KR101074785B1 - 배터리 관리 시스템 및 이의 제어 방법, 및 배터리 관리 시스템을 포함한 에너지 저장 시스템 - Google Patents

배터리 관리 시스템 및 이의 제어 방법, 및 배터리 관리 시스템을 포함한 에너지 저장 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 관리 시스템 및 이의 제어 방법과, 배터리 관리 시스템을 포함하는 에너지 저장 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템은 DC-DC 컨버터를 내장하지 않는 아이솔레이터를 사용하는 경우라도, 절전 모드에서 절연부에 안정적으로 전원을 공급할 수 있어, 비용 절감의 효과가 있다.

Description

배터리 관리 시스템 및 이의 제어 방법, 및 배터리 관리 시스템을 포함한 에너지 저장 시스템{A battery management system and control method thereof, and energy storage system including the battery management system}
본 발명은 배터리 관리 시스템 및 이의 제어 방법, 및 배터리 관리 시스템을 포함한 에너지 저장 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 배터리 관리 시스템의 아날로그 프런트 엔드 IC에서 아이솔레이터(isolator)로의 전원 공급에 관한 것이다.
일반적으로, 충 방전이 가능한 이차 전지(rechargeable battery)는 셀룰러 폰(cellular phone), 노트북 컴퓨터, 캠코더, PDA(personal digital assistants) 등 휴대용 전자기기뿐만 아니라, 대용량 에너지 저장 장치에 대해서도 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 이러한 이차 전지는 니켈-카드뮴 전지(nikel-cadimium battery), 납 축전지, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery), 리튬-이온 전지(lithium ion battery), 리튬 폴리머 전지(lithium polymer battery), 금속 리튬 전지, 공기 아연 축전지 등 다양한 종류가 개발되고 있다. 이러한 이차 전지는 회로와 합쳐져서 배터리 팩을 구성하며, 배터리 팩의 외부 단자를 통해 충전과 방전이 이루어진다.
종래의 배터리 팩은 크게 배터리 셀과, 충 방전 회로를 포함하는 주변회로를 포함하여 이루어지며, 이 주변회로는 인쇄 회로 기판으로 제작된 후, 상기 배터리 셀과 결합한다. 배터리 팩의 외부 단자를 통해 외부 전원이 연결되면, 외부 단자와 충 방전 회로를 통해 공급되는 외부 전원에 의해 배터리 셀이 충전되며, 외부 단자를 통해 부하(load)가 연결되면, 배터리 셀의 전원이 충 방전 회로와 외부 단자를 통해 부하에 공급되는 동작이 일어난다. 이때, 충 방전 회로는 외부 단자와 배터리 셀 사이에서 배터리 셀의 충 방전을 제어한다.
본 발명의 일 실시 예는 DC-DC 컨버터를 내장하지 않는 아이솔레이터인 경우라도, 절전 모드에서, 절연부에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 배터리 관리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 실시 예는 DC-DC 컨버터를 내장하지 않는 아이솔레이터인 경우라도, 절전 모드에서, 절연부에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 배터리 관리 시스템의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 DC-DC 컨버터를 내장하지 않는 아이솔레이터인 경우라도, 절전 모드에서, 절연부에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 배터리 관리 시스템을 포함하는 에너지 저장 시스템을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 적어도 하나 이상의 배터리 셀, 아날로그 프런트 엔드 IC 및 마이크로 컴퓨터를 포함하는 배터리 관리 시스템은 상기 아날로그 프런트 엔드 IC와 상기 마이크로 컴퓨터를 제1 접지 및 제2 접지로 각각 절연하는 절연부 및 상기 절연부를 통해서 상기 마이크로 컴퓨터로부터의 절전 제어 신호를 수신하고, 상기 수신한 절전 제어 신호에 따라 상기 배터리 셀의 전원을 분배하여 상기 절연부에 공급하는 제1 전원 스위칭부를 포함하여 이루어진다.
상기 아날로그 프런트 엔드 IC는 상기 절연부를 통해 상기 마이크로 컴퓨터로부터 절전 모드에 상응하는 절전 제어 신호를 수신하고, 상기 아날로그 프런트 엔드 IC의 제1 전원부를 오프시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 전원 스위칭부는 상기 수신한 절전 제어 신호에 따라 턴 온 또는 턴 오프되는 트랜지스터 및 상기 트랜지스터의 제1 단자와 접속되어, 상기 배터리 셀의 전압을 분배하는 제1 및 제2 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 관리 시스템은 상기 제1 전원부와 상기 절연부 사이에 접속된 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 관리 시스템은 상기 트랜지스터의 제2 단자와 상기 절전 제어 신호의 출력 단자 사이에 접속된 제3 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 절연부는 상기 마이크로 컴퓨터로부터 절전 모드에 상응하는 절전 제어 신호를 수신하는 경우, 상기 절전 제어 신호를 상기 아날로그 프런트 엔드 IC 및 상기 제1 전원 스위칭부에 출력하고,
상기 아날로그 프런트 엔드 IC는 내부의 제1 전원부를 오프시키고, 상기 제1 전원 스위칭부가 턴 온되어, 상기 제1 저항 및 제2 저항을 통해 분배된 배터리 셀의 전원을 상기 절연부에 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 절전 모드는 파워 다운(Power down) 모드 또는 셧 다운(Shut down) 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 절연부는 상기 마이크로 컴퓨터로부터 정상 모드에 상응하는 절전 제어 신호를 수신하는 경우, 상기 절전 제어 신호를 상기 아날로그 프런트 엔드 IC 및 상기 제1 전원 스위칭부에 출력하고,
상기 아날로그 프런트 엔드 IC는 내부의 제1 전원부를 온 시켜, 상기 제1 전원부를 통해 상기 절연부에 제1 전원을 공급하고,
상기 제1 전원 스위칭부가 턴 오프되어, 상기 배터리 셀의 전원 공급을 중단하는 것을 특징으로 한다.
