KR101619770B1 - Battery Management System - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리 관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a battery management system.
일반적으로, Li 계열 배터리는 사용 환경 및 내부 저항의 차이 등으로 인해 사용 시간이 경과할수록 배터리 셀들의 전압 및 전류가 서로 차이가 발생하여 배터리 셀의 언밸런싱 상태가 발생하였다.Generally, Li-type batteries have unbalanced states due to a difference in voltage and current between battery cells as the use time passes due to differences in use environment and internal resistance.
이러한, 배터리는 언밸런싱 상태가 계속되면 불량한 배터리 셀들로 인하여 용량 등에 차이가 발생하였고, 방전시 배터리팩의 전압이 종지 전압이(LVC : Low Voltage Cutoff) 될 때까지 사용하게 되면 부하측에 전원이 공급되지 못하였으며, 심각하게는 폭발하여 안전사고의 위험에 노출되는 문제점이 있었다.When the unbalanced state of the battery continues, the capacity of the battery cell is changed due to the bad battery cells. If the battery pack is used until the voltage of the battery pack is lowered (LVC: Low Voltage Cutoff) And it was seriously exploded and exposed to the risk of safety accidents.
따라서, 최근에는 배터리 셀의 균일 또는 불균일 정도를 정확하고 빠르게 판단하여 배터리가 폭발하는 것을 미연에 방지함으로써 안전사고를 미연에 방지할 수가 있는 개선된 배터리 관리 시스템의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.Therefore, in recent years, research on an improved battery management system that can prevent a safety accident by preventing the battery from being detonated by accurately and quickly determining the uniformity or non-uniformity of the battery cell has been continuously carried out.
또한, 최근에는 배터리 셀의 균일 또는 불균일 정도를 정확하고 빠르게 판단하여 유지보수시에 유지보수시간을 단축시켜 유지보수비용을 줄이고, 생산시에 생산시간을 단축시켜 생산수율을 향상시킬 수가 있는 개선된 배터리 관리 시스템의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.In recent years, there has also been a demand for an improved battery pack that can accurately and quickly determine the uniformity or non-uniformity of battery cells to shorten the maintenance time during maintenance to reduce maintenance costs, Battery management systems have been continuously studied.
본 발명의 실시 예는, 배터리 셀의 균일 또는 불균일 정도를 정확하고 빠르게 판단할 수가 있으므로, 배터리가 폭발하는 것을 미연에 방지할 수가 있어 안전사고를 미연에 방지할 수가 있는 배터리 관리 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a battery management system capable of precisely and quickly judging the uniformity or non-uniformity of battery cells, thereby preventing a battery from being exploded and preventing a safety accident in advance .
또한, 본 발명의 실시 예는, 배터리 셀의 균일 또는 불균일 정도를 정확하고 빠르게 판단할 수가 있으므로, 유지보수시에 유지보수시간을 단축시킬 수가 있어 유지보수비용을 줄일 수가 있고, 생산시에 생산시간을 단축시킬 수가 있어 생산수율을 향상시킬 수가 있는 배터리 관리 시스템을 제공하고자 한다.In addition, since the embodiment of the present invention can accurately and quickly determine the uniformity or nonuniformity of the battery cells, the maintenance time can be shortened at the time of maintenance, the maintenance cost can be reduced, And to provide a battery management system capable of improving the production yield.
본 발명의 일 측면에 따르면, 부하에 전원을 공급하고 배터리를 충전 또는 방전시킬 때에, 적어도 둘 이상의 배터리 셀을 포함하여 배터리 셀 밸런싱을 수행하는 제 1 배터리 셀 밸런싱부; 부하에 전원을 공급하고 배터리를 충전 또는 방전시킬 때에, 적어도 둘 이상의 배터리 셀을 포함하여 배터리 셀 밸런싱을 수행하는 제 2 배터리 셀 밸런싱부; 부하에 전원을 공급하고 배터리를 충전 또는 방전시킬 때에, 적어도 둘 이상의 배터리 셀을 포함하여 배터리 셀 밸런싱을 수행하는 제 n 배터리 셀 밸런싱부; 적어도 둘 이상의 배터리 셀에 대해 배터리 셀별로 배터리 셀의 현재 충전 전류와 현재 충전 전압 및 현재 방전 전류와 현재 방전 전압중 적어도 하나를 감지하는 제 1 감지부; 감지한 현재 충전 전류와 현재 충전 전압 및 현재 방전 전류와 현재 방전 전압중 적어도 하나를 표시하는 표시부; 및 제 1 배터리 셀 밸런싱부와 제 2 배터리 셀 밸런싱부 및 제 n 배터리 셀 밸런싱부와 제 1 감지부 및 표시부를 제어하거나, 현재 충전 전류에 대한 제 1 충전 전류 신호와 현재 충전 전압에 대한 제 1 충전 전압 신호 및 현재 방전 전류에 대한 제 1 방전 전류 신호와 현재 방전 전압에 대한 제 1 방전 전압 신호중 적어도 하나를 공급받는 제어부를 포함할 수가 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a battery management system comprising: a first battery cell balancing unit including at least two battery cells to perform battery cell balancing when supplying power to a load and charging or discharging the battery; A second battery cell balancing unit including at least two battery cells to perform battery cell balancing when supplying power to the load and charging or discharging the battery; An nth battery cell balancing unit that includes at least two battery cells to perform battery cell balancing when supplying power to the load and charging or discharging the battery; A first sensing unit for sensing at least one of a current charging current, a present charging voltage, a current discharging current and a current discharging voltage of the battery cell for each of at least two battery cells for each of at least two battery cells; A display unit for displaying at least one of a detected current charging current, a current charging voltage, a current discharge current, and a current discharge voltage; And controls the first battery cell balancing unit, the second battery cell balancing unit, the nth battery cell balancing unit, the first sensing unit, and the display unit, or controls the first charging current signal for the current charging current and the first And a control unit receiving at least one of a first discharging current signal for a charging voltage signal and a current discharging current and a first discharging voltage signal for a current discharging voltage.
또한, 제 1 배터리 셀 밸런싱부는 제어부와 전기적으로 연결되고, 직류 전원 레벨을 다른 직류 전원 레벨로 변환하는 제 1 메인 직류/직류 변환기; 제어부 및 제 1 메인 직류/직류 변환기와 전기적으로 연결되고, 제어부의 입력 전원 공급 수단으로부터 입력 전원을 공급받아 충전하는 적어도 둘 이상의 배터리 셀; 제어부와 배터리 셀 및 제 1 감지부와 전기적으로 연결되고, 배터리 셀에 대해 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 높은 배터리 셀이 발생하면 현재 충전 전압을 제 1 메인 직류/직류 변환기에 제공하도록 방전시키고, 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 낮은 배터리 셀이 발생하면 제 1 메인 직류/직류 변환기에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 배터리 셀 충전을 [밸런싱을] 수행하도록 직류 전원 레벨을 조절하는 적어도 둘 이상의 제 1 서브 직류/직류 변환기를 포함할 수가 있다.In addition, the first battery cell balancing unit is electrically connected to the control unit, A first main DC / DC converter for converting the level to another DC power supply level; At least two battery cells which are electrically connected to the control unit and the first main DC / DC converter, and which receive input power from the input power supply means of the control unit and charge the battery cells; And discharging the current charge voltage to the first main DC / DC converter when the battery cell is electrically connected to the control unit, the battery cell and the first sensing unit and a battery cell having a current charge voltage higher than the reference charge voltage is generated for the battery cell, When a battery cell having a current charging voltage lower than the reference charging voltage is generated, the first main DC / DC converter receives a target charging voltage whose DC current level is adjusted and controls the DC power level so as to perform [balancing] At least two first sub DC / DC converters may be included.
또한, 제 1 서브 직류/직류 변환기는 제 1 입력측이 배터리 셀과 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측이 제 1 감지부 및 부하와 전기적으로 연결되며, 출력측이 제어부와 전기적으로 연결된 비교기; 및 비교기의 제 2 입력측 및 비교기의 출력측과 제 1 감지부 및 부하와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 저항을 포함할 수가 있다.Also, the first sub DC / DC converter includes a comparator in which a first input side is electrically connected to the battery cell, a second input side is electrically connected to the first sensing unit and the load, and an output side is electrically connected to the control unit; And a second input of the comparator and an output of the comparator, and at least one resistor electrically coupled to the first sensing unit and the load.
또한, 제 1 서브 직류/직류 변환기는 비교기의 제 2 입력측 및 적어도 하나의 저항과 전기적으로 연결되고, 배터리 셀에 대한 현재 충전 전압을 충전 또는 방전시키기 위한 기준이 되는 충전 시점 또는 방전 시점을 정확하게 판단하도록 제공되는 제너 다이오드를 더 포함할 수가 있다.Further, the first sub DC / DC converter is electrically connected to the second input side of the comparator and at least one of the resistors, and accurately determines the charging time point or discharging time point as a reference for charging or discharging the present charging voltage for the battery cell And a zener diode that is provided so as to < / RTI >
또한, 제 2 배터리 셀 밸런싱부는 제어부와 전기적으로 연결되고, 직류 전원 레벨을 다른 직류 전원 레벨로 변환하는 제 2 메인 직류/직류 변환기; 제어부 및 제 2 메인 직류/직류 변환기와 전기적으로 연결되고, 제어부의 입력 전원 공급 수단으로부터 입력 전원을 공급받아 충전하는 적어도 둘 이상의 배터리 셀; 제어부와 배터리 셀 및 제 1 감지부와 전기적으로 연결되고, 배터리 셀에 대해 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 높은 배터리 셀이 발생하면 현재 충전 전압을 제 2 메인 직류/직류 변환기에 제공하도록 방전시키고, 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 낮은 배터리 셀이 발생하면 제 2 메인 직류/직류 변환기에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 배터리 셀 밸런싱을 수행하도록 직류 전원 레벨을 조절하는 적어도 둘 이상의 제 2 서브 직류/직류 변환기를 포함할 수가 있다.The second battery cell balancing unit may include a second main DC / DC converter electrically connected to the control unit and converting the DC power level to another DC power level; At least two battery cells electrically connected to the control unit and the second main DC / DC converter, and charged with input power from the input power supply means of the control unit; And a second main DC / DC converter that is electrically connected to the control unit, the battery cell, and the first sensing unit and provides a current charging voltage to the second main DC / DC converter when a battery cell having a current charging voltage higher than the reference charging voltage is generated with respect to the battery cell, If a battery cell having a current charging voltage lower than the reference charging voltage is generated, the second main DC / DC converter receives the target charging voltage whose DC current level is adjusted by the second main DC / DC converter to adjust the DC power level to perform battery cell balancing. And a second sub DC / DC converter.
