KR20180032087A - System and method for battery management using Balancing battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템은 복수의 배터리 셀을 포함하며 전자 기기에 전기 에너지를 제공하는 배터리부; 상기 전자 기기를 제어하는 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 상태를 판단하는 제어부; 및 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상을 충전 또는 방전시킴으로써 상기 복수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하고, 상기 제어부의 판단에 기초하여 상기 마이크로프로세서에 전기 에너지를 공급하는 밸런싱 배터리를 포함한다.A battery management system and method using a balancing battery is disclosed. A battery management system using a balancing battery includes a battery unit including a plurality of battery cells and providing electrical energy to the electronic equipment; A control unit for determining a state of a power source supplied to the microprocessor for controlling the electronic device; And a balancing battery that performs balancing of the plurality of battery cells by charging or discharging at least one of the plurality of battery cells and supplies electrical energy to the microprocessor based on the determination of the control unit.
Description
본 발명은 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다수의 배터리 셀 중 하나 이상을 충전 또는 방전시킴으로써 다수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하고, 상기 마이크로프로세서에 전기 에너지를 공급하는 밸런싱 배터리를 포함하는 배터리 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a battery management system and method using a balancing battery, and more particularly, to balancing a plurality of battery cells by charging or discharging at least one of a plurality of battery cells, And more particularly, to a battery management system and a battery management system including a balancing battery for supplying a battery.
배터리 셀 밸런싱 시스템은 배터리 셀의 전기에너지를 동일한 전압으로 맞추는 기술로서, 이러한 셀 밸런싱 시스템이 배터리 시스템에 적용됨으로써 과충전시 발생하는 폭발 및 화재를 막을 수 있으며, 과방전으로 인한 배터리의 수명 단축을 막아 결과적으로 배터리의 성능을 모두 발휘할 수 있다.The battery cell balancing system is a technology for adjusting the electric energy of a battery cell to the same voltage. Such a cell balancing system can be applied to a battery system to prevent an explosion and a fire caused by overcharging. As a result, the performance of the battery can be fully utilized.
셀 밸런싱 시스템은 높은 전압을 가진 배터리셀을 방전시켜 낮은 전압을 가진 배터리 셀에 맞추는 수동(Passive) 셀 밸런싱 방식과, 낮은 전압을 가진 배터리 셀에 높은 전압을 가진 배터리셀의 전기에너지를 이동시켜 배터리 셀의 전압을 동일하게 맞추는 능동(Active) 셀 밸런싱 방식이 있다.The cell balancing system includes a passive cell balancing method of discharging a battery cell having a high voltage to match a battery cell having a low voltage and a battery balancing method of discharging a battery cell having a high voltage to a battery cell having a low voltage, There is an active cell balancing method that equates the cell voltage.
능동 셀 밸런싱 방식을 수행하기 위해, 높은 전압을 가진 배터리 셀의 전기에너지를 충전하고, 이 전기에너지를 보관 후 낮은 전압을 가진 배터리 셀에 충전에 이용하는 하나 이상의 배터리 셀로 이루어진 밸런싱 배터리가 이용되기도 한다.In order to perform the active cell balancing method, a balancing battery composed of one or more battery cells for charging electric energy of a battery cell having a high voltage and for charging the battery cell having a low voltage after storing the electric energy may be used.
한편, 밸런싱 배터리를 이용한 능동 셀 밸런싱 과정에서 밸런싱 배터리에 축적되는 전기 에너지를 밸런싱 과정에만 이용해 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.On the other hand, in the active cell balancing process using the balancing battery, the electric energy accumulated in the balancing battery is used only in the balancing process, resulting in a problem of inefficiency.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다수의 배터리 셀의 방전을 통해 배터리 시스템의 전압을 일정하게 유지하는 밸런싱 회로에 밸런싱 배터리를 추가하여 각 배터리 셀에서 방전된 전기 에너지를 충전 및 방전 함으로써 셀밸런싱에 따른 에너지를 활용하고 마이크로프로세서의 백업전원 역할을 함께 수행할 수 있는 배터리 관리 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a balancing circuit for balancing a voltage of a battery system by discharging a plurality of battery cells, And a battery management system and method capable of utilizing the energy due to cell balancing by discharging and performing a backup power supply function of a microprocessor together.