상기 아날로그 프런트 엔드 IC는 상기 절전 제어 신호에 따라 절전 모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.
상기 절연부는 상기 아날로그 프런트 엔드 IC로부터 제1 전원을 공급받고, 상기 마이크로 컴퓨터로부터 제2 전원을 공급받는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 신재생 발전 시스템으로부터 발전된 전력을 변환하여 상용 계통, 부하, 또는 공동 부하에 공급하거나 배터리에 저장하고, 상기 상용 계통으로부터 공급된 전력을 상기 부하에 공급하거나 상기 공급된 전력을 변환하여 상기 배터리에 저장하고, 상기 배터리에 저장된 전력을 변환하여 상기 상용 계통 또는 상기 부하에 공급하는 에너지 저장 시스템은 상기 배터리의 충 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템을 포함하고,
상기 배터리 관리 시스템은 상기 배터리의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 배터리 정보를 감지하는 아날로그 프런트 엔드 IC, 상기 배터리 정보를 기초로 상기 배터리의 충 방전을 제어하는 마이크로 컴퓨터, 상기 아날로그 프런트 엔드 IC와 상기 마이크로 컴퓨터를 제1 접지 및 제2 접지로 각각 절연하고, 상기 아날로그 프런트 엔드 IC로부터 제1 전원을 공급받고, 상기 마이크로 컴퓨터로부터 제2 전원을 각각 공급받는 절연부 및 상기 절연부를 통해 상기 마이크로 컴퓨터로부터 출력된 절전 제어 신호에 따라 상기 배터리의 전원을 스위칭하여 상기 절연부에 공급하는 제1 전원 스위칭부를 포함하여 이루어진다.
상기 아날로그 프런트 엔드 IC는 상기 절연부를 통해 상기 마이크로 컴퓨터로부터 절전 모드에 상응하는 절전 제어 신호를 수신하고, 상기 아날로그 프런트 엔드 IC의 제1 전원부를 오프시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 전원 스위칭부는 상기 수신한 절전 제어 신호에 따라 턴 온 또는 턴 오프되는 트랜지스터 및 상기 트랜지스터의 제1 단자와 접속되어, 상기 배터리의 전압을 분배하는 제1 및 제2 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 적어도 하나 이상의 배터리 셀, 아날로그 프런트 엔드 IC, 마이크로 컴퓨터, 및 상기 아날로그 프런트 엔드 IC와 상기 마이크로 컴퓨터를 제1 접지 및 제2 접지로 각각 절연하는 절연부를 포함하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법은 상기 절연부를 통해 상기 마이크로 컴퓨터로부터의 절전 제어 신호를 수신하는 단계, 상기 절전 제어 신호에 따라 상기 아날로그 프런트 엔드 IC의 동작 모드를 결정하는 단계 및 상기 결정한 동작 모드에 따라 상기 절연부에 제1 전원 및 제2 전원을 각각 공급하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 동작 모드가 절전 모드인 경우, 상기 공급 단계는 상기 배터리 셀의 전원을 스위칭하고, 상기 배터리 셀의 전원을 분배한 제1 전원을 상기 절연부에 공급하고, 상기 마이크로 컴퓨터로부터 제2 전원을 각각 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 절전 모드는 파워 다운(Power down) 모드 또는 셧 다운(Shut down) 모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동작 모드가 절전 모드인 경우 상기 아날로그 프런트 엔드 IC가 절전 모드로 전환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동작 모드가 정상 모드인 경우, 상기 공급 단계는 상기 아날로그 프런트 엔드 IC의 내부 전원부가 제1 전원을 상기 절연부에 공급하고, 상기 마이크로 컴퓨터가 제2 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템은 DC-DC 컨버터를 내장하지 않는 아이솔레이터를 사용하는 경우라도, 절전 모드에서 절연부에 안정적으로 전원을 공급할 수 있어, 비용 절감의 효과가 있다.
도 1은 종래의 배터리 관리 시스템의 개략적인 회로도이다.
도 2는 종래의 배터리 관리 시스템의 전원 공급을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템을 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템을 설명하기 위한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템을 포함한 에너지 저장 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 수 있다.
또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래의 배터리 관리 시스템의 개략적인 회로도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 배터리 관리 시스템(100)은 충전 가능한 배터리 셀(130)과 보호 회로를 포함하여 이루어지며, 배터리 셀(130)로의 충전 및 배터리 셀(130)에 의한 방전을 제어한다.
배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀(130), 배터리 셀(130)과 병렬로 연결되는 외부 단자(미 도시), 및 배터리 셀(130)과 외부 단자 사이 대 전류 경로(High Current Path, 이하 'HCP'라 한다)에 직렬로 연결된 충전소자(140) 및 방전소자(150)를 포함한다.
배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀(130)과 충전소자(140) 및 방전소자(150)와 병렬로 연결된 아날로그 프런트 엔드(Analog Front End, 이하 'AFE'라 한다)IC(120), AFE IC(120)와 접속된 마이크로 컴퓨터(110)를 포함하며, AFE IC(120)와 접속된 온도 센서(160), PAN(170) 및 전류 감지부(180)를 포함한다.
마이크로 컴퓨터(110)는 배터리 셀(130)을 과 충전 및 과 방전 상태로 판단했을 때, AFE IC(120)에 충 방전 제어 신호를 전송하고, 이에 따라 AFE IC(120)는 충전소자(140) 및 방전소자(14)를 오프시켜 과 충전 및 과 방전을 차단한다. 즉, 마이크로 컴퓨터(110)는 배터리 셀(130)을 과 충전 및 과 방전 상태로 판단하면 그에 대응하는 제어 신호를 출력한다.
