KR102570006B1 - System for storing vehicle battery packs - Google Patents

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KR102570006B1
KR102570006B1 KR1020220082947A KR20220082947A KR102570006B1 KR 102570006 B1 KR102570006 B1 KR 102570006B1 KR 1020220082947 A KR1020220082947 A KR 1020220082947A KR 20220082947 A KR20220082947 A KR 20220082947A KR 102570006 B1 KR102570006 B1 KR 102570006B1
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김신자
홍영진
박상언
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주식회사 민테크
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Abstract

본 발명은 복수의 차량 배터리 팩을 보관하는 동안에 보관 중인 차량 배터리 팩의 상태를 진단할 수 있는 차량 배터리 팩 보관 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량 배터리 팩 보관 시스템은, MSD 본체의 양단을 접속 또는 분리하여 적어도 둘 이상의 배터리 모듈 사이의 도전 경로를 연결 또는 차단하는 MSD 릴레이, BMS와 BMS 전원 공급부 사이에 연결되어 BMS 구동 전원이 BMS에 공급 또는 차단되도록 하는 BMS 릴레이, 부하측에 연결된 외부측정장치 및 MSD 릴레이, BMS 릴레이 및 PRA 제어부를 제어하여, 배터리 팩 보관시 MSD 릴레이, BMS 릴레이 및 적어도 둘 이상의 메인릴레이가 모두 연결 해제 상태를 유지하고, 배터리 팩 상태 진단시 MSD 릴레이, BMS 릴레이 및 적어도 둘 이상의 메인릴레이가 연결 상태가 되도록 하는 상태진단제어부를 포함한다.The present invention relates to a vehicle battery pack storage system capable of diagnosing the state of a vehicle battery pack being stored while storing a plurality of vehicle battery packs.
A vehicle battery pack storage system according to the present invention connects or disconnects both ends of an MSD main body to connect or disconnect a conductive path between at least two battery modules, and is connected between a BMS and a BMS power supply to supply BMS driving power. By controlling the BMS relay to be supplied or disconnected to the BMS, the external measuring device and MSD relay connected to the load side, the BMS relay and the PRA control unit, the MSD relay, BMS relay and at least two main relays are all disconnected when the battery pack is stored. and a state diagnosis control unit for maintaining the state of the battery pack and making the MSD relay, the BMS relay, and at least two or more main relays in a connected state when diagnosing the state of the battery pack.

Figure R1020220082947
Figure R1020220082947

Description

차량 배터리 팩 보관 시스템 {SYSTEM FOR STORING VEHICLE BATTERY PACKS}Vehicle battery pack storage system {SYSTEM FOR STORING VEHICLE BATTERY PACKS}

본 발명은 차량 배터리 팩 보관 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 차량 배터리 팩을 보관하는 동안에 보관 중인 차량 배터리 팩의 상태를 진단할 수 있는 차량 배터리 팩 보관 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle battery pack storage system, and more particularly, to a vehicle battery pack storage system capable of diagnosing the state of stored vehicle battery packs while storing a plurality of vehicle battery packs.

일반적으로 전기 자동차(electric vehicle)는 환경 오염 및 에너지 고갈과 같은 문제를 해결할 수 있는 가장 가능성 높은 대안이라는 점에서, 연구가 활발하게 진행되고 있다. 전기 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 전기 버스, 전기 자전거, 골프 카트 등을 포함할 수 있다.In general, since electric vehicles are the most likely alternative to solve problems such as environmental pollution and energy depletion, research is being actively conducted. Electric vehicles may include pure electric vehicles, hybrid electric vehicles, electric buses, electric bicycles, golf carts, and the like.

전기 자동차는 자동차의 구동 에너지를 기존의 자동차와 같이 화석 연료의 연소가 아닌 전기 에너지로부터 얻으며, 엔진이 아닌 전기 모터로 주행한다. 전기 자동차에는 주행을 위한 전기를 공급하는 복수의 배터리 모듈이 구비된다. 전기 자동차는 동력원으로 사용되는 모터에 많은 전력을 공급하기 위해서 고출력 대용량 배터리 팩을 사용한다.An electric vehicle obtains driving energy from electric energy rather than combustion of fossil fuel like conventional vehicles, and drives with an electric motor instead of an engine. An electric vehicle is provided with a plurality of battery modules that supply electricity for driving. An electric vehicle uses a high-output and large-capacity battery pack to supply a lot of power to a motor used as a power source.

전기 자동차에 사용되는 배터리 팩은 중대형 기기에서 요구하는 출력 및 용량을 제공하기 위해서, 다수의 셀들이 직렬, 병렬 또는 직렬과 병렬이 혼합된 방식으로 연결될 수 있다. 전기 자동차의 구동 전원으로 사용되는 배터리 팩은 직렬 연결된 복수의 배터리 모듈을 포함할 수 있다.In a battery pack used in an electric vehicle, a plurality of cells may be connected in series, parallel, or a mixture of series and parallel in order to provide output and capacity required by mid- to large-sized devices. A battery pack used as a driving power source of an electric vehicle may include a plurality of battery modules connected in series.

전기 자동차에서 전력 릴레이 어셈블리(PRA; Power Relay Assembly)는 배터리 팩의 고전압, 고전류 전력을 모터로 공급 또는 차단하는 역할을 수행하며, 릴레이 구동 전 고전압의 돌입 전류에 의한 인버터의 손상을 방지하기 위해서 프리차징(precharging)을 통한 초기 충전을 수행할 수 있다.In an electric vehicle, the power relay assembly (PRA) serves to supply or block high-voltage, high-current power from the battery pack to the motor, and to prevent damage to the inverter by high-voltage inrush current before driving the relay. Initial charging may be performed through precharging.

또한, 전기 자동차의 배터리 팩 내부에는 부하에 대한 전력 공급 제어, 전류 또는 전압 등의 전기적 특성 값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SoC(State of Charge) 추정 등의 기능을 하는 배터리 관리 시스템(BMS; Battery Management System)이 포함된다.In addition, inside the battery pack of an electric vehicle, there are functions such as power supply control for loads, electrical characteristic value measurement such as current or voltage, charge/discharge control, equalization control of voltage, and SoC (State of Charge) estimation. A battery management system (BMS) is included.

또한, 전기 자동차의 배터리 팩을 구성하는 복수의 배터리 모듈 사이에는 물리적으로 전원을 차단하기 위한 수동 서비스 분리기(MSD; Manual Service Disconnect)가 구비된다. 수동 서비스 분리기(MSD)는 고전압 배터리 팩을 조립, 분해, 수리 또는 정비하는 과정 중에 발생할 수 있는 감전의 위험성을 낮추기 위해서, 사용자가 직렬 연결된 복수의 배터리 모듈 사이의 도전 경로를 수동으로 차단할 수 있도록 구성된다. 수동 서비스 분리기(MSD)는 배터리 모듈 사이를 이격시키며 배터리 모듈 사이에 연결된 MSD 본체 및 사용자의 조작에 의해 MSD 본체에 삽입되거나 배출되어 배터리 모듈 사이의 도전 경로를 연결 또는 차단하는 MSD 플러그로 이루어진다.In addition, a manual service disconnect (MSD) is provided between a plurality of battery modules constituting a battery pack of an electric vehicle to physically cut off power. A manual service disconnector (MSD) is configured to allow the user to manually disconnect the conductive path between multiple battery modules connected in series to reduce the risk of electric shock during assembly, disassembly, repair or maintenance of high voltage battery packs. do. The manual service separator (MSD) is composed of an MSD main body connected between the battery modules and an MSD plug inserted or ejected from the MSD main body by a user's manipulation to connect or block the conductive path between the battery modules.

전기 자동차에 사용되는 배터리 팩과 같은 이차 전지는 과방전 또는 과충전 등 비정상적인 사용에 의해 이차 전지로서의 기능을 상실하기도 하지만, 정상적으로 사용되는 경우에도 충전 및 방전 횟수에 따라 전기 에너지를 저장하는 능력이 점진적으로 감소한다. 전기 자동차의 경우, 배터리가 초기 용량 대비 대략 80% 이하로 감소하면 주행거리 감소, 충전 속도 저하 및 안전성 위험 증가 등 운행상의 문제로 교체된다.Secondary batteries such as battery packs used in electric vehicles lose their function as secondary batteries due to abnormal use such as overdischarge or overcharge. Decrease. In the case of an electric vehicle, when the battery is reduced to approximately 80% or less of its initial capacity, it is replaced due to operational problems such as reduced mileage, reduced charging speed, and increased safety risks.

이러한 교체 대상 배터리 팩은 80% 수준의 용량을 보유하고 있어, 잔존 수명이나 배터리 건강 상태 등에 따라 다시 전기 자동차용 배터리로 재사용(Reuse)될 수도 있고, 또는 재제조(Repurposing)를 통해 전기 자동차용 배터리 이외의 목적(예컨대, 에너지 저장 시스템(ESS: Energy Storage System))으로 활용될 수도 있다. 따라서, 사용후 배터리 팩은 수거된 후 다른 이용처가 정해지기까지 장시간 보관될 수 있다.These battery packs to be replaced have 80% capacity, so they can be reused as electric vehicle batteries again depending on the remaining life or battery health condition, or remanufactured and remanufactured into electric vehicle batteries. It may also be used for other purposes (eg, an energy storage system (ESS)). Accordingly, the used battery pack can be stored for a long time after being collected until another place of use is determined.

전기 자동차용 배터리 팩으로는 리튬 이온 배터리가 주로 사용되고 있는데, 리튬은 본래 불안정한 원소로서 공기 중의 수분과 급격하게 반응하여 폭발하기 쉬우며, 전해액은 과열에 따른 화재 위험성이 있다. 또한, 리튬 이온 배터리는 내부의 다양한 화학 반응 등에 의해 자체 발열될 수 있으며, 외부의 물리적인 충격 등에 의해 손상을 입을 경우 배터리 내부에서 단락이 발생하여 화재가 발생될 수 있어 배터리 팩을 보다 안정적으로 보관해야 할 필요가 있다.A lithium ion battery is mainly used as a battery pack for an electric vehicle. Lithium is an inherently unstable element and reacts rapidly with moisture in the air to explode, and electrolyte has a risk of fire due to overheating. In addition, lithium-ion batteries can self-heat due to various internal chemical reactions, and when damaged by external physical shock, a short circuit may occur inside the battery and cause a fire. need to do

아울러, 사용후 배터리를 재사용해도 되는지에 대한 결정을 하기 위해 사용후 배터리의 성능 및 안전성에 대해 신뢰성 있는 검사와 진단이 필수 불가결하다.In addition, in order to determine whether the used battery can be reused, reliable inspection and diagnosis of the performance and safety of the used battery are indispensable.