본 발명의 일 실시예에 따른, 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템은, 배터리 셀을 포함하며 전자 기기에 전기 에너지를 제공하는 배터리부; 및 상기 전자 기기를 제어하는 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 상태를 판단하는 제어부; 및 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상을 충전 또는 방전시킴으로써 상기 복수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하고, 상기 제어부의 판단에 기초하여 상기 마이크로프로세서에 전기 에너지를 공급하는 밸런싱 배터리를 포함하여 구성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a battery management system using a balancing battery includes a battery unit including a battery cell and providing electrical energy to the electronic device; And a controller for determining a state of a power source supplied to the microprocessor for controlling the electronic device; And a balancing battery that performs balancing of the plurality of battery cells by charging or discharging at least one of the plurality of battery cells and supplies electrical energy to the microprocessor based on the determination of the control unit .
상기 제어부는, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는지 여부를 감지하고, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 범위를 벗어나는 경우, 상기 밸런싱 배터리가 상기 마이크로프로세서에 전원을 공급하도록 할 수 있다. The control unit may detect whether power supplied to the microprocessor is out of a predetermined range and may cause the balancing battery to supply power to the microprocessor when the power supplied to the microprocessor is out of the range have.
상기 제어부는, 상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 낮은 경우, 상기 밸런싱 배터리의 전기 에너지를 상기 복수의 배터리 셀에 공급하도록 할 수 있다.The control unit measures the voltage of the balancing battery and the battery cells from the battery unit, compares the voltage of the balancing battery and the battery cells, and supplies the electric energy of the balancing battery to the plurality of battery cells when the voltage of the battery cell is low can do.
상기 제어부는, 상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 높을 경우, 상기 복수의 배터리 셀의 전기 에너지를 상기 밸런싱 배터리에 공급하도록 할 수 있다.The control unit measures the voltage of the balancing battery and the battery cells from the battery unit and compares the measured voltage with the predetermined voltage to supply the electric energy of the plurality of battery cells to the balancing battery when the voltage of the battery cell is high can do.
본 발명의 다른 실시예에 따른 밸런싱 배터리를 이용한 마이크로프로세서 백업 전원 방법은 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리부, 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 상태를 판단하는 제어부, 상기 마이크로프로세서에 전기 에너지를 공급하고, 상기 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하는 밸런싱 배터리를 포함하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법에 있어서, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 상태를 상기 제어부가 판단하는 단계; 상기 제어부의 판단에 기초하여, 상기 마이크로프로세서에 상기 밸런싱 배터리가 전기 에너지를 제공하는 단계; 및 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상을 충전 또는 방전시킴으로써 상기 복수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a microprocessor backup power supply method using a balancing battery, including a battery unit including a plurality of battery cells, a controller for determining a state of a power source supplied to the microprocessor, And a balancing battery for balancing the battery cells, the method comprising the steps of: determining, by the control unit, a state of a power source supplied to the microprocessor; Providing the balancing battery with electrical energy to the microprocessor based on the determination of the controller; And performing balancing of the plurality of battery cells by charging or discharging at least one of the plurality of battery cells.
상기 제어부가 판단하는 단계는, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 에너지를 제공하는 단계는, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 밸런싱 배터리가 상기 마이크로프로세서에 전원을 공급하는 단계를 단계를 포함하여 구성될 수 있다.The step of determining by the controller may include: determining whether power supplied to the microprocessor is out of a predetermined range; And the step of providing the energy may include supplying power to the microprocessor when the power supplied to the microprocessor is out of a predetermined range.