이러한 배터리 셀(130)은 그 내부의 각종 정보, 즉, 셀의 온도, 셀의 충전 전압 및 셀에 흐르는 전류량 등의 셀 관련 정보를 하기할 AFE IC(120)에 출력시킨다.
충전소자(140) 및 방전소자(150)는 외부 단자와 배터리 셀(130) 사이의 대 전류 경로(HCP) 상에 직렬로 연결되어 배터리 팩의 충전 또는 방전을 수행한다. 충전소자(140) 및 방전소자(150) 각각은 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor, 이하 'FET'라 한다)로 구성할 수 있다.
AFE IC(120)는 배터리 셀(130)과 충전소자(140) 및 방전소자(150) 사이에서 병렬로 연결되고, 배터리 셀(130)과 마이크로 컴퓨터(110) 사이에서 직렬로 연결된다. AFE IC(120)는 배터리 셀(130)의 전압을 검출하여 검출된 전압을 마이크로 컴퓨터(110)에 전달하고, 마이크로 컴퓨터(110)의 제어에 의해 상기 충전소자(140) 및 방전소자(150)의 동작을 제어한다.
또한, AFE IC(120)는 배터리 셀(130)의 전압, 온도, 전류를 감지하기 위한 블록, 다수의 배터리 셀(130) 각각의 셀 밸런싱을 위하 블록, AFE의 전원 공급을 위한 블록, 팬(170)을 구동하기 위한 블록 등의 기능 블록들을 포함할 수 있다.
마이크로 컴퓨터(110)는 AFE IC(120)와 외부 시스템 사이에 직렬로 연결되는 집적회로(Integrated Circuit)로서, AFE IC(120)를 통해 충전소자(140) 및 방전소자(150)를 제어함으로써 배터리 셀(130)의 과 충전, 과 방전 및 과전류를 차단하는 역할을 한다. 즉, 배터리 셀(130)로부터 AFE IC(120)를 통해 수신한 배터리 셀(130)의 전압을 내부에 설정된 전압 레벨 값과 비교하여, 비교 결과에 따른 제어신호를 AFE IC(120)로 출력하여 충전소자(140) 및 방전소자(150)를 온 또는 오프 시킴으로써, 배터리 셀(130)의 과 충전, 과 방전을 차단한다.
또한, 마이크로 컴퓨터(110)는 배터리 셀(130)의 충전 상태(State of Charge, 이하 'SOC'라 한다)와 수명(State of Health, 이하 'SOH'라 한다)을 모니터링하고, AFE IC(120)로부터 출력된 배터리 정보, 예를 들면 전압, 전류, 온도 등을 수신하여, 배터리 정보를 연산하여 셀 밸런싱 제어 신호, 절전 제어 신호, 충 방전 제어 신호, 팬 제어 신호를 AFE IC(120)에 전송한다.
전술한 것처럼, AFE IC(120)와 마이크로 컴퓨터(110) 간에는 다수의 제어 신호 선들이 입출력되기 때문에, AFE IC(120)와 마이크로 컴퓨터(110)는 안정적인 배터리 제어를 위해 도 2에 도시된 절연부(200)를 통해 절연된다. 여기서, 절연은 AFE IC(120)와 마이크로 컴퓨터(110) 간의 통신 회로 상에서 공통 그라운드를 사용하지 않는 것을 의미한다. 이는 신호 레벨의 차이 때문에 필연적으로 생기는 문제이며, 제어 데이터를 만들어내는 신호 레벨에서 내 외부가 차이가 있기 때문이다. 그리고 잘못된 데이터 전송은 통신 자체가 문제가 되며, 배터리의 안정성을 크게 저해할 수 있는 요소이다.
도 2를 참조하면, AFE IC(120), 절연부(200) 및 마이크로 컴퓨터(110)가 도시되어 있으며, 절연부(200)는 제1 접지된 AFE IC(120)와 제2 접지된 마이크로 컴퓨터(110)를 절연시킨다. 절연부(200)는 AFE IC(120)로부터 제1 전원을 공급받고, 마이크로 컴퓨터(110)로부터 제2 전원을 공급받는다. 예를 들면 제1 전원은 DC 3V이고, 제2 전원은 DC 5V로 서로 다른 전원을 공급받는다. 그리고 절연부(200)는 제어 신호 라인들(121-1 내지 124-1)을 통해 AFE IC(120)와 통신하고, 제어 신호 라인들(111-2 내지 114-2)을 통해 마이크로 컴퓨터(110)와 통신한다. 예를 들면 배터리 관리 시스템(100)의 동작이 없는 경우 절전 모드로 전환하기 위해, 제어 신호 라인(121-1 및 111-2)을 통해, 마이크로 컴퓨터(110)가 절전 제어 신호를 제어 신호 라인(111-2)을 통해 절연부(200)에 출력하면, 절연부(200)는 입력된 절전 제어 신호를 처리하여 제어 신호 라인(121-1)을 통해 AFE IC(120)에 전송한다. 여기서, 절전 제어 신호는 파워 다운(Powerdown) 또는 셧 다운(Shutdown) 신호일 수 있다. 절전 제어 신호를 수신한 AFE IC(120)는 내부의 전원 공급 블록을 오프시켜 절전 모드로 전환한다. 이때, AFE IC(120) 내부의 전원 공급부가 제1 전원을 절연부(200)에 공급할 수 없다. 따라서, 마이크로 컴퓨터(110)로부터의 웨이크 업(wakeup) 신호, 죽 절전 모드인 AFE IC(120)가 정상 동작하도록 제어하는 신호를 전송받을 수 없다. 이 경우, 종래에, 절연부(200)에 DC-DC 컨버터를 내장하여, 마이크로 컴퓨터(110)로부터 공급된 제2 전원을 제1 전원으로 변환하여 사용할 수도 있지만, 이는 DC-DC 컨버터를 내장한 아이솔레이터를 사용해야만 한다는 점에서, 비용적인 측면에서 불리함이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템을 설명하기 위한 회로도이다.