즉, 전기 자동차에서 사용된 후 수거된 차량 배터리 팩에 대해, 사용후 배터리 팩을 안전하게 보관하면서, 보관 중에도 주기적으로 배터리의 성능을 진단하고 검사할 수 있어야 한다.That is, for a vehicle battery pack collected after being used in an electric vehicle, it is necessary to safely store the used battery pack and periodically diagnose and inspect the performance of the battery even during storage.

통상적으로 사용후 배터리 팩 보관 장소의 효율적인 공간 활용을 위해 배터리 팩을 다층으로 적재하여 보관하게 된다. 배터리 팩의 안전한 보관을 위해서는 MSD 본체에서 MSD 플러그를 분리하여 배터리 모듈 사이의 도전 경로를 차단하여 배터리 팩을 비활성 시키고, BMS에 공급되는 구동 전원을 차단해야 할 필요가 있다. 그러나, 보관 중 배터리 팩의 성능을 주기적으로 진단하려면 MSD 본체에 MSD 플러그를 삽입하여 배터리 팩을 활성 시키고, BMS에 구동전원을 공급해야 한다.In general, after use, battery packs are stacked and stored in multiple layers in order to efficiently utilize space in a battery pack storage area. To safely store the battery pack, it is necessary to disconnect the MSD plug from the MSD main body, block the conductive path between the battery modules, deactivate the battery pack, and cut off the driving power supplied to the BMS. However, to periodically diagnose the performance of the battery pack during storage, insert the MSD plug into the MSD body to activate the battery pack and supply driving power to the BMS.

그러나, 다층으로 적재되어 보관 중인 복수의 배터리 팩에 대해 MSD 본체에 수동으로 MSD 플러그를 삽입 또는 분리하고, BMS 전원 공급부를 동작시켜 BMS에 구동 전원을 공급하기는 어려운 문제점이 있다.However, it is difficult to supply driving power to the BMS by manually inserting or removing MSD plugs from the MSD body and operating the BMS power supply unit for the plurality of battery packs stored in multiple layers.

대한민국 등록특허 제2297771호Republic of Korea Patent No. 2297771 대한민국 등록특허 제2397534호Republic of Korea Patent No. 2397534

상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 사용후 차량 배터리 팩을 해체하지 않고도 안전하게 보관할 수 있는 차량 배터리 팩 보관 시스템을 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a vehicle battery pack storage system capable of safely storing a vehicle battery pack after use without disassembling it.

본 발명의 다른 목적은 사용후 차량 배터리팩 보관시 화재 및 폭발 위험성을 방지할 수 있도록 한 차량 배터리 팩 보관 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a vehicle battery pack storage system capable of preventing the risk of fire and explosion when storing a used vehicle battery pack.

본 발명의 다른 목적은, 사용후 배터리 팩을 보관하는 중에도 배터리 팩의 상태를 주기적으로 진단할 수 있도록 한 차량 배터리 팩 보관 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a vehicle battery pack storage system capable of periodically diagnosing the state of a battery pack even while storing the battery pack after use.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problem as described above, and other technical problems may exist.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 배터리 팩 보관 시스템은, MSD 본체의 양단을 접속 또는 분리하여 적어도 둘 이상의 배터리 모듈 사이의 도전 경로를 연결 또는 차단하는 MSD 릴레이, BMS와 BMS 전원 공급부 사이에 연결되어 BMS 구동 전원이 BMS에 공급 또는 차단되도록 하는 BMS 릴레이, 부하측에 연결된 외부측정장치 및 MSD 릴레이, BMS 릴레이 및 PRA 제어부를 제어하여, 배터리 팩 보관시 MSD 릴레이, BMS 릴레이 및 적어도 둘 이상의 메인릴레이가 모두 연결 해제 상태를 유지하고, 배터리 팩 상태 진단시 MSD 릴레이, BMS 릴레이 및 적어도 둘 이상의 메인릴레이가 연결 상태가 되도록 하는 상태진단제어부를 포함한다.A vehicle battery pack storage system according to the present invention for achieving the above object is an MSD relay that connects or disconnects a conduction path between at least two battery modules by connecting or disconnecting both ends of an MSD main body, and between a BMS and a BMS power supply unit. BMS relay connected to BMS to supply or cut off BMS driving power to BMS, external measuring device and MSD relay connected to load side, BMS relay and PRA control unit to control MSD relay, BMS relay and at least two mains when storing battery pack A state diagnosis control unit is provided to keep all relays in a disconnected state and to maintain a connected state of the MSD relay, the BMS relay, and at least two main relays when diagnosing a battery pack state.

보다 바람직하게는, 상태진단제어부는 배터리 팩 상태 진단시, MSD 릴레이, BMS 릴레이 및 적어도 둘 이상의 메인릴레이가 순차적으로 연결되도록 한다.More preferably, the state diagnosis controller sequentially connects the MSD relay, the BMS relay, and at least two main relays when diagnosing the state of the battery pack.

보다 바람직하게는, 상태진단제어부는 배터리 팩 보관시, 적어도 둘 이상의 메인릴레이, BMS 릴레이 및 MSD 릴레이가 순차적으로 연결 해제되도록 한다.More preferably, the state diagnosis control unit sequentially disconnects at least two main relays, a BMS relay, and an MSD relay when the battery pack is stored.

보다 바람직하게는, 상태진단제어부의 제어를 받아 배터리 팩 상태 측정, 분석 및 진단 결과를 저장하는 저장부를 더 포함한다.More preferably, it further includes a storage unit for storing battery pack state measurement, analysis, and diagnosis results under the control of the state diagnosis control unit.

보다 바람직하게는, 저장부는 복수(하나를 포함함)의 배터리 팩의 상태 측정, 분석 및 진단 결과를 누적하여 저장하며, 상태진단제어부는 복수의 배터리 팩의 누적 데이터를 기반으로 복수의 배터리 팩간 비교 분석을 수행한다.More preferably, the storage unit accumulates and stores state measurement, analysis, and diagnosis results of a plurality of (including one) battery packs, and the state diagnosis control unit compares the plurality of battery packs based on the accumulated data of the plurality of battery packs. do the analysis

보다 바람직하게는, 외부측정장치는 임피던스 측정기, 절연 저항기, 내전압 측정기 중 적어도 하나를 포함한다.More preferably, the external measuring device includes at least one of an impedance measuring instrument, an insulation resistor, and a withstand voltage measuring instrument.

보다 바람직하게는, 상태진단제어부는 외부측정장치에 따라 적어도 둘 이상의 메인릴레이 중 배터리 팩과 부하측 단자를 연결하는 메인릴레이를 선택한다.More preferably, the state diagnosis control unit selects a main relay connecting a battery pack and a load-side terminal from among at least two main relays according to an external measuring device.

보다 바람직하게는, 임피던스 측정기는 배터리 팩을 구성하는 복수의 배터리 모듈들의 EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy) 스펙트럼들을 생성하여 등가 회로 모델을 생성하고, 배터리 모듈들의 개방 회로 전압 및 온도를 측정하며, 배터리 모듈들의 개방 회로 전압, 온도 측정결과 및 EIS 스펙트럼들에 기초하여 배터리 모듈들의 건강 상태(SoH) 측정 결과를 생성한다.More preferably, the impedance meter generates an equivalent circuit model by generating EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy) spectra of a plurality of battery modules constituting the battery pack, measures open circuit voltage and temperature of the battery modules, and measures the open circuit voltage and temperature of the battery modules. Based on the open circuit voltage, temperature measurement results and EIS spectra, SoH measurement results of the battery modules are generated.

본 발명에 따른 차량 배터리 팩 보관 시스템은, 적어도 둘 이상의 배터리 팩 시스템 중 선택된 배터리 팩 시스템의 MSD 본체의 양단을 접속 또는 분리하여 선택된 배터리 팩을 활성 또는 비활성 되도록 하는 MSD 선택 릴레이, 선택된 배터리 팩 시스템의 BMS에 BMS 구동 전원이 공급 또는 차단되도록 BMS 선택 릴레이, 부하측에 연결된 외부측정장치, 선택된 배터리 팩 시스템의 부하측 (+) 단자와 외부측정장치를 연결 또는 연결 차단하는 B+ 선택 릴레이, 선택된 배터리 팩 시스템의 부하측 (-) 단자와 외부측정장치를 연결 또는 연결 차단하는 B- 선택 릴레이 및 선택된 배터리 팩 시스템에 대응하도록 MSD 선택 릴레이, BMS 선택 릴레이, B+ 선택 릴레이 및 B- 선택 릴레이를 제어하는 상태진단제어부를 포함한다.A vehicle battery pack storage system according to the present invention includes an MSD selection relay for activating or inactivating a selected battery pack by connecting or disconnecting both ends of an MSD main body of a selected battery pack system from among at least two or more battery pack systems, and a selected battery pack system. BMS selection relay to supply or disconnect BMS drive power to BMS, external measurement device connected to load side, B+ selection relay to connect or disconnect load side (+) terminal of selected battery pack system and external measurement device, BMS selection relay of selected battery pack system A B- selection relay that connects or disconnects the load-side (-) terminal and an external measurement device, and a status diagnosis control unit that controls the MSD selection relay, BMS selection relay, B+ selection relay, and B- selection relay to respond to the selected battery pack system. include

보다 바람직하게는, 상태진단제어부는 선택된 배터리 팩 시스템의 배터리 팩 상태 진단시, MSD 선택 릴레이, BMS 선택 릴레이 및 B+ 선택 릴레이와 B- 선택 릴레이가 순차적으로 연결되도록 한다.More preferably, the state diagnosis controller sequentially connects the MSD selection relay, the BMS selection relay, the B+ selection relay and the B- selection relay when diagnosing the battery pack state of the selected battery pack system.

보다 바람직하게는, 상태진단제어부는 선택된 배터리 팩 시스템의 배터리 팩 보관시, B+ 선택 릴레이와 B- 선택 릴레이, BMS 선택 릴레이 및 MSD 선택 릴레이가 순차적으로 연결 해제되도록 한다.More preferably, the state diagnosis control unit sequentially disconnects the B+ selection relay, the B- selection relay, the BMS selection relay, and the MSD selection relay when the battery pack of the selected battery pack system is stored.

보다 바람직하게는, 상태진단제어부의 제어를 받아 배터리 팩 상태 측정, 분석 및 진단 결과를 저장하는 저장부를 더 포함한다.More preferably, it further includes a storage unit for storing battery pack state measurement, analysis, and diagnosis results under the control of the state diagnosis control unit.