상기 제어부가 판단하는 단계는, 상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 낮은 경우를 판단하는 단계; 및 상기 에너지를 제공하는 단계는, 상기 밸런싱 배터리의 전기 에너지를 상기 배터리 셀에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Wherein the controller determines the voltage of the balancing battery and the battery cells from the battery unit and determines whether the voltage of the battery cell is lower than a predetermined voltage; And the step of supplying the energy may include supplying the electric energy of the balancing battery to the battery cell.
상기 제어부가 판단하는 단계는, 상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 높은 경우를 판단하는 단계; 및 상기 에너지를 제공하는 단계는, 상기 배터리 셀들의 전기 에너지를 상기 밸런싱 배터리에 공급 할 수 있도록 상기 제어부가 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법을 포함할 수 있다.Wherein the controller determines a voltage of the balancing battery and the battery cells from the battery unit and determines whether the voltage of the battery cell is higher than a predetermined voltage; And the step of providing the energy may include determining that the controller is able to supply the electric energy of the battery cells to the balancing battery.
본 발명은 밸런싱 배터리를 이용하여 각 배터리 셀에서 방전된 전기 에너지를 충전 및 방전 함으로써 셀밸런싱을 능동적으로 수행하는 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법을 제공한다. The present invention provides a battery management system and method using a balancing battery that actively performs cell balancing by charging and discharging electric energy discharged from each battery cell using a balancing battery.
또한, 본 발명은 밸런싱 배터리에 충전된 전기 에너지를 이용한 마이크로프로세서의 백업전원 역할을 수행함으로써, 마이크로프로세서에 전원을 보다 안정적으로 제공할 수 있는 밸런싱 배터리를 이용한 배터리 관리 시스템 및 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a battery management system and method using a balancing battery that can more reliably supply power to a microprocessor by performing a backup power source function of a microprocessor using electric energy charged in a balancing battery.
도 1은 일 실시 예에 따라 밸런싱 배터리를 이용하는 배터리 관리 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로프로세서 백업 전원을 공급하는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 배터리를 이용하여 밸런싱을 수행하는 단계를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기 지정된 전압과 비교해 배터리 셀의 전압이 높을 경우, 복수의 배터리 셀의 전기 에너지를 밸런싱 배터리에 공급하는 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기 지정된 전압과 비교해 배터리 셀의 전압이 낮은 경우, 밸런싱 배터리의 전기 에너지를 복수의 배터리 셀에 공급하는 예를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing a structure of a battery management system using a balancing battery according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a step of supplying microprocessor backup power according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 3 is a view illustrating a step of performing balancing using a balancing battery according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating an example of supplying electric energy of a plurality of battery cells to a balancing battery when a voltage of the battery cell is higher than a pre-designated voltage according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an example of supplying electric energy of a balancing battery to a plurality of battery cells when the voltage of the battery cell is low compared to a pre-designated voltage according to an embodiment of the present invention.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
또한, 명세서에 기재된 "...부"의 용어는 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Further, the term "part" in the description means a unit for processing one or more functions or operations, which may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.
도 1은 일 실시 예에 따라 밸런싱 배터리를 이용하는 배터리 관리 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing a structure of a battery management system using a balancing battery according to an embodiment.
일 실시 예에 따르면, 배터리 관리 시스템(100)은 배터리부(110), 제어부(120), 밸런싱 배터리(130), 마이크로프로세서(140)를 포함하여 구성될 수 있다.According to an embodiment, the
배터리부(110)는 복수의 배터리 셀을 포함하며 전자 기기에 전기 에너지를 제공할 수 있다.The
여기서, 전자 기기라 함은 전기자동차, 하이브리드 자동차, 플러그-인 하이브리드 자동차, 무정전 전원 장치, 에너지 저장 시스템 등을 들 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the electronic device includes an electric vehicle, a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, an uninterruptible power supply, and an energy storage system, but the present invention is not limited thereto.
