JP4342583B2 - バッテリー管理システム及びバッテリー管理システムの駆動方法 - Google Patents

バッテリー管理システム及びバッテリー管理システムの駆動方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4342583B2
JP4342583B2 JP2007276910A JP2007276910A JP4342583B2 JP 4342583 B2 JP4342583 B2 JP 4342583B2 JP 2007276910 A JP2007276910 A JP 2007276910A JP 2007276910 A JP2007276910 A JP 2007276910A JP 4342583 B2 JP4342583 B2 JP 4342583B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cell
cell balancing
cells
balancing
management system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007276910A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008220151A (ja
Inventor
元碩 崔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Publication of JP2008220151A publication Critical patent/JP2008220151A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4342583B2 publication Critical patent/JP4342583B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/16Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to battery ageing, e.g. to the number of charging cycles or the state of health [SoH]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22Balancing the charge of battery modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/005Detection of state of health [SOH]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545Temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547Voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549Current
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明はバッテリー管理システムに関し、特に、電気エネルギーを利用する自動車に用いられるバッテリー管理システム及びその駆動方法に関する。
ガソリンや重油を主燃料として使用する内燃エンジンを利用する自動車は、大気汚染など公害発生に深刻な影響を与えている。従って、最近は公害発生を減らすために、電気自動車またはハイブリッド(Hybrid)自動車の開発に多くの努力をしている。
電気自動車は、バッテリー(battery)から出力される電気エネルギーによって動作するバッテリーエンジンを利用する自動車である。このような電気自動車は、充放電ができる多数の2次電池(cell)が一つのパック(pack)で形成されたバッテリーを主動力源として利用するため、排気ガスが全く発生せず、騒音がとても小さい長所がある。
一方、ハイブリッド自動車は、内燃エンジンを利用する自動車と電気自動車の中間段階の自動車であり、2種類以上の動力源、例えば内燃エンジン及びバッテリーからエネルギーを印加されて駆動されるモータを使用する自動車である。
このようにバッテリーを動力源として利用する自動車は、出力電力向上のために2次電池(CELL)の数が段々増加しており、接続された多数のセルを効率的に管理できるバッテリー管理システム(Battery Management System、以下、BMS)を要する。
特に、多数のセルが直列接続されている場合、セル間のバランシングが重要な問題になる。セル間のバランシングは、バッテリーを構成する複数のセルから発生する各々の電圧の間に差が許容範囲内にあるように維持することを意味する。セル間のバランシングは、以下、「セルバランシング」という。セルバランシングは、バッテリーの寿命及び出力電力と密接な関連がある。セルバランシングが行われないセルは劣化して、結局バッテリーの寿命を短縮させ、出力電力を減少させる。
また、従来のセルバランシング方法は、メインコントローラーの制御により形成された放電経路を利用する。この時、放電経路は抵抗を含む。この時、メインコントローラーは各セル電圧を、比較器を用いて、所定の電圧と比較した結果を利用して、セルバランシングの可否を判断する。そのために、セルバランシングに多くの時間を要する。そして、バッテリーを構成する複数のセルの数が増加することによって、セルバランシングに必要な回路の構成が増加し、これを制御するためのメインコントローラーとこれらの間の情報交換のための別途の配線などが必要になる。また、セルの個数が増加すれば、新たなメインコントローラーが必要な問題点がある。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、バッテリーのセルバランシングを効率的に、かつ正確に遂行できる、新規かつ改良されたバッテリー管理システム及びバッテリー管理システムの駆動方法を提供することにある。また本発明の別の目的とするところは、セルの数が変わってもセルバランシングを遂行するための構成を新たに追加すること無くセルバランシングを遂行できる、新規かつ改良されたバッテリー管理システム及びバッテリー管理システムの駆動方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、自動車に動力を供給し、複数のセルを含むバッテリーを管理するバッテリー管理システムにおいて、複数のセルのセル電圧を測定するセンシング部を含み、センシング部で測定された複数のセル電圧に応じてセルバランシングを要する少なくとも一つの第1セルを検出して、自動車の運行モードに応じて他の方法で少なくとも一つの第1セルのセルバランシングを遂行することを特徴とするバッテリー管理システムが提供される。
上記バッテリー管理システムは、センシング部で測定された複数のセル電圧を各々正常範囲と比較して、複数のセルの中から第1セルを検出するセルバランシング判断部と、自動車の運行モードが一時停車モードまたは走行モードの場合、第1セルの電圧を放電させるように制御するセルバランシング制御部と、セルバランシング制御部の制御により第1セルの電圧を放電させるセルバランシング部と、を含んでいてもよい。
自動車の運行モードが停車モードの場合、セルバランシング判断部は複数のセルの中から過充電セルまたは過放電セルを検出して、セルバランシング部は、過充電セルからエネルギーを受けて、過放電セルに過充電セルから受けたエネルギーを伝達してもよい。
セルバランシング部は、複数のセルに各々第1端が接続されており、第1出力端に第2端が接続された複数の第1セルバランシングスイッチと、複数のセルに各々第1端が接続されており、第2出力端に第2端が接続された複数の第2セルバランシングスイッチと、自動車の運行モードが一時停車モードまたは走行モードの場合、第1セルを放電させる第1セルバランシング駆動部と、自動車の運行モードが停車モードの場合、過充電セルから受けたエネルギーを過放電セルに伝達する第2セルバランシング駆動部と、第1セルバランシング駆動部と第1出力端及び第2出力端を接続する第1リレーと、第2セルバランシング駆動部と第1出力端及び第2出力端を接続する第2リレーと、を含んでいてもよい。
セルバランシング制御部は、自動車の運行モードが一時停車モードまたは走行モードの場合、第1リレーを導通させて、複数のセルバランシングスイッチの中から第1セルに対応する第1セルバランシングスイッチ及び第2セルバランシングスイッチを導通させてもよい。
第1セルバランシング駆動部は、第1リレーの一端にその一端が接続された第1抵抗と、第1リレーの一端及び第1抵抗の一端にその一端が接続された第2抵抗と、第2抵抗の他端に第1電極が接続され、第1リレーの他端に第2電極が接続されている第1トランジスタと、第1抵抗の他端に第1電極が接続された第2トランジスタと、第1トランジスタの制御電極と第2電極との間に接続され、第2トランジスタの第2電極に接続されている第3抵抗と、第2トランジスタとフォトカプラーを構成するフォトダイオードと、フォトダイオードのアノード電極に接続されている第1電源と、フォトダイオードのカソード電極に一端が接続されている第4抵抗と、第4抵抗の一端及びフォトダイオードのカソード電極にその一端が接続されている第5抵抗と、を含んでいてもよい。
セルバランシング制御部は、第4抵抗の他端に放電制御信号を印加し、放電制御信号によってフォトダイオードに駆動電流が流れてもよい。
駆動電流に応じて第2トランジスタにバイアス電流が流れて、バイアス電流と第3抵抗によって第1トランジスタの制御電極と第2電極に印加されるバイアス電圧によって第1トランジスタが導通されてもよい。
第1トランジスタが導通されると、第2抵抗と第1トランジスタを含む放電経路によって第1セルの電荷が放電されて、第1セルの電圧が減少してもよい。
セルバランシング制御部は、自動車の運行モードが停車モードの場合に第2リレーを導通させ、複数のセルバランシングスイッチの中の過充電セルに対応する第1及び第2セルバランシングスイッチを導通させ、過充電セルが正常範囲に到達すると、第1及び第2セルバランシングスイッチを遮断させてもよい。
セルバランシング制御部は、第1及び第2セルバランシングスイッチが遮断された後に複数の第1セルバランシングスイッチの中の過放電セルに対応する第3セルバランシングスイッチ及び複数の第2セルバランシングスイッチの中の過放電セルに対応する第4セルバランシングスイッチを導通させてもよい。
セルバランシング制御部は、過放電セルが正常範囲に達すると第3セルバランシングスイッチ及び第4セルバランシングスイッチを遮断させてもよい。