보다 바람직하게는, 저장부는 복수의 배터리 팩의 상태 측정, 분석 및 진단 결과를 누적하여 저장하며, 상태진단제어부는 복수의 배터리 팩의 누적 데이터를 기반으로 복수의 배터리 팩간 비교 분석을 수행한다.More preferably, the storage unit accumulates and stores state measurement, analysis, and diagnosis results of the plurality of battery packs, and the state diagnosis control unit performs comparative analysis between the plurality of battery packs based on the accumulated data of the plurality of battery packs.

보다 바람직하게는, 외부측정장치는 임피던스 측정기, 절연 저항기, 내전압 측정기 중 적어도 하나를 포함한다.More preferably, the external measuring device includes at least one of an impedance measuring instrument, an insulation resistor, and a withstand voltage measuring instrument.

보다 바람직하게는, 상태진단제어부는 외부측정장치에 따라 선택된 배터리 팩 시스템에 포함된 적어도 둘 이상의 메인릴레이 중 배터리 팩과 외부측정장치를 연결하는 메인릴레이를 선택하도록 한다.More preferably, the state diagnosis control unit selects a main relay connecting the battery pack and the external measurement device from among at least two main relays included in the battery pack system selected according to the external measurement device.

보다 바람직하게는, 임피던스 측정기는 배터리 팩을 구성하는 복수의 배터리 모듈들의 EIS 스펙트럼들을 생성하여 등가 회로 모델을 생성하고, 배터리 모듈들의 개방 회로 전압 및 온도를 측정하며, 배터리 모듈들의 개방 회로 전압, 온도 측정결과 및 EIS 스펙트럼들에 기초하여 배터리 모듈들의 건강 상태(SoH) 측정 결과를 생성한다.More preferably, the impedance meter generates an equivalent circuit model by generating EIS spectra of a plurality of battery modules constituting the battery pack, measures the open circuit voltage and temperature of the battery modules, and measures the open circuit voltage and temperature of the battery modules. Based on the measurement results and the EIS spectra, SoH measurement results of the battery modules are generated.

본 발명에 따르면 사용후 배터리 팩을 비활성화시켜 보관하기 때문에 리튬 이온 배터리로 구성된 차량 배터리 팩을 해체하지 않고도 안전하게 보관할 수 있고, 보관시 화재 및 폭발 위험성을 방지시킬 수 있다.According to the present invention, since the battery pack is deactivated and stored after use, the vehicle battery pack composed of lithium ion batteries can be safely stored without being dismantled, and the risk of fire and explosion can be prevented during storage.

본 발명에 따르면 사용후 차량 배터리 팩을 보관하는 중, 배터리 팩 상태 진단시에만 배터리 팩을 활성화시켜 배터리 팩의 상태를 진단할 수 있어 배터리 팩의 노화 판단 및 재사용 결정의 정확도가 개선될 수 있다.According to the present invention, the state of the battery pack can be diagnosed by activating the battery pack only when the state of the battery pack is diagnosed while the used vehicle battery pack is being stored, and thus the accuracy of determining aging of the battery pack and determining reuse of the battery pack can be improved.

본 발명에 따르면 사용후 복수의 차량 배터리 팩을 보관하는 중에 주기적으로 배터리 팩의 상태 데이터를 수집하여 복수의 차량 배터리 팩 간 비교 분석을 할 수 있다.According to the present invention, while storing the plurality of vehicle battery packs after use, state data of the battery packs may be periodically collected and comparative analysis may be performed between the plurality of vehicle battery packs.

도 1은 일반적인 전기 자동차의 차량 배터리 팩 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량 배터리 팩 보관 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량 배터리 팩 보관 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a vehicle battery pack system of a general electric vehicle.
2 is a diagram illustrating a vehicle battery pack storage system according to a first embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a vehicle battery pack storage system according to a second embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings. Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한, 도면을 참고하여 설명하면서, 같은 명칭으로 나타낸 구성일지라도 도면에 따라 도면 번호가 달라질 수 있고, 도면 번호는 설명의 편의를 위해 기재된 것에 불과하고 해당 도면 번호에 의해 각 구성의 개념, 특징, 기능 또는 효과가 제한 해석되는 것은 아니다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description in the drawings are omitted, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification. In addition, while explaining with reference to the drawings, even if the configuration is indicated by the same name, the drawing number may vary depending on the drawing, and the drawing number is only described for convenience of explanation, and the concept, characteristic, function of each component is indicated by the corresponding drawing number. or the effect is not to be construed as limiting.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.In describing each figure, like reference numbers are used for like elements. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. The term "and/or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, they should not be interpreted in ideal or excessively formal meanings. Should not be.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part is said to "include" a certain component, it means that it may further include other components, not excluding other components unless otherwise stated, and one or more other components. It should be understood that the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

본 명세서에 있어서 '부(部)' 또는 '모듈'이란, 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함하며, 하나의 유닛이 둘 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 둘 이상의 유닛이 하나의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.In this specification, 'unit' or 'module' includes a unit realized by hardware or software, or a unit realized by using both, and one unit is realized by using two or more hardware may be, or two or more units may be realized by one hardware.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명에 따른 차량 배터리 팩 보관 시스템에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a vehicle battery pack storage system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 차량 배터리 팩 보관 시스템을 설명하기에 앞서, 차량 배터리 팩 시스템에 대해 설명한다.Prior to describing the vehicle battery pack storage system of the present invention, the vehicle battery pack system will be described.

도 1은 일반적인 전기 자동차의 차량 배터리 팩 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a vehicle battery pack system of a general electric vehicle.

통상적으로 전기 자동차의 구동 전원으로 사용되는 배터리 팩은 직렬 연결된 2개의 배터리 모듈(101, 102)을 포함한다. 직렬 연결된 2개의 배터리 모듈(101, 102) 사이에는 2개의 배터리 모듈(101, 102) 사이를 이격시키는 MSD 본체(103)가 연결되고, MSD 본체(103)에 MSD 플러그(104)가 삽입 또는 이탈되면서 2개의 배터리 모듈(101, 102) 사이의 도전 경로가 연결되거나 차단된다.Typically, a battery pack used as a driving power source for an electric vehicle includes two battery modules 101 and 102 connected in series. An MSD body 103 is connected between the two battery modules 101 and 102 connected in series, and an MSD plug 104 is inserted or removed from the MSD body 103. As it is, the conductive path between the two battery modules 101 and 102 is connected or blocked.

배터리 팩을 통해 충전 또는 방전되는 전류를 측정하는 전류 센서(105)가 연결되고, 전류 센서(105)에서 측정된 전류 값은 배터리 관리 시스템(BMS)(106)에 제공된다. 배터리 관리 시스템(BMS)(106)에는 BMS 전원 공급부(107)를 통해 BMS 구동 전원이 공급된다.A current sensor 105 measuring a current charged or discharged through the battery pack is connected, and the current value measured by the current sensor 105 is provided to a battery management system (BMS) 106 . BMS driving power is supplied to the battery management system (BMS) 106 through a BMS power supply unit 107 .

배터리 관리 시스템(BMS)(106)은 부하에 대한 전력 공급 제어, 전류 또는 전압 등의 전기적 특성 값 측정, 충방전 제어, 전압의 평활화(equalization) 제어, SoC 추정 등의 기능을 수행한다.The battery management system (BMS) 106 performs functions such as power supply control for a load, electrical characteristic value measurement such as current or voltage, charge/discharge control, voltage equalization control, and SoC estimation.

또한, 배터리 관리 시스템(BMS)(106)은 PRA 제어부(108)를 구동하여 전력 릴레이 어셈블리(PRA)가 구동되도록 한다. 전력 릴레이 어셈블리(PRA)는 프리차징을 위한 커패시터(110)를 충전하는 프리차징부(109), 배터리 팩의 B+ 단자와 부하측 (+) 단자(114) 사이를 연결 또는 차단하는 메인 (+) 릴레이에 해당하는 제1메인릴레이(111), 배터리 팩의 B- 단자와 부하측 (-) 단자(115)를 연결 또는 차단하는 메인 (-) 릴레이에 해당하는 제2메인릴레이(112), 배터리 팩의 접지(GND)와 부하측 접지(GND)(116)를 연결 또는 차단하는 접지 릴레이에 해당하는 제3메인릴레이(113)를 포함할 수 있다.In addition, the battery management system (BMS) 106 drives the PRA controller 108 to drive the power relay assembly (PRA). The power relay assembly (PRA) includes a precharging unit 109 that charges the capacitor 110 for precharging, and a main (+) relay that connects or disconnects between the B+ terminal of the battery pack and the load side (+) terminal 114. The first main relay 111 corresponding to, the second main relay 112 corresponding to the main (-) relay for connecting or disconnecting the B- terminal of the battery pack and the load side (-) terminal 115, A third main relay 113 corresponding to a ground relay connecting or disconnecting the ground (GND) and the load-side ground (GND) 116 may be included.

프리차징부(109)는 가스 충전식 릴레이를 사용할 수도 있고, 반도체 스위칭 소자를 이용하여 구현될 수도 있다.The precharging unit 109 may use a gas charged relay or may be implemented using a semiconductor switching element.

전기 자동차 구동시에는 부하측에 인버터(117)가 연결될 수 있다. 인버터(117)는 배터리 팩의 DC 전원을 AC 전원으로 변환하여 모터(118)에 공급하여, 모터(118)가 구동되도록 한다.When driving the electric vehicle, the inverter 117 may be connected to the load side. The inverter 117 converts the DC power of the battery pack into AC power and supplies it to the motor 118 so that the motor 118 is driven.

전기 자동차가 정상적으로 운행하는 동안, MSD 본체(103)에 MSD 플러그(104)를 삽입하여 복수의 배터리 모듈(101, 102)로 구성된 배터리 팩을 전기적으로 활성화한다. 그러나, 전기 자동차를 정비 및 수리하는 등의 경우, MSD 본체(103)로부터 MSD 플러그(104)를 이탈시켜서 2개의 배터리 모듈(101, 102) 사이의 도전 경로가 차단되도록 한다.While the electric vehicle is running normally, the MSD plug 104 is inserted into the MSD main body 103 to electrically activate the battery pack composed of the plurality of battery modules 101 and 102 . However, in the case of servicing or repairing an electric vehicle, the MSD plug 104 is separated from the MSD main body 103 so that the conductive path between the two battery modules 101 and 102 is blocked.

전기 자동차가 시동되면, BMS 전원 공급부(107)에서 BMS(106)로 BMS 구동 전원이 공급되며, BMS(106)는 PRA 제어부(108)로 배터리 팩의 충전 또는 방전에 관한 신호를 전송한다.When the electric vehicle is started, BMS driving power is supplied from the BMS power supply unit 107 to the BMS 106, and the BMS 106 transmits a signal about charging or discharging the battery pack to the PRA controller 108.