또한, 제 2 서브 직류/직류 변환기는 제 1 입력측이 배터리 셀과 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측이 제 1 감지부 및 부하와 전기적으로 연결되며, 출력측이 제어부와 전기적으로 연결된 비교기; 및 비교기의 제 2 입력측 및 비교기의 출력측과 제 1 감지부 및 부하와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 저항을 포함할 수가 있다.Also, the second sub DC / DC converter includes: a comparator having a first input side electrically connected to the battery cell, a second input side electrically coupled to the first sensing unit and the load, and an output side electrically connected to the control unit; And a second input of the comparator and an output of the comparator, and at least one resistor electrically coupled to the first sensing unit and the load.
또한, 제 2 서브 직류/직류 변환기는 비교기의 제 2 입력측 및 적어도 하나의 저항과 전기적으로 연결되고, 배터리 셀에 대한 현재 충전 전압을 충전 또는 방전시키기 위한 기준이 되는 충전 시점 또는 방전 시점을 정확하게 판단하도록 제공되는 제너 다이오드를 더 포함할 수가 있다.Further, the second sub DC / DC converter is electrically connected to the second input side of the comparator and at least one of the resistors, and accurately determines the charging time point or the discharging time point as a reference for charging or discharging the present charging voltage for the battery cell And a zener diode that is provided so as to < / RTI >
또한, 제 n 배터리 셀 밸런싱부는 제어부와 전기적으로 연결되고, 직류 전원 레벨을 다른 직류 전원 레벨로 변환하는 제 n 메인 직류/직류 변환기; 제어부 및 제 n 메인 직류/직류 변환기와 전기적으로 연결되고, 제어부의 입력 전원 공급 수단으로부터 입력 전원을 공급받아 충전하는 적어도 둘 이상의 배터리 셀; 제어부와 배터리 셀 및 제 1 감지부와 전기적으로 연결되고, 배터리 셀에 대해 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 높은 배터리 셀이 발생하면 현재 충전 전압을 제 n 메인 직류/직류 변환기에 제공하도록 방전시키고, 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 낮은 배터리 셀이 발생하면 제 n 메인 직류/직류 변환기에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 배터리 셀 밸런싱을 수행하도록 직류 전원 레벨을 조절하는 적어도 둘 이상의 제 n 서브 직류/직류 변환기를 포함할 수가 있다.Also, the nth battery cell balancing unit may include an nth main DC / DC converter electrically connected to the control unit and converting the DC power level to another DC power level; At least two battery cells electrically connected to the control unit and the nth main DC / DC converter, and charged with input power from the input power supply means of the control unit; And discharging the current charging voltage to the nth main DC / DC converter when the battery cell is electrically connected to the control unit, the battery cell and the first sensing unit and a battery cell having a current charging voltage higher than the reference charging voltage is generated for the battery cell, When a battery cell having a current charging voltage lower than a reference charging voltage is generated, a target charging voltage whose DC current level is adjusted by the n < th > main DC / DC converter is supplied to adjust the DC power level to perform battery cell balancing And an nth sub DC / DC converter.
또한, 제 n 서브 직류/직류 변환기는 제 1 입력측이 배터리 셀과 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측이 제 1 감지부 및 부하와 전기적으로 연결되며, 출력측이 제어부와 전기적으로 연결된 비교기; 및 비교기의 제 2 입력측 및 비교기의 출력측과 제 1 감지부 및 부하와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 저항을 포함할 수가 있다.The nth sub DC / DC converter includes: a comparator having a first input side electrically connected to the battery cell, a second input side electrically coupled to the first sensing unit and the load, and an output side electrically coupled to the control unit; And a second input of the comparator and an output of the comparator, and at least one resistor electrically coupled to the first sensing unit and the load.
또한, 제 n 서브 직류/직류 변환기는 비교기의 제 2 입력측 및 적어도 하나의 저항과 전기적으로 연결되고, 배터리 셀에 대한 현재 충전 전압을 충전 또는 방전시키기 위한 기준이 되는 충전 시점 또는 방전 시점을 정확하게 판단하도록 제공되는 제너 다이오드를 더 포함할 수가 있다.Also, the nth sub DC / DC converter is electrically connected to the second input side of the comparator and at least one of the resistors, and accurately determines the charging time point or the discharging time point as a reference for charging or discharging the present charging voltage for the battery cell And a zener diode that is provided so as to < / RTI >
본 발명의 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템은, 배터리 셀의 균일 또는 불균일 정도를 정확하고 빠르게 판단할 수가 있으므로, 배터리가 폭발하는 것을 미연에 방지할 수가 있어 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.The battery management system according to the embodiment of the present invention can accurately and quickly determine the uniformity or non-uniformity of the battery cells, so that the battery can be prevented from being exploded, and safety accidents can be prevented in advance.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 관리 시스템은, 배터리 셀의 균일 또는 불균일 정도를 정확하고 빠르게 판단할 수가 있으므로, 유지보수시에 유지보수시간을 단축시킬 수가 있어 유지보수비용을 줄일 수가 있고, 생산시에 생산시간을 단축시킬 수가 있어 생산수율을 향상시킬 수 있다.In addition, the battery management system according to the embodiment of the present invention can accurately and quickly determine the uniformity or non-uniformity of the battery cells, so that the maintenance time can be shortened during maintenance, The production time can be shortened during production, and the production yield can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템을 나타낸 회로도.
도 2는 도 1에 도시한 제 1 서브 직류/직류 변환기가 배터리 셀 및 제 1 감지부와 부하 및 제어부와 표시부에 연결된 상태를 일예로 나타낸 회로도.
도 3은 도 1에 도시한 제 2 서브 직류/직류 변환기가 배터리 셀 및 제 1 감지부와 부하 및 제어부와 표시부에 연결된 상태를 다른 일예로 나타낸 회로도.
도 4는 도 1에 도시한 제 n 서브 직류/직류 변환기가 배터리 셀 및 제 1 감지부와 부하 및 제어부와 표시부에 연결된 상태를 또 다른 일예로 나타낸 회로도.
도 5는 도 1에 도시한 제 1 서브 직류/직류 변환기가 배터리 셀 및 제 1 감지부와 부하 및 제어부와 표시부에 연결된 상태를 또 다른 일예로 나타낸 회로도.
도 6은 도 1에 도시한 제 2 서브 직류/직류 변환기가 배터리 셀 및 제 1 감지부와 부하 및 제어부와 표시부에 연결된 상태를 또 다른 일예로 나타낸 회로도.
도 7은 도 1에 도시한 제 n 서브 직류/직류 변환기가 배터리 셀 및 제 1 감지부와 부하 및 제어부와 표시부에 연결된 상태를 또 다른 일예로 나타낸 회로도.
도 8은 도 2 내지 도 7에 도시한 비교기의 비교에 따른 충전 상태와 방전 상태를 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템을 이용한 배터리 관리 방법을 나타낸 순서도.1 is a circuit diagram showing a battery management system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a state in which the first sub DC / DC converter shown in FIG. 1 is connected to a battery cell, a first sensing unit, a load, a control unit, and a display unit;
3 is a circuit diagram showing another example of a state where the second sub DC / DC converter shown in FIG. 1 is connected to the battery cell, the first sensing unit, the load, the control unit, and the display unit.
4 is a circuit diagram showing another example of a state where the nth sub DC / DC converter shown in FIG. 1 is connected to the battery cell, the first sensing unit, the load, the control unit, and the display unit.
5 is a circuit diagram showing another example in which the first sub DC / DC converter shown in FIG. 1 is connected to a battery cell, a first sensing unit, a load, a control unit, and a display unit;
6 is a circuit diagram showing another example in which the second sub DC / DC converter shown in FIG. 1 is connected to the battery cell, the first sensing unit, the load, the control unit, and the display unit;
7 is a circuit diagram showing another example of a state where the nth sub DC / DC converter shown in FIG. 1 is connected to the battery cell, the first sensing unit, the load, the control unit, and the display unit.
FIG. 8 is a graph showing a state of charge and a state of discharge according to a comparison of the comparators shown in FIGS. 2 to 7; FIG.
9 is a flowchart illustrating a battery management method using a battery management system according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to fully convey the spirit of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The present invention is not limited to the embodiments shown herein but may be embodied in other forms. For the sake of clarity, the drawings are not drawn to scale, and the size of the elements may be slightly exaggerated to facilitate understanding.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템을 나타낸 회로도이고, 도 2는 도 1에 도시한 제 1 서브 직류/직류 변환기가 배터리 셀 및 제 1 감지부와 부하 및 제어부와 표시부에 연결된 상태를 일예로 나타낸 회로도이다.FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a battery management system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram of a battery management system according to an embodiment of the present invention. Is a circuit diagram showing an example of the state.
도 3은 도 1에 도시한 제 2 서브 직류/직류 변환기가 배터리 셀 및 제 1 감지부와 부하 및 제어부와 표시부에 연결된 상태를 다른 일예로 나타낸 회로도이고, 도 4는 도 1에 도시한 제 n 서브 직류/직류 변환기가 배터리 셀 및 제 1 감지부와 부하 및 제어부와 표시부에 연결된 상태를 또 다른 일예로 나타낸 회로도이다.FIG. 3 is a circuit diagram showing another example in which the second sub DC / DC converter shown in FIG. 1 is connected to the battery cell, the first sensing unit, the load, the control unit, and the display unit; DC converter is connected to the battery cell, the first sensing unit, the load, the control unit, and the display unit according to yet another embodiment of the present invention.
도 5는 도 1에 도시한 제 1 서브 직류/직류 변환기가 배터리 셀 및 제 1 감지부와 부하 및 제어부와 표시부에 연결된 상태를 또 다른 일예로 나타낸 회로도이고, 도 6은 도 1에 도시한 제 2 서브 직류/직류 변환기가 배터리 셀 및 제 1 감지부와 부하 및 제어부와 표시부에 연결된 상태를 또 다른 일예로 나타낸 회로도이다.5 is a circuit diagram showing another example in which the first sub DC / DC converter shown in FIG. 1 is connected to the battery cell, the first sensing unit, the load, the control unit, and the display unit. FIG. DC-DC converter is connected to the battery cell, the first sensing unit, the load, the control unit, and the display unit according to another embodiment of the present invention.