第2セルバランシング駆動部は、第2リレーの一端にその一端が接続され、第2リレーの他端にその他端が接続されているインダクタを含み、インダクタは導通された第1及び第2セルバランシングスイッチ及び導通された第2リレーを通して伝えられるエネルギーを貯蔵してもよい。
インダクタに貯蔵されたエネルギーは、導通された第3セルバランシングスイッチ及び第4セルバランシングスイッチ並びに導通された第2リレーを通して過放電セルに伝達してもよい。
第2セルバランシング駆動部は、インダクタに電気的に並列接続されているキャパシタをさらに含んでいてもよい。
複数のセルに各々接続され、バッテリー管理システムと複数のセルを各々接続する接続ポート部をさらに含んでいてもよい。
バッテリー管理システムは、一つのチップで構成されていてもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、自動車に動力を供給し、複数のセルを含むバッテリーを管理するバッテリー管理システムの駆動方法において、a)自動車の運行モードを判断する段階と、b)複数のセルの電圧を各々センシングする段階と、c)複数のセルの中からセルバランシングを要するセルを判断する段階と、d)自動車の運行モードに応じて、他の方法で複数のセルの中のセルバランシングが必要であると判断されたセルのセルバランシングを遂行する段階と、を含むことを特徴とするバッテリー管理システムの駆動方法が提供される。
a)段階において、自動車の運行モードが停車モードの場合、c)段階は複数のセル中の過充電及び過放電セルを検出する段階を含み、d)段階は過充電セルのエネルギーを過放電セルに伝達して、過充電セル及び過放電セルのセルバランシングを遂行する段階を含んでいてもよい。
a)段階において、自動車の運行モードが一時停車モードまたは走行モードの場合、c)段階は複数のセルの中の過充電セルを検出する段階を検出し、d)段階は過充電セルを放電させてセルバランシングを遂行する段階を含んでいてもよい。
以上説明したように本発明によれば、自動車の運行モードによりセルバランシングを行う。それにより、セル間の均等化及びセルバランシングを効率的に行なうことができる。
また、バッテリー管理システムを1つのチップで構成して、セルの数が増加しても、交替せずに用いることができるバッテリー管理システムを提供できる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
明細書全体で、ある部分が他の部分と「接続」されているという時、これは「直接に接続」されている場合だけでなく、その中間に他の素子を間において「電気的に接続」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは特に反対記載がない限り、他の構成要素を除かずに他の構成要素をさらに包含できるのを意味する。
図1は本発明の一実施形態によるバッテリー、BMS及びBMSの周辺装置を概略的に示す図である。本発明の一実施形態によるBMSは一つのチップで構成されている。
まず、バッテリー2は複数の電池セルが互いに直列に接続された複数のサブパック(2a〜2h)、出力端子(2_OUT1)、出力端子(2_OUT2)及びサブパック(2d)とサブパック(2e)の間に備えられる安全スイッチ(2_SW)を含む。ここでサブパック(2a〜2h)は、例えば図1においては8つ示し、サブパックは複数の電池セルを一つのグループとして示したが、本発明はこれに限定されるのではない。また、安全スイッチ(2_SW)はサブパック(2d)とサブパック(2e)の間に備えられるスイッチで、バッテリーを交替したり、バッテリーに対する作業を遂行したりする時に作業者の安全のために手動的に遮断できるスイッチである。本実施形態では、サブパック(2d)とサブパック(2e)の間に安全スイッチ(2_SW)が備えられるが、本発明はこれに限定されるのではない。出力端子(2_OUT1)及び出力端子(2_OUT2)はインバータ8と接続される。
電流センサー3は、バッテリー2の出力電流量を測定してBMS1のセンシング部10より出力する。具体的に、電流センサー3はホール(Hall)素子を利用して電流を測定し、測定された電流に対応するアナログ電流信号に出力するHall CT(Hall current transformer)でありうる。電流センサー3は、BMS1で測定されたバッテリー電流に関する情報を伝達する。
冷却ファン4は、BMS1の制御信号に基づいて、バッテリー2の充放電によって発生する熱を冷却して、温度上昇によるバッテリー2の劣化及び充放電効率の低下を防止する。
ヒューズ5は、バッテリー2の断線または短絡によって過電流がバッテリー2に伝えられるのを防止する。つまり、過電流が発生すると、ヒューズ5は断線されて過電流がバッテリー2に伝えられるのを遮断する。
メインスイッチ6は、過電圧、過電流、高温など異常が発生すると、BMS1の制御信号に基づいてバッテリー2を遮断する。
BMS1は、センシング部10と、MCU(Micro control unit)20と、内部電源供給部30と、セルバランシング部40と、貯蔵部50と、通信部60と、保護回路部70と、パワーオンリセット部80、及び外部インターフェース90と、を含む。そして、接続ポート部15を通して、複数のセルに各々電気的に接続されている。本発明の一実施形態による接続ポート部15は、セルの数以上の接続端子を含んでいる。以下、複数の接続端子の中、セルに接続された複数の接続端子をセル接続端子という。
センシング部10は、バッテリーを構成する複数のセルに各々複数のセル接続端子を通して電気的に接続されており、各電池セル電圧及びバッテリー端子電圧を測定し、電流センサー3から印加される電気信号を利用してバッテリー電流を測定する。また、セルの温度及びバッテリーの温度を測定する。センシング部10は、セル電圧と、バッテリー端子電圧と、バッテリー電流と、及びセルの温度などをMCU20に印加する。バッテリー端子電圧は、出力端子(2_OUT1)と出力端子(2_OUT2)の間の電圧であり、バッテリー電流はバッテリーに流れる電流を意味する。
MCU20は、センシング部10から印加されたバッテリー電流と、バッテリー端子電圧と、各電池セル電圧と、セル温度及び周辺温度に基づいてバッテリー2の充電状態(state of charging、以下、SOC)と、健康状態(state of health、以下、SOH)等を推定して、バッテリー2の状態を知らせる情報を生成して自動車のMTCU7に印加する。そうすると、自動車のMTCU7はMCU20から伝えられたSOC及びSOHに基づいて、バッテリー2の充電または放電を制御する。本発明の一実施形態によるMCU20は、接続ポート部15のセル接続端子とセルが各々接続されると、セルの数を認識できる。このように認識されたセルの数に合わせて、セルバランシング部40を制御するための信号を生成する。セルバランシング部40の具体的な構成及び動作は後述する。
内部電源供給部30は、一般に補助バッテリーを利用してBMS1が動作するために要するバイアス電圧などを印加するための電源を供給する装置である。
セルバランシング部40は、各セルの充電状態の均衡をとる。つまり、充電状態が正常範囲から外れたセルを充電及び放電させて、基準範囲に入るように制御する。ここで正常範囲とは、バッテリー端子電圧、SOC、SOH、及び温度などを考慮して、設定される範囲であってもよい。また、複数のセル電圧の平均値を基準に所定の範囲を基準範囲に設定できる。そして、セルバランシング部40は、各セルの電圧に関する情報を受けたMCU20の制御信号に従って動作したり、セルバランシング部40がセンシング部10からセル電圧に関する情報を直接受け取り、各セルのセルバランシングの可否を判断して、セルバランシングを制御したりできる。セルバランシング部40は各セルに、複数のセル接続端子を通して電気的に接続されている。本発明の一実施形態によるセルバランシング部40は、自動車の運行モードに応じてセルバランシング方法が異なる。以下、本発明の一実施形態によるバッテリー管理システム及びその駆動方法に対する具体的な説明は、図2〜図5を参照して後述する。
貯蔵部50は、BMS1の電源が遮断されると、現在のSOC、SOHなどのデータを貯蔵する。ここで貯蔵部50は、電気的に読み込んだり削除したりできる非揮発性貯蔵装置としてEEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)であってもよい。
通信部60は自動車のMTCU7との通信を行う。保護回路部70はファームウエア(firmware)を利用して、外部の衝撃、過電流、過電圧、及び低電圧などからバッテリー2を保護するための回路である。パワーオンリセット部80は、BMS1の電源が点灯されると、全体システムをリセットする。外部インターフェース90は、冷却ファン4、メインスイッチ6等のBMSの補助装置をMCU20に接続する装置である。本実施形態では、冷却ファン4及びメインスイッチ6だけを示したが、これに限定されるのではない。
MTCU7は、車両のアクセル、ブレーキ、車両速度などの情報に基づいて、トルク程度を決め、モータゼネレータ9の出力がトルク情報に合うように制御する。つまり、MTCU7は、インバータ8のスイッチングを制御して、モータゼネレータ9の出力がトルク情報に合うように制御する。また、MTCU7は、BMS1の通信部60を通してMCU20から伝えられるバッテリー2のSOCを受けて、バッテリー2のSOCが目標値(例えば55%)となるように制御する。例えば、MCU20から伝えられたSOCが55%以下の場合、インバータ8のスイッチを制御して、電力をバッテリー2の方向に出力させてバッテリー2を充電させ、この時バッテリー電流は「+」の値である。一方、SOCが55%以上の場合、インバータ8のスイッチを制御して、電力をモータゼネレータ9方向に出力させてバッテリー2を放電させ、この時バッテリー電流は「−」の値である。
インバータ8は、MTCU7の制御信号に基づいて、バッテリー2を充電または放電させる。
モータゼネレータ9は、バッテリー2の電気エネルギーを利用して、MTCU7から伝えられるトルク情報に基づいて自動車を駆動する。
このように、本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムは、MTCU7にバッテリーに関する情報及び充放電を制御するための信号を印加して、MTCU7が充放電を行うように制御する。また、BMS1で、各セルのセルバランシングはセンシング部10、セルバランシング部40及びMCU20等を利用して行われる。
以下、図2〜図5を参照して、本発明の一実施形態によるセルバランシングを遂行するための構成及び動作について説明する。以下、BMSと複数のセルがセル接続端子を通して、電気的に接続されたとして説明する。図2及び図3では、図示の便宜のために接続ポート部15は省略する。