PRA 제어부(108)는 제1메인릴레이(111), 제2메인릴레이(112) 및 제3메인릴레이(113)를 온 또는 오프 시키거나, 커패시터(110)를 프리차징 하기 위해 프리차징부(109)를 제어한다. PRA 제어부(108)는 제1메인릴레이(111)를 온 시키기 전에 프리차징부(109)를 구동하여 커패시터(110)에 프리차징을 수행함으로써, 제1메인릴레이(111)가 온 될 때의 높은 돌입 전류를 제한한다.The PRA controller 108 turns on or off the first main relay 111, the second main relay 112, and the third main relay 113, or the precharging unit 109 to precharge the capacitor 110 ) to control. The PRA control unit 108 drives the precharging unit 109 before turning on the first main relay 111 to precharge the capacitor 110, thereby generating a high voltage when the first main relay 111 is turned on. Limit inrush current.

전기 자동차를 운행하려면, MSD 본체(103)에 MSD 플러그(104)를 삽입하여 배터리 팩을 활성화시키고, BMS 전원 공급부(107)가 BMS(106)에 BMS 구동 전원을 공급하여 BMS(106)가 PRA 제어부(108)를 제어할 수 있어야 한다. 그러면, PRA 제어부(108)는 프리차징부(109)와 제1메인릴레이(111) 내지 제3메인릴레이(113)를 구동하여 인버터(117)를 통해 모터(118)에 전원을 공급하여 차량이 운행되도록 한다.To operate the electric vehicle, the MSD plug 104 is inserted into the MSD main body 103 to activate the battery pack, and the BMS power supply 107 supplies BMS driving power to the BMS 106 so that the BMS 106 is PRA. It should be possible to control the controller 108. Then, the PRA controller 108 drives the precharging unit 109 and the first main relay 111 to the third main relay 113 to supply power to the motor 118 through the inverter 117 so that the vehicle operates. let it run

전기 자동차가 운행되는 동안에는 MSD 본체(103)에 MSD 플러그(104)가 삽입되어 배터리 팩이 활성화되고, BMS(106)에 BMS 구동 전원이 공급되며, 제1메인릴레이(111) 내지 제3메인릴레이(113)가 온 되어 배터리 팩과 부하측(114, 115, 116)이 연결되기 때문에, 부하측(114, 115, 116)에 인버터 대신에 외부 측정 장치를 연결하면 배터리 팩의 상태를 진단할 수 있다.While the electric vehicle is running, the MSD plug 104 is inserted into the MSD body 103 to activate the battery pack, BMS driving power is supplied to the BMS 106, and the first main relay 111 to the third main relay Since 113 is turned on to connect the battery pack and the load sides 114, 115, and 116, the state of the battery pack can be diagnosed by connecting an external measuring device instead of an inverter to the load sides 114, 115, and 116.

그러나, 전기 자동차에서 배터리 팩을 분리하여 보관하는 동안에는 MSD 본체(103)로부터 MSD 플러그(104)가 분리되어 보관되기 때문에 배터리 팩은 비활성 상태가 되고, BMS(106)에 공급되던 BMS 구동 전원이 차단되며, 제1메인릴레이(111) 내지 제3메인릴레이(113)가 오프 되어 배터리 팩과 부하측(114, 115, 116)의 연결이 끊어진다.However, since the MSD plug 104 is separated from the MSD body 103 and stored while the battery pack is separated from the electric vehicle, the battery pack becomes inactive and the BMS driving power supplied to the BMS 106 is cut off. Then, the first main relay 111 to the third main relay 113 are turned off, and the connection between the battery pack and the load sides 114, 115, and 116 is disconnected.

이렇게 배터리 팩이 비활성 되고, BMS에 BMS 구동 전원이 공급되지 않고, 제1메인릴레이(111) 내지 제3메인릴레이(113)가 오프 된 상태에서는 배터리 팩의 상태를 점검할 수 없다.In this way, when the battery pack is inactive, BMS driving power is not supplied to the BMS, and the first main relay 111 to the third main relay 113 are turned off, the state of the battery pack cannot be checked.

본 발명은 배터리 팩의 보관 모드에서는 배터리 팩이 비활성 상태를 유지하고 BMS에 BMS 구동 전원을 공급하지 않고 제1메인릴레이 내지 제3메인릴레이를 오프 하지만, 보관 중인 배터리 팩의 상태를 진단하는 진단 모드 동안에는 손쉽게 배터리 팩을 활성화하고 BMS에 BMS 구동 전원을 공급하고, 제1메인릴레이 내지 제3메인릴레이를 온 하여 보관 중인 배터리 팩의 상태를 진단할 수 있는 배터리 팩 보관 시스템을 제안한다.In the present invention, in the storage mode of the battery pack, the battery pack maintains an inactive state, the BMS driving power is not supplied to the BMS, and the first to third main relays are turned off, but a diagnostic mode for diagnosing the state of the battery pack being stored. In the meantime, we propose a battery pack storage system that can easily activate the battery pack, supply BMS driving power to the BMS, and turn on the first to third main relays to diagnose the state of the battery pack being stored.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량 배터리 팩 보관 시스템을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a vehicle battery pack storage system according to a first embodiment of the present invention.

배터리 팩은 적어도 둘 이상의 배터리 모듈이 직렬 연결되어 구성된다.A battery pack is configured by connecting at least two or more battery modules in series.

본 발명의 차량 배터리 팩 보관 시스템은, 적어도 둘 이상의 배터리 모듈(101, 102) 사이에 둘 이상의 배터리 모듈 사이를 이격시키며 장착된 MSD 본체(103)와, MSD 본체(103)의 양단을 접속 또는 분리하여 적어도 둘 이상의 배터리 모듈(101, 102) 사이의 도전 경로를 연결 또는 차단하는 MSD 릴레이(201)와, 배터리 팩의 충전 및 방전을 제어하는 BMS(106)와, BMS(106)에 BMS 구동 전원을 공급하는 BMS 전원 공급부(107)와, BMS(106)와 BMS 전원 공급부(107) 사이에 연결되어 BMS 구동 전원이 BMS(106)에 공급 또는 차단되도록 하는 BMS 릴레이(202)와, BMS(106)의 제어를 받아 프리차징부(109) 및 적어도 둘 이상의 메인릴레이(111, 112, 113)를 포함하는 전력 릴레이 어셈블리(PRA)를 구동하여 배터리 팩과 부하측이 연결되도록 하는 PRA 제어부(108)와, 부하측에 연결된 외부측정장치(203)와, 배터리 팩 상태 진단시 MSD 릴레이(201)와 BMS 릴레이(202)를 구동하고 외부측정장치(203)의 종류에 따라 PRA 제어부(108)를 제어하여 적어도 하나 이상의 메인릴레이(111, 112, 113)를 구동시켜 배터리 팩과 적어도 하나 이상의 부하측 단자(114, 115, 116)가 연결되도록 하는 상태진단제어부(204)를 포함한다.The vehicle battery pack storage system of the present invention connects or separates an MSD body 103 mounted between at least two or more battery modules 101 and 102, and both ends of the MSD body 103 with space between the two or more battery modules. An MSD relay 201 for connecting or disconnecting a conduction path between at least two battery modules 101 and 102, a BMS 106 for controlling charging and discharging of a battery pack, and BMS driving power to the BMS 106 A BMS power supply unit 107 for supplying, a BMS relay 202 connected between the BMS 106 and the BMS power supply unit 107 so that the BMS driving power is supplied or cut off to the BMS 106, and the BMS 106 A PRA control unit 108 that drives a power relay assembly (PRA) including a precharging unit 109 and at least two or more main relays 111, 112, and 113 under the control of a ) so that the battery pack and the load side are connected. , The external measuring device 203 connected to the load side and the MSD relay 201 and the BMS relay 202 are driven when diagnosing the battery pack state, and the PRA control unit 108 is controlled according to the type of the external measuring device 203 to at least and a state diagnosis control unit 204 that drives one or more main relays 111, 112, and 113 to connect the battery pack and one or more load-side terminals 114, 115, and 116.

전력 릴레이 어셈블리(PRA)는 프리차징을 위한 커패시터(110)를 충전하는 프리차징부(109), 배터리 팩의 B+ 단자와 부하측 (+) 단자(114) 사이를 연결 또는 차단하는 메인 (+) 릴레이에 해당하는 제1메인릴레이(111), 배터리 팩의 B- 단자와 부하측 (-) 단자(115)를 연결 또는 차단하는 메인 (-) 릴레이에 해당하는 제2메인릴레이(112), 배터리 팩의 접지(GND)와 부하측 접지(GND)(116)를 연결 또는 차단하는 접지 릴레이에 해당하는 제3메인릴레이(113)를 포함할 수 있다.The power relay assembly (PRA) includes a precharging unit 109 that charges the capacitor 110 for precharging, and a main (+) relay that connects or disconnects between the B+ terminal of the battery pack and the load side (+) terminal 114. The first main relay 111 corresponding to, the second main relay 112 corresponding to the main (-) relay for connecting or disconnecting the B- terminal of the battery pack and the load side (-) terminal 115, A third main relay 113 corresponding to a ground relay connecting or disconnecting the ground (GND) and the load-side ground (GND) 116 may be included.

상태진단제어부(204)는 BMS(106) 및 외부측정장치(203)에서 측정한 배터리 팩의 상태 측정 결과를 입력받아 저장, 분석, 진단할 수 있으며, 본 발명의 차량 배터리 팩 보관 시스템은 상태진단제어부(204)의 제어를 받아 배터리 팩 상태 측정 결과와 분석 및 진단 결과를 저장하는 저장부(205)를 더 포함할 수 있다.The state diagnosis control unit 204 receives the battery pack state measurement results measured by the BMS 106 and the external measurement device 203 and stores, analyzes, and diagnoses the vehicle battery pack storage system of the present invention. The storage unit 205 may further include a storage unit 205 that stores battery pack state measurement results and analysis and diagnosis results under the control of the controller 204 .

