS(R_BMS)는 소정의 알고리즘에 따라 제2 화재 이벤트의 발생 여부를 결정할 수 있다. S240 단계에서 설명한 내용은, S340단계에도 동일하게 적용될 수 있다.
S300 단계에서, 제2 화재 이벤트가 발생하면(S350, Yes), 마스터 BMS(R_BMS)는 경고 메시지를 상위 제어기에 전송한다(S360).
예를 들어, 상위 제어기로부터 경고 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하기 이전까지, 마스터 BMS(R_BMS)는, 경고 메시지를 상위 제어기에 계속 전송할 수 있다. 이때, 경고 메시지는, 배터리(10)에 화재 발생의 예측에 기초된 자료 및 판단 근거 등이 포함될 수 있다.
S300 단계에서, 제2 화재 이벤트가 발생하지 않으면(S350, No), 마스터 BMS(R_BMS)는 S200단계를 수행하도록 슬레이브 BMS(P_BMS_k)를 제어할 수 있다.
제2 화재 이벤트가 발생하지 않으면, 마스터 BMS(R_BMS)는 제1 저전력 모드로의 진입을 지시하는 제2 제어 신호를 슬레이브 BMS(P_BMS_k)에 전달할 수 있다. 그리고, 마스터 BMS(R_BMS)는, S210단계에서, 스스로 슬립 모드에 진입할 수 있다.
제2 화재 이벤트가 발생하지 않았더라도, 제1 화재 이벤트가 발생하였으므로, 배터리(10)의 안정성을 위해, 슬레이브 BMS(P_BMS_k)는 단기 주기인 제1 주기로 웨이크업 하여 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 본 이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.

Claims (12)

  1. 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈,
    제1 주기마다 웨이크업하여 상기 배터리 모듈의 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 제1 저전력 모드 및 소정의 안전 기준에 따라 상기 배터리 모듈이 안정 상태로 결정되면 상기 제1 주기보다 소정의 기간이 긴 제2 주기마다 웨이크업하여 상기 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 제2 저전력 모드를 수행하는 슬레이브 BMS(Battery Management System), 그리고
    상기 배터리 모듈이 외부 장치로 전력을 공급하지 않는 상태에서, 상기 제1 저전력 모드로의 진입을 지시하는 제1 제어 신호를 상기 슬레이브 BMS에 전달한 후 슬립 모드로 진입하는 마스터 BMS
    를 포함하는, 배터리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬레이브 BMS는,
    상기 배터리 모듈의 상태에 대한 정보를 포함하는 배터리 데이터와 소정의 기준값을 비교하여 상기 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는, 배터리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 슬레이브 BMS는,
    상기 제1 주기에 따른 웨이크업의 총 횟수가 소정의 기준횟수에 도달하는 기간 동안 상기 제1 화재 이벤트가 발생하지 않으면, 상기 배터리 모듈이 안정 상태인 것으로 결정하는, 배터리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마스터 BMS는,
    상기 제1 화재 이벤트가 발생하면, 웨이크업하여 소정의 알고리즘에 따라 제2 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는, 배터리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 마스터 BMS는,
    상기 제2 화재 이벤트가 발생하면, 상기 배터리 모듈의 화재 발생에 대응하는 경고 메시지를 상위 제어기에 전송하는, 배터리 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 마스터 BMS는,
    상기 제2 화재 이벤트가 발생하지 않으면, 상기 제1 저전력 모드로의 진입을 지시하는 제2 제어 신호를 상기 슬레이브 BMS에 전달한 후 상기 슬립 모드에 진입하는, 배터리 시스템.
  7. 배터리 모듈의 화재 발생을 예측하는 방법으로서,
    상기 배터리 모듈을 관리하는 슬레이브 BMS(Slave Battery Management System)가 슬립 모드에 진입하는 단계,
    상기 슬레이브 BMS가 제1 주기마다 웨이크업하여 상기 배터리 모듈의 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 제1 저전력 모드 단계, 그리고
    소정의 안전 기준에 따라 상기 배터리 모듈이 안정 상태로 결정되면, 상기 슬레이브 BMS가 상기 제1 주기보다 소정의 기간이 긴 제2 주기마다 웨이크업하여 상기 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 제2 저전력 모드 단계
    를 포함하는 배터리 화재 예측 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 저전력 모드 단계는,
    상기 제1 주기에 따른 웨이크업의 총 횟수가 소정의 기준횟수에 도달하는 기간 동안 상기 제1 화재 이벤트가 발생하지 않으면, 상기 배터리 모듈의 상태를 안정 상태로 결정하는 단계를 포함하는, 배터리 화재 예측 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 저전력 모드 단계 및 상기 제2 저전력 모드 단계 각각은,
    상기 슬레이브 BMS가, 상기 배터리 모듈의 상태에 대한 정보를 포함하는 배터리 데이터와 소정의 기준값을 비교하여 상기 제1 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 배터리 화재 예측 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 저전력 모드 단계 및 상기 제2 저전력 모드 단계 각각은,
    상기 제1 화재 이벤트가 발생하면, 상기 슬레이브 BMS를 제어하는 마스터 BMS(Master Battery Management System)가 웨이크업하여 소정의 알고리즘에 따라 제2 화재 이벤트의 발생 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는, 배터리 화재 예측 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 저전력 모드 단계 및 상기 제2 저전력 모드 단계 각각은,
    상기 제2 화재 이벤트가 발생하면, 상기 마스터 BMS가 상기 배터리 모듈의 화재 발생에 대응하는 경고 메시지를 상위 제어기에 전송하는 단계를 더 포함하는, 배터리 화재 예측 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2 저전력 모드 단계는,
    상기 제2 화재 이벤트가 발생하지 않으면, 상기 마스터 BMS가 상기 제1 저전력 모드로의 진입을 지시하는 제2 제어 신호를 상기 슬레이브 BMS에 전달한 후 상기 슬립 모드에 진입하는 단계를 더 포함하는, 배터리 화재 예측 방법.
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