図2は、本発明の一実施形態によるBMS1においてセルバランシングに直接的に関与する構成要素である、センシング部10、セルバランシング部40、及びMCU20を示した図である。複数のセルの両端に接続された導線は、センシング部10及びセルバランシング部40に接続されており、センシング部10はMCU20に接続されていて、測定されたセル電圧を印加する。そして、セルバランシング部40は共通処理装置(バッテリー管理システム)内のMCU20に接続されている。MCU20は、MTCU7から自動車の運行モードに応じる情報を受け取る。本発明の一実施形態では、MCU20がセンシング部10からセル電圧に関する情報を受け、セルバランシングの必要性を判断して、セルバランシングを制御すると説明する。しかし、本発明はこれに限定されることなく、セルバランシング部40は独自的に共通処理装置内にマイクロコントロールユニットを別途に含み、センシング部10から伝えられるセル電圧に関する情報、及びMTCU7から自動車の運行モードに関する情報を受けて、セルバランシングの必要の可否を判断して、自動車の運行モードに応じるセルバランシングを制御及び遂行してもよい。つまり、図2に示されたMCU20のセルバランシング判断部210及びセルバランシング制御部220は、セルバランシング部40に直接含まれていてもよい。
具体的に、センシング部10は、各セルの電圧を測定して、生成したセル電圧信号(SCV)をセルバランシング判断部210に印加する。セルバランシング判断部210は、セル電圧信号(SCV)の電圧を正常範囲と比較する。セルバランシング判断部210は、比較結果、セル電圧信号(SCV)の電圧が正常範囲から外れると、セルバランシングを要すると判断する。セル電圧信号(SCV)が正常範囲から外れて、小さい値を有する場合、当該セルを放電対象セルと判断し、セル電圧信号(SCV)が正常範囲から外れて、大きい値を有する場合、当該セルを充電対象セルと判断する。セルバランシング制御部220は、セルバランシング判断部210からセルバランシングを要するセルに関する情報を受けて、セルバランシング部40にセルバランシング制御信号(CBS)を伝える。セルバランシング制御部220は、MTCU7から伝えられる自動車の運行モードに関する情報及びセルバランシングを要するセルに関する情報により、セルバランシング制御信号(CSD)を生成して、セルバランシング部40に印加する。本発明の一実施形態による自動車の運行モードは、停車モード、走行モード、及び一時停車モードに区分する。自動車の運行モードが停車モードである場合は、一般に駐車をした後の自動車の動作が停止した状態であり、一時停車は、運行中に赤信号等で一時停止した段階を意味する。本発明の一実施形態によるBMS1は、自動車の運行モードが停車モード、走行モード、及び一時停車モードである場合に、それぞれのモードにおいてセルバランシングを要するセルを検出して、セルバランシングを行う。そして、自動車の運行モードに応じるセルバランシング方法を異ならせて、それによる制御信号(CSD)は異なるが、具体的な説明は図3を参照して後述する。その他に、セルバランシング制御部220は、セルバランシングを要すると判断されたセルとセルバランシング部の接続を制御する接続制御信号(CSS)を生成して、セルバランシング部40に印加し、セルバランシングのためのセルの放電を制御するための放電制御信号(CB)を生成して、セルバランシング部40に印加する。
図3は本発明の一実施形態による自動車の運行モードによりセルバランシングを遂行するバッテリー管理システムを示した図である。バッテリー2は40個のセル(CELL1〜CELL40)を含み、5個のセルを一単位として一つのパックを構成する。従って、バッテリー2は8個のパック(2a〜2h)で構成される。
セルバランシング部40は、複数のセルバランシング多重化部410、セルバランシング接続部420、第1セルバランシング駆動部430、及び第2セルバランシング駆動部440を含む。
セルバランシング多重化部410は、複数の管理対象セルから1個のセルを選択して共通処理装置に接続し、測定または充放電させるためのマルチプレクサであり、管理対象セルの個数を自由に設定できる1チップの共通処理装置で多数のセルを管理するために用いられる。このため、複数のセルバランシングスイッチ(SH1〜SH40、SL1〜SL40)を含み、複数のセルバランシングスイッチ(SH1〜SH40、SL1〜SL40)は接続制御信号(CSS)により導通/遮断される。セルバランシングスイッチ(SH1)の一端はセル(CELL1)の一端に接続されており、セルバランシングスイッチ(SH1)の他端は第1出力端(H)に電気的に接続されている。そして、セルバランシングスイッチ(SL1)の一端はセル(CELL1)の他端に接続されており、セルバランシングスイッチ(SL1)の他端は第2出力端(L)に電気的に接続されている。同様な方式で、複数のセルバランシングスイッチ(SH1〜SH40)は、各々対応するセルの一端に電気的に接続されており、他端は第1出力端(H)に電気的に接続されている。同様に、複数のセルバランシングスイッチ(SL1〜SL40)は、各々対応するセルの一端に接続されており、他端は第2出力端(L)に電気的に接続されている。複数のセルバランシングスイッチ(SH1〜SH40、SL1〜SL40)は、セルバランシング制御部220から伝えられた接続制御信号(CSS)に応じて導通/遮断される。本発明の一実施形態による接続制御信号(CSS)は、複数のセルバランシングスイッチ(SH1〜SH40、SL1〜SL40)に各々対応する複数の信号のことをいう。具体的に、セルバランシング判断部210が、セル(CELL3)がセルバランシングの必要があると判断すると、セルバランシング制御部220はセルバランシングスイッチ(SH3、SL3)を導通させる接続制御信号(CSS)をセルバランシングスイッチ(SH3、SL3)に印加する。以下、セルバランシングスイッチ(SH3、SL3)が導通されて、第1出力端(H)と第2出力端(L)はセル(CELL3)の両断に各々接続される。
セルバランシング接続部420は共通処理装置の部品であって、セルバランシング多重化部410の第1及び第2出力端(H、L)、共通処理装置の部品である第1セルバランシング駆動部430及び第2セルバランシング駆動部440に接続されている。セルバランシング接続部420は、第1リレー及び第2リレー(R1、R2)を含み、第1リレー及び第2リレー(R1、R2)の入力端(H1、H2)は第1出力端(H)に接続されており、第1リレー及び第2リレーの入力端(L1、L2)は第2出力端(L)に接続されている。第1リレー及び第2リレー(R1、R2)はセルバランシング制御信号(CSD)により動作する。具体的に、セルバランシング制御信号(CSD)は、自動車の運行モードが一時停車モードの場合には、第1リレー(R1)を導通させて、第1セルバランシング駆動部430とセルバランシングを要するセルを電気的に接続する。第1セルバランシング駆動部430はセルと接続されると、抵抗を利用した放電経路を形成して、セルの電圧を減少させて、正常範囲に入るようにする。この時、セルバランシングを要するセルの放電の開始と終了を制御する放電制御信号(CB)が第1セルバランシング駆動部430に伝えられる。そして、自動車の運行モードが停車モードの場合には、セルバランシング制御信号(CSD)は第2リレー(R2)を導通させて、第2セルバランシング駆動部440とセルバランシングを要するセルを電気的に接続する。第2セルバランシング駆動部440は、自動車の運行モードが停車モードの時、セルバランシングを要するセルの中から高い電圧のセルのエネルギーを受けて、セルバランシングを要するセルの中の低い電圧のセルにエネルギーを伝達する。以下、高い電圧のセルの電圧は減少し、低い電圧のセルの電圧は上昇して、複数のセルの電圧が各々正常範囲に収まる。
以下、図4を参照して、第1セルバランシング駆動部430を具体的に説明する。図4は複数のセル中にセル(CELLi)がセルバランシングを要する場合、第1リレー(R1を通して、セル(CELLi)と第1セルバランシング駆動部430が接続されていることを示した図である。
図4に示したように、第1セルバランシング駆動部430は、複数の抵抗(R1〜R5)と、フォトカプラー(photo coupler)を構成する第2トランジスタ及びフォトダイオード(photo diode)と、第1トランジスタと、を含む。第1セルバランシング駆動部430は放電制御信号(CB)によって制御される。
具体的に、セルバランシング判断部210がセル(CELLi)のセルバランシングを要すると判断して、セルバランシング制御部220にセル(CELLi)に関する情報を与える。セル(CELLi)に関する情報とは、セル(CELLi)の位置による識別情報を含む。以下、セルバランシング制御部220は、セル(CELLi)の位置による識別情報により接続制御信号(CSS)を生成する。接続制御信号(CSS)によりセルバランシング多重化部410のセルバランシングスイッチ(SHi)及びセルバランシングスイッチ(SLi)が導通される。そして、セルバランシング制御部220は、MTCU7から伝えられる自動車の運行モードにより、第1セルバランシング駆動部430と第2セルバランシング駆動部440のうちの一つを選択するためのセルバランシング制御信号(CSD)を生成して、セルバランシング接続部420に印加する。現在、自動車の運行モードが一時停車モードの場合、第1セルバランシング駆動部430を動作させるために、セルバランシング制御信号(CSS)は第1リレー(R1)を導通させる。以下、図4に簡略に示したように、セル(CELLi)と第1セルバランシング駆動部430は電気的に接続される。
この時、放電制御信号(CB)は、セルバランシング制御部220で生成され、セル(CELLi)の電圧が正常範囲に達するまで、セル(CELLi)を放電させるように制御する。セルバランシング判断部210は、センシング部10から伝えられるセル(CELLi)の電圧をリアルタイムで正常範囲と比較して、正常範囲に入ると、セルバランシング制御部220にセル(CELLi)のセルバランシングの完了を知らせる。以下、セルバランシング制御部220はセルバランシングが完了されると、放電制御信号(CB)を調節して、セル(CELLi)の放電を止めるように制御する。本発明の一実施形態による放電制御信号(CB)は、放電開始時にローレベルの第1レベルに変更されて、放電が維持される間の放電制御信号は第1レベルを維持する。セルバランシングが完了されると、第1レベルから高いレベルの第2レベルに変更される。