저장부(205)는 컴퓨터 판독가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 다른 데이터와 같은 정보 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및/또는 다른 영구 또는 보조 컴퓨터 저장 매체와 같은 유형의 저장 유닛, 착탈식 및 비착탈식 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 저장부(205)는 RAM, 정적 RAM(SRAM), 동적 RAM(DRAM), 위상 변화 메모리(PRAM), 읽기전용메모리(ROM), 소거 가능 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리(EPROM), 전기 소거 가능 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(EEPROM), 플래시 메모리, DVD, 광학 저장 매체, 자기 카세트, 자기 테이프, 솔리드스테이트 메모리(SSD) 등을 포함할 수 있다.Storage 205 may include volatile memory, non-volatile memory and/or other permanent or secondary computer storage media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data. Can include tangible storage units, removable and non-removable computer storage media. Specifically, the storage unit 205 may include RAM, static RAM (SRAM), dynamic RAM (DRAM), phase change memory (PRAM), read-only memory (ROM), erasable programmable read-only memory (EPROM), and electrically erasable memory. Possible programmable read-only memory (EEPROM), flash memory, DVD, optical storage media, magnetic cassettes, magnetic tape, solid state memory (SSD), and the like.

도시되지 않았으나, 상태진단제어부(204), 외부측정장치(203), 제1메인릴레이(111) 내지 제3메인릴레이(113), MSD 릴레이(201) 및 BMS 릴레이(202)에는 각각의 구성요소의 구동에 필요한 전원이 공급된다.Although not shown, the state diagnosis control unit 204, the external measuring device 203, the first main relay 111 to the third main relay 113, the MSD relay 201 and the BMS relay 202 have respective components. Power required for driving is supplied.

외부측정장치(203)는 전기화학적 임피던스 분광법(EIS)을 이용한 임피던스 측정기, 절연 저항기, 내전압 측정기 등이 포함될 수 있다.The external measuring device 203 may include an impedance measuring instrument using electrochemical impedance spectroscopy (EIS), an insulation resistor, a withstand voltage measuring instrument, and the like.

임피던스 측정기는 배터리 팩을 구성하는 복수의 배터리 모듈들의 EIS 스펙트럼들을 생성하여 등가 회로 모델을 생성하고, 배터리 모듈들의 개방 회로 전압 및 온도를 측정하며, 배터리 모듈들의 개방 회로 전압, 온도 측정결과 및 EIS 스펙트럼들에 기초하여 하나 이상의 배터리 모듈들의 건강 상태(SoH) 측정 결과를 생성할 수 있다.The impedance meter generates an equivalent circuit model by generating EIS spectra of a plurality of battery modules constituting the battery pack, measures the open circuit voltage and temperature of the battery modules, and measures the open circuit voltage, temperature, and EIS spectrum of the battery modules. It is possible to generate a state of health (SoH) measurement result of one or more battery modules based on the above.

차량 배터리 팩을 보관할 때에는 MSD 릴레이(201), BMS 릴레이(202), 제1메인릴레이(111) 내지 제3메인릴레이(113)가 모두 오프 상태를 유지하여, 배터리 팩이 비활성 되고, BMS(106)에 BMS 구동 전원이 공급되지 않으며, 배터리 팩과 부하측 단자(114, 115, 116) 사이에 연결이 차단된 상태를 유지하여, 보다 안전하게 배터리 팩을 보관할 수 있다.When storing the vehicle battery pack, the MSD relay 201, the BMS relay 202, and the first main relay 111 to the third main relay 113 are all kept off, so that the battery pack is inactive and the BMS 106 ) is not supplied with BMS driving power, and the connection between the battery pack and the load-side terminals 114, 115, and 116 remains disconnected, so that the battery pack can be stored more safely.

사용자는 보관 중인 배터리 팩의 상태 진단을 수시 또는 기설정된 스케줄에 따라 주기적으로 수행할 수 있다. 보관 중 배터리 팩의 상태 진단 모드시, 상태진단제어부(204)는 먼저 MSD 릴레이(201)를 구동하여 MSD 본체(103)의 양단이 접속되도록 하여, 복수의 배터리 모듈(101, 102) 사이의 도전 경로가 연결되어 배터리 팩이 활성화되도록 한다.The user may perform state diagnosis of the stored battery pack at any time or periodically according to a preset schedule. In the state diagnosis mode of the battery pack during storage, the state diagnosis control unit 204 first drives the MSD relay 201 so that both ends of the MSD body 103 are connected to conduct electricity between the plurality of battery modules 101 and 102. A path is connected to activate the battery pack.

다음, 상태진단제어부(204)는 BMS 릴레이(202)를 구동하여 BMS 전원 공급부(107)의 BMS 구동 전원이 BMS(106)로 공급되도록 한다. BMS(106)에 BMS 구동 전원이 공급되면, BMS(106)는 전력 릴레이 어셈블리(PRA)를 제어할 수 있는 상태로 활성화된다. Next, the status diagnosis control unit 204 drives the BMS relay 202 so that BMS driving power from the BMS power supply unit 107 is supplied to the BMS 106 . When BMS driving power is supplied to the BMS 106, the BMS 106 is activated in a state capable of controlling the power relay assembly (PRA).

BMS(106)는 PRA 제어부(108)를 구동하고, PRA 제어부(108)는 프리차징부(109)를 구동하여 커패시터(110)를 충전하고, 제1메인릴레이(111) 내지 제3메인릴레이(113)를 온 하여 배터리 팩과 부하측 단자(114, 115, 116)가 연결되도록 한다.The BMS 106 drives the PRA control unit 108, and the PRA control unit 108 drives the precharging unit 109 to charge the capacitor 110, and the first main relay 111 to the third main relay ( 113) is turned on so that the battery pack and the load-side terminals 114, 115, and 116 are connected.

다음, 상태진단제어부(204)는 외부측정장치(203)의 종류에 따라 PRA 제어부(108)를 제어하여, 제1메인릴레이(111) 내지 제3메인릴레이(113) 중 적어도 하나 이상의 메인릴레이의 온/오프를 제어하여 외부측정장치(203)가 배터리 팩의 특성값을 측정하도록 한다.Next, the state diagnosis control unit 204 controls the PRA control unit 108 according to the type of the external measuring device 203, so that at least one main relay of the first main relay 111 to the third main relay 113 By controlling on/off, the external measuring device 203 measures the characteristic value of the battery pack.

예컨대, 외부측정장치(203)가 임피던스 측정기인 경우, 제1메인릴레이(111) 및 제2메인릴레이(112)를 온 시켜, 배터리 팩의 B+ 단자와 부하측 (+) 단자(114) 및 배터리 팩의 B- 단자와 부하측 (-) 단자(115)가 연결되도록 할 수 있다. 또한, 외부측정장치(203)가 절연 저항기인 경우, 제1메인릴레이(111) 및 제3메인릴레이(113)를 온 시키거나, 제2메인릴레이(112) 및 제3메인릴레이(113)를 온 시켜서, 배터리 팩의 B+ 단자와 부하측 (+) 단자(114) 및 배터리 팩의 접지(GND)와 부하측 접지(GND)(116)가 연결되도록 하거나, 배터리 팩의 B- 단자와 부하측 (-) 단자(115) 및 배터리 팩의 접지(GND)와 부하측 접지(GND)(116)가 연결되도록 할 수 있다.For example, when the external measuring device 203 is an impedance measuring device, the first main relay 111 and the second main relay 112 are turned on to connect the B+ terminal of the battery pack and the load side (+) terminal 114 and the battery pack The B- terminal of the load side (-) terminal 115 may be connected. In addition, when the external measuring device 203 is an insulation resistor, the first main relay 111 and the third main relay 113 are turned on, or the second main relay 112 and the third main relay 113 are turned on. By turning on, the battery pack's B+ terminal and the load side (+) terminal 114 and the battery pack's ground (GND) and the load side ground (GND) 116 are connected, or the battery pack's B- terminal and the load side (-) The terminal 115 and the ground (GND) of the battery pack may be connected to the ground (GND) 116 of the load side.

외부측정장치(203)가 측정한 배터리 팩의 특성값은 상태진단제어부(204)로 제공되며, 상태진단제어부(204)는 배터리 팩의 특성값을 저장부(205)에 저장하고, 이후 분석 및 진단에 활용되도록 한다.The characteristic values of the battery pack measured by the external measurement device 203 are provided to the state diagnosis control unit 204, and the state diagnosis control unit 204 stores the characteristic values of the battery pack in the storage unit 205, and then analyzes and to be used for diagnosis.

상태진단제어부(204)는 BMS(106) 및 외부측정장치(203)로부터 배터리 팩의 상태 측정 결과값을 입력받아 저장부(205)에 저장할 수 있으며, 배터리 팩의 상태 측정 결과값의 누적 데이터를 기반으로 배터리 팩 특성을 분석하고 진단할 수 있다. 아울러, 복수의 배터리 팩의 누적 데이터를 기반으로 복수의 배터리 팩을 비교 분석할 수 있다.The state diagnosis control unit 204 may receive the battery pack state measurement result value from the BMS 106 and the external measurement device 203 and store it in the storage unit 205, and store the accumulated data of the battery pack state measurement result value. Based on this, battery pack characteristics can be analyzed and diagnosed. In addition, a plurality of battery packs may be compared and analyzed based on accumulated data of the plurality of battery packs.

배터리 팩의 상태 진단이 완료되면, 상태진단제어부(204)는 먼저 PRA 제어부(108)를 제어하여 제1메인릴레이(111) 내지 제3메인릴레이(113)가 오프 상태로 전환되도록 하여, 배터리 팩과 부하측 단자(114, 115, 116) 사이의 연결을 차단한다.When the state diagnosis of the battery pack is completed, the state diagnosis control unit 204 first controls the PRA control unit 108 so that the first main relay 111 to the third main relay 113 are turned off, so that the battery pack and the load-side terminals 114, 115, and 116 are disconnected.

다음, 상태진단제어부(204)는 BMS 릴레이(202)가 오프 상태로 전환되도록 하여, BMS(106)에 공급되던 BMS 구동 전원이 차단되도록 한다.Next, the state diagnosis control unit 204 causes the BMS relay 202 to be turned off, so that the BMS driving power supplied to the BMS 106 is cut off.

다음, 상태진단제어부(204)는 MSD 릴레이(201)가 오프 상태로 전환되도록 하여 복수의 배터리 모듈(101, 102) 사이의 도전 경로가 차단되고, 배터리 팩이 비활성 되도록 한다.Next, the state diagnosis control unit 204 causes the MSD relay 201 to be turned off so that a conduction path between the plurality of battery modules 101 and 102 is blocked and the battery pack is deactivated.