도 7은 도 1에 도시한 제 n 서브 직류/직류 변환기가 배터리 셀 및 제 1 감지부와 부하 및 제어부와 표시부에 연결된 상태를 또 다른 일예로 나타낸 회로도이고, 도 8은 도 2 내지 도 7에 도시한 비교기의 비교에 따른 충전 상태와 방전 상태를 나타낸 그래프이다.7 is a circuit diagram showing another example of a state where the nth sub DC / DC converter shown in Fig. 1 is connected to the battery cell, the first sensing unit, the load, the control unit, and the display unit. Fig. 2 is a graph showing a charging state and a discharging state according to a comparison of the comparator shown in FIG.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 제 1 배터리 셀 밸런싱부(102)와 제 2 배터리 셀 밸런싱부(104) 및 제 n 배터리 셀 밸런싱부(106)와 제 1 감지부(108) 및 표시부(110)와 제어부(112)를 포함한다.1 to 8, a
제 1 배터리 셀 밸런싱부(102)는 부하(101)에 전원을 공급하고 배터리를 충전 또는 방전시킬 때에, 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_A1 내지 B_An)을 포함하여 배터리 셀 밸런싱을 수행한다.The first battery
이때, 제 1 배터리 셀 밸런싱부(102)는 제 1 메인 직류/직류 변환기(DCC A)와 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_A1 내지 B_An) 및 적어도 둘 이상의 제 1 서브 직류/직류 변환기(DCC A-1, DCC A-2, DCC A-n)를 포함할 수가 있다.At this time, the first battery
여기서, 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 배터리 셀 밸런싱부(102)는 배터리 셀 밸런싱을 수행할 때에, 하기 <수식>과 같은 상관 관계에 의해 총전류를 산출할 수가 있다.Here, as shown in FIG. 2, the first battery
<수식><Formula>
이때, 는 총전류이고, 는 충전기에서의 충전전류이며, 은 DCC A-n으로부터 출력되는 현재 조절 전류임.At this time, Is the total current, Is the charging current in the charger, Is the current regulated current output from the DCC An.
제 1 메인 직류/직류 변환기(DCC A)는 이후에 진술할 제어부(112)와 전기적으로 연결되고, 직류 전원 레벨을 다른 직류 전원 레벨로 변환한다.The first main DC / DC converter DCC A is electrically connected to the
이때, 제어부(112)의 A400은 제 1 메인 직류/직류 변환기(DCC A)의 온/오프 동작을 제어할 수가 있다.At this time, the A400 of the
적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_A1 내지 B_An)은 이후에 진술할 제어부(112) 및 제 1 메인 직류/직류 변환기(DCC A)와 전기적으로 연결되고, 이후에 진술할 제어부(112)의 입력 전원 공급 수단(A100, A100-1, A100-2, A100-n)으로부터 입력 전원을 공급받아 충전한다.At least two battery cells B_A1 to B_An are electrically connected to the
이때, 제어부(112)의 입력 전원 공급 수단(A100, A100-1, A100-2, A100-n)은 도시하지는 않았지만, 교류/직류 변환기(미도시)로부터 변환된 직류 전류 신호에 해당하는 충전 신호를 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_A1 내지 B_An)에 전달할 수가 있다.At this time, the input power supply means A100, A100-1, A100-2, and A100-n of the
적어도 둘 이상의 제 1 서브 직류/직류 변환기(DCC A-1, DCC A-2, DCC A-n)는 이후에 진술할 제어부(112)와 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_A1 내지 B_An) 및 이후에 진술할 제 1 감지부(108)와 전기적으로 연결되고, 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_A1 내지 B_An)에 대해 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 높은 배터리 셀(B_A1 내지 B_An)이 발생하면 현재 충전 전압을 제 1 메인 직류/직류 변환기(DCC A)에 제공하도록 방전시키고, 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 낮은 배터리 셀(B_A1 내지 B_An)이 발생하면 제 1 메인 직류/직류 변환기(DCC A)에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 배터리 셀 밸런싱을 수행하도록 직류 전원 레벨을 조절한다.At least two first sub DC / DC converters (DCC A-1, DCC A-2, DCC An) are connected to the
여기서, 제어부(112)의 A200-1과 A200-2 및 A200-n은 적어도 둘 이상의 제 1 서브 직류/직류 변환기(DCC A-1, DCC A-2, DCC A-n)의 온/오프 동작을 제어할 수가 있다.Here, A200-1 and A200-2 and A200-n of the
이때, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 서브 직류/직류 변환기(DCC A-1)는 비교기(OP-AMP) 및 적어도 하나의 저항(R1, R2)을 포함할 수가 있다.As shown in FIGS. 2 and 5, the first DC / DC converter DCC A-1 may include a comparator OP-AMP and at least one
비교기(OP-AMP)는 제 1 입력측(+)이 배터리 셀(B_A1)과 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측(-)이 이후에 진술할 제 1 감지부(C/S A-1) 및 부하(101)와 전기적으로 연결되며, 출력측이 이후에 진술할 제어부(112)와 전기적으로 연결될 수가 있다.The comparator OP-AMP includes a first sensing unit C / S A-1 to be described later and a second sensing unit C / S A-1 to which the first input side + is electrically connected to the battery cell B_A1, And the output side may be electrically connected to the
일예로, 도 2에 도시된 바와 같이 비교기(OP-AMP)는 제 1 입력측(+)이 배터리 셀(B_A1)과 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측(-)이 이후에 진술할 제 1 감지부(C/S A-1) 및 부하(101)와 전기적으로 연결되며, 출력측이 이후에 진술할 제어부(112)와 전기적으로 연결될 수가 있다.For example, as shown in FIG. 2, the comparator OP-AMP has a first input side (+) electrically connected to the battery cell (B_A1), a second input side (- (C / S A-1) and the
다른 일예로, 도 5에 도시된 바와 같이 비교기(OP-AMP)는 제 1 입력측(+)이 배터리 셀(B_An) 및 제 1 감지부(C/S A-n)와 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측(-)이 이후에 진술할 제 1 감지부(C/S A-n) 및 부하(101)와 전기적으로 연결되며, 출력측이 이후에 진술할 제어부(112)와 전기적으로 연결될 수가 있다.5, the comparator OP-AMP has a first input side (+) electrically connected to the battery cell B_An and a first sensing unit (C / Sen), and a second input side (-) is electrically connected to the first sensing unit (C / S an) and the
이때, 도 1과 도 2및 도 5와 도 8에 도시된 바와 같이 비교기(OP-AMP)는 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_A1 내지 B_An)에 대해 현재 충전 전압이 기준 충전 전압(Vcp)보다 높은 배터리 셀(B_A1 내지 B_An)이 발생하면, 현재 충전 전압을 제 1 메인 직류/직류 변환기(DCC A)에 제공하도록 방전(A)시킬 수가 있다.As shown in FIGS. 1, 2, 5, and 8, the comparator OP-AMP includes a comparator OP-AMP for comparing at least two battery cells B_A1 to B_An with a current charging voltage higher than a reference charging voltage Vcp, When the cells B_A1 to B_An are generated, the current charging voltage can be discharged (A) to provide the first main DC / DC converter DCC A.
반면에, 비교기(OP-AMP)는 현재 충전 전압이 기준 충전 전압(Vcp)보다 낮은 배터리 셀(B_A1 내지 B_An)이 발생하면, 제 1 메인 직류/직류 변환기(DCC A)에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 충전(B)시킬 수가 있다.On the other hand, when the battery cells B_A1 to B_An in which the present charging voltage is lower than the reference charging voltage Vcp are generated, the comparator OP-AMP outputs the direct current level by the first main DC / DC converter DCC A And the adjusted target charging voltage can be supplied and charged (B).
적어도 하나의 저항(R1, R2)은 비교기(OP-AMP)의 제 2 입력측(-) 및 비교기(OP-AMP)의 출력측과 이후에 진술할 제 1 감지부(C/S A-1, C/S A-n) 및 부하(101)와 전기적으로 연결될 수가 있다.At least one of the resistors R1 and R2 is connected to the second input side of the comparator OP-AMP and the output side of the comparator OP-AMP and the first sensing unit C / / S an) and the
여기서, 적어도 하나의 저항(R1, R2)은 현재 충전 전압이 기준 충전 전압(Vcp)보다 낮은 배터리 셀(B_A1 내지 B_An)이 발생하면, 제 1 메인 직류/직류 변환기(DCC A)에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 배터리 셀 밸런싱을 수행하도록 직류 전류 레벨을 조절할 수가 있다.When at least one of the resistors R1 and R2 generates the battery cells B_A1 to B_An whose current charging voltage is lower than the reference charging voltage Vcp, the first main DC / DC converter DCC A supplies the direct current The DC current level can be adjusted so as to perform battery cell balancing by receiving the target charging voltage whose level is adjusted.
이때, 적어도 하나의 저항(R1, R2)은 둘 이상으로 제공될 수가 있고, 서로 병렬 연결과 직렬 연결중 적어도 하나로 제공될 수가 있다.At this time, at least one of the resistors R1 and R2 may be provided in two or more, and may be provided in at least one of parallel connection and serial connection.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 서브 직류/직류 변환기(DCC A-n)는 제너 다이오드(ZD)를 더 포함할 수가 있다.In addition, as shown in FIG. 5, the first sub DC / DC converter DCC A-n may further include a Zener diode ZD.
이때, 제너 다이오드(ZD)는 비교기(OP-AMP)의 제 2 입력측(-) 및 적어도 하나의 저항(R1, R2)과 전기적으로 연결되고, 배터리 셀(B_An)에 대한 현재 충전 전압을 충전 또는 방전시키기 위한 기준이 되는 충전 시점 또는 방전 시점을 정확하게 판단하도록 제공될 수가 있다.At this time, the Zener diode ZD is electrically connected to the second input side (-) of the comparator OP-AMP and at least one of the resistors R1 and R2, and the current charging voltage for the battery cell B_An is charged or It can be provided to accurately determine the charging time point or the discharging time point as a reference for discharging.
여기서, 제너 다이오드(ZD)는 설명의 편의상 도시하지는 않았지만, 배터리 셀(B_A1, B_A2)에 대한 충전 시점 또는 방전 시점을 정확하게 판단하도록 제공될 수도 있다.Here, the Zener diode ZD may be provided to accurately determine the charging time point or the discharging time point for the battery cells B_A1 and B_A2, though it is not shown for convenience of explanation.