図5は本発明の一実施形態による放電制御信号(CB)を示した図である。図5に示したように、放電開始時点(T1)で第1レベル(VL)の放電制御信号(CB)が第1セルバランシング駆動部430に伝えられると、電源(VDD)の電圧と第1レベル(VL)の電圧との間の電圧(VA)が、抵抗(R4)と抵抗(R5)が接する接続点(A)に印加される。電圧(VA)は、抵抗(R4)及び抵抗(R5)との間の抵抗比により決定される。本発明の一実施形態による電圧(VA)は、フォトダイオード(PD)に駆動電流を流せるレベルに設定する。従って、第1レベルの放電制御信号(CB)が印加されると、電源(VDD)の電圧と電圧(VA)の電圧差によって、フォトダイオード(PD)に駆動電流(Ir)が発生する。フォトダイオード(PD)でフォトカプラーを形成している第2トランジスタ(Q2)は、フォトダイオード(PD)に流れる駆動電流(Ir)に対応して導通されて、バイアス電流(Iv)が発生する。バイアス電流(Iv)が流れると、抵抗(R3)にバイアス電圧(Vr)が印加されて、第1トランジスタ(Q1)が導通される。導通された第1トランジスタ(Q1)を通して、放電電流(Id)が流れる。以下、導通された第1リレー(R1)、抵抗(R2)および導通された第1トランジスタ(Q1)を通して、セル(CELLi)の一端(C1)から他端(C2)に接続される放電経路が形成され、放電電流(Id)を通して、セル(CELLi)の電圧は急速に減少する。このように放電を通して、セル(CELLi)の電圧が減少して正常範囲に至ると、放電制御信号(CB)は時点(T2)で第2レベル(VH)となって、放電電流(Id)は発生しない。本発明の一実施形態による第1及び第2トランジスタは、コレクタ電極及びエミッタ電極を二つの電極として有し、ベース電極を制御電極として有する接合型トランジスタ(bipolar junction transistor)に、第1トランジスタ及び第2トランジスタはn−チャンネルタイプのトランジスタである。しかし、本発明はこれに限定されるのではなく、同様の動作を行う他のトランジスタを用いてもよい。
このように、本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムは、自動車の運行モードが一時停車モードの場合には強制放電を利用して、セル(CELLi)の電圧を正常範囲に入るように制御して、セルバランシングを行う。
以下、図6及び図7を参照して、本発明の一実施形態によるバッテリー管理システム及び駆動方法を利用して、自動車の運行モードが停車モードの場合のセルバランシングを説明する。
自動車の運行モードが停車モードの場合には、運行モードが一時停車モード及び走行モードの場合とは異なって、強制放電をさせる必要がない。つまり、セルバランシングを速い時間内に完了しなければならない必要はない。従って、本発明の一実施形態によるバッテリー管理システム及びその駆動方法は、高い電圧のセルのエネルギーを低い電圧のセルに移動させて、複数のセル電圧を正常範囲に入るようにするセルバランシング方法を使用する。
図6及び図7は、本発明の一実施形態によるセルバランシング部40の第2セルバランシング駆動部440の動作を示した図である。以下、セルの電圧が複数のセルの電圧を平均して算出した平均電圧より高い電圧を有するセルを過充電セルといい、セルの電圧が平均電圧より低い電圧を有するセルを過放電セルという。正常範囲は、平均電圧を基準に誤差を考慮した所定の範囲であってもよく、または平均電圧であってもよい。
図6は、セルバランシング駆動部440に過充電セル(CELLj)のエネルギーが伝えられることを示した説明図である。図7はセルバランシング駆動部440が過放電セル(CELLk)にエネルギーを伝えることを示した説明図である。
セルバランシング判断部210は、複数のセルの中のセルバランシングを要するセルを検出して、これをセルバランシング制御部220に知らせるが、セルバランシング制御部220は、セルバランシングを要するセルの中の正常範囲より高い電圧を有する過充電セル(CELLj)と正常範囲より低い電圧を有する過放電セル(CELLk)を区分する。そして、セルバランシング制御部220は、接続制御信号(CSS)をセルバランシング多重化部410に印加して、セルバランシングスイッチ(SHj、SLj)を導通させ、セルバランシング制御信号(CSD)を第2リレー(R2)に印加して、第2リレー(R2)を導通させる。そうすると、図6に示したように、第2セルバランシング駆動部440のインダクタ(L)の両端と過充電セル(CELLj)が接続され、電流(ic)がインダクタ(L)に流れると共に、電圧(VL)は上昇し、過充電セル(CELLj)の電圧は減少する。このように過充電セル(CELLj)の電圧が減少して、正常範囲に至ると、セルバランシング判断部210はこれをセルバランシング制御部220に知らせる。セルバランシング制御部220は、接続制御信号(CSS)及びセルバランシング制御信号(CSD)を利用して、セルバランシングスイッチ(SHj、SLj)及び第2リレー(R2)を遮断させて、セル(CELLj)とインダクタ(L)の接続を遮断する。
そして、セルバランシング制御部220は接続制御信号(CSS)及びセルバランシング制御信号(CSD)を利用して、セルバランシングスイッチ(SHk、SLk)及び第2リレー(R2)を導通させて、過放電セル(CELLk)とインダクタ(L)を電気的に接続させる。以下、インダクタ(L)の電圧が過放電セル(CELLk)の電圧より高くなり、電流(ia)がセル(CELLk)に流れる。以下、インダクタ(L)に貯蔵されたエネルギーがセル(CELLk)に伝えられて、セル(CELLk)の電圧は上昇する。セルバランシング判断部210はセル(CELLk)の電圧が正常範囲に至ると、これをセルバランシング制御部220に知らせる。セルバランシング制御部220は、接続制御信号(CSS)及びセルバランシング制御信号(CSD)を利用して、セルバランシングスイッチ(SHk、SLk)及び第2リレー(R2)を遮断させて、セル(CELLk)とインダクタ(L)の接続を遮断する。
本発明の一実施形態による第2セルバランシング駆動部440は、インダクタ(L)だけを含むものとして示したが、これに限定されることなく、インダクタ(L)の電圧を一定に維持するためのキャパシタをさらに含むことができる。ここで用いるインダクタ、キャパシタはエネルギー蓄積用の大形部品であるから1チップ化した共通処理装置の外付け部品にできることが望ましい。
このように、インダクタを含む第2セルバランシング駆動部を利用して、複数のセル電圧を平均電圧と同じ値でバランシングできる。
以下、本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムの駆動方法を、図8を参照して、詳細に説明する。
図8は本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムの駆動方法を示したフローチャートである。
図8に示されているように、BMS1は自動車の運行モードを判断する(S100)。S100段階において判断した結果、BMS1は自動車の運行モードが停車モードの場合、複数のセルの電圧を各々センシングする(S110)。BMS1はセンシング結果に基づいて、平均電圧を基準としてセルバランシングを要するセルを検出する(S120)。BMS1は検出されたセル中の過充電セルと過放電セルを区分する(S130)。BMS1は、まず、過充電セルからセルバランシング部40がエネルギーを受けるようにする(S140)。そしてBMS1は過充電セルの電圧が正常範囲に至ったかを判断する(S150)。S150段階の判断結果、過充電セルの電圧が正常範囲に至っていれば、BMS1は過充電セルとセルバランシング部40の接続を遮断する(S160)。S150段階においての判断結果、過充電セルが正常範囲に至らなかったら、過充電セルからセルバランシング部40にエネルギーが伝えられるようにする。そして、S160段階以降に、BMS1はセルバランシング部40と過放電セルを接続し、セルバランシング部40は伝達されたエネルギーを過放電セルに伝達する(S170)。BMS1は過放電セルの電圧が正常範囲に至ったかを判断する(S180)。S180段階においての判断結果、過放電セルが正常範囲に至ったら、BMS1は過放電セルとセルバランシング部40の接続を遮断する(S190)。S180段階においての判断結果、過放電セルが正常範囲に至らなかったら、セルバランシング部40から過放電セルにエネルギーが伝えられるようにする。
S100段階での判断結果、BMS1は自動車の運行モードが一時停車モードまたは走行モードの場合、複数のセルの電圧を各々センシングする(S210)。BMS1はセンシング結果に基づいて、セルバランシングを要する過充電セルを検出する(S220)。BMS1は検出された過充電セルをセルバランシング部40と接続する(S230)。以下、過充電セルの電圧は放電で減少する。BMS1は過充電セルの電圧減少によって過充電セルの電圧が正常範囲に至ったかを判断する(S240)。S250段階での判断結果、過充電セルの電圧が正常範囲に至っていれば、過充電セルとセルバランシング部40の接続を遮断する(S250)。一方、S250段階での判断結果、過充電セルの電圧が正常範囲に至っていなければ、S230に戻って過充電セルをセルバランシング部40と接続する状態を継続する。
このように、本発明の一実施形態によるバッテリー管理システム及びその駆動方法は、自動車の運行モードに応じてセルバランシングを行う。そのために、セル間の均等化及びセルバランシングを効率的に行なうことができる。また、一つのチップで構成されたバッテリー管理システムを利用して、セルの数が変更されても、不要な配線の増加及びメインコントローラーを交替せずにバッテリー管理システムを使用できる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明の一実施形態によるバッテリー、BMS及びBMSの周辺装置を概略的に示した図である。 本発明の一実施形態によるセンシング部10、セルバランシング部40、及びMCU20を示した図である。 本発明の一実施形態による自動車の運行モードに応じてセルバランシングを遂行するバッテリー管理システムを示した図である。 複数のセルの中のセルバランシングを要するセル、第1リレー(R1)、及び第1セルバランシング駆動部430が接続されているのを示した図である。 本発明の一実施形態による放電制御信号を示した図である。 セルバランシング駆動部440に過充電セルのエネルギーが伝えられることを示した図である。 セルバランシング駆動部440が過放電セルにエネルギーを伝えることを示した図である。 本発明の一実施形態によるバッテリー管理システムの駆動方法を示したフローチャートである。
符号の説明
1 BMS
2 バッテリー
3 電流センサー
4 冷却ファン
5 ヒューズ
6 メインスイッチ
7 MTCU
8 インバータ
9 モータゼネレータ
10 センシング部
15 接続ポート部
20 MCU
30 内部電源供給部
40 セルバランシング部
50 貯蔵部
60 通信部
70 保護回路部
80 パワーオンリセット部
90 外部インターフェース
210 セルバランシング判断部
220 セルバランシング制御部
410 セルバランシング多重化部
420 セルバランシング接続部
430、440 セルバランシング駆動部