이와 같이 상태진단제어부(204)는 배터리 팩 상태 진단 모드에서는, MSD 릴레이(201), BMS 릴레이(202) 및 복수의 메인릴레이(111, 112, 113) 순으로 연결되도록 제어한다. 또한, 상태진단제어부(204)는 배터리 팩 보관 모드에서는, 복수의 메인릴레이(111, 112, 113), BMS 릴레이(202) 및 MSD 릴레이(201) 순으로 연결 해제되도록 제어한다.In this way, in the battery pack state diagnosis mode, the state diagnosis control unit 204 controls the MSD relay 201, the BMS relay 202, and the plurality of main relays 111, 112, and 113 to be sequentially connected. In addition, the state diagnosis control unit 204 controls the plurality of main relays 111, 112, and 113, the BMS relay 202, and the MSD relay 201 to be disconnected in order in the battery pack storage mode.

도 2의 차량 배터리 팩 보관 시스템은 각각의 차량 배터리 팩마다 MSD 릴레이, BMS 릴레이 및 외부측정장치를 연결한 구성으로서, 보관 중인 차량 배터리 팩의 개수만큼의 MSD 릴레이, BMS 릴레이 및 외부측정장치가 필요한 문제점이 있다. 따라서, 하나의 MSD 릴레이, BMS 릴레이 및 외부측정장치를 이용하여 복수의 배터리 팩 시스템의 상태를 진단하도록 하여 복수의 차량 배터리 팩을 보관하는 시스템의 구성요소의 개수를 절감할 필요가 있다.The vehicle battery pack storage system of FIG. 2 is configured by connecting MSD relays, BMS relays, and external measuring devices for each vehicle battery pack, and requires MSD relays, BMS relays, and external measuring devices as many as the number of vehicle battery packs stored. There is a problem. Therefore, it is necessary to reduce the number of components of a system for storing a plurality of vehicle battery packs by diagnosing the state of a plurality of battery pack systems using one MSD relay, a BMS relay, and an external measuring device.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량 배터리 팩 보관 시스템을 도시한 구성도이다.3 is a configuration diagram showing a vehicle battery pack storage system according to a second embodiment of the present invention.

통상적으로 본 발명이 적용되는 배터리 팩 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 배터리 팩을 구성하는 적어도 둘 이상의 배터리 모듈 사이를 이격시키며 장착된 MSD 본체(103(1), 103(2))와, 배터리 팩의 충전 및 방전을 제어하는 BMS(106(1), 106(2))와, BMS(106(1), 106(2))의 제어를 받아 전력 릴레이 어셈블리(PRA)를 구동하여 배터리 팩과 부하측이 연결되도록 하는 PRA 제어부(108(1), 108(2))와, 전력 릴레이 어셈블리(PRA)에 의해 배터리 팩의 B+ 단자와 연결 또는 연결 차단되는 부하측 + 단자(114(1), 114(2))와, 전력 릴레이 어셈블리(PRA)에 의해 배터리 팩의 B- 단자와 연결 또는 연결 차단되는 부하측 - 단자(115(1), 115(2))와, 전력 릴레이 어셈블리(PRA)에 의해 배터리 팩의 접지(GND)와 연결 또는 연결 차단되는 부하측 접지(GND)(116(1), 116(2))를 포함하여 구성된다.In general, a battery pack system to which the present invention is applied, as shown in FIG. 1, includes MSD bodies 103(1) and 103(2) mounted with at least two battery modules constituting the battery pack spaced apart, and a battery The BMS (106(1), 106(2)), which controls the charging and discharging of the pack, and the power relay assembly (PRA) under the control of the BMS (106(1), 106(2)) drive the battery pack and The PRA controllers 108(1) and 108(2) for connecting the load side and the load side + terminals 114(1) and 114( 2)), and the load side connected or disconnected from the B-terminal of the battery pack by the power relay assembly (PRA) - terminals 115(1), 115(2) and the battery by the power relay assembly (PRA) It is configured to include load-side grounds (GND) 116(1) and 116(2) connected or disconnected from the ground (GND) of the pack.

본 발명의 차량 배터리 팩 보관 시스템은, 복수의 배터리 팩 시스템 중 하나의 배터리 팩 시스템을 선택하여, 선택된 배터리 팩 시스템의 배터리 팩의 상태를 진단한다.The vehicle battery pack storage system of the present invention selects one battery pack system from among a plurality of battery pack systems and diagnoses the state of the battery pack of the selected battery pack system.

본 발명의 차량 배터리 팩 보관 시스템은, 선택된 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))의 MSD 본체(103(1), 103(2))의 양단을 접속 또는 분리하여 선택된 배터리 팩을 활성 또는 비활성 되도록 하는 MSD 선택 릴레이(301)와, 선택된 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))의 BMS에 BMS 구동 전원이 공급 또는 차단되도록 하는 BMS 선택 릴레이(302)와, 선택된 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))의 PRA 제어부가 선택된 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))의 전력 릴레이 어셈블리(PRA)를 구동하도록 하는 PRA 선택부(303)와, 선택된 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))의 부하측 (+) 단자(114(1), 114(2))와 외부측정장치(308)를 연결 또는 연결 차단하는 B+ 선택 릴레이(304)와, 선택된 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))의 부하측 (-) 단자(115(1), 115(2))와 외부측정장치(308)를 연결 또는 연결 차단하는 B- 선택 릴레이(305)와, 선택된 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))의 부하측 GND 단자(116(1), 116(2))와 외부측정장치(308)를 연결 또는 연결 차단하는 GND 선택 릴레이(306)와, 선택된 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))에 대응하도록 MSD 선택 릴레이(301), BMS 선택 릴레이(302), PRA 선택부(303), B+ 선택 릴레이(304), B- 선택 릴레이(305) 및 GND 선택 릴레이(306)를 제어하는 상태진단제어부(307)를 포함한다.The vehicle battery pack storage system of the present invention connects or disconnects both ends of the MSD bodies 103(1) and 103(2) of the selected battery pack systems 100(1) and 100(2) to store the selected battery pack. An MSD selection relay 301 for enabling or disabling, a BMS selection relay 302 for supplying or disconnecting the BMS driving power to the BMS of the selected battery pack system 100(1), 100(2), and the selected battery A PRA selection unit 303 for driving the power relay assembly (PRA) of the selected battery pack systems 100 (1) and 100 (2) by the PRA control unit of the pack systems 100 (1) and 100 (2); and , B+ selection relay (connecting or disconnecting the load side (+) terminals (114(1), 114(2)) of the selected battery pack system (100(1), 100(2)) and the external measuring device 308 ( 304), B connecting or disconnecting the external measurement device 308 from the (-) terminals 115(1) and 115(2) on the load side of the selected battery pack systems 100(1) and 100(2). - Connection or disconnection between the selection relay 305, the load side GND terminals 116(1) and 116(2) of the selected battery pack systems 100(1) and 100(2) and the external measuring device 308 MSD selection relay 301, BMS selection relay 302, PRA selection unit 303, B+ selection to correspond to the selected battery pack systems 100(1) and 100(2). A state diagnosis control unit 307 controlling the relay 304, the B- selection relay 305 and the GND selection relay 306 is included.

각 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))의 전력 릴레이 어셈블리(PRA)는 도 1 및 도 2와 동일하며, 프리차징을 위한 커패시터를 충전하는 프리차징부, 배터리 팩의 B+ 단자와 부하측 (+) 단자(114(1), 114(2)) 사이를 연결 또는 차단하는 메인 (+) 릴레이에 해당하는 제1메인릴레이, 배터리 팩의 B- 단자와 부하측 (-) 단자(115(1), 115(2))를 연결 또는 차단하는 메인 (-) 릴레이에 해당하는 제2메인릴레이, 배터리 팩의 접지(GND)와 부하측 접지(GND)(116(1), 116(2))를 연결 또는 차단하는 접지 릴레이에 해당하는 제3메인릴레이를 포함할 수 있다.The power relay assembly (PRA) of each battery pack system 100(1) and 100(2) is the same as in FIGS. 1 and 2, and includes a precharging unit for charging a capacitor for precharging, a B+ terminal of the battery pack, and The first main relay corresponding to the main (+) relay connecting or disconnecting between the load side (+) terminals 114(1) and 114(2), the B- terminal of the battery pack and the load side (-) terminal 115( 1), 2nd main relay corresponding to the main (-) relay that connects or disconnects 115(2), ground (GND) of the battery pack and ground (GND) of the load side (116(1), 116(2)) It may include a third main relay corresponding to the ground relay for connecting or blocking.

상태진단제어부(307)는 각 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))의 BMS(106(1), 106(2)) 및 외부측정장치(308)에서 측정한 각 배터리 팩의 상태 측정 결과를 입력받아 저장, 분석, 진단할 수 있으며, 본 발명의 차량 배터리 팩 보관 시스템은 상태진단제어부(307)의 제어를 받아 배터리 팩 상태 측정 결과와 분석 및 진단 결과를 저장하는 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The state diagnosis control unit 307 is the state of each battery pack measured by the BMS (106 (1), 106 (2)) and the external measuring device (308) of each battery pack system (100 (1), 100 (2)) Measurement results can be received and stored, analyzed, and diagnosed, and the vehicle battery pack storage system of the present invention receives the control of the state diagnosis control unit 307 and stores the battery pack state measurement results and analysis and diagnosis results (not shown). city) may be further included.

저장부는 컴퓨터 판독가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 다른 데이터와 같은 정보 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및/또는 다른 영구 또는 보조 컴퓨터 저장 매체와 같은 유형의 저장 유닛, 착탈식 및 비착탈식 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 저장부는 RAM, 정적 RAM(SRAM), 동적 RAM(DRAM), 위상 변화 메모리(PRAM), 읽기전용메모리(ROM), 소거 가능 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리(EPROM), 전기 소거 가능 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(EEPROM), 플래시 메모리, DVD, 광학 저장 매체, 자기 카세트, 자기 테이프, 솔리드스테이트 메모리(SSD) 등을 포함할 수 있다.Storage is tangible storage such as volatile memory, non-volatile memory and/or other permanent or auxiliary computer storage media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data. unit, removable and non-removable computer storage media. Specifically, the storage may include RAM, static RAM (SRAM), dynamic RAM (DRAM), phase change memory (PRAM), read only memory (ROM), erasable programmable read only memory (EPROM), electrically erasable programmable read It may include dedicated memory (EEPROM), flash memory, DVD, optical storage medium, magnetic cassette, magnetic tape, solid state memory (SSD), and the like.

도시되지 않았으나, 상태진단제어부(307), 외부측정장치(308), MSD 선택 릴레이(301), BMS 선택 릴레이(302), B+ 선택 릴레이(304), B- 선택 릴레이(305) 및 GND 선택 릴레이(306)에는 각각의 구성요소의 구동에 필요한 전원이 공급된다.Although not shown, the status diagnosis control unit 307, external measurement device 308, MSD selection relay 301, BMS selection relay 302, B+ selection relay 304, B- selection relay 305, and GND selection relay Power required for driving each component is supplied to 306.