이때, 제어부(112)는 A/D 컨버터(112a) 및 컨트롤러(112b)를 포함할 수가 있다.At this time, the
A/D 컨버터(112a)는 비교기(OP-AMP)로부터 출력되는 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 컨트롤러(112b)는 변환된 디지털 신호를 이후에 진술할 표시부(110)에 전달할 수가 있다.The A /
한편, 제 1 서브 직류/직류 변환기(도1의 DCC A-2, DCC A-n)의 회로 연결 구조는 설명의 편의상 도시하지는 않았지만 제 1 서브 직류/직류 변환기(도2의 DCC A-1)의 회로 연결 구조와 동일한 규칙으로 제공될 수가 있다.The circuit connection structure of the first sub DC / DC converter (DCC A-2, DCC An in FIG. 1) is not limited to the circuit of the first sub DC / DC converter (DCC A- It can be provided with the same rules as the connection structure.
또한, 제 1 서브 직류/직류 변환기(도1의 DCC A-1, DCC A-2)의 회로 연결 구조는 설명의 편의상 도시하지는 않았지만 제 1 서브 직류/직류 변환기(도5의 DCC A-n)의 회로 연결 구조와 동일한 규칙으로 제공될 수가 있다.Although the circuit connection structure of the first sub DC / DC converter (DCC A-1 and DCC A-2 in FIG. 1) is not shown for the sake of convenience, the circuit of the first sub DC / It can be provided with the same rules as the connection structure.
제 2 배터리 셀 밸런싱부(104)는 부하(101)에 전원을 공급하고 배터리를 충전 또는 방전시킬 때에, 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_B1 내지 B_Bn)을 포함하여 배터리 셀 밸런싱을 수행한다.The second battery
이때, 제 2 배터리 셀 밸런싱부(104)는 제 2 메인 직류/직류 변환기(DCC B)와 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_B1 내지 B_Bn) 및 적어도 둘 이상의 제 2 서브 직류/직류 변환기(DCC B-1, DCC B-2, DCC B-n)를 포함할 수가 있다.At this time, the second battery
제 2 메인 직류/직류 변환기(DCC B)는 이후에 진술할 제어부(112)와 전기적으로 연결되고, 직류 전원 레벨을 다른 직류 전원 레벨로 변환한다.The second main DC / DC converter DCC B is electrically connected to the
이때, 제어부(112)의 B400은 제 2 메인 직류/직류 변환기(DCC B)의 온/오프 동작을 제어할 수가 있다.At this time, the B 400 of the
적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_B1 내지 B_Bn)은 이후에 진술할 제어부(112) 및 제 2 메인 직류/직류 변환기(DCC B)와 전기적으로 연결되고, 이후에 진술할 제어부(112)의 입력 전원 공급 수단(B100, B100-1, B100-2, B100-n)으로부터 입력 전원을 공급받아 충전한다.At least two battery cells B_B1 to B_Bn are electrically connected to the
이때, 제어부(112)의 입력 전원 공급 수단(B100, B100-1, B100-2, B100-n)은 도시하지는 않았지만, 교류/직류 변환기(미도시)로부터 변환된 직류 전류 신호에 해당하는 충전 신호를 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_B1 내지 B_Bn)에 전달할 수가 있다.At this time, the input power supply means B100, B100-1, B100-2, and B100-n of the
적어도 둘 이상의 제 2 서브 직류/직류 변환기(DCC B-1, DCC B-2, DCC B-n)는 이후에 진술할 제어부(112)와 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_B1 내지 B_Bn) 및 이후에 진술할 제 1 감지부(108)와 전기적으로 연결되고, 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_B1 내지 B_Bn)에 대해 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 높은 배터리 셀(B_B1 내지 B_Bn)이 발생하면 현재 충전 전압을 제 2 메인 직류/직류 변환기(DCC B)에 제공하도록 방전시키고, 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 낮은 배터리 셀(B_B1 내지 B_Bn)이 발생하면 제 2 메인 직류/직류 변환기(DCC B)에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 배터리 셀 밸런싱을 수행하도록 직류 전원 레벨을 조절한다.At least two second sub DC / DC converters DCC B-1, DCC B-2 and DCC Bn are connected to the
여기서, 제어부(112)의 B200-1과 B200-2 및 B200-n은 적어도 둘 이상의 제 2 서브 직류/직류 변환기(DCC B-1, DCC B-2, DCC B-n)의 온/오프 동작을 제어할 수가 있다.Here, B200-1 and B200-2 and B200-n of the
이때, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 제 2 서브 직류/직류 변환기(DCC B-1)는 비교기(OP-AMP) 및 적어도 하나의 저항(R1, R2)을 포함할 수가 있다.3 and FIG. 6, the second DC / DC converter DCC B-1 may include a comparator OP-AMP and at least one
비교기(OP-AMP)는 제 1 입력측(+)이 배터리 셀(B_B1)과 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측(-)이 이후에 진술할 제 1 감지부(C/S B-1) 및 부하(101)와 전기적으로 연결되며, 출력측이 이후에 진술할 제어부(112)와 전기적으로 연결될 수가 있다.The comparator OP-AMP includes a first sensing unit C / S B-1 to be described later and a second sensing unit C / S B-1 to which the first input side + is electrically connected to the battery cell B_B1, And the output side may be electrically connected to the
일예로, 도 3에 도시된 바와 같이 비교기(OP-AMP)는 제 1 입력측(+)이 배터리 셀(B_B1)과 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측(-)이 이후에 진술할 제 1 감지부(C/S B-1) 및 부하(101)와 전기적으로 연결되며, 출력측이 이후에 진술할 제어부(112)와 전기적으로 연결될 수가 있다.For example, as shown in FIG. 3, the comparator OP-AMP has a first input side (+) electrically connected to the battery cell (B_B1) and a second input side (- (C / S B-1) and the
다른 일예로, 도 6에 도시된 바와 같이 비교기(OP-AMP)는 제 1 입력측(+)이 배터리 셀(B_Bn) 및 제 1 감지부(C/S B-n)와 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측(-)이 이후에 진술할 제 1 감지부(C/S B-n) 및 부하(101)와 전기적으로 연결되며, 출력측이 이후에 진술할 제어부(112)와 전기적으로 연결될 수가 있다.6, the comparator OP-AMP has a first input side (+) electrically connected to the battery cell B_Bn and the first sensing unit (C / S Bn), and a second input side (-) is electrically connected to the first sensing unit (C / S Bn) and the
이때, 도 1과 도 3 및 도 6과 도 8에 도시된 바와 같이 비교기(OP-AMP)는 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_B1 내지 B_Bn)에 대해 현재 충전 전압이 기준 충전 전압(Vcp)보다 높은 배터리 셀(B_B1 내지 B_Bn)이 발생하면, 현재 충전 전압을 제 2 메인 직류/직류 변환기(DCC B)에 제공하도록 방전(A)시킬 수가 있다.As shown in FIGS. 1, 3, 6 and 8, the comparator OP-AMP includes a comparator OP-AMP for comparing at least two battery cells B_B1 to B_Bn with a current charging voltage higher than a reference charging voltage Vcp, When the cells B_B1 to B_Bn are generated, the current charging voltage can be discharged (A) to provide the second main DC / DC converter DCC B.
반면에, 비교기(OP-AMP)는 현재 충전 전압이 기준 충전 전압(Vcp)보다 낮은 배터리 셀(B_B1 내지 B_Bn)이 발생하면, 제 2 메인 직류/직류 변환기(DCC B)에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 충전(B)시킬 수가 있다.On the other hand, when the battery cells B_B1 to B_Bn in which the present charging voltage is lower than the reference charging voltage Vcp are generated, the comparator OP-AMP outputs the direct current level by the second main DC / DC converter DCC B And the adjusted target charging voltage can be supplied and charged (B).
적어도 하나의 저항(R1, R2)은 비교기(OP-AMP)의 제 2 입력측(-) 및 비교기(OP-AMP)의 출력측과 이후에 진술할 제 1 감지부(C/S B-1, C/S B-n) 및 부하(101)와 전기적으로 연결될 수가 있다.At least one of the resistors R1 and R2 is connected to the second input side of the comparator OP-AMP and the output side of the comparator OP-AMP and the first sensing units C / S B-1 and C / / S Bn and the
여기서, 적어도 하나의 저항(R1, R2)은 현재 충전 전압이 기준 충전 전압(Vcp)보다 낮은 배터리 셀(B_B1 내지 B_Bn)이 발생하면, 제 2 메인 직류/직류 변환기(DCC B)에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 배터리 셀 밸런싱을 수행하도록 직류 전류 레벨을 조절할 수가 있다.When at least one of the resistors R1 and R2 generates the battery cells B_B1 to B_Bn in which the present charge voltage is lower than the reference charge voltage Vcp, the second main DC / DC converter DCC B converts the direct current The DC current level can be adjusted so as to perform battery cell balancing by receiving the target charging voltage whose level is adjusted.
이때, 적어도 하나의 저항(R1, R2)은 둘 이상으로 제공될 수가 있고, 서로 병렬 연결과 직렬 연결중 적어도 하나로 제공될 수가 있다.At this time, at least one of the resistors R1 and R2 may be provided in two or more, and may be provided in at least one of parallel connection and serial connection.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 제 2 서브 직류/직류 변환기(DCC B-n)는 제너 다이오드(ZD)를 더 포함할 수가 있다.In addition, as shown in FIG. 6, the second sub DC / DC converter DCC B-n may further include a Zener diode ZD.
이때, 제너 다이오드(ZD)는 비교기(OP-AMP)의 제 2 입력측(-) 및 적어도 하나의 저항(R1, R2)과 전기적으로 연결되고, 배터리 셀(B_Bn)에 대한 현재 충전 전압을 충전 또는 방전시키기 위한 기준이 되는 충전 시점 또는 방전 시점을 정확하게 판단하도록 제공될 수가 있다.At this time, the Zener diode ZD is electrically connected to the second input side (-) of the comparator OP-AMP and at least one of the resistors R1 and R2, and the current charging voltage for the battery cell B_Bn is charged or It can be provided to accurately determine the charging time point or the discharging time point as a reference for discharging.
여기서, 제너 다이오드(ZD)는 설명의 편의상 도시하지는 않았지만, 배터리 셀(B_B1, B_B2)에 대한 충전 시점 또는 방전 시점을 정확하게 판단하도록 제공될 수도 있다.Here, the Zener diode ZD may be provided to accurately determine the charging time point or the discharging time point for the battery cells B_B1 and B_B2, though it is not shown for convenience of explanation.