Claims (16)

  1. 自動車に動力を供給し、複数のセルを含むバッテリーを管理するバッテリー管理システムにおいて、
    前記複数のセルのセル電圧を測定するセンシング部と、
    前記センシング部で測定された複数のセル電圧を各々正常範囲と比較して、前記複数のセルの中から前記第1セルを検出するセルバランシング判断部と、
    前記自動車の運行モードが一時停車モードまたは走行モードの場合、前記第1セルの電圧を放電させるように制御するセルバランシング制御部と、
    前記セルバランシング制御部の制御により前記第1セルの電圧を放電させるセルバランシング部と、
    を含み、
    前記センシング部で測定された複数のセル電圧に応じてセルバランシングを要する少なくとも一つの第1セルを検出して、前記自動車の運行モードに応じて異なる方法で前記少なくとも一つの第1セルのセルバランシングを遂行し、
    前記自動車の運行モードが停車モードの場合、前記セルバランシング判断部は前記複数のセルの中から過充電セルまたは過放電セルを検出して、
    前記セルバランシング部は、前記過充電セルからエネルギーを受けて、前記過放電セルに前記過充電セルから受けたエネルギーを伝達することを特徴とするバッテリー管理システム。
  2. 前記セルバランシング部は、
    前記複数のセルに各々第1端が接続されており、第1出力端に第2端が接続された複数の第1セルバランシングスイッチと、
    前記複数のセルに各々第1端が接続されており、第2出力端に第2端が接続された複数の第2セルバランシングスイッチと、
    前記自動車の運行モードが一時停車モードまたは走行モードの場合、前記第1セルを放電させる第1セルバランシング駆動部と、
    前記自動車の運行モードが停車モードの場合、前記過充電セルから受けたエネルギーを前記過放電セルに伝達する第2セルバランシング駆動部と、
    前記第1セルバランシング駆動部と前記第1出力端及び前記第2出力端を接続する第1リレーと、
    前記第2セルバランシング駆動部と前記第1出力端及び第2出力端を接続する第2リレーと、
    を含むことを特徴とする、請求項に記載のバッテリー管理システム。
  3. 前記セルバランシング制御部は、前記自動車の運行モードが一時停車モードまたは走行モードの場合、前記第1リレーを導通させて、前記複数のセルバランシングスイッチの中から前記第1セルに対応する第1セルバランシングスイッチ及び第2セルバランシングスイッチを導通させることを特徴とする、請求項に記載のバッテリー管理システム。
  4. 前記第1セルバランシング駆動部は、
    前記第1リレーの一端にその一端が接続された第1抵抗と、
    前記第1リレーの一端及び前記第1抵抗の一端にその一端が接続された第2抵抗と、
    前記第2抵抗の他端に第1電極が接続され、前記第1リレーの他端に第2電極が接続されている第1トランジスタと、
    前記第1抵抗の他端に第1電極が接続された第2トランジスタと、
    前記第1トランジスタの制御電極と第2電極との間に接続され、前記第2トランジスタの第2電極に接続されている第3抵抗と、
    前記第2トランジスタとフォトカプラーを構成するフォトダイオードと、
    前記フォトダイオードのアノード電極に接続されている第1電源と、
    前記フォトダイオードのカソード電極に一端が接続されている第4抵抗と、
    前記第4抵抗の一端及び前記フォトダイオードのカソード電極にその一端が接続されている第5抵抗と、
    を含むことを特徴とする、請求項に記載のバッテリー管理システム。
  5. 前記セルバランシング制御部は、前記第4抵抗の他端に放電制御信号を印加し、前記放電制御信号によって前記フォトダイオードに駆動電流が流れることを特徴とする、請求項に記載のバッテリー管理システム。
  6. 前記駆動電流に応じて前記第2トランジスタにバイアス電流が流れて、前記バイアス電流と前記第3抵抗によって前記第1トランジスタの制御電極と第2電極に印加されるバイアス電圧によって前記第1トランジスタが導通されることを特徴とする、請求項に記載のバッテリー管理システム。
  7. 前記第1トランジスタが導通されると、前記第2抵抗と前記第1トランジスタを含む放電経路によって前記第1セルの電荷が放電されて、前記第1セルの電圧が減少することを特徴とする、請求項に記載のバッテリー管理システム。
  8. 前記セルバランシング制御部は、前記自動車の運行モードが停車モードの場合に前記第2リレーを導通させ、前記複数のセルバランシングスイッチの中の前記過充電セルに対応する第1及び第2セルバランシングスイッチを導通させ、前記過充電セルが正常範囲に到達すると、前記第1及び第2セルバランシングスイッチを遮断させることを特徴とする、請求項に記載のバッテリー管理システム。
  9. 前記セルバランシング制御部は、前記第1セルバランシングスイッチ及び第2セルバランシングスイッチが遮断された後に前記複数の第1セルバランシングスイッチの中の前記過放電セルに対応する第3セルバランシングスイッチ及び前記複数の第2セルバランシングスイッチの中の前記過放電セルに対応する第4セルバランシングスイッチを導通させることを特徴とする、請求項に記載のバッテリー管理システム。
  10. 前記セルバランシング制御部は、前記過放電セルが正常範囲に達すると前記第3セルバランシングスイッチ及び第4セルバランシングスイッチを遮断させることを特徴とする、請求項に記載のバッテリー管理システム。
  11. 前記第2セルバランシング駆動部は、
    前記第2リレーの一端にその一端が接続され、前記第2リレーの他端にその他端が接続されているインダクタを含み、
    前記インダクタは導通された前記第1及び第2セルバランシングスイッチ及び導通された前記第2リレーを通して伝えられるエネルギーを貯蔵することを特徴とする、請求項10に記載のバッテリー管理システム。
  12. 前記インダクタに貯蔵されたエネルギーは、導通された前記第3セルバランシングスイッチ及び第4セルバランシングスイッチ並びに導通された前記第2リレーを通して前記過放電セルに伝達することを特徴とする、請求項11に記載のバッテリー管理システム。
  13. 前記第2セルバランシング駆動部は、前記インダクタに電気的に並列接続されているキャパシタをさらに含むことを特徴とする、請求項12に記載のバッテリー管理システム。
  14. 前記複数のセルに各々接続され、前記バッテリー管理システムと前記複数のセルを各々接続する接続ポート部をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜13のいずれかに記載のバッテリー管理システム。
  15. 前記バッテリー管理システムは、一つのチップで構成されていることを特徴とする、請求項14に記載のバッテリー管理システム。
  16. 自動車に動力を供給し、複数のセルを含むバッテリーを管理するバッテリー管理システムの駆動方法において、
    a)前記自動車の運行モードを判断する段階と、
    b)前記複数のセルの電圧を各々センシングする段階と、
    c)前記複数のセルの中からセルバランシングを要するセルを判断する段階と、
    d)前記自動車の運行モードに応じて、異なる方法で前記複数のセルの中のセルバランシングが必要であると判断されたセルのセルバランシングを遂行する段階と、
    を含み、
    前記a)段階において、前記自動車の運行モードが停車モードの場合、
    前記c)段階は前記複数のセル中の過充電及び過放電セルを検出する段階を含み、
    前記d)段階は前記過充電セルのエネルギーを前記過放電セルに伝達して、前記過充電セル及び過放電セルのセルバランシングを遂行する段階を含み、
    前記a)段階において、前記自動車の運行モードが一時停車モードまたは走行モードの場合、
    前記c)段階は前記複数のセルの中の過充電セルを検出する段階を検出し、
    前記d)段階は前記過充電セルを放電させてセルバランシングを遂行する段階を含むことを特徴とする、バッテリー管理システムの駆動方法。
JP2007276910A 2007-03-02 2007-10-24 バッテリー管理システム及びバッテリー管理システムの駆動方法 Active JP4342583B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070021132A KR100908716B1 (ko) 2007-03-02 2007-03-02 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008220151A JP2008220151A (ja) 2008-09-18
JP4342583B2 true JP4342583B2 (ja) 2009-10-14

