JP6787631B2 - バッテリーモジュール均等化装置および方法 - Google Patents
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Description
Charge;SoC)に異常が発生した場合、異常が診断されたバッテリーモジュールの位置に基づいて、一つ以上のセルモジュールコントローラ(Cell Module Controller;CMC)に各々含まれた一つ以上のスイッチング部を制御することによって、バッテリーモジュールコントローラ(Battery Module Controller;BMC)と異常が診断された前記バッテリーモジュールとを含む閉回路である均等化電流供給回路を形成し、均等化電流供給回路を介して異常が診断された前記バッテリーモジュールに均等化電流を供給して一つ以上のバッテリーモジュールのSoCを均等化できるという利点がある。
図8は、本発明の一実施形態によるバッテリーモジュール均等化装置100を用いて一つ以上のセルモジュールコントローラ110の位置を識別する一連の過程を説明するためのフローチャートである。
Claims (16)
- 一つ以上のバッテリーモジュールと各々連結され、前記一つ以上のバッテリーモジュールのうち連結されたバッテリーモジュール両端の電圧を各々測定する一つ以上のセルモジュールコントローラ(Cell Module Controller;CMC)と、
前記測定された各々のバッテリーモジュール両端の電圧に基づいて前記一つ以上のバッテリーモジュール各々の充電状態(State of Charge;SoC)を算出し、算出されたSoCに基づいて前記一つ以上のバッテリーモジュール各々の異常を診断するバッテリーモジュールコントローラ(Battery Module Controller;BMC)と、
前記一つ以上のCMCと前記BMCを連結する均等化BUSと、
を備え、
前記均等化BUSは、
前記一つ以上のCMCのうち最後端に位置したCMCを基準に奇数番目に位置した一つ以上のCMCを直列連結する正極BUSと、
前記最後端に位置したCMCを基準に偶数番目に位置した一つ以上のCMCを直列連結する負極BUSと、を有し、
前記均等化BUSは、
前記一つ以上のCMCと前記BMCをデイジーチェーン(Daisy Chain)結線方式により連結し、
前記BMCは、
前記一つ以上のバッテリーモジュールのうち異常が診断されたバッテリーモジュールの位置に基づいて、前記一つ以上のCMCに各々含まれた一つ以上のスイッチング部を制御することによって、前記BMCと異常が診断された前記バッテリーモジュールとを含む閉回路である均等化電流供給回路を形成し、前記均等化電流供給回路を介して異常が診断された前記バッテリーモジュールに均等化電流を供給する、バッテリーモジュール均等化装置。 - 前記BMCは、
前記異常が診断されたバッテリーモジュールと連結されたCMCおよび前記異常が診断されたバッテリーモジュールと連結されたCMCの前端に連結されたCMCに各々含まれた前記スイッチング部を制御して前記均等化電流供給回路を形成する、請求項1に記載のバッテリーモジュール均等化装置。 - 前記一つ以上のCMCは、
前記一つ以上のバッテリーモジュールに異常が診断されない場合、前記一つ以上のスイッチング部をオフ(OFF)状態に維持し、
前記BMCは、
前記一つ以上のバッテリーモジュールのうち異常が診断されたバッテリーモジュールがある場合、前記一つ以上のスイッチング部のうち前記異常が診断されたバッテリーモジュールと連結されたCMCおよび前記異常が診断されたバッテリーモジュールと連結されたCMCの前端に連結されたCMCに各々含まれたスイッチング部の状態をオン(ON)状態に制御することによって、前記異常が診断されたバッテリーモジュールが含まれた前記均等化電流供給回路を形成する、請求項1または2に記載のバッテリーモジュール均等化装置。 - 前記BMCは、
前記一つ以上のCMCのうち最前端に位置したCMCとの導通状態を制御する補助スイッチング部を含み、
最前端に位置したバッテリーモジュールに異常が診断された場合、前記最前端に位置したCMCに含まれたスイッチング部および前記補助スイッチング部の導通状態を制御して前記最前端に位置したバッテリーモジュールを含むように前記均等化電流供給回路を形成する、請求項1から3のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール均等化装置。 - 前記バッテリーモジュール均等化装置は、
前記一つ以上のCMCと前記BMCを連結する通信BUSをさらに含み、
前記通信BUSは、
前記一つ以上のCMCと前記BMCをデイジーチェーン(Daisy Chain)結線方式により連結する、請求項1から4のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール均等化装置。 - 前記一つ以上のCMCは、
各々のCMCに連結されたバッテリーモジュール、前記各々のCMCに含まれたスイッチング部および前記均等化BUSを選択的に連結するコネクタ部、
前記各々のCMCに連結されたバッテリーモジュール両端の電圧を測定する電圧センシング部、
前記各々のCMCに連結されたバッテリーモジュールの負極と前記一つ以上のスイッチング部を連結するヒューズ部、
前記各々のCMCに連結されたバッテリーモジュールを放電させるバランシング部、および
前記測定された電圧に基づいて前記バランシング部の動作を制御する制御部を各々さらに含む、請求項1から5のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール均等化装置。 - 前記BMCは、
前記異常が診断されたバッテリーモジュールに前記均等化電流を供給する均等化電流供給部、および