도 3을 참조하면, 제1 전원부(125)를 포함한 AFE IC(120)와, 절연부(200), 제1 전원 스위칭부(126) 및 배터리 셀(130)이 도시되어 있다.
제1 전원 스위칭부(126)는 AFE IC(120)와 병렬로 연결되며, 배터리 셀(130)의 양극 단자와 AFE(120)에서 절연부(200)로의 제1 전원 단자 사이에 접속된다. 제1 전원 스위칭부(126)는 절연부(200)의 출력된 제어 신호 단자, 여기서는 절전 제어 신호(121-1)에 응답하여 스위칭한다. 따라서, 제1 전원 스위칭부(126)가 턴 온 되면, 배터리 셀(130)의 전원이 절연부(200)에 공급된다.
구체적으로, 배터리 관리 시스템이 절전 모드로 진입하는 경우, 마이크로 컴퓨터에서 절전 제어 신호를 절연부(200)에 전달한다. 절연부(200)는 절전 제어 신호(121-1)를 AFE IC(120)와 제1 전원 스위칭부(126)에 출력한다. 입력된 절전 제어 신호에 따라 AFE IC(120)는 절전 모드로 전환하면서, 내부의 제1 전원부(125)를 오프시킨다.
제1 전원 스위칭부(126)는 절전 제어 신호에 응답하여 턴 온되고, 배터리 셀(130)의 전원을 절연부(200)에 공급한다. 따라서, AFE IC(120)의 내부 전원으로 제1 전원을 공급하지 못하더라도, 절연부(200)에 지속적으로 제1 전원을 공급할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템을 설명하기 위한 회로도이다.
도 4를 참조하면, 도 3에 도시된 제1 전원 스위칭부(126)는 P타입의 트랜지스터와 저항들(R1, R2)로 구성된다. 그리고 AFE IC(120)와 절연부(200) 사이에 다이오드가 접속되고, 트랜지스터의 일 단자와 절전 제어 신호 선(121-1) 사이에 저항(R3)이 접속된다.
구체적인 회로 동작을 살펴보면, 배터리 관리 시스템이 정상 모드, 즉 정상적으로 동작하고 있을 때, 마이크로 컴퓨터는 하이 레벨의 절전 제어 신호를 출력하고, 절연부(200)에서 하이 레벨의 절전 제어 신호(121-1)가 AFE IC(120)와 P타입의 트랜지스터의 게이트 전극에 인가된다. 따라서, P타입의 트랜지스터는 턴 오프되고, AFE IC(120)의 제1 전원부(125)에서 출력된 제1 전원이 다이오드를 거쳐 절연부(200)에 공급된다.
배터리 관리 시스템이 절전 모드, 즉 파워 다운 또는 셧 다운되는 경우, 마이크로 컴퓨터에서 절전 제어 신호를 출력하고, 절연부(200)에서 로우 레벨의 절전 제어 신호(121-1)가 AFE IC(120)와 트랜지스터의 게이트 전극에 인가된다. 따라서, P타입의 트랜지스터는 턴 온되고, AFE IC(120)는 절전 모드로 전환되어, 제1 전원부(125)가 오프된다. 그리고 트랜지스터가 턴 온 됨에 따라 배터리 셀(130)의 전압이 저항들(R1 및 R2)에 분배되어 걸린다. 따라서, 배터리 셀(130)의 전원이 절연부(200)에 공급된다. 여기서, 저항들(R1 및 R2)의 크기는 배터리 셀(130)의 전압에 따라 조절할 수 있다. 그리고 배터리 셀(130)의 전원을 절연부(200)에 공급하는 경우, 다이오드를 통해 역전류를 방지할 수 있다. 또한, 도면에 도시되지는 않았지만, AFE IC(120)의 제1 전원부(125)의 온오프 타임과 트랜지스터의 온오프 타임을 동기시키기 위하여 캐패시터를 추가할 수도 있다.
또한, 저항(R3)는 절전 제어 신호(121-1)가 하이 레벨인 경우, 트랜지스터가 턴 오프되더라도 제1 전원부(125)로부터 전원이 안정적으로 절연부(200)에 인가되도록 하는 풀업 저항으로서 역할을 한다.
이상 설명에서는 제1 전원 스위칭부(126)에서, P타입의 트랜지스터를 사용하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 N 타입 트랜지스터를 사용할 수도 있으며, 이에 따라 절전 제어 신호도 하이 레벨과 로우 레벨을 바꾸어 사용할 수 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템을 포함한 에너지 저장 시스템을 설명하기 위한 개략도이다. 도 3 및 4를 참조하여 설명한 배터리 관리 시스템은 도 5에 도시된 배터리 관리 시스템(515)에 적용할 수 있다. 즉 배터리 관리 시스템 또는 BMS(515)의 AFE IC와 마이크로 컴퓨터 간의 절연 통신을 위한 아이솔레이터에 대한 절전 모드 동작시에 배터리(520)에 저장된 전원을 전원 스위칭부를 통해 아이솔레이터에 공급한다. 이하 에너지 저장 시스템(500)의 구체적인 구성에 대해 설명한다.
도 5를 참조하면, 전력 관리 시스템(510)은 MPPT(Maximum Power Point Tracking, 이하 'MPPT'라 한다) 컨버터(511), 양방향 인버터(512), 양방향 컨버터(513), 통합 제어기(514), BMS(Battery Management System, 이하 'BMS'라 한다)(515), 제1 스위치(516), 제2 스위치(517) 및 DC 링크부(518)를 포함하여 이루어진다. 전력 관리 시스템(510)은 배터리(520), 태양 전지(531)를 포함하는 태양광 발전 시스템(Photovoltaic, 이하 'PV'라 한다)(530), 상용 계통(540) 및 부하(550)에 접속된다. 본 발명의 일 실시 예에서, 전력 관리 시스템(510)과 배터리(520)를 포함하여 계통 연계형 에너지 저장 시스템(500)을 구성하였지만, 사용된 용어에 한정되지 않고, 전력 관리 시스템(510)과 배터리(520)가 일체형으로 구성된 전력 관리 시스템 또는 계통 연계형 에너지 저장 시스템일 수도 있다.