Family

ID=39732633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007276910A Active JP4342583B2 (ja) 2007-03-02 2007-10-24 バッテリー管理システム及びバッテリー管理システムの駆動方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8134338B2 (ja)
JP (1) JP4342583B2 (ja)
KR (1) KR100908716B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101469356B1 (ko) * 2013-03-25 2014-12-04 세방전지(주) 축전지 모듈 제어 시스템 및 그 방법

Families Citing this family (103)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8436586B2 (en) * 2008-01-21 2013-05-07 John Zonkoski No drain power saver
KR101282137B1 (ko) * 2008-08-11 2013-07-04 삼성전자주식회사 휴대용 장치 및 휴대용 장치의 제어 방법
US8269469B2 (en) * 2008-08-12 2012-09-18 Ivus Industries, Llc Equalizing method and circuit for ultracapacitors
KR101107115B1 (ko) 2008-12-01 2012-01-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법
KR101076786B1 (ko) * 2009-01-30 2011-10-25 한국과학기술원 직렬연결 배터리 스트링을 위한 지능제어 전하균일 장치 및방법
US8896146B2 (en) * 2009-03-09 2014-11-25 Ford Global Technologies, Llc Automotive power system
EP2428387A4 (en) * 2009-04-23 2017-03-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power supply system of electric vehicle and control method thereof
JP2011015473A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Toyota Motor Corp 電源システムおよびそれを備えた電動車両ならびに電源システムの制御方法
US9415699B2 (en) * 2009-08-04 2016-08-16 Nec Corporation Energy system
KR101042833B1 (ko) 2009-08-11 2011-06-20 삼성에스디아이 주식회사 셀 밸런싱 회로 및 이를 구비하는 이차전지
KR101036037B1 (ko) * 2009-08-26 2011-05-19 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
WO2011031067A2 (ko) * 2009-09-10 2011-03-17 주식회사 레오모터스 배터리 관리 시스템의 입출력 제어 회로
US8415926B2 (en) * 2009-10-19 2013-04-09 Apple Inc. In-situ battery health detector and end-of-life indicator
FR2952187A1 (fr) * 2009-10-30 2011-05-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de detection du desequilibre electrique entre les elements d'une batterie
DE102009046422A1 (de) * 2009-11-05 2011-05-12 Daniel Schneider Ladesystem für Elektrofahrzeuge
CN101794919A (zh) * 2009-12-28 2010-08-04 南昌大学 一种动力电池管理方法及装置
ES2377399B1 (es) * 2010-01-26 2013-02-04 Jofemar, S.A. Sistema y procedimiento de gestión de carga de baterías de un vehículo eléctrico.
KR101234059B1 (ko) 2010-02-22 2013-02-15 주식회사 엘지화학 셀 밸런싱부의 고장 진단 장치 및 방법
ES2638299T3 (es) * 2010-03-29 2017-10-19 Florian Gardes Sistema de accionamiento autónomo
US8786255B2 (en) * 2010-05-03 2014-07-22 Infineon Technologies Ag Active charge balancing circuit
KR101132948B1 (ko) * 2010-05-13 2012-04-05 엘에스산전 주식회사 전기자동차 충방전 시스템, 충방전 장치, 충방전 방법
US8970178B2 (en) 2010-06-24 2015-03-03 Qnovo Inc. Method and circuitry to calculate the state of charge of a battery/cell
US10389156B2 (en) 2010-05-21 2019-08-20 Qnovo Inc. Method and circuitry to adaptively charge a battery/cell
US10067198B2 (en) 2010-05-21 2018-09-04 Qnovo Inc. Method and circuitry to adaptively charge a battery/cell using the state of health thereof
US11397216B2 (en) 2010-05-21 2022-07-26 Qnovo Inc. Battery adaptive charging using a battery model
US11791647B2 (en) 2010-05-21 2023-10-17 Qnovo Inc. Method and circuitry to adaptively charge a battery/cell
KR101802000B1 (ko) 2010-05-21 2017-11-27 큐노보 인코포레이티드 배터리/셀을 적응적으로 충전하는 방법 및 회로
US11397215B2 (en) 2010-05-21 2022-07-26 Qnovo Inc. Battery adaptive charging using battery physical phenomena
US8791669B2 (en) 2010-06-24 2014-07-29 Qnovo Inc. Method and circuitry to calculate the state of charge of a battery/cell
US9142994B2 (en) 2012-09-25 2015-09-22 Qnovo, Inc. Method and circuitry to adaptively charge a battery/cell
KR20130081215A (ko) * 2010-05-28 2013-07-16 산요덴키가부시키가이샤 전원 장치
JP5012962B2 (ja) * 2010-06-14 2012-08-29 トヨタ自動車株式会社 車両の電力制御装置
KR101249972B1 (ko) * 2010-08-17 2013-04-03 정윤이 배터리 팩 그리고 배터리 팩의 액티브 셀 밸런싱 방법
WO2012023707A2 (ko) * 2010-08-17 2012-02-23 Jung Eun-Ey 배터리 팩 그리고 배터리 팩의 액티브 셀 밸런싱 방법
KR101152849B1 (ko) * 2010-08-31 2012-06-12 에이피에스주식회사 배터리 관리 시스템에서의 전원 구동 회로
WO2012040496A1 (en) * 2010-09-23 2012-03-29 Stmicroelectronics Application Gmbh Active battery balancing circuit and method of balancing an electric charge in a plurality of cells of a battery
US9496724B2 (en) * 2010-09-23 2016-11-15 Stmicroelectronics Application Gmbh Active battery balancing circuit and method of balancing an electric charge in a plurality of cells of a battery
KR101182431B1 (ko) 2010-10-12 2012-09-12 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩, 이의 제어방법 및 이를 포함하는 전력 저장 시스템
KR101273811B1 (ko) * 2010-10-25 2013-06-11 삼성전기주식회사 에너지 저장체의 전압 안정화 장치 및 그 방법
US8089249B2 (en) * 2010-11-08 2012-01-03 O2Micro, Inc. Battery management systems and methods
CN103518300B (zh) 2010-12-22 2016-07-06 通用电气能源能量变换技术有限公司 例如多电平功率逆变器的电子装置的控制方法和电容器平衡电路
FR2970821B1 (fr) * 2011-01-26 2017-05-05 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif et procede d'equilibrage de l'etat de charge d'une source d'energie a stockage electrochimique composee de plusieurs cellules de stockage d'energie
US10536007B2 (en) 2011-03-05 2020-01-14 Powin Energy Corporation Battery energy storage system and control system and applications thereof
CN102148518B (zh) * 2011-03-18 2013-06-26 清华大学深圳研究生院 二次电池组充放电动态回馈均衡装置及方法
KR101856663B1 (ko) 2011-06-03 2018-05-10 에스케이이노베이션 주식회사 다중팩 병렬 구조의 정보 교환을 위한 2차 전지 관리 시스템 및 방법
DE102011077708A1 (de) * 2011-06-17 2012-12-20 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem und Verfahren zum Bereitstellen einer Zwischenspannung
JP5505375B2 (ja) * 2011-06-29 2014-05-28 株式会社豊田自動織機 セルバランス制御装置及びセルバランス制御方法
DE102011082973A1 (de) * 2011-09-19 2013-03-21 Sb Limotive Company Ltd. Verfahren zum Angleichen der Ladezustände von Batteriezellen einer Batterie und Batterie zur Ausführung des Verfahrens
FR2982089B1 (fr) 2011-10-26 2013-11-01 Renault Sa Procede d'equilibrage du niveau de charge et de decharge d'une batterie par commutation de ses blocs de cellules
JP5468594B2 (ja) * 2011-11-14 2014-04-09 本田技研工業株式会社 電動車両の電源装置