이때, 제어부(112)는 A/D 컨버터(112a) 및 컨트롤러(112b)를 포함할 수가 있다.At this time, the
A/D 컨버터(112a)는 비교기(OP-AMP)로부터 출력되는 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 컨트롤러(112b)는 변환된 디지털 신호를 이후에 진술할 표시부(110)에 전달할 수가 있다.The A /
한편, 제 2 서브 직류/직류 변환기(도1의 DCC B-2, DCC B-n)의 회로 연결 구조는 설명의 편의상 도시하지는 않았지만 제 2 서브 직류/직류 변환기(도3의 DCC B-1)의 회로 연결 구조와 동일한 규칙으로 제공될 수가 있다.On the other hand, although the circuit connection structure of the second sub DC / DC converter (DCC B-2, DCC Bn in FIG. 1) is not shown for the sake of explanation, the circuit of the second sub DC / DC converter (DCC B- It can be provided with the same rules as the connection structure.
또한, 제 2 서브 직류/직류 변환기(도1의 DCC B-1, DCC B-2)의 회로 연결 구조는 설명의 편의상 도시하지는 않았지만 제 2 서브 직류/직류 변환기(도6의 DCC B-n)의 회로 연결 구조와 동일한 규칙으로 제공될 수가 있다.The circuit connection structure of the second sub DC / DC converter (DCC B-1, DCC B-2 in FIG. 1) is not shown for the sake of convenience of explanation, but the circuit of the second sub DC / It can be provided with the same rules as the connection structure.
제 n 배터리 셀 밸런싱부(106)는 부하(101)에 전원을 공급하고 배터리를 충전 또는 방전시킬 때에, 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_n1 내지 B_nn)을 포함하여 배터리 셀 밸런싱을 수행한다.The nth battery
이때, 제 n 배터리 셀 밸런싱부(106)는 제 n 메인 직류/직류 변환기(DCC n)와 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_n1 내지 B_nn) 및 적어도 둘 이상의 제 n 서브 직류/직류 변환기(DCC n-1, DCC n-2, DCC n-n)를 포함할 수가 있다.At this time, the nth battery
제 n 메인 직류/직류 변환기(DCC n)는 이후에 진술할 제어부(112)와 전기적으로 연결되고, 직류 전원 레벨을 다른 직류 전원 레벨로 변환한다.The nth main DC / DC converter DCC n is electrically connected to the
이때, 제어부(112)의 n400은 제 n 메인 직류/직류 변환기(DCC n)의 온/오프 동작을 제어할 수가 있다.At this time, n400 of the
적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_n1 내지 B_nn)은 이후에 진술할 제어부(112) 및 제 n 메인 직류/직류 변환기(DCC n)와 전기적으로 연결되고, 이후에 진술할 제어부(112)의 입력 전원 공급 수단(n100, n100-1, n100-2, n100-n)으로부터 입력 전원을 공급받아 충전한다.At least two battery cells B_n1 to B_nn are electrically connected to the
이때, 제어부(112)의 입력 전원 공급 수단(n100, n100-1, n100-2, n100-n)은 도시하지는 않았지만, 교류/직류 변환기(미도시)로부터 변환된 직류 전류 신호에 해당하는 충전 신호를 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_n1 내지 B_nn)에 전달할 수가 있다.The input power supply means n100, n100-1, n100-2, and n100-n of the
적어도 둘 이상의 제 n 서브 직류/직류 변환기(DCC n-1, DCC n-2, DCC n-n)는 이후에 진술할 제어부(112)와 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_n1 내지 B_nn) 및 이후에 진술할 제 1 감지부(108)와 전기적으로 연결되고, 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_n1 내지 B_nn)에 대해 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 높은 배터리 셀(B_n1 내지 B_nn)이 발생하면 현재 충전 전압을 제 n 메인 직류/직류 변환기(DCC n)에 제공하도록 방전시키고, 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 낮은 배터리 셀(B_n1 내지 B_nn)이 발생하면 제 n 메인 직류/직류 변환기(DCC n)에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 배터리 셀 밸런싱을 수행하도록 직류 전원 레벨을 조절한다.At least two nth sub DC / DC converters DCC n-1, DCC n-2 and DCC nn are connected to the
여기서, 제어부(112)의 n200-1과 n200-2 및 n200-n은 적어도 둘 이상의 제 n 서브 직류/직류 변환기(DCC n-1, DCC n-2, DCC n-n)의 온/오프 동작을 제어할 수가 있다.Herein, n200-1, n200-2 and n200-n of the
이때, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 제 n 서브 직류/직류 변환기(DCC n-1)는 비교기(OP-AMP) 및 적어도 하나의 저항(R1, R2)을 포함할 수가 있다.As shown in FIGS. 4 and 7, the nth sub DC / DC converter DCC n-1 may include a comparator OP-AMP and at least one
비교기(OP-AMP)는 제 1 입력측(+)이 배터리 셀(B_n1)과 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측(-)이 이후에 진술할 제 1 감지부(C/S n-1) 및 부하(101)와 전기적으로 연결되며, 출력측이 이후에 진술할 제어부(112)와 전기적으로 연결될 수가 있다.The comparator OP-AMP includes a first sensing unit C / S n-1 and a second sensing unit C / S n-1 to be described later, the first input side (+) being electrically connected to the battery cell B_n1, And the output side may be electrically connected to the
일예로, 도 4에 도시된 바와 같이 비교기(OP-AMP)는 제 1 입력측(+)이 배터리 셀(B_n1)과 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측(-)이 이후에 진술할 제 1 감지부(C/S n-1) 및 부하(101)와 전기적으로 연결되며, 출력측이 이후에 진술할 제어부(112)와 전기적으로 연결될 수가 있다.For example, as shown in FIG. 4, the comparator OP-AMP has a first input side (+) electrically connected to the battery cell (B_n1) and a second input side (- (C / S n-1) and the
다른 일예로, 도 7에 도시된 바와 같이 비교기(OP-AMP)는 제 1 입력측(+)이 배터리 셀(B_nn) 및 제 1 감지부(C/S n-n)와 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측(-)이 이후에 진술할 제 1 감지부(C/S n-n) 및 부하(101)와 전기적으로 연결되며, 출력측이 이후에 진술할 제어부(112)와 전기적으로 연결될 수가 있다.7, the comparator OP-AMP has a first input side (+) electrically connected to the battery cell B_nn and the first sensing unit C / S nn, and a second input side (-) may be electrically connected to the first sensing unit (C / S nn) and the
이때, 도 1과 도 4및 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 비교기(OP-AMP)는 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_n1 내지 B_nn)에 대해 현재 충전 전압이 기준 충전 전압(Vcp)보다 높은 배터리 셀(B_n1 내지 B_nn)이 발생하면, 현재 충전 전압을 제 n 메인 직류/직류 변환기(DCC n)에 제공하도록 방전(A)시킬 수가 있다.1, 4, 7 and 8, the comparator OP-AMP includes a comparator OP-AMP for comparing at least two battery cells B_n1 to B_nn with a current charging voltage higher than the reference charging voltage Vcp, When cells B_n1 to B_nn are generated, it is possible to discharge (A) the current charging voltage to provide to the nth main DC / DC converter DCC n.
반면에, 비교기(OP-AMP)는 현재 충전 전압이 기준 충전 전압(Vcp)보다 낮은 배터리 셀(B_n1 내지 B_nn)이 발생하면, 제 n 메인 직류/직류 변환기(DCC n)에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 충전(B)시킬 수가 있다.On the other hand, when the battery cells B_n1 to B_nn in which the present charging voltage is lower than the reference charging voltage Vcp are generated, the comparator OP-AMP outputs the direct current level by the nth main DC / DC converter DCCn And the adjusted target charging voltage can be supplied and charged (B).
적어도 하나의 저항(R1, R2)은 비교기(OP-AMP)의 제 2 입력측(-) 및 비교기(OP-AMP)의 출력측과 이후에 진술할 제 1 감지부(C/S n-1, C/S n-n) 및 부하(101)와 전기적으로 연결될 수가 있다.At least one resistor R1 and R2 is connected to the second input side of the comparator OP-AMP and the output side of the comparator OP-AMP and the first sensing unit C / / S nn and the
여기서, 적어도 하나의 저항(R1, R2)은 현재 충전 전압이 기준 충전 전압(Vcp)보다 낮은 배터리 셀(B_n1 내지 B_nn)이 발생하면, 제 n 메인 직류/직류 변환기(DCC n)에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 배터리 셀 밸런싱을 수행하도록 직류 전류 레벨을 조절할 수가 있다.When at least one of the resistors R1 and R2 generates the battery cells B_n1 to B_nn in which the present charging voltage is lower than the reference charging voltage Vcp, the DC current The DC current level can be adjusted so as to perform battery cell balancing by receiving the target charging voltage whose level is adjusted.
이때, 적어도 하나의 저항(R1, R2)은 둘 이상으로 제공될 수가 있고, 서로 병렬 연결과 직렬 연결중 적어도 하나로 제공될 수가 있다.At this time, at least one of the resistors R1 and R2 may be provided in two or more, and may be provided in at least one of parallel connection and serial connection.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 제 n 서브 직류/직류 변환기(DCC n-n)는 제너 다이오드(ZD)를 더 포함할 수가 있다.Also, as shown in FIG. 7, the nth sub DC / DC converter DCC n-n may further include a zener diode ZD.
이때, 제너 다이오드(ZD)는 비교기(OP-AMP)의 제 2 입력측(-) 및 적어도 하나의 저항(R1, R2)과 전기적으로 연결되고, 배터리 셀(B_nn)에 대한 현재 충전 전압을 충전 또는 방전시키기 위한 기준이 되는 충전 시점 또는 방전 시점을 정확하게 판단하도록 제공될 수가 있다.At this time, the Zener diode ZD is electrically connected to the second input side (-) of the comparator OP-AMP and at least one of the resistors R1 and R2, and the current charging voltage for the battery cell B_nn is charged or It can be provided to accurately determine the charging time point or the discharging time point as a reference for discharging.
여기서, 제너 다이오드(ZD)는 설명의 편의상 도시하지는 않았지만, 배터리 셀(B_n1, B_n2)에 대한 충전 시점 또는 방전 시점을 정확하게 판단하도록 제공될 수도 있다.Here, the Zener diode ZD may be provided to accurately determine the charging time point or the discharging time point for the battery cells B_n1 and B_n2, though it is not shown for convenience of explanation.