신재생 발전 시스템(530)은 전기 에너지를 발전하여 전력 관리 시스템(510)으로 출력한다. 신재생 발전 시스템(530)으로 태양 전지(531)가 도시되었지만, 풍력 발전 시스템, 조력 발전 시스템일 수도 있으며, 그 밖에 태양열, 지열 등과 같은 신 재생 에너지(renewable energy)를 이용하여 전기 에너지를 생성하는 발전 시스템을 모두 포함한다. 특히, 태양광을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 태양 전지는, 각 가정 또는 공장 등에 설치하기 용이하여, 각 가정에 분산된 계통 연계형 에너지 저장 시스템(500)에 적용하기에 적합하다.
상용 계통(540)은 발전소, 변전소, 송전선 등을 구비하고, 상용 계통(540)은 정상 상태일 때, 제1 스위치(516) 및 제2 스위치(517)의 온/오프에 따라 배터리(520) 또는 부하(550)로 전력을 공급하고, 신재생 발전 시스템(530)이나 배터리(520)로부터 공급된 전력을 입력받는다. 상용 계통(540)이 이상 상태, 예를 들면 정전, 전기 공사 등으로 인한 비정상 상태인 경우, 상용 계통(540)으로부터 배터리(520) 또는 부하(550)로의 전력 공급은 중단되고, 신재생 발전 시스템(530)이나 배터리(520)로부터 상용 계통(540)으로의 전력 공급 또한 중단된다.
부하(550)는 신재생 발전 시스템(530)으로부터 발전된 전력, 배터리(520)에 저장된 전력, 또는 상용 계통(540)으로부터 공급된 전력을 소비하는 것으로서, 예를 들면 가정, 공장 등일 수 있다.
MPPT 컨버터(511)는 태양 전지(531)로부터 출력된 DC 전압을 제1 노드(N1)의 DC 전압으로 변환하고, 태양 전지(531)의 출력은 일사량 및 온도에 따른 기후 변화와 부하 조건에 따라 특성이 변하기 때문에 태양 전지(531)로부터 최대로 전력을 생산하도록 제어한다. 즉, MPPT 컨버터(511)는 태양 전지(531)의 출력 DC 전압을 승압시켜 DC 전압을 출력하는 부스트 DC-DC 컨버터 기능과 MPPT 제어 기능을 함께 수행한다. 예를 들면, MPPT 출력 DC 전압 범위는 300 내지 600V일 수 있다. 또한, 일사량, 온도 등의 변화에 따라 태양 전지(531)의 최대 전력 출력 전압을 추종하는 MPPT 제어를 수행한다. 예를 들면, P&O(Perturbation and Observation) 제어, IncCond(Incremental Conductance), 전력 대 전압 제어 등을 사용할 수 있다. P&O 제어는 태양 전지의 전력과 전압을 측정하여 지령 전압을 증가 또는 감소시키는 것이고, IncCond 제어는 태양 전지의 출력 컨덕턴스와 증분 컨덕턴스를 비교하여 제어하는 것이고, 전력 대 전압 제어는 전력 대 전압의 기울기를 이용하여 제어하는 것이다. 상기 설명한 MPPT 제어 외에 다른 MPPT 제어 기법을 적용할 수 있음은 물론이다.
DC 링크부(518)는 제1 노드(N1)와 양방향 인버터(512) 사이에 병렬로 접속된다. DC 링크부(518)는 MPPT 컨버터(511)로부터 출력된 DC 전압을 DC 링크 전압, 예를 들면 DC 380V 전압으로 유지시켜 양방향 인버터(512)나 양방향 컨버터(513)에 공급한다. 여기서, DC 링크부(518)는 알루미늄 전해 커패시터(Electrolytic Capacitor), 고압용 필름 커패시터(Polymer Capacitor), 고압 대전류용 적층 칩 커패시터(Multi Layer Ceramic Capacitor, MLCC)를 사용할 수 있다. 제1 노드(N1)는 태양 전지(531)의 DC 출력 전압 변동 또는 상용 계통(540)의 순시 전압 강하, 부하(550)에서 피크 부하 발생 등으로 인하여 그 전압 레벨이 불안정해질 수 있다. 따라서, DC 링크부(518)는 양방향 컨버터(513) 및 양방향 인버터(512)의 정상 동작을 위하여 안정화된 DC 링크 전압을 제공한다. 도 5에 도시된 실시 예에서는 DC 링크부(518)가 별도로 구비된 실시 예를 도시하였지만, 양방향 컨버터(513), 양방향 인버터(512), 또는 MPPT 컨버터(511) 내에 포함되어 구현될 수도 있다.
양방향 인버터(512)는 제1 노드(N1)와 상용 계통(540) 사이에 접속된다. 양방향 인버터(512)는 MPPT 컨버터(511)의 출력 DC 전압, 양방향 컨버터(513)의 출력 DC 전압을 상용 계통(540) 또는 부하(550)의 AC 전압으로 변환하고, 상용 계통(540)으로부터 공급된 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 제1 노드(N1)에 전달한다. 즉, 양방향 인버터(512)는 DC 전압을 AC 전압으로 변환하는 인버터 기능과 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 정류 기능을 함께 수행한다.