前記均等化BUSの電圧を測定する電圧測定部を含み、
前記均等化電流供給部および前記電圧測定部の正極端子は前記正極BUSと連結され、負極端子は前記負極BUSと連結される、請求項1から6のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール均等化装置。 - 前記BMCは、
前記一つ以上のCMCのうち位置を把握しようとするCMCに含まれたスイッチング部を制御してモジュール位置識別回路を形成し、前記モジュール位置識別回路に印加される電圧に基づいて位置を把握しようとする前記CMCの位置を識別する、請求項1から7いずれか一項に記載のバッテリーモジュール均等化装置。 - バッテリーモジュール均等化装置がバッテリーモジュールを均等化する方法であって、
一つ以上のセルモジュールコントローラ(Cell Module Controller;CMC)に各々連結された一つ以上のバッテリーモジュール両端の電圧を各々測定するステップと、
前記測定された一つ以上のバッテリーモジュール各々の両端の電圧に基づいて算出された前記一つ以上のバッテリーモジュール各々の充電状態(State of Charge;SoC)に基づいて前記一つ以上のバッテリーモジュール各々の異常を診断するステップと、
均等化BUSが前記一つ以上のCMCとBMCを連結するステップと、
前記一つ以上のバッテリーモジュールのうち異常が診断されたバッテリーモジュールの位置に基づいて、前記一つ以上のCMCに各々含まれた一つ以上のスイッチング部を制御することによって、均等化電流を供給する均等化電流供給部と異常が診断された前記バッテリーモジュールとを含む閉回路である均等化電流供給回路を形成するステップと、を備え、
前記均等化BUSは、
前記一つ以上のCMCのうち最後端に位置したCMCを基準に奇数番目に位置した一つ以上のCMCを直列連結する正極BUSと、
前記最後端に位置したCMCを基準に偶数番目に位置した一つ以上のCMCを直列連結する負極BUSと、を含み、
前記均等化BUSは、
前記一つ以上のCMCと前記BMCをデイジーチェーン(Daisy Chain)結線方式により連結する、
バッテリーモジュール均等化方法。 - 前記均等化電流供給回路を形成するステップは、
前記異常が診断されたバッテリーモジュールと連結されたCMCおよび前記異常が診断されたバッテリーモジュールと連結されたCMCの前端に連結されたCMCに各々含まれた前記スイッチング部を制御して前記均等化電流供給回路を形成するステップを含む、請求項9に記載のバッテリーモジュール均等化方法。 - 前記バッテリーモジュール均等化方法は、
前記一つ以上のバッテリーモジュールに異常が診断されない場合、前記一つ以上のスイッチング部をオフ(OFF)状態に維持するステップをさらに含み、
前記均等化電流供給回路を形成するステップは、
前記一つ以上のバッテリーモジュールのうち異常が診断されたバッテリーモジュールがある場合、前記一つ以上のスイッチング部のうち前記異常が診断されたバッテリーモジュールと連結されたCMCおよび前記異常が診断されたバッテリーモジュールと連結されたCMCの前端に連結されたCMCに各々含まれたスイッチング部の状態をオン(ON)状態に制御することによって、前記異常が診断されたバッテリーモジュールが含まれた前記均等化電流供給回路を形成するステップを含む、請求項9または10に記載のバッテリーモジュール均等化方法。 - 前記均等化電流供給回路を形成するステップは、
最前端に位置したバッテリーモジュールに異常が診断された場合、前記一つ以上のCMCのうち最前端に位置したCMCに含まれたスイッチング部および前記最前端に位置したCMCと連結された補助スイッチング部の導通状態を制御して前記最前端に位置したバッテリーモジュールを含むように前記均等化電流供給回路を形成するステップを含む、請求項9から11いずれか一項に記載のバッテリーモジュール均等化方法。 - 前記バッテリーモジュール均等化方法は、
通信BUSが前記一つ以上のCMCとBMCを連結するステップをさらに含み、
前記通信BUSは、
前記一つ以上のCMCと前記BMCをデイジーチェーン(Daisy Chain)結線方式により連結する、請求項9から12いずれか一項に記載のバッテリーモジュール均等化方法。 - 前記電圧を各々測定するステップは、
各々のCMCに連結されたバッテリーモジュール、前記各々のCMCに含まれたスイッチング部および前記均等化BUSを選択的に連結するステップ、
前記各々のCMCに連結されたバッテリーモジュール両端の電圧を測定するステップ、
前記各々のCMCに連結されたバッテリーモジュールの負極と前記一つ以上のスイッチング部を連結するステップ、および
前記各々のCMCに連結されたバッテリーモジュールを放電させるステップを含む、請求項10から13のいずれか一項に記載のバッテリーモジュール均等化方法。 - 前記均等化電流供給回路を形成するステップは、
前記異常が診断されたバッテリーモジュールに前記均等化電流を供給するステップ、および
前記均等化BUSの電圧を測定するステップを含み、
均等化電流供給部および電圧測定部の正極端子は正極BUSと連結され、負極端子は負極BUSと連結される、請求項9から14いずれか一項に記載のバッテリーモジュール均等化方法。 - 前記均等化電流供給回路を形成するステップは、
前記一つ以上のCMCのうち位置を把握しようとするCMCに含まれたスイッチング部を制御してモジュール位置識別回路を形成するステップ、および
前記モジュール位置識別回路に印加される電圧に基づいて位置を把握しようとする前記CMCの位置を識別するステップを含む、請求項10から15いずれか一項に記載のバッテリーモジュール均等化方法。
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