또한, 배터리부(110)을 이루는 배터리 셀의 종류는 한정되지 않고, 예컨대 납 축전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈 수소 축전지, 리튬 이온 전지, 리튬 이온 폴리머 전지 등의 충방전이 가능한 2차 전지를 포함할 수 있다.The type of the battery cell constituting the
제어부(120)는 전자 기기를 제어하는 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원의 상태를 판단할 수 있다.The
밸런싱 배터리(130)는 복수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행할 수 있다.The balancing
그리고, 배터리 밸런싱의 제어를 위해 배터리부(10)는 각각의 배터리 셀과 연결되며, 배터리부(110)와 밸런싱 배터리(130)가 밸런싱을 수행할 경우, 스위치(도시되지 않음)가 온(ON)되어 배터리부(110)와 밸런싱 배터리(130)가 연결되고, 배터리부(110)와 밸런싱 배터리(130)가 밸런싱을 수행하지 않을 경우 스위치가 오프(OFF)되어 배터리부(110)와 밸런싱 배터리(130)가 연결되고 않도록 하여 밸런싱을 수행하는 경우에만 배터리부(110)와 밸런싱 배터리(130)의 회로를 연결하는 별도의 스위치를 더 구비할 수도 있다.The battery unit 10 is connected to each battery cell for controlling balancing of the battery. When the
여기서, 스위치의 종류는 한정되지 않으며, 예컨대 기계식 릴레이, 포토모스 릴레이, 솔리드 스테이트 릴레이, BJT, MOSFET 등으로 구성할 수 있다.Here, the type of the switch is not limited and can be, for example, a mechanical relay, a photo MOS relay, a solid state relay, a BJT, a MOSFET and the like.
밸런싱 배터리(130)는 제어부(120)의 마이크로프로세서(140)에 공급되던 배터리부(110)의 전기 에너지가 작동전압 보다 낮거나 고장전압보다 높은 경우, 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어난다는 판단에 기초해 마이크로프로세서(140)에 전기 에너지를 공급할 수 있다. The balancing
여기서, 작동전압은 마이크로프로세서(140)를 구동하는데 필요한 최소의 전압을 의미하며, 고장전압은 마이크로프로세서(140)가 과도한 전압으로 인해 작동중단을 일으킬 수 있는 전압을 의미할 수 있다.Here, the operating voltage means a minimum voltage required to drive the
마이크로프로세서(140)는 전자 기기에 포함된 배터리 및 배터리 관리 시스템 이외의 다른 구성부를 제어하고 정보를 처리할 수 있다. 배터리부(110), 제어부(120) 및 밸런싱 배터리(130)로 구성되는 배터리 시스템과는 별도로 구비될 수 있다. 예를 들어, 마이크로프로세서(140)는 자동차 엔진과 같은 자동차의 부품을 제어하기 위한 ECU(Electronic Control Unit)일 수 있다.The
여기서, 마이크로프로세서(140)는, 예를 들어 모바일프로세서, 디지털 신호 처리기, 마이크로콘트롤러 등을 들 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the
또한, 다른 일 실시 예에 따르면, 마이크로프로세서(140)의 전력 공급 방식 변경의 제어를 위해 마이크로프로세서(140)와 밸런싱 배터리(130) 사이에 위치하며, 스위치(도시되지 않음)가 온(ON)상태인 경우에는 밸런싱 배터리(130)의 전기 에너지가 마이크로프로세서(140)에 공급되고, 스위치가 오프(OFF)상태인 경우에는 밸런싱 배터리(130) 의 전기 에너지가 마이크로프로세서(140)에 공급되지 않도록 하는 별도의 스위치를 더 구비할 수도 있다. According to another embodiment, a switch (not shown) is located between the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로프로세서(140) 백업 전원을 공급하는 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 2 is a view schematically showing a step of supplying backup power to the
일 실시 예에 따르면, 먼저 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는지 여부를 판단할 수 있다(S201).According to an exemplary embodiment, the
예를 들어, 마이크로프로세서(140)에 공급되던 배터리부(110)의 전기 에너지가 작동전압 보다 낮은 값을 갖거나 고장전압보다 높은 경우, 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어난다고 판단할 수 있다.For example, when the electric energy of the
여기서, 작동전압은 마이크로프로세서(140)를 구동하는데 필요한 최소의 전압을 의미하며, 고장전압은 마이크로프로세서(140)가 과도한 전압으로 인해 작동중단을 일으킬 수 있는 전압을 의미할 수 있다.Here, the operating voltage means a minimum voltage required to drive the
그리고 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원 공급 방식을 상기 밸런싱 배터리가 공급하도록 변경할 수 있다(S202). When the power supplied to the
예를 들어, 마이크로프로세서에 전원을 공급하던 주 전력의 공급을 차단하고, 마이크로프로세서에 밸런싱 배터리가 전원을 대신 공급할 수 있다.For example, the main power that was supplying power to the microprocessor could be cut off, and a balancing battery could be supplied to the microprocessor instead.