외부측정장치(308)는 전기화학적 임피던스 분광법(EIS)을 이용한 임피던스 측정기, 절연 저항기, 내전압 측정기 등이 포함될 수 있다.The external measuring device 308 may include an impedance measuring instrument using electrochemical impedance spectroscopy (EIS), an insulation resistor, a withstand voltage measuring instrument, and the like.

임피던스 측정기는 배터리 팩을 구성하는 복수의 배터리 모듈들의 EIS 스펙트럼들을 생성하여 등가 회로 모델을 생성하고, 배터리 모듈들의 개방 회로 전압 및 온도를 측정하며, 배터리 모듈들의 개방 회로 전압, 온도 측정결과 및 EIS 스펙트럼들에 기초하여 하나 이상의 배터리 모듈들의 건강 상태(SoH) 측정 결과를 생성할 수 있다.The impedance meter generates an equivalent circuit model by generating EIS spectra of a plurality of battery modules constituting the battery pack, measures the open circuit voltage and temperature of the battery modules, and measures the open circuit voltage, temperature, and EIS spectrum of the battery modules. It is possible to generate a state of health (SoH) measurement result of one or more battery modules based on the above.

복수의 차량 배터리 팩을 보관할 때에는, MSD 선택 릴레이(301), BMS 선택 릴레이(302), PRA 선택부(303), B+ 선택 릴레이(304), B- 선택 릴레이(305) 및 GND 선택 릴레이(306)가 모두 어떤 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))도 선택하지 않는다. 그러면, 모든 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))에서, 모든 배터리 팩이 비활성 되고, 모든 BMS에 BMS 구동 전원이 공급되지 않으며, 배터리 팩과 부하측 단자 사이의 연결이 차단된 상태를 유지하여, 모든 배터리 팩을 안전하게 보관할 수 있다.When storing multiple vehicle battery packs, MSD selection relay 301, BMS selection relay 302, PRA selection unit 303, B+ selection relay 304, B- selection relay 305 and GND selection relay 306 ) does not select any of the battery pack systems 100(1) and 100(2). Then, in all battery pack systems (100(1), 100(2)), all battery packs are inactive, BMS drive power is not supplied to all BMS, and the connection between the battery pack and the load side terminal is disconnected. You can keep all battery packs safely stored.

사용자는 보관 중인 배터리 팩의 상태 진단을 수시 또는 기설정된 스케줄에 따라 주기적으로 수행할 수 있다. 보관 중 배터리 팩의 상태 진단 모드시, 상태진단제어부(307)는 복수의 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2)) 중 진단하고자 하는 배터리 팩이 연결된 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))을 선택한다. 상태진단제어부(307)는 복수의 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))들을 순차적으로 선택하여 복수의 배터리 팩 시스템(100(1), 100(2))에 각각 연결된 배터리 팩을 순차적으로 진단할 수 있다.The user may perform state diagnosis of the stored battery pack at any time or periodically according to a predetermined schedule. In the battery pack state diagnosis mode during storage, the state diagnosis control unit 307 connects the battery pack to be diagnosed among the plurality of battery pack systems 100(1) and 100(2) to the battery pack system (100(1), 100(2)). The state diagnosis control unit 307 sequentially selects the plurality of battery pack systems 100(1) and 100(2) and selects the battery packs respectively connected to the plurality of battery pack systems 100(1) and 100(2). can be diagnosed sequentially.

제1배터리 팩 시스템(100(1))이 선택된 경우, 상태진단제어부(307)는 먼저 MSD 선택 릴레이(301)를 구동하여 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 MSD 본체(103(1))의 양단이 접속되도록 하여, 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 배터리 팩을 구성하는 복수의 배터리 모듈 사이의 도전 경로가 연결되어 해당 배터리 팩이 활성화되도록 한다.When the first battery pack system 100(1) is selected, the status diagnosis control unit 307 first drives the MSD selection relay 301 to drive the MSD main body 103(1) of the first battery pack system 100(1). )) is connected, so that a conductive path between a plurality of battery modules constituting the battery pack of the first battery pack system 100(1) is connected to activate the corresponding battery pack.

다음, 상태진단제어부(307)는 BMS 선택 릴레이(302)를 구동하여 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 BMS 전원 공급부의 BMS 구동 전원이 BMS(106(1))로 공급되도록 한다. BMS(106(1))에 BMS 구동 전원이 공급되면, BMS(106(1))는 전력 릴레이 어셈블리(PRA)를 제어할 수 있는 상태로 활성화된다.Next, the status diagnosis control unit 307 drives the BMS selection relay 302 so that the BMS driving power of the BMS power supply unit of the first battery pack system 100(1) is supplied to the BMS 106(1). When BMS drive power is supplied to the BMS 106(1), the BMS 106(1) is activated in a state capable of controlling the power relay assembly (PRA).

상태진단제어부(307)는 B+ 선택 릴레이(304)를 구동하여 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 부하측 + 단자(114(1))와 외부측정장치(308)가 연결되도록 하고, B- 선택 릴레이(305)를 구동하여 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 부하측 - 단자(115(1))와 외부측정장치(308)가 연결되도록 하며, GND 선택 릴레이(306)를 구동하여 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 부하측 GND 단자(116(1)와 외부측정장치(308)가 연결되도록 한다.The state diagnosis control unit 307 drives the B+ selection relay 304 so that the load side + terminal 114(1) of the first battery pack system 100(1) and the external measuring device 308 are connected, and B - Drive the selection relay 305 to connect the load side of the first battery pack system 100 (1) - the terminal 115 (1) and the external measuring device 308, and drive the GND selection relay 306 Thus, the load side GND terminal 116(1) of the first battery pack system 100(1) is connected to the external measuring device 308.

제1배터리 팩 시스템(100(1))의 BMS(106(1))는 PRA 제어부(108(1))를 구동하고, PRA 제어부(108(1))는 전력 릴레이 어셈블리(PRA)의 프리차징부를 구동하여 커패시터를 충전하고, 복수의 메인릴레이를 온 하여 배터리 팩과 부하측 단자(114(1), 115(1), 116(1))가 연결되도록 한다.The BMS 106(1) of the first battery pack system 100(1) drives the PRA control 108(1), and the PRA control 108(1) precharges the power relay assembly (PRA). The capacitor is charged by driving the negative, and a plurality of main relays are turned on so that the battery pack and the load side terminals 114(1), 115(1), and 116(1) are connected.

다음, 상태진단제어부(307)의 제어를 받은 PRA 선택부(303)는 외부측정장치(308)의 종류에 따라 PRA 제어부(108(1))를 선택할 수 있으며, PRA 제어부(108(1))는 복수의 메인릴레이 중 적어도 하나 이상의 메인릴레이의 온/오프를 제어하여 외부측정장치(308)가 배터리 팩의 특성값을 측정하도록 한다.Next, the PRA selection unit 303 under the control of the state diagnosis control unit 307 may select the PRA control unit 108(1) according to the type of the external measurement device 308, and the PRA control unit 108(1) controls on/off of at least one main relay among a plurality of main relays so that the external measuring device 308 measures the characteristic value of the battery pack.

예컨대, 외부측정장치(308)가 임피던스 측정기인 경우, 배터리 팩의 B+ 단자와 부하측 (+) 단자 및 배터리 팩의 B- 단자와 부하측 (-) 단자가 연결되도록 할 수 있다. 또한, 외부측정장치(308)가 절연 저항기인 경우, 배터리 팩의 B+ 단자와 부하측 (+) 단자 및 배터리 팩의 접지(GND)와 부하측 접지(GND)가 연결되도록 하거나, 배터리 팩의 B- 단자와 부하측 (-) 단자 및 배터리 팩의 접지(GND)와 부하측 접지(GND)가 연결되도록 할 수 있다.For example, when the external measurement device 308 is an impedance measuring device, the B+ terminal of the battery pack and the load-side (+) terminal and the B- terminal of the battery pack and the load-side (-) terminal may be connected. In addition, when the external measurement device 308 is an insulation resistor, the B+ terminal of the battery pack and the load-side (+) terminal and the ground (GND) of the battery pack and the load-side ground (GND) are connected, or the B- terminal of the battery pack and the (-) terminal of the load side and the ground (GND) of the battery pack and the load side ground (GND) may be connected.

외부측정장치(308)가 측정한 배터리 팩의 특성값은 상태진단제어부(307)로 제공되며, 상태진단제어부(307)는 배터리 팩의 특성값을 저장부에 저장하고, 이후 분석 및 진단에 활용되도록 할 수 있다.The characteristic values of the battery pack measured by the external measuring device 308 are provided to the state diagnosis control unit 307, and the state diagnosis control unit 307 stores the characteristic values of the battery pack in a storage unit and is then used for analysis and diagnosis. can be made

상태진단제어부(307)는 각 배터리 팩 시스템의 BMS(106(1), 106(2)) 및 외부측정장치(308)로부터 각 배터리 팩의 상태 측정 결과값을 입력받아 저장부에 저장할 수 있으며, 배터리 팩의 상태 측정 결과값의 누적 데이터를 기반으로 배터리 팩 특성을 분석하고 진단할 수 있다. 아울러, 복수의 배터리 팩의 누적 데이터를 기반으로 복수의 배터리 팩을 비교 분석할 수 있다.The state diagnosis control unit 307 may receive state measurement results of each battery pack from the BMS (106(1), 106(2)) and the external measurement device 308 of each battery pack system and store them in the storage unit. Battery pack characteristics can be analyzed and diagnosed based on accumulated data of battery pack condition measurement results. In addition, a plurality of battery packs may be compared and analyzed based on accumulated data of the plurality of battery packs.

제1배터리 팩 시스템(100(1))에 연결된 배터리 팩의 상태 진단이 완료되면, 상태진단제어부(307)는 먼저 PRA 선택부(303)를 제어하여 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 전력 릴레이 어셈블리가 오프 상태로 전환되도록 하고, B+ 선택 릴레이(304), B- 선택 릴레이(305) 및 GND 선택 릴레이(306)를 구동하여 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 부하측 + 단자(114(1)), 부하측 - 단자(115(1)) 및 부하측 GND 단자(116(1))와 외부측정장치(308) 사이 연결이 끊어지도록 한다.When the state diagnosis of the battery pack connected to the first battery pack system 100(1) is completed, the state diagnosis control unit 307 first controls the PRA selection unit 303 to determine the first battery pack system 100(1). The load side + of the first battery pack system 100(1) is turned off, and the B+ selection relay 304, the B- selection relay 305, and the GND selection relay 306 are driven. Disconnect between terminal 114(1), load-side terminal 115(1) and load-side GND terminal 116(1) and external measuring device 308.