양방향 인버터(512)는 상용 계통(540)으로부터 제1 스위치(516) 및 제2 스위치(517)를 통해 입력되는 AC 전압을 배터리(520)에 저장하기 위한 DC 전압으로 정류하여 출력하고, 태양광 발전 시스템(130) 또는 배터리(520)로부터 출력된 DC 전압을 상용 계통(540)의 AC 전압으로 변환하여 출력한다. 이때 상용 계통(540)으로 출력되는 AC 전압은 상용 계통(540)의 전력 품질 기준, 예를 들면 역률 0.9 이상, THD 5% 이내에 부합해야 하며, 이를 위해 양방향 인버터(512)는 출력 AC 전압의 위상을 상용 계통(540)의 위상과 동기화시켜 무효 전력 발생을 억제하고, AC 전압 레벨을 조절해야 한다. 또한, 양방향 인버터(512)는 상용 계통(540)으로 출력되는 AC 전압으로부터 고조파를 제거하기 위한 필터를 포함할 수 있으며, 전압 변동 범위 제한, 역률 개선, 직류 성분 제거, 과도현상(transient phenomena) 보호 등과 같은 기능을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 인버터(512)는 발전 시스템(230) 또는 배터리(520)의 직류 전력을 상용 계통(540) 또는 부하(550)에 공급하기 위한 교류 전력으로 변환하는 인버터 기능과 상용 계통(540)에서 공급되는 교류 전력을 배터리(520)에 공급하기 위한 직류 전력으로 변환하는 정류 기능을 함께 수행한다.
양방향 컨버터(513)는 제1 노드(N1)와 배터리(520) 사이에 접속되며, 제1 노드의 DC 전압을 배터리(520)에 저장하기 위한 DC 전압으로 변환한다. 또한, 배터리(520)에 저장된 DC 전압을 제1 노드(N1)에 전달하기 위한 DC 전압 레벨로 변환한다. 예를 들면, 양방향 컨버터(513)는 태양광 발전 시스템(130)에서 발전된 직류 전력을 배터리(520)에 충전하는 경우 또는 상용 계통(540)에서 공급된 교류 전력을 배터리(520)에 충전하는 경우, 즉 배터리 충전 모드일 때, 제1 노드(N1)의 DC 전압 레벨 또는 DC 링크부(518)에서 유지되는 DC 링크 전압 레벨, 예를 들면 DC 380V의 전압을 배터리 저장 전압, 예를 들면 DC 100V로 감압하는 컨버터로 동작한다. 또한, 양방향 컨버터(513)는 배터리(520)에 충전된 전력을 상용 계통(540)에 공급하거나 또는 부하(550)에 공급하는 경우, 즉 배터리 방전 모드일 때, 배터리 저장 전압, 예를 들면 DC 100V 전압을 제1 노드(N1)의 DC 전압 레벨 또는 DC 링크 전압 레벨, 예를 들면 DC 380V 전압으로 승압하는 컨버터로 동작한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 컨버터(513)는 태양광 발전 시스템(130)에서 발전된 직류 전력 또는 상용 계통(540)에서 공급된 교류 전력을 변환한 직류 전력을 배터리(520)에 저장하기 위한 직류 전력으로 변환하고, 배터리(520)에 저장된 직류 전력을 상용 계통(540) 또는 부하(550)에 공급하기 위해서, 양방향 인버터(512)에 입력하는 직류 전력으로 변환한다.
배터리(520)는 태양광 발전 시스템(130) 또는 상용 계통(540)으로부터 공급된 전력을 저장한다. 배터리(520)는 복수의 배터리 셀들이 직렬 또는 병렬로 연결되어 용량 및 출력을 증가시킬 수 있도록 구성될 수 있으며, 배터리(520)의 충전 또는 방전 동작은 BMS(515)나 통합 제어기(514)에 의해 제어된다. 배터리(520)는 다양한 종류의 배터리 셀로 구현될 수 있으며, 예를 들면 니켈-카드뮴 전지(nikel-cadmium battery), 납 축전지, 니켈-수소 전지(NiMH: nickel metal hydride battery), 리튬-이온 전지(lithium ion battery), 리튬 폴리머 전지(lithium polymer battery) 등일 수 있다. 배터리(520)를 구성하는 배터리 셀의 개수는 계통 연계형 에너지 저장 시스템(500)에서 요구되는 전력 용량, 설계 조건 등에 따라서 결정될 수 있다.
BMS(515)는 배터리(520)에 연결되고, 통합 제어기(514)의 제어에 따라 배터리(520)의 충 방전 동작을 제어한다. 배터리(520)로부터 양방향 컨버터(513)로의 방전 전력 및 양방향 컨버터(513)로부터 배터리(520)로의 충전 전력은 BMS(515)를 통해서 전달된다. 또한, BMS(515)는 배터리(520)를 보호하기 위하여, 과 충전 보호 기능, 과 방전 보호 기능, 과 전류 보호 기능, 과열 보호 기능, 셀 밸런싱(cell balancing) 기능 등을 수행할 수 있다. 이를 위해, BMS(515)는 배터리(520)의 전압, 전류, 온도를 검출하여 SOC(State of Charge, 이하 'SOC'라 한다) 및 SOH(State of Health, 이하 'SOC'라 한다)를 계산하고, 이에 따른 잔여 전력량, 수명 등을 모니터링 할 수 있다.