또한, 마이크로프로세서(140)의 전력 공급 방식 변경을 위해 스위치(도시되지 않음)가 온(ON)상태인 경우에는 밸런싱 배터리(130)의 전기 에너지가 마이크로프로세서(140)에 공급되고, 스위치가 오프(OFF)상태인 경우에는 밸런싱 배터리(130) 의 전기 에너지가 마이크로프로세서(140)에 공급되지 않도록 하는 별도의 스위치를 제어하는 단계를 더 포함할 수도 있다. Also, when the switch (not shown) is in the ON state for changing the power supply mode of the
그리고 나서, 밸런싱 배터리가 상기 마이크로프로세서(140)에 전원을 공급할 수 있다(S203).Then, a balancing battery can supply power to the microprocessor 140 (S203).
일 실시 예에 따르면, 마이크로프로세서(140) 백업 전원을 공급하는 단계는 마이크로프로세서(140)에 공급되는 전원이 정상으로 돌아올 경우, 다시 전력 공급 방식을 종전의 전원으로 되돌리는 단계를 더 포함할 수도 있다According to one embodiment, the step of supplying backup power to the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 배터리(130)를 이용하여 밸런싱을 수행하는 단계를 도시한 도면이다.FIG. 3 is a view illustrating a step of performing balancing using a balancing
일 실시 예에 따르면, 배터리 관리 시스템(100)은 먼저 배터리부(110)로부터 상기 밸런싱 배터리(130) 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정할 수 있다(S301). According to one embodiment, the
이후, 배터리 관리 시스템(100)은 제1 임계값과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 높은 경우를 판단할 수 있다(S302). 여기서, 제1 임계값은 기 설정된 전압값을 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀의 전압이 제1 임계값 이상인 경우, 해당 배터리 셀에 과전압이 발생한 것으로 판단할 수 있다.Thereafter, the
만약, 배터리 셀(111)의 전압이 제1 임계값보다 크다고 판단되는 경우, 해당 배터리 셀(111)의 전기 에너지를 이용하여 밸런싱 배터리(130)를 충전시킬 수 있다. 과전압이 발생한 배터리 셀(111)의 전기 에너지를 이용하여 밸런싱 배터리(130)를 충전시킴으로써, 배터리 관리 시스템(100)은 과전압이 발생한 배터리 셀(111)의 방전을 수행할 수 있다(S303).If it is determined that the voltage of the
만약, 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀(111)의 전압이 제1 임계값보다 크지 않다고 판단되는 경우에는 제2 임계값과 비교함으로써, 상기 배터리 셀에 저전압 상태가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다(S304). 여기서, 제2 임계값은 기 설정된 전압값으로서, 제1 임계값보다 낮은 값을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀의 전압이 제2 임계값보다 작은 경우, 해당 배터리 셀에 저전압이 발생한 것으로 판단할 수 있다.If it is determined that the voltage of the
만약, 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀(111)의 전압이 기 설정된 전압 보다 작다고 판단되는 경우에는 밸런싱 배터리(130)의 충전을 수행할 수 있다(S305).If it is determined that the voltage of the
여기서, 밸런싱 배터리(130)를 이용하여 밸런싱을 수행하는 단계는 배터리 셀의 충전 및 방전을 위해 스위치(도시되지 않음)를 제어를 수행하는 단계를 더 포함할 수도 있다.Here, performing the balancing using the balancing
만약, 배터리 셀(111)의 전압이 기 설정된 전압 보다 작지 않다고 판단되는 경우 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀이 저전압 및 고전압 상태가 아닌 것으로 판단하고 밸런싱 배터리(130)를 이용한 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하지 않는 상태를 유지할 수 있다.If it is determined that the voltage of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기 지정된 전압과 비교해 배터리 셀의 전압이 높을 경우, 복수의 배터리 셀의 전기 에너지를 밸런싱 배터리에 공급하는 예를 도시한 도면이다.4 is a view illustrating an example of supplying electric energy of a plurality of battery cells to a balancing battery when a voltage of the battery cell is higher than a pre-designated voltage according to an embodiment of the present invention.