DE102012009219B4 (de) * 2012-02-08 2022-05-25 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriemodul, elektrisches Energiesystem in einem Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Batteriemoduls
US9318910B2 (en) * 2012-09-06 2016-04-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Cell balancing circuit and cell balancing method using the same
US9063018B1 (en) 2012-10-22 2015-06-23 Qnovo Inc. Method and circuitry to determine temperature and/or state of health of a battery/cell
JP5704146B2 (ja) * 2012-10-22 2015-04-22 トヨタ自動車株式会社 蓄電システム
FR2997577B1 (fr) * 2012-10-25 2015-12-04 IFP Energies Nouvelles Convertisseur d'equilibrage pour batteries comprenant des moyens de diagnostic
KR101630002B1 (ko) 2012-11-12 2016-06-21 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 시스템
DE102012222746A1 (de) * 2012-12-11 2014-06-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Batteriemodulausbalancierung und Batteriemanagementsystem
FR3000029B1 (fr) * 2012-12-21 2015-03-06 Eads Europ Aeronautic Defence Dispositifs de ravitaillement en vol pour systeme de stockage electrique et aeronefs equipes d'un tel dispositif
US9302595B2 (en) * 2013-01-16 2016-04-05 Ford Global Technologies, Llc Autonomous charge balancing circuit and method for battery pack
US9461492B1 (en) 2013-04-19 2016-10-04 Qnovo Inc. Method and circuitry to adaptively charge a battery/cell using a charge-time parameter
KR101587472B1 (ko) * 2013-05-08 2016-01-21 주식회사 엘지화학 배터리 예열 시스템 및 이를 이용한 배터리 예열방법
DE102013215410A1 (de) * 2013-08-06 2015-02-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Schaltungsanordnung zum Cell-Balancing eines elektrischen Energiespeichers
US9383416B2 (en) 2013-08-30 2016-07-05 Ford Global Technologies, Llc System and method for testing vehicle traction battery components
KR101680189B1 (ko) * 2013-09-24 2016-11-28 주식회사 엘지화학 배터리 관리 시스템
KR101579650B1 (ko) * 2013-10-31 2015-12-22 주식회사 엘지화학 응용 모듈 모드제어장치 및 그 모드제어방법
DE102013018412A1 (de) 2013-11-02 2015-05-07 Daimler Ag Ladezustandsausgleich von Einzelzellen in Hochleistungsbatterien
CN103645444A (zh) * 2013-12-23 2014-03-19 中国科学院电工研究所 基于众数原理的电池一致性在线评价方法及检测电路
DE102014200329A1 (de) 2014-01-10 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Elektrochemischer Energiespeicher und Verfahren zum Balancing
KR102125670B1 (ko) * 2014-01-24 2020-06-29 주식회사 실리콘웍스 에너지 저장 유닛의 병렬 연결을 통한 밸런싱 장치 및 그 방법
US10574079B1 (en) 2014-06-20 2020-02-25 Qnovo Inc. Wireless charging techniques and circuitry for a battery
JP6356518B2 (ja) * 2014-07-25 2018-07-11 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ バッテリ管理システムおよび方法
KR101525941B1 (ko) * 2014-08-27 2015-06-09 윤천영 배터리 충전 회로
KR101525937B1 (ko) * 2014-08-27 2015-06-09 윤천영 배터리 충전 회로
US10263436B2 (en) * 2014-10-20 2019-04-16 Powin Energy Corporation Electrical energy storage unit and control system and applications thereof
ES2705246T3 (es) * 2014-12-19 2019-03-22 Fritec Friedrich & Hitschfel Gmbh Procedimiento y dispositivo de carga, en particular, para la carga secuencial de las baterías recargables y para la carga de emergencia de baterías muy profundamente descargadas
KR102564853B1 (ko) * 2015-04-21 2023-08-09 삼성전자주식회사 배터리 제어 장치, 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 배터리 제어 방법
US10153521B2 (en) 2015-08-06 2018-12-11 Powin Energy Corporation Systems and methods for detecting a battery pack having an operating issue or defect
US10254350B2 (en) 2015-08-06 2019-04-09 Powin Energy Corporation Warranty tracker for a battery pack
US10122186B2 (en) 2015-09-11 2018-11-06 Powin Energy Corporation Battery management systems (BMS) having isolated, distributed, daisy-chained battery module controllers
US9923247B2 (en) 2015-09-11 2018-03-20 Powin Energy Corporation Battery pack with integrated battery management system
US9882401B2 (en) 2015-11-04 2018-01-30 Powin Energy Corporation Battery energy storage system
KR101878023B1 (ko) * 2015-12-07 2018-07-16 현대자동차주식회사 차량용 전원 관리 시스템
KR101807087B1 (ko) * 2015-12-14 2017-12-08 현대오트론 주식회사 전압 균일화 장치 및 방법
US10868344B2 (en) * 2016-02-25 2020-12-15 Ford Global Technologies, Llc Entropy driven thermal and electrical management
JP6539618B2 (ja) * 2016-07-21 2019-07-03 矢崎総業株式会社 電池監視システム
KR20180013574A (ko) * 2016-07-29 2018-02-07 주식회사 엘지화학 배터리 밸런싱 장치 및 방법
KR101907373B1 (ko) * 2016-11-16 2018-10-12 현대오트론 주식회사 과충전 방지 장치 및 방법
US10377262B2 (en) * 2016-12-06 2019-08-13 National Chung Shan Institute Of Science And Technology Range extending apparatus for electric vehicle and control method thereof
EP3333008B1 (en) * 2016-12-12 2022-06-15 Honeywell International Inc. Adaptive balancing for battery management
US10699278B2 (en) 2016-12-22 2020-06-30 Powin Energy Corporation Battery pack monitoring and warranty tracking system
JP6478293B2 (ja) * 2017-03-29 2019-03-06 ゴイク電池株式会社 電池管理ユニット及びその制御方法
KR102173778B1 (ko) * 2017-07-25 2020-11-03 주식회사 엘지화학 배터리 관리 유닛 및 이를 포함하는 배터리팩
JP6653309B2 (ja) 2017-11-22 2020-02-26 矢崎総業株式会社 電池監視装置
CN109962510A (zh) * 2017-12-25 2019-07-02 富泰华工业(深圳)有限公司 电子设备及电源管控方法
CN108680803B (zh) * 2018-05-04 2020-09-18 武汉精立电子技术有限公司 支持bms主动均衡功能测试的电池模拟***及方法
KR102131804B1 (ko) * 2018-07-03 2020-07-08 현대오트론 주식회사 배터리 밸런싱 방법 및 이를 수행하는 배터리 관리 장치
KR102125462B1 (ko) * 2018-08-20 2020-06-23 주식회사 다음코리아 셀 충전 전류 기반의 배터리 관리 시스템
KR20210016795A (ko) * 2019-08-05 2021-02-17 주식회사 엘지화학 에너지 허브 장치 및 에너지 관리 방법
KR20220010842A (ko) * 2020-07-20 2022-01-27 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 장치, 배터리 관리 시스템 및 측정 전압 보상 방법
US20220037902A1 (en) 2020-07-31 2022-02-03 Volvo Car Corporation Configuration of an intelligent battery cell in an operation mode based on parameter data
CN112436572B (zh) * 2020-11-13 2023-01-24 重庆航天工业有限公司 一种用于电池管理***主动均衡的电子开关切换电路
US11874331B2 (en) 2021-12-30 2024-01-16 Volvo Car Corporation Intelligent battery device and battery system
KR20240006308A (ko) * 2022-07-06 2024-01-15 주식회사 엘지에너지솔루션 웨이크업 회로 및 이를 포함하는 배터리 시스템