BMS(515)는 배터리(520)의 전압, 전류, 온도를 검출하는 센싱 기능과, 이에 따른 과 충전, 과 방전, 과 전류, 셀 밸런싱 여부, SOC, SOH를 판단하는 마이크로 컴퓨터, 마이크로 컴퓨터의 제어 신호에 따라 충 방전 금지, 퓨즈 용단, 냉각 등의 기능을 수행하는 보호 회로를 포함할 수 있다. 또한, BMS(515)는 통합 제어기(514)의 제어에 따라 배터리(520)의 충전 또는 방전 동작을 제어하고, 배터리(520)의 상태 정보, 예를 들면 SOC를 통해 산출된 충전 전력량에 관한 정보를 통합 제어기(514)에 전송한다. 도시되지는 않았지만, BMS(515)는 배터리 상태 정보를 센싱하는 AFE IC 블록과 이를 제어하는 마이크로 컴퓨터 블록 간의 절연 통신을 위한 절연부를 포함한다. 그리고, BMS(515)가 절전 모드로 운행될 때 또는 에너지 저장 시스템(500)이 절전 모드로 운행될 때, AFE IC의 기능 블록들이 오프됨에 따라 절연부에 전원을 공급하지 못하게 되며, 이에 따라 절전 제어 신호에 따라 턴 온되는 전원 스위칭부를 통해 배터리(520)에 저장된 전원을 절연부에 공급할 수 있다.
제1 스위치(516)는 양방향 인버터(512)와 제2 노드(N2) 사이에 접속된다. 제2 스위치(517)는 제2 노드(N2)와 상용 계통(540) 사이에 접속된다. 제1 스위치(516)와 제2 스위치(517)는 통합 제어기(514)의 제어에 따라 온 또는 오프되는 개폐기를 사용할 수 있다. 신재생 발전 시스템(130) 또는 배터리(520)의 전력을 상용 계통(540) 또는 부하(550)로의 공급 또는 차단, 상용 계통(540)으로부터의 부하(550) 또는 배터리(520)로의 전력 공급 또는 차단하는 기능을 한다. 예를 들면, 신재생 발전 시스템(530)에서 발전한 전력 또는 배터리(520)에 저장된 전력을 상용 계통(540)에 공급하는 경우, 통합 제어기(514)는 제1 및 제2 스위치(516 및 517)를 턴 온시키고, 부하(550)에만 공급하는 경우에는 제1 스위치(516)를 턴 온시키고, 제2 스위치(517)를 턴 오프시킨다. 또한, 상용 계통(540)의 전력을 부하(550)에만 공급하는 경우에는 제1 스위치(516)를 턴 오프시키고, 제2 스위치(517)를 턴 온시킨다.
제2 스위치(517)는 통합 제어기(514)의 제어에 따라 상용 계통(540)에 이상 상황이 발생한 경우, 예를 들면 정전, 배전선 수리가 필요한 경우, 상용 계통(540)으로의 전력 공급을 차단하고, 에너지 저장 시스템의 단독 운전을 구현한다. 이때, 통합 제어기(514)는 전력 관리 시스템(210)을 상용 계통(540)과 분리시켜, 상용 계통(540)에서 선로 유지 또는 보수자의 감전과 같은 근거리 접근 사고가 발생하는 것을 방지하고, 상용 계통(540)이 비정상 상태에서 동작하여 전기 설비에 악영향을 주는 것을 방지한다. 또한, 상용 계통(540)이 비정상 상태일 때의 단독 운전 상황, 즉 신재생 발전 시스템(530)에서 발전된 전력 또는 배터리(520)의 저장된 전력으로 부하(550)에 전력을 공급하다가, 상용 계통(540)이 복구된 상황이 되면, 상용 계통(540)의 전압과 단독 운전 상태의 배터리(520)의 출력 전압 사이에 위상 오차가 발생하여, 전력 관리 시스템(210)에 손상이 발생할 수 있는데 통합 제어기(514)는 이러한 문제점을 방지하기 위하여 단독 운전 방지 제어를 수행한다.
통합 제어기(514)는 전력 관리 시스템(510) 또는 에너지 저장 시스템(500)의 전반적인 동작을 제어한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 단계 600에서, 배터리 관리 시스템이 정상 모드로 동작한다. 단계 602에서, 마이크로 컴퓨터에서 하이 레벨의 절전 제어 신호를 출력한다. 여기서, 하이 레벨의 절전 제어 신호가 절연부를 통해 AFE IC에 입력된다. 단계 604에서, AFE IC 내부의 전원부가 동작한다. 단계 606에서, 전원 공급부에서 제1 전원을 절연부에 공급한다. 여기서, AFE IC와 마이크로 컴퓨터는 각각 절연되어 있으며, 마이크로 컴퓨터에서 제2 전원을 절연부에 공급한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 단계 700에서, 배터리 관리 시스템이 절전 모드로 동작한다. 단계 702에서, 마이크로 컴퓨터에서 로우 레벨의 절전 제어 신호를 출력한다. 여기서, 로우 레벨의 절전 제어 신호가 절연부를 통해 AFE IC와 제1 전원 스위칭부에 인가된다. 단계 704에서, 로우 레벨의 절전 제어 신호에 따라 AFE IC는 절전 모드로 전환하고, 내부의 전원부가 오프된다. 단계 706에서, 로우 레벨의 절전 제어 신호에 따라 제1 전원 스위칭부가 턴 온된다. 단계 708에서, 배터리 전원을 분배하고, 단계 710에서, 분배한 전원을 절연부에 공급한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 배터리 관리 시스템
110: 마이크로 컴퓨터
120: 아날로그 프런트 엔드 IC
130: 배터리 셀
125: 제1 전원부
126: 제1 전원 스위칭부
500: 에너지 저장 시스템

Claims (18)

  1. 적어도 하나 이상의 배터리 셀, 아날로그 프런트 엔드 IC, 마이크로 컴퓨터를 포함하는 배터리 관리 시스템에 있어서,
    상기 아날로그 프런트 엔드 IC와 상기 마이크로 컴퓨터를 제1 접지 및 제2 접지로 각각 절연하는 절연부; 및
    상기 절연부를 통해서 상기 마이크로 컴퓨터로부터의 절전 제어 신호를 수신하고, 상기 수신한 절전 제어 신호에 따라 상기 배터리 셀의 전원을 분배하여 상기 절연부에 공급하는 제1 전원 스위칭부를 포함하는 배터리 관리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 아날로그 프런트 엔드 IC는,
    상기 절연부를 통해 상기 마이크로 컴퓨터로부터 절전 모드에 상응하는 절전 제어 신호를 수신하고, 상기 아날로그 프런트 엔드 IC의 제1 전원부를 오프시키는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전원 스위칭부는,
    상기 수신한 절전 제어 신호에 따라 턴 온 또는 턴 오프되는 트랜지스터; 및