일 실시 예에 따르면, 배터리 셀(111)의 전압이 제1 임계값보다 크다고 판단되는 경우, 해당 배터리 셀(111)의 전기 에너지를 이용하여 밸런싱 배터리(130)를 충전시킬 수 있다. 과전압이 발생한 배터리 셀(111)의 전기 에너지를 이용하여 밸런싱 배터리(130)를 충전시킴으로써, 배터리 관리 시스템(100)은 과전압이 발생한 배터리 셀(111)의 방전을 수행할 수 있다. 여기서, 제1 임계값은 기 설정된 전압값을 의미할 수 있다.According to an embodiment, when it is determined that the voltage of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기 지정된 전압과 비교해 배터리 셀의 전압이 낮은 경우, 밸런싱 배터리의 전기 에너지를 복수의 배터리 셀에 공급하는 예를 도시한 도면이다.5 is a view showing an example of supplying electric energy of a balancing battery to a plurality of battery cells when the voltage of the battery cell is low compared to a pre-designated voltage according to an embodiment of the present invention.
일 실시 예에 따르면, 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀(111)의 전압을 제2 임계값과 비교함으로써, 상기 배터리 셀에 저전압 상태가 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 제2 임계값은 기 설정된 전압값으로서, 제1 임계값보다 낮은 값을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀의 전압이 제2 임계값보다 작은 경우, 해당 배터리 셀에 저전압이 발생한 것으로 판단하고 밸런싱 배터리(130)의 충전을 수행할 수 있다.According to one embodiment, the
이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken as limitations. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100: 배터리 관리 시스템
110: 배터리부
111: 배터리 셀
120: 제어부
130: 밸런싱 배터리
140: 마이크로프로세서100: Battery management system
110: Battery section
111: Battery cell
120:
130: Balancing battery
140: Microprocessor
Claims (8)
상기 전자 기기를 제어하는 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 상태를 판단하는 제어부; 및
상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상을 충전 또는 방전시킴으로써 상기 복수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하고, 상기 제어부의 판단에 기초하여 상기 마이크로프로세서에 전기 에너지를 공급하는 밸런싱 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
A battery unit including a plurality of battery cells and providing electrical energy to the electronic equipment;
A control unit for determining a state of a power source supplied to the microprocessor for controlling the electronic device; And
And a balancing battery for balancing the plurality of battery cells by charging or discharging at least one of the plurality of battery cells and supplying electrical energy to the microprocessor based on a determination of the control unit. Management system.
상기 제어부는,
상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는지 여부를 감지하고, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 범위를 벗어나는 경우, 상기 밸런싱 배터리가 상기 마이크로프로세서에 전원을 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the microprocessor detects whether the power supplied to the microprocessor is out of a predetermined range and causes the balancing battery to supply power to the microprocessor when the power supplied to the microprocessor is out of the range. Management system.