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2169706A1 (en) 1995-03-03 1996-09-04 Troy Lynn Stockstad Circuit and method for battery charge control
US6331762B1 (en) * 1997-11-03 2001-12-18 Midtronics, Inc. Energy management system for automotive vehicle
KR100238486B1 (ko) * 1997-07-18 2000-01-15 윤종용 스마트폰에서 페이저 모듈을 내장한 휴대용 정보 단말기기와페이저 메시지를 통한 정보의 무선 송,수신방법
US7126341B2 (en) * 1997-11-03 2006-10-24 Midtronics, Inc. Automotive vehicle electrical system diagnostic device
EP1203964B1 (en) * 2000-11-02 2009-04-08 Panasonic Corporation Battery voltage measurement device
JP3867581B2 (ja) * 2002-01-17 2007-01-10 松下電器産業株式会社 組電池システム
KR20030089899A (ko) * 2002-05-20 2003-11-28 현대자동차주식회사 배터리 종합 관리장치의 배터리 전압 측정장치
KR100471231B1 (ko) * 2002-06-26 2005-03-10 현대자동차주식회사 배터리 종합 관리장치의 배터리 전압 측정장치
US7003431B2 (en) * 2003-12-30 2006-02-21 Quint Jonathan B Battery management system and apparatus
US7349816B2 (en) * 2003-12-30 2008-03-25 Batterycorp, Inc. Battery management system and apparatus with runtime analysis reporting
KR100666817B1 (ko) 2005-01-14 2007-01-09 주식회사 엘지화학 배터리의 밸런싱 장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101469356B1 (ko) * 2013-03-25 2014-12-04 세방전지(주) 축전지 모듈 제어 시스템 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008220151A (ja) 2008-09-18
US8134338B2 (en) 2012-03-13
US20080211459A1 (en) 2008-09-04
KR100908716B1 (ko) 2009-07-22
KR20080080864A (ko) 2008-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4342583B2 (ja) バッテリー管理システム及びバッテリー管理システムの駆動方法
JP5172722B2 (ja) バッテリー管理システム及びバッテリー管理方法
US8330418B2 (en) Power supply device capable of equalizing electrical properties of batteries
EP1901412B1 (en) Battery management system and method
US7680613B2 (en) Battery management system (BMS) and driving method thereof
US8669741B2 (en) Battery management system and driving method thereof
US8174240B2 (en) Battery management system using a resistor and driving method thereof
US20100121511A1 (en) Li-ion battery array for vehicle and other large capacity applications
US8810201B2 (en) Battery management system and battery management method
US20070170889A1 (en) Voltage detecting device
US20120161715A1 (en) Cell balancing circuit, method of driving the same, and battery management system that includes the cell balancing circuit
US20120169117A1 (en) Battery system and electric vehicle including the same
JP2007282375A (ja) ハイブリッド車両制御システム及びハイブリッド車両制御方法
WO2011148926A1 (ja) 電源装置
KR20120012439A (ko) 전원 장치
US8013618B2 (en) Voltage detection apparatus
JP4929501B2 (ja) 車載電池放電装置
KR100966732B1 (ko) 배터리 시스템의 배터리 균등 충전장치 및 그 방법
US11110801B2 (en) Fault diagnosis system of power converter for electric vehicle
JP2002084669A (ja) 組電池の状態監視装置
JP2010263733A (ja) 均等化装置
JP2004248348A (ja) 組電池の放電装置
KR20190115966A (ko) 돌입전류 방지용소자와 다이오드 전압강하 특성을 이용한 이동식 카라반을 견인하는 전기자동차의 전원공급 배터리 시스템
CN117957454A (zh) 用于估计电池的直流内阻的方法以及用于提供该方法的电池***
JP2022152830A (ja) バッテリシステム

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090127

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090427

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090527

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090623

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090707

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4342583

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130717

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250