    상기 트랜지스터의 제1 단자와 접속되어, 상기 배터리 셀의 전압을 분배하는 제1 및 제2 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 전원부와 상기 절연부 사이에 접속된 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 트랜지스터의 제2 단자와 상기 절연부의 상기 절전 제어 신호의 출력 단자 사이에 접속된 제3 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 절연부는,
    상기 마이크로 컴퓨터로부터 절전 모드에 상응하는 절전 제어 신호를 수신하는 경우, 상기 절전 제어 신호를 상기 아날로그 프런트 엔드 IC 및 상기 제1 전원 스위칭부에 출력하고,
    상기 아날로그 프런트 엔드 IC는,
    내부의 제1 전원부를 오프시키고,
    상기 제1 전원 스위칭부가 턴 온되어, 상기 제1 저항 및 제2 저항을 통해 분배된 배터리 셀의 전원을 상기 절연부에 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 절전 모드는,
    파워 다운(Power down) 모드 또는 셧 다운(Shut down) 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 절연부는,
    상기 마이크로 컴퓨터로부터 정상 모드에 상응하는 절전 제어 신호를 수신하는 경우, 상기 절전 제어 신호를 상기 아날로그 프런트 엔드 IC 및 상기 제1 전원 스위칭부에 출력하고,
    상기 아날로그 프런트 엔드 IC는,
    내부의 제1 전원부를 온 시켜, 상기 제1 전원부를 통해 상기 절연부에 제1 전원을 공급하고,
    상기 제1 전원 스위칭부가 턴 오프되어, 상기 배터리 셀의 전원 공급을 중단하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 아날로그 프런트 엔드 IC는,
    상기 절전 제어 신호에 따라 절전 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연부는,
    상기 아날로그 프런트 엔드 IC로부터 제1 전원을 공급받고,
    상기 마이크로 컴퓨터로부터 제2 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템.
  11. 신재생 발전 시스템으로부터 발전된 전력을 변환하여 상용 계통, 부하, 또는 공동 부하에 공급하거나 배터리에 저장하고, 상기 상용 계통으로부터 공급된 전력을 상기 부하에 공급하거나 상기 공급된 전력을 변환하여 상기 배터리에 저장하고, 상기 배터리에 저장된 전력을 변환하여 상기 상용 계통 또는 상기 부하에 공급하는 에너지 저장 시스템으로서,
    상기 배터리의 충 방전을 제어하는 배터리 관리 시스템을 포함하고,
    상기 배터리 관리 시스템은,
    상기 배터리의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 배터리 정보를 감지하는 아날로그 프런트 엔드 IC;
    상기 배터리 정보를 기초로 상기 배터리의 충 방전을 제어하는 마이크로 컴퓨터;
    상기 아날로그 프런트 엔드 IC와 상기 마이크로 컴퓨터를 제1 접지 및 제2 접지로 각각 절연하고, 상기 아날로그 프런트 엔드 IC로부터 제1 전원을 공급받고, 상기 마이크로 컴퓨터로부터 제2 전원을 각각 공급받는 절연부; 및
    상기 절연부를 통해 상기 마이크로 컴퓨터로부터 출력된 절전 제어 신호에 따라 상기 배터리의 전원을 스위칭하여 상기 절연부에 공급하는 제1 전원 스위칭부를 포함하는 에너지 저장 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 아날로그 프런트 엔드 IC는,
    상기 절연부를 통해 상기 마이크로 컴퓨터로부터 절전 모드에 상응하는 절전 제어 신호를 수신하고, 상기 아날로그 프런트 엔드 IC의 제1 전원부를 오프시키는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 전원 스위칭부는,
    상기 수신한 절전 제어 신호에 따라 턴 온 또는 턴 오프되는 트랜지스터; 및
    상기 트랜지스터의 제1 단자와 접속되어, 상기 배터리의 전압을 분배하는 제1 및 제2 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 시스템.
  14. 적어도 하나 이상의 배터리 셀, 아날로그 프런트 엔드 IC, 마이크로 컴퓨터, 및 상기 아날로그 프런트 엔드 IC와 상기 마이크로 컴퓨터를 제1 접지 및 제2 접지로 각각 절연하는 절연부를 포함하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법으로서,
    상기 절연부를 통해 마이크로 컴퓨터로부터의 절전 제어 신호를 수신하는 단계;
    상기 절전 제어 신호에 따라 상기 아날로그 프런트 엔드 IC의 동작 모드를 결정하는 단계; 및
    상기 결정한 동작 모드에 따라 상기 절연부에 제1 전원 및 제2 전원을 각각 공급하는 단계를 포함하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 동작 모드가 절전 모드인 경우,
    상기 공급 단계는,
    상기 배터리 셀의 전원을 스위칭하고, 상기 배터리 셀의 전원을 분배한 제1 전원을 상기 절연부에 공급하고, 상기 마이크로 컴퓨터로부터 제2 전원을 각각 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 절전 모드는,
    파워 다운(Power down) 모드 또는 셧 다운(Shut down) 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 동작 모드가 절전 모드인 경우,
    상기 아날로그 프런트 엔드 IC가 절전 모드로 전환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 동작 모드가 정상 모드인 경우,
    상기 공급 단계는,
    상기 아날로그 프런트 엔드 IC의 내부 전원부가 제1 전원을 상기 절연부에 공급하고, 상기 마이크로 컴퓨터가 제2 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 배터리 관리 시스템의 제어 방법.
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