이때, 제어부(112)는 A/D 컨버터(112a) 및 컨트롤러(112b)를 포함할 수가 있다.At this time, the
A/D 컨버터(112a)는 비교기(OP-AMP)로부터 출력되는 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 컨트롤러(112b)는 변환된 디지털 신호를 이후에 진술할 표시부(110)에 전달할 수가 있다.The A /
한편, 제 n 서브 직류/직류 변환기(도1의 DCC n-2, DCC n-n)의 회로 연결 구조는 설명의 편의상 도시하지는 않았지만 제 n 서브 직류/직류 변환기(도4의 DCC n-1)의 회로 연결 구조와 동일한 규칙으로 제공될 수가 있다.On the other hand, the circuit connection structure of the nth sub DC / DC converter (DCC n-2, DCC nn in FIG. 1) It can be provided with the same rules as the connection structure.
또한, 제 n 서브 직류/직류 변환기(도1의 DCC n-1, DCC n-2)의 회로 연결 구조는 설명의 편의상 도시하지는 않았지만 제 n 서브 직류/직류 변환기(도7의 DCC n-n)의 회로 연결 구조와 동일한 규칙으로 제공될 수가 있다.The circuit connection structure of the nth sub DC / DC converter (DCC n-1 and DCC n-2 in FIG. 1) is not limited to the circuit of the nth sub DC / DC converter (DCC nn in FIG. 7) It can be provided with the same rules as the connection structure.
제 1 감지부(108)는 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B_A1 내지 B_An, B_B1 내지 B_Bn, B_n1 내지 B_nn)에 대해 배터리 셀(B_A1 내지 B_An, B_B1 내지 B_Bn, B_n1 내지 B_nn)별로 배터리 셀(B_A1 내지 B_An, B_B1 내지 B_Bn, B_n1 내지 B_nn)의 현재 충전 전류와 현재 충전 전압 및 현재 방전 전류와 현재 방전 전압중 적어도 하나를 감지한다.The
여기서, 표시부(110)는 제 1 감지부(108)에서 감지한 현재 충전 전류와 현재 충전 전압 및 현재 방전 전류와 현재 방전 전압중 적어도 하나를 표시한다.Here, the
이때, 제어부(112)의 A300-1과 A300-2 및 A300-n, B300-1과 B300-2 및 B300-n, n300-1과 n300-2 및 n300-n은 제 1 감지부(C/S A-1 내지 C/S A-n, C/S B-1 내지 C/S B-n, C/S n-1 내지 C/S n-n)에서 감지한 현재 충전 전류에 대한 제 1 충전 전류 신호와 현재 충전 전압에 대한 제 1 충전 전압 신호 및 현재 방전 전류에 대한 제 1 방전 전류 신호와 현재 방전 전압에 대한 제 1 방전 전압 신호중 적어도 하나를 공급받아 표시부(110)에 전달할 수가 있다.At this time, A300-1, A300-2 and A300-n, B300-1, B300-2 and B300-n, n300-1 and n300-2 and n300-n of the
또한, 제 1 감지부(C/S A-1 내지 C/S A-n)는 이후에 진술할 제어부(112) 및 제 1 서브 직류/직류 변환기(DCC A-1 내지 DCC A-n)와 전기적으로 연결되고, 제 1 서브 직류/직류 변환기(DCC A-1 내지 DCC A-n)로부터 출력되는 현재 직류 전류 레벨이 조절된 현재 조절 전류와 현재 조절 전압중 적어도 하나를 더 감지할 수가 있다.Also, the first sensing units C / S A-1 through C / An are electrically connected to the
여기서, 표시부(110)는 제 1 감지부(C/S A-1 내지 C/S A-n)에서 감지한 현재 조절 전류와 현재 조절 전압중 적어도 하나를 더 표시할 수가 있다.Here, the
이때, 제어부(112)의 A300-1과 A300-2 및 A300-n은 제 1 감지부(C/S A-1 내지 C/S A-n)에서 감지한 현재 조절 전류에 대한 현재 조절 전류 신호와 현재 조절 전압에 대한 현재 조절 전압 신호중 적어도 하나를 공급받아 표시부(110)에 전달할 수가 있다.At this time, A300-1, A300-2, and A300-n of the
또한, 제 1 감지부(C/S B-1 내지 C/S B-n)는 이후에 진술할 제어부(112) 및 제 2 서브 직류/직류 변환기(DCC B-1 내지 DCC B-n)와 전기적으로 연결되고, 제 2 서브 직류/직류 변환기(DCC B-1 내지 DCC B-n)로부터 출력되는 현재 직류 전류 레벨이 조절된 현재 조절 전류와 현재 조절 전압중 적어도 하나를 더 감지할 수가 있다.Also, the first sensing units C / S B-1 to C / S Bn are electrically connected to the
여기서, 표시부(110)는 제 1 감지부(C/S B-1 내지 C/S B-n)에서 감지한 현재 조절 전류와 현재 조절 전압중 적어도 하나를 더 표시할 수가 있다.Here, the
이때, 제어부(112)의 B300-1과 B300-2 및 B300-n은 제 1 감지부(C/S B-1 내지 C/S B-n)에서 감지한 현재 조절 전류에 대한 현재 조절 전류 신호와 현재 조절 전압에 대한 현재 조절 전압 신호중 적어도 하나를 공급받아 표시부(110)에 전달할 수가 있다.At this time, B300-1, B300-2, and B300-n of the
또한, 제 1 감지부(C/S n-1 내지 C/S n-n)는 이후에 진술할 제어부(112) 및 제 n 서브 직류/직류 변환기(DCC n-1 내지 DCC n-n)와 전기적으로 연결되고, 제 n 서브 직류/직류 변환기(DCC n-1 내지 DCC n-n)로부터 출력되는 현재 직류 전류 레벨이 조절된 현재 조절 전류와 현재 조절 전압중 적어도 하나를 더 감지할 수가 있다.Also, the first sensing units C / S n-1 to C / S nn are electrically connected to the
여기서, 표시부(110)는 제 1 감지부(C/S n-1 내지 C/S n-n)에서 감지한 현재 조절 전류와 현재 조절 전압중 적어도 하나를 더 표시할 수가 있다.Here, the
이때, 제어부(112)의 n300-1과 n300-2 및 n300-n은 제 1 감지부(C/S n-1 내지 C/S n-n)에서 감지한 현재 조절 전류에 대한 현재 조절 전류 신호와 현재 조절 전압에 대한 현재 조절 전압 신호중 적어도 하나를 공급받아 표시부(110)에 전달할 수가 있다.At this time, n300-1, n300-2, and n300-n of the
여기서, 제 1 감지부(108)는 도시하지는 않았지만, 전류 감지 센서(미도시)와 전압 감지 센서(미도시) 및 홀(hall) 센서(미도시)중 적어도 하나를 포함할 수가 있다.Here, although not shown, the
이때, 표시부(110)는 도시하지는 않았지만, PDP 모듈(미도시)과 LCD 모듈(미도시) 및 LED 모듈(미도시)과 OLED 모듈(미도시) 및 7-SEGMENT 모듈(미도시)중 적어도 하나일 수가 있다.At this time, the
제어부(112)는 제 1 배터리 셀 밸런싱부(102)와 제 2 배터리 셀 밸런싱부(104) 및 제 n 배터리 셀 밸런싱부(106)와 제 1 감지부(108) 및 표시부(110)를 제어하거나, 제 1 감지부(108)로부터 감지된 현재 충전 전류에 대한 제 1 충전 전류 신호와 현재 충전 전압에 대한 제 1 충전 전압 신호 및 현재 방전 전류에 대한 제 1 방전 전류 신호와 현재 방전 전압에 대한 제 1 방전 전압 신호중 적어도 하나를 공급받는다.The
여기서, 제어부(112)의 A500 및 A600은 각각 (-) 단자 및 (+) 단자로, 제 1 배터리 셀 밸런싱부(102)와 제 2 배터리 셀 밸런싱부(104) 및 제 n 배터리 셀 밸런싱부(106)중 적어도 하나로부터 배터리 셀 밸런싱된 충전 전류 신호와 부하(101)를 충전시키기 위한 부하 동작 전원 신호를 부하(101)에 전달할 수가 있다.Here, A500 and A600 of the
이때, 부하(101)의 A700 및 A800은 각각 (-) 단자 및 (+) 단자일 수가 있다.At this time, A700 and A800 of the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 제 2 감지부(114)와 제어부(112) 및 표시부(110)를 더 포함할 수가 있다.The
제 2 감지부(114, C/S BA)는 제 1 배터리 셀 밸런싱부(102)와 제 2 배터리 셀 밸런싱부(104) 및 제 n 배터리 셀 밸런싱부(106)에 대한 전체 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 현재 충전 전류와 현재 충전 전압 및 현재 방전 전류와 현재 방전 전압중 적어도 하나를 제어부(112)의 제어에 따라 감지할 수가 있다.The
여기서, 제어부(112)는 전체 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 현재 충전 전류에 대한 제 2 충전 전류 신호와 현재 충전 전압에 대한 제 2 충전 전압 신호 및 전체 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 현재 방전 전류에 대한 제 2 방전 전류 신호와 현재 방전 전압에 대한 제 2 방전 전압 신호중 적어도 하나를 더 공급받을 수가 있다.Here, the
이때, 표시부(110)는 제 2 충전 전류 신호에 대한 전체 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 현재 충전 전류와 제 2 충전 전압 신호에 대한 전체 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 현재 충전 전압 및 제 2 방전 전류 신호에 대한 전체 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 현재 방전 전류와 제 2 방전 전압 신호에 대한 전체 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 현재 방전 전압중 적어도 하나를 제어부(112)의 제어에 따라 더 표시할 수가 있다.At this time, the
여기서, 제 2 감지부(114)는 도시하지는 않았지만, 전류 감지 센서(미도시)와 전압 감지 센서(미도시) 및 홀(hall) 센서(미도시)중 적어도 하나를 포함할 수가 있다.Here, although not shown, the
이때, 표시부(110)는 도시하지는 않았지만, PDP 모듈(미도시)과 LCD 모듈(미도시) 및 LED 모듈(미도시)과 OLED 모듈(미도시) 및 7-SEGMENT 모듈(미도시)중 적어도 하나일 수가 있다.At this time, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 제 3 감지부(116)와 제어부(112) 및 표시부(110)를 더 포함할 수가 있다.The
제 3 감지부(116)는 부하(101)의 전체 전류량과 전체 전압량중 적어도 하나를 감지하는 동작(116a, C/S LA)과, 제 1 배터리 셀 밸런싱부(102)와 제 2 배터리 셀 밸런싱부(104) 및 제 n 배터리 셀 밸런싱부(106)에 대한 전체 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 전체 전류량과 전체 전압량중 적어도 하나를 감지하는 동작(116b, C/S T)중 적어도 하나를 제어부(112)의 제어에 따라 수행할 수가 있다.The
여기서, 제어부(112)는 부하(101)의 전체 전류량에 대한 제 1 전체 전류량 신호와 부하(101)의 전체 전압량에 대한 제 1 전체 전압량 신호 및 전체 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 전체 전류량에 대한 제 2 전체 전류량 신호와 전체 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 전체 전압량에 대한 제 2 전체 전압량 신호중 적어도 하나를 더 공급받을 수가 있다.Here, the
이때, 표시부(110)는 제 1 전체 전류량 신호에 대한 부하(101)의 전체 전류량과 제 1 전체 전압량 신호에 대한 부하(101)의 전체 전압량 및 제 2 전체 전류량 신호에 대한 전체 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 전체 전류량과 제 2 전체 전압량 신호에 대한 전체 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 전체 전압량중 적어도 하나를 제어부(112)의 제어에 따라 더 표시할 수가 있다.At this time, the
여기서, 제 3 감지부(116)는 도시하지는 않았지만, 전류 감지 센서(미도시)와 전압 감지 센서(미도시) 및 홀(hall) 센서(미도시)중 적어도 하나를 포함할 수가 있다.Here, although not shown, the
이때, 표시부(110)는 도시하지는 않았지만, PDP 모듈(미도시)과 LCD 모듈(미도시) 및 LED 모듈(미도시)과 OLED 모듈(미도시) 및 7-SEGMENT 모듈(미도시)중 적어도 하나일 수가 있다.At this time, the
이러한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)을 이용하여 배터리를 관리하기 위한 배터리 관리 방법을 살펴보면 다음 도 9와 같다.A battery management method for managing a battery using the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템을 이용한 배터리 관리 방법을 나타낸 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a battery management method using a battery management system according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)을 이용한 배터리 관리 방법(900)은 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 충전을 시작하고(S902), 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 충전을 정전압 또는 정전류로 충전한다(S904).9, a battery management method 900 using a
이 후, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)을 이용한 배터리 관리 방법(900)은 계측한 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별 현재 충전 전류와 현재 충전 전압 및 현재 방전 전류와 현재 방전 전압중 적어도 하나를 표시한다(S906).Thereafter, the battery management method 900 using the
이 후, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)을 이용한 배터리 관리 방법(900)은 계측한 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별 현재 충전 전압이 기준 충전 전압인지를 판단한다(S908).Thereafter, the battery management method 900 using the
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)을 이용한 배터리 관리 방법(900)은 계측한 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별 현재 충전 전압이 기준 충전 전압이면, 현재 충전 전류가 기준 충전 전류인지를 판단한다(S910).Here, the battery management method 900 using the
이 후, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)을 이용한 배터리 관리 방법(900)은 계측한 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별 현재 충전 전류가 기준 충전 전류이면, 계측한 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)을 충전시킨다(S912).Thereafter, the battery management method 900 using the