상기 제어부는,
상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 낮은 경우, 상기 밸런싱 배터리의 전기 에너지를 상기 복수의 배터리 셀에 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the controller is configured to measure the voltage of the balancing battery and the battery cells from the battery unit and supply the electric energy of the balancing battery to the plurality of battery cells when the voltage of the battery cell is lower than a predetermined voltage, Battery management system.
상기 제어부는,
상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 높을 경우, 상기 복수의 배터리 셀의 전기 에너지를 상기 밸런싱 배터리에 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the control unit measures the voltage of the balancing battery and the battery cells from the battery unit and supplies the electric energy of the plurality of battery cells to the balancing battery when the voltage of the battery cell is higher than a predetermined voltage Battery management system.
(a) 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원의 상태를 상기 제어부가 판단하는 단계;
(b) 상기 제어부의 판단에 기초하여, 상기 마이크로프로세서에 상기 밸런싱 배터리가 전기 에너지를 제공하는 단계; 및
(c) 상기 복수의 배터리 셀 중 하나 이상을 충전 또는 방전시킴으로써 상기 복수의 배터리 셀들의 밸런싱을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
A battery management system comprising a battery unit including a plurality of battery cells, a control unit for determining a state of a power source supplied to the microprocessor, and a balancing battery for supplying electrical energy to the microprocessor and performing balancing of the battery cells. In the control method,
(a) determining, by the control unit, a state of a power source supplied to the microprocessor;
(b) providing the balancing battery with electrical energy to the microprocessor based on the determination of the controller; And
(c) performing balancing of the plurality of battery cells by charging or discharging at least one of the plurality of battery cells.
상기 제어부가 판단하는 단계는,
상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 에너지를 제공하는 단계는,
상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원이 기 설정된 범위를 벗어나는 경우, 상기 마이크로프로세서에 공급되는 전원 공급 방식을 상기 밸런싱 배터리가 공급하도록 변경하는 단계; 및
상기 밸런싱 배터리가 상기 마이크로프로세서에 전원을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the step of determining, by the control unit,
Determining whether power supplied to the microprocessor is out of a predetermined range; And
Wherein providing energy comprises:
Changing the power supply mode supplied to the microprocessor to supply the balancing battery when the power supplied to the microprocessor is out of a predetermined range; And
And the balancing battery supplying power to the microprocessor.
상기 제어부가 판단하는 단계는,
상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 낮은 경우를 판단하는 단계; 및
상기 에너지를 제공하는 단계는,
상기 밸런싱 배터리의 전기 에너지를 상기 배터리 셀에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the step of determining, by the control unit,
Measuring a voltage of the balancing battery and the battery cells from the battery unit, comparing the voltage of the balancing battery and the battery cells to a predetermined voltage, and determining whether the voltage of the battery cell is low; And
Wherein providing energy comprises:
And supplying electric energy of the balancing battery to the battery cell.
상기 제어부가 판단하는 단계는,
상기 배터리부로부터 상기 밸런싱 배터리 및 상기 배터리 셀들의 전압을 측정하고, 기 지정된 전압과 비교해 상기 배터리 셀의 전압이 높은 경우를 판단하는 단계; 및
상기 에너지를 제공하는 단계는,
상기 배터리 셀들의 전기 에너지를 상기 밸런싱 배터리에 공급 할 수 있도록 상기 제어부가 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the step of determining, by the control unit,
Measuring a voltage of the balancing battery and the battery cells from the battery unit, and comparing the voltage of the battery cell with a predetermined voltage; And
Wherein providing energy comprises:
And determining that the control unit is capable of supplying the electric energy of the battery cells to the balancing battery.
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|---|---|---|---|---|
| CN110293879A (en) * | 2019-06-06 | 2019-10-01 | 浙江飞碟汽车制造有限公司 | A kind of battery system SOP dynamic adjusting method |
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- 2016-09-21 KR KR1020160120818A patent/KR102202769B1/en active Active
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