반면에, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)을 이용한 배터리 관리 방법(900)은 계측한 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별 현재 충전 전압이 기준 충전 전압이 아니면, 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 높은지를 판단한다(S909).On the other hand, the battery management method 900 using the
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)을 이용한 배터리 관리 방법(900)은 계측한 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 높으면, 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별 메인 직류/직류 변환기(DCC A, DCC B, DCC n)와 서브 직류/직류 변환기(DCC A-1, DCC B-1, DCC n-1)를 이용하여 현재 충전 전압을 방전시킨다(S911).Here, the battery management method 900 using the
반면에, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)을 이용한 배터리 관리 방법(900)은 계측한 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 높지 않으면, 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 낮은지를 판단한다(S913).On the other hand, the battery management method 900 using the
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)을 이용한 배터리 관리 방법(900)은 계측한 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 낮으면, 현재 충전 전류가 기준 충전 전류보다 낮은지를 판단한다(S915).Herein, the battery management method 900 using the
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)을 이용한 배터리 관리 방법(900)은 계측한 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별 현재 충전 전류가 기준 충전 전류보다 낮으면, 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별 메인 직류/직류 변환기(DCC A, DCC B, DCC n)와 서브 직류/직류 변환기(DCC A-1, DCC B-1, DCC n-1)를 이용하여 현재 충전 전압을 충전시킨다(S917).Here, the battery management method 900 using the
반면에, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)을 이용한 배터리 관리 방법(900)은 계측한 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별 현재 충전 전류가 기준 충전 전류보다 낮지 않으면, 계측한 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)이 고장 상태임을 출력시킨다(S919).On the other hand, the battery management method 900 using the
이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 제 1 배터리 셀 밸런싱부(102)와 제 2 배터리 셀 밸런싱부(104) 및 제 n 배터리 셀 밸런싱부(106)와 제 1 감지부(108) 및 표시부(110)와 제어부(112)를 포함한다.The
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)에 대해 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별로 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 현재 충전 전류와 현재 충전 전압 및 현재 방전 전류와 현재 방전 전압중 적어도 하나를 감지하여 표시할 수가 있게 된다.Therefore, the
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 균일 또는 불균일 정도를 정확하고 빠르게 판단할 수가 있으므로, 배터리가 폭발하는 것을 미연에 방지할 수가 있어 안전사고를 미연에 방지할 수가 있게 된다.Accordingly, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 균일 또는 불균일 정도를 정확하고 빠르게 판단할 수가 있으므로, 유지보수시에 유지보수시간을 단축시킬 수가 있어 유지보수비용을 줄일 수가 있고, 생산시에 생산시간을 단축시킬 수가 있어 생산수율을 향상시킬 수가 있게 된다.In addition, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 제너 다이오드(ZD)를 포함하는 제 1, 2, n 서브 직류/직류 변환기(DCC A-1, DCC B-1, DCC n-1)를 포함한다.In addition, the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 적어도 둘 이상의 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)에 대해 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)별로 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 현재 충전 전류와 현재 충전 전압 및 현재 방전 전류와 현재 방전 전압중 적어도 하나를 감지하여 표시할 때에, 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)에 대한 현재 충전 전압을 충전 또는 방전시키기 위한 기준이 되는 충전 시점 또는 방전 시점을 정확하게 판단할 수가 있게 된다.Therefore, the
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 관리 시스템(100)은 배터리 셀(B-A1 내지 B-An, B-B1 내지 B-Bn, B-n1 내지 B-nn)의 균일 또는 불균일 정도를 더욱 정확하고 빠르게 판단할 수가 있으므로, 배터리가 폭발하는 것을 더욱 미연에 방지할 수가 있어 안전사고를 더욱 미연에 방지할 수가 있게 된다.Accordingly, the
100 : 배터리 관리 시스템 101 : 부하
102 : 제1 배터리 셀 밸런싱부 104 : 제2 배터리 셀 밸런싱부
106 : 제n 배터리 셀 밸런싱부 108 : 제1 감지부
110 : 표시부 112 : 제어부
112a : A/D 컨버터 112b : 컨트롤러100: Battery management system 101: Load
102: first battery cell balancing unit 104: second battery cell balancing unit
106: nth battery cell balancing unit 108: first sensing unit
110: display unit 112:
112a: A /
Claims (10)
상기 부하에 전원을 공급하고 배터리를 충전 또는 방전시킬 때에, 적어도 둘 이상의 배터리 셀을 포함하여 배터리 셀 밸런싱을 수행하는 제 2 배터리 셀 밸런싱부;
상기 부하에 전원을 공급하고 배터리를 충전 또는 방전시킬 때에, 적어도 둘 이상의 배터리 셀을 포함하여 배터리 셀 밸런싱을 수행하는 제 n 배터리 셀 밸런싱부;
상기 적어도 둘 이상의 배터리 셀에 대해 배터리 셀별로 배터리 셀의 현재 충전 전류와 현재 충전 전압 및 현재 방전 전류와 현재 방전 전압중 적어도 하나를 감지하는 제 1 감지부;
상기 감지한 현재 충전 전류와 현재 충전 전압 및 현재 방전 전류와 현재 방전 전압중 적어도 하나를 표시하는 표시부; 및
상기 제 1 배터리 셀 밸런싱부와 상기 제 2 배터리 셀 밸런싱부 및 상기 제 n 배터리 셀 밸런싱부와 상기 제 1 감지부 및 상기 표시부를 제어하거나, 상기 현재 충전 전류에 대한 제 1 충전 전류 신호와 상기 현재 충전 전압에 대한 제 1 충전 전압 신호 및 상기 현재 방전 전류에 대한 제 1 방전 전류 신호와 상기 현재 방전 전압에 대한 제 1 방전 전압 신호중 적어도 하나를 공급받는 제어부를 포함하되,
상기 제 1 배터리 셀 밸런싱부는,
상기 제어부와 전기적으로 연결되고, 직류 전원 레벨을 다른 직류 전원 레벨로 변환하는 제 1 메인 직류/직류 변환기;
상기 제어부 및 상기 제 1 메인 직류/직류 변환기와 전기적으로 연결되고, 상기 제어부의 입력 전원 공급 수단으로부터 입력 전원을 공급받아 충전하는 적어도 둘 이상의 배터리 셀;
상기 제어부와 상기 배터리 셀 및 상기 제 1 감지부와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리 셀에 대해 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 높은 배터리 셀이 발생하면 상기 현재 충전 전압을 상기 제 1 메인 직류/직류 변환기에 제공하도록 방전시키고, 상기 현재 충전 전압이 상기 기준 충전 전압보다 낮은 배터리 셀이 발생하면 상기 제 1 메인 직류/직류 변환기에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 상기 배터리 셀 밸런싱을 수행하도록 직류 전원 레벨을 조절하는 적어도 둘 이상의 제 1 서브 직류/직류 변환기를 포함하고;
상기 제 2 배터리 셀 밸런싱부는,
상기 제어부와 전기적으로 연결되고, 직류 전원 레벨을 다른 직류 전원 레벨로 변환하는 제 2 메인 직류/직류 변환기;
상기 제어부 및 상기 제 2 메인 직류/직류 변환기와 전기적으로 연결되고, 상기 제어부의 입력 전원 공급 수단으로부터 입력 전원을 공급받아 충전하는 적어도 둘 이상의 배터리 셀;
상기 제어부와 상기 배터리 셀 및 상기 제 1 감지부와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리 셀에 대해 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 높은 배터리 셀이 발생하면 상기 현재 충전 전압을 상기 제 2 메인 직류/직류 변환기에 제공하도록 방전시키고, 상기 현재 충전 전압이 상기 기준 충전 전압보다 낮은 배터리 셀이 발생하면 상기 제 2 메인 직류/직류 변환기에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 상기 배터리 셀 밸런싱을 수행하도록 직류 전원 레벨을 조절하는 적어도 둘 이상의 제 2 서브 직류/직류 변환기를 포함하며;
상기 제 n 배터리 셀 밸런싱부는,
상기 제어부와 전기적으로 연결되고, 직류 전원 레벨을 다른 직류 전원 레벨로 변환하는 제 n 메인 직류/직류 변환기;
상기 제어부 및 상기 제 n 메인 직류/직류 변환기와 전기적으로 연결되고, 상기 제어부의 입력 전원 공급 수단으로부터 입력 전원을 공급받아 충전하는 적어도 둘 이상의 배터리 셀;
상기 제어부와 상기 배터리 셀 및 상기 제 1 감지부와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리 셀에 대해 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 높은 배터리 셀이 발생하면 상기 현재 충전 전압을 상기 제 n 메인 직류/직류 변환기에 제공하도록 방전시키고, 상기 현재 충전 전압이 상기 기준 충전 전압보다 낮은 배터리 셀이 발생하면 상기 제 n 메인 직류/직류 변환기에 의해 직류 전류 레벨이 조절된 목표 충전 전압을 공급받아 상기 배터리 셀 밸런싱을 수행하도록 직류 전원 레벨을 조절하는 적어도 둘 이상의 제 n 서브 직류/직류 변환기를 포함하고;
상기 표시부는,
상기 제어부에서 배터리 셀별 현재 충전 전압이 기준 충전 전압보다 낮고, 배터리 셀별 현재 충전 전류가 기준 충전 전류보다 낮지 않은 것으로 판단하면, 배터리 셀이 고장 상태임을 출력시키는 배터리 관리 시스템.A first battery cell balancing unit including at least two battery cells to perform battery cell balancing when supplying power to the load and charging or discharging the battery;
A second battery cell balancing unit including at least two battery cells for performing battery cell balancing when supplying power to the load and charging or discharging the battery;
An nth battery cell balancing unit including at least two battery cells for performing battery cell balancing when supplying power to the load and charging or discharging the battery;
A first sensing unit for sensing at least one of a current charging current, a present charging voltage, a current discharging current, and a current discharging voltage of the battery cell for each of at least two battery cells;
A display unit for displaying at least one of the sensed current charging current, the current charging voltage, the current discharging current and the current discharging voltage; And
Wherein the control unit controls the first battery cell balancing unit, the second battery cell balancing unit, the nth battery cell balancing unit, the first sensing unit and the display unit, or controls the first charging current signal for the current charging current and the current And a control unit receiving at least one of a first charging voltage signal for a charging voltage and a first discharging current signal for the current discharging current and a first discharging voltage signal for the current discharging voltage,
The first battery cell balancing unit includes:
A first main DC / DC converter electrically connected to the control unit and converting the DC power level to another DC power level;
At least two battery cells electrically connected to the control unit and the first main DC / DC converter, the at least two battery cells receiving input power from the input power supply means of the control unit and charging the battery cells;
And a second main DC / DC converter, which is electrically connected to the controller, the battery cell and the first sensing unit, and generates a current charging voltage for the battery cell when the current charging voltage is higher than a reference charging voltage, And when the current charging voltage is lower than the reference charging voltage, the first main DC / DC converter receives the target charging voltage whose DC current level is adjusted to perform the battery cell balancing At least two first sub-dc / dc converters for adjusting a DC power supply level so as to control the DC power supply level;
The second battery cell balancing unit includes:
A second main DC / DC converter electrically connected to the control unit and converting the DC power level to another DC power level;
At least two battery cells electrically connected to the control unit and the second main DC / DC converter, the at least two battery cells receiving input power from the input power supply means of the control unit and charging the battery cells;
And a second main DC / DC converter which is electrically connected to the control unit, the battery cell and the first sensing unit, and generates a current charging voltage for the battery cell when the current charging voltage is higher than a reference charging voltage, And when a battery cell having the current charging voltage lower than the reference charging voltage is generated, the second main DC / DC converter receives the target charging voltage whose DC current level is adjusted to perform the battery cell balancing At least two second sub-DC / DC converters for adjusting the DC power level so as to adjust the DC power level;
Wherein the nth battery cell balancing unit comprises:
An nth main DC / DC converter electrically connected to the control unit and converting the DC power level to another DC power level;
At least two battery cells electrically connected to the control unit and the nth main DC / DC converter, the at least two battery cells receiving input power from the input power supply means of the control unit and charging the battery cells;
Wherein the control unit is electrically connected to the control unit, the battery cell and the first sensing unit, and when a battery cell having a current charging voltage higher than a reference charging voltage is generated for the battery cell, And when the battery cell having the current charging voltage lower than the reference charging voltage is generated, the charging voltage balancing is performed by receiving the target charging voltage whose DC current level is adjusted by the nth main DC / DC converter At least two n-th sub-dc / dc converters for adjusting the dc power level so as to adjust the dc power level;
The display unit includes:
Wherein the control unit outputs a faulty state of the battery cell when it is determined that the current charging voltage of each battery cell is lower than the reference charging voltage and the current charging current of each battery cell is not lower than the reference charging current.
상기 제 1 서브 직류/직류 변환기는,
제 1 입력측이 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측이 상기 제 1 감지부 및 상기 부하와 전기적으로 연결되며, 출력측이 상기 제어부와 전기적으로 연결된 비교기; 및
상기 비교기의 제 2 입력측 및 상기 비교기의 출력측과 상기 제 1 감지부 및 상기 부하와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 저항을 포함하는 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the first sub DC / DC converter includes:
A comparator in which a first input side is electrically connected to the battery cell, a second input side is electrically connected to the first sensing unit and the load, and an output side is electrically connected to the control unit; And
A second input of the comparator and an output of the comparator, and at least one resistor electrically coupled to the first sensing unit and the load.
상기 제 1 서브 직류/직류 변환기는,
상기 비교기의 제 2 입력측 및 상기 적어도 하나의 저항과 전기적으로 연결되고, 상기 배터리 셀에 대한 현재 충전 전압을 충전 또는 방전시키기 위한 기준이 되는 충전 시점 또는 방전 시점을 정확하게 판단하도록 제공되는 제너 다이오드를 더 포함하는 배터리 관리 시스템.The method of claim 3,
Wherein the first sub DC / DC converter includes:
A Zener diode electrically connected to the second input side of the comparator and the at least one resistor and provided to accurately determine a charging time point or a discharging time point as a reference for charging or discharging a current charging voltage for the battery cell, Includes a battery management system.
상기 제 2 서브 직류/직류 변환기는,
제 1 입력측이 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측이 상기 제 1 감지부 및 상기 부하와 전기적으로 연결되며, 출력측이 상기 제어부와 전기적으로 연결된 비교기; 및
상기 비교기의 제 2 입력측 및 상기 비교기의 출력측과 상기 제 1 감지부 및 상기 부하와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 저항을 포함하는 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the second sub DC / DC converter includes:
A comparator in which a first input side is electrically connected to the battery cell, a second input side is electrically connected to the first sensing unit and the load, and an output side is electrically connected to the control unit; And
A second input of the comparator and an output of the comparator, and at least one resistor electrically coupled to the first sensing unit and the load.
상기 제 2 서브 직류/직류 변환기는,
상기 비교기의 제 2 입력측 및 상기 적어도 하나의 저항과 전기적으로 연결되고, 상기 배터리 셀에 대한 현재 충전 전압을 충전 또는 방전시키기 위한 기준이 되는 충전 시점 또는 방전 시점을 정확하게 판단하도록 제공되는 제너 다이오드를 더 포함하는 배터리 관리 시스템.The method according to claim 6,
Wherein the second sub DC / DC converter includes:
A Zener diode electrically connected to the second input side of the comparator and the at least one resistor and provided to accurately determine a charging time point or a discharging time point as a reference for charging or discharging a current charging voltage for the battery cell, Includes a battery management system.
상기 제 n 서브 직류/직류 변환기는,
제 1 입력측이 상기 배터리 셀과 전기적으로 연결되고, 제 2 입력측이 상기 제 1 감지부 및 상기 부하와 전기적으로 연결되며, 출력측이 상기 제어부와 전기적으로 연결된 비교기; 및
상기 비교기의 제 2 입력측 및 상기 비교기의 출력측과 상기 제 1 감지부 및 상기 부하와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 저항을 포함하는 배터리 관리 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the nth sub DC / DC converter comprises:
A comparator in which a first input side is electrically connected to the battery cell, a second input side is electrically connected to the first sensing unit and the load, and an output side is electrically connected to the control unit; And
A second input of the comparator and an output of the comparator, and at least one resistor electrically coupled to the first sensing unit and the load.
상기 제 n 서브 직류/직류 변환기는,
상기 비교기의 제 2 입력측 및 상기 적어도 하나의 저항과 전기적으로 연결되고, 상기 배터리 셀에 대한 현재 충전 전압을 충전 또는 방전시키기 위한 기준이 되는 충전 시점 또는 방전 시점을 정확하게 판단하도록 제공되는 제너 다이오드를 더 포함하는 배터리 관리 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein the nth sub DC / DC converter comprises:
A Zener diode electrically connected to the second input side of the comparator and the at least one resistor and provided to accurately determine a charging time point or a discharging time point as a reference for charging or discharging a current charging voltage for the battery cell, Includes a battery management system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150012225A KR101619770B1 (en) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Battery Management System |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020150012225A KR101619770B1 (en) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Battery Management System |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR101619770B1 true KR101619770B1 (en) | 2016-05-11 |
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ID=56026394
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020150012225A KR101619770B1 (en) | 2015-01-26 | 2015-01-26 | Battery Management System |
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KR (1) | KR101619770B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018021664A1 (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 주식회사 엘지화학 | Battery balancing device and method |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010142040A (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Hitachi Ltd | Power accumulation device having current balance function |
-
2015
- 2015-01-26 KR KR1020150012225A patent/KR101619770B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2018021664A1 (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 주식회사 엘지화학 | Battery balancing device and method |
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