다음, 상태진단제어부(307)는 BMS 선택 릴레이(302)를 구동하여 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 BMS(106(1))에 공급되던 BMS 구동 전원이 차단되도록 하고, 이 후 상태진단제어부(307)는 MSD 선택 릴레이(301)를 구동하여 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 배터리 팩을 구성하는 복수의 배터리 모듈 사이의 도전 경로가 차단되고, 해당 배터리 팩이 비활성 되도록 한다.Next, the status diagnosis control unit 307 drives the BMS selection relay 302 so that the BMS driving power supplied to the BMS 106(1) of the first battery pack system 100(1) is cut off, and then The state diagnosis control unit 307 drives the MSD selection relay 301 so that a conduction path between a plurality of battery modules constituting the battery pack of the first battery pack system 100(1) is blocked, and the corresponding battery pack is inactive. Let it be.

이와 같이 상태진단제어부(307)는 제1배터리 팩 시스템(100(1))에 연결된 배터리 팩 상태 진단 모드에서는, MSD 선택 릴레이(301) 및 BMS 선택 릴레이(302)를 우선적으로 구동하여 MSD 본체와 BMS 구동 전원이 순차적으로 연결되도록 하고, 이후 B+ 선택 릴레이(304), B- 선택 릴레이(305) 및 GND 선택 릴레이(306)를 구동하여 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 부하측 단자(114(1), 115(1), 116(1))과 외부측정장치(308)가 연결되도록 한다. 상태진단제어부(307)는 제1배터리 팩 시스템(100(1))에 연결된 배터리 팩 상태 진단 완료시에는, B+ 선택 릴레이(304), B- 선택 릴레이(305) 및 GND 선택 릴레이(306)를 구동하여 먼저 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 부하측 단자(114(1), 115(1), 116(1))과 외부측정장치(308)의 연결을 차단하고, BMS 선택 릴레이(302)를 구동하여 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 BMS(106(1))에 공급되던 BMS 구동 전원을 차단하며, 마지막으로 MSD 선택 릴레이(301)를 구동하여 제1배터리 팩 시스템(100(1))의 MSD 본체(103(1))의 연결을 차단하여 제1배터리 팩 시스템(100(1))을 구성하는 배터리 팩을 비활성 시킨다.In this way, in the battery pack state diagnosis mode connected to the first battery pack system 100(1), the state diagnosis control unit 307 preferentially drives the MSD selection relay 301 and the BMS selection relay 302 to communicate with the MSD main body. The BMS driving power is sequentially connected, and then the B+ selection relay 304, the B- selection relay 305, and the GND selection relay 306 are driven to load-side terminals of the first battery pack system 100(1) ( 114(1), 115(1), 116(1)) and the external measuring device 308 are connected. The state diagnosis control unit 307 drives the B+ selection relay 304, the B- selection relay 305, and the GND selection relay 306 when the diagnosis of the state of the battery pack connected to the first battery pack system 100(1) is completed. First, the connection between the load side terminals 114(1), 115(1), and 116(1) of the first battery pack system 100(1) and the external measuring device 308 is disconnected, and the BMS selection relay 302 ) to cut off the BMS driving power supplied to the BMS 106 (1) of the first battery pack system 100 (1), and finally drive the MSD selection relay 301 to drive the first battery pack system ( The battery pack constituting the first battery pack system 100(1) is deactivated by disconnecting the MSD body 103(1) of the 100(1).

이후, 상태진단제어부는 제2배터리 팩 시스템(100(2)에 연결된 배터리 팩의 상태를 진단할 수 있으며, 이 경우, MSD 선택 릴레이(301)를 구동하여 제2배터리 팩 시스템(100(2))의 MSD 본체(103(2))를 연결하여 제2배터리 팩 시스템(100(2))을 구성하는 배터리 팩을 활성 시키고, BMS 선택 릴레이(302)를 구동하여 제2배터리 팩 시스템(100(2))의 BMS(106(2))에 BMS 구동 전원이 공급되도록 하며, 이후 B+ 선택 릴레이(304), B- 선택 릴레이(305) 및 GND 선택 릴레이(306)를 구동하여 제2배터리 팩 시스템(100(2))의 부하측 단자들(114(2), 115(2), 116(2))과 외부측정장치(308)가 연결되도록 한다. 상태진단제어부(307)는 제2배터리 팩 시스템(100(2))에 연결된 배터리 팩 상태 진단 완료시에는, B+ 선택 릴레이(304), B- 선택 릴레이(305) 및 GND 선택 릴레이(306)를 구동하여 먼저 제2배터리 팩 시스템(100(2))의 부하측 단자들(114(2), 115(2), 116(2))과 외부측정장치(308)의 연결을 차단하고, BMS 선택 릴레이(302)를 구동하여 제2배터리 팩 시스템(100(2))의 BMS(106(2))에 공급되던 BMS 구동 전원을 차단하며, 마지막으로 MSD 선택 릴레이(301)를 구동하여 제2배터리 팩 시스템(100(2))의 MSD 본체(103(2))의 연결을 차단하여 제2배터리 팩 시스템(100(2))을 구성하는 배터리 팩을 비활성 시킨다.Thereafter, the state diagnosis control unit may diagnose the state of the battery pack connected to the second battery pack system 100(2). In this case, the MSD selection relay 301 is driven to operate the second battery pack system 100(2) ) is connected to the MSD main body 103(2) to activate the battery pack constituting the second battery pack system 100(2), and to drive the BMS selection relay 302 to activate the second battery pack system 100( BMS driving power is supplied to the BMS (106(2)) of 2)), and then the B+ selection relay 304, the B- selection relay 305 and the GND selection relay 306 are driven to obtain the second battery pack system The load-side terminals 114(2), 115(2), and 116(2) of 100(2) are connected to the external measuring device 308. The condition diagnosis control unit 307 is the second battery pack system When the diagnosis of the battery pack connected to (100(2)) is completed, the B+ selection relay 304, the B- selection relay 305, and the GND selection relay 306 are driven to begin with the second battery pack system (100(2)). The second battery pack system (100 (2)), cut off the BMS drive power supplied to the BMS (106(2)), and finally drive the MSD selection relay 301 to drive the MSD main body 103( 2) The battery pack constituting the second battery pack system 100(2) is deactivated by disconnecting the terminal.

본 발명의 배터리 팩 보관 시스템에 더 많은 배터리 팩 시스템에 연결된 경우, 상술한 과정을 반복하여 복수의 배터리 팩 시스템을 순차적으로 선택하여 복수의 배터리 팩의 상태를 순차적으로 진단할 수 있다.When the battery pack storage system of the present invention is connected to more battery pack systems, the above-described process may be repeated to sequentially select a plurality of battery pack systems to sequentially diagnose the states of the plurality of battery packs.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

201: MSD 릴레이 202: BMS 릴레이
203: 외부측정장치 204: 상태진단제어부
205: 저장부 301: MSD 선택 릴레이
302: BMS 선택 릴레이 303: PRA 선택부
304: B+ 선택 릴레이 305: B- 선택 릴레이
306: GND 선택 릴레이 307: 상태진단제어부
308: 외부측정장치201: MSD relay 202: BMS relay
203: external measuring device 204: condition diagnosis control unit
205: storage unit 301: MSD selection relay
302: BMS selection relay 303: PRA selection unit
304: B+ selection relay 305: B- selection relay
306: GND selection relay 307: status diagnosis control unit
308: external measuring device

Claims (16)

적어도 둘 이상의 배터리 모듈로 구성된 배터리 팩과, 상기 적어도 둘 이상의 배터리 모듈 사이에 상기 적어도 둘 이상의 배터리 모듈 사이를 이격시키며 장착된 MSD 본체와, 상기 배터리 팩의 충전 및 방전을 제어하는 BMS와, 상기 BMS에 BMS 구동 전원을 공급하는 BMS 전원 공급부와, 상기 BMS의 제어를 받아 적어도 둘 이상의 메인릴레이를 포함하는 전력 릴레이 어셈블리(PRA)를 구동하여 상기 배터리 팩과 부하측이 연결되도록 하는 PRA 제어부를 포함하는 차량 배터리 팩 시스템을 보관하는 시스템에 있어서,
상기 MSD 본체의 양단을 접속 또는 분리하여 상기 적어도 둘 이상의 배터리 모듈 사이의 도전 경로를 연결 또는 차단하는 MSD 릴레이;
상기 BMS와 상기 BMS 전원 공급부 사이에 연결되어 상기 BMS 구동 전원이 상기 BMS에 공급 또는 차단되도록 하는 BMS 릴레이;
상기 부하측에 연결된 외부측정장치; 및
상기 MSD 릴레이, 상기 BMS 릴레이 및 상기 PRA 제어부를 제어하여, 상기 배터리 팩 보관시 상기 MSD 릴레이, 상기 BMS 릴레이 및 상기 적어도 둘 이상의 메인릴레이가 모두 연결 해제 상태를 유지하고, 상기 배터리 팩 상태 진단시 상기 MSD 릴레이, 상기 BMS 릴레이 및 상기 적어도 둘 이상의 메인릴레이가 연결 상태가 되도록 하는 상태진단제어부;를 포함하고,
상기 둘 이상의 메인릴레이는, 상기 배터리 팩의 B+ 단자와 상기 부하측 (+) 단자 사이를 연결 또는 차단하는 메인 (+) 릴레이에 해당하는 제1메인릴레이, 상기 배터리 팩의 B- 단자와 상기 부하측 (-) 단자를 연결 또는 차단하는 메인 (-) 릴레이에 해당하는 제2메인릴레이, 및 상기 배터리 팩의 접지(GND)와 상기 부하측 접지(GND)를 연결 또는 차단하는 접지 릴레이에 해당하는 제3메인릴레이를 포함하고,
상기 외부측정장치는, 전기화학적 임피던스 분광법을 이용한 임피던스 측정기 및 절연 저항기를 포함하고,
상기 상태진단제어부는, 상기 외부측정장치의 종류에 따라 상기 제1메인릴레이 및 상기 제2메인릴레이를 연결시키거나, 상기 제1메인 릴레이 및 상기 제3메인 릴레이를 연결시키거나, 상기 제2메인 릴레이 및 상기 제3메인 릴레이를 연결시켜서 선택적으로 2개의 메인 릴레이가 연결 상태가 되고 나머지 한 개의 메인 릴레이가 연결 해제 상태가 되도록 하는,
차량 배터리 팩 보관 시스템.
A battery pack composed of at least two or more battery modules, an MSD main body mounted with space between the at least two or more battery modules, a BMS controlling charging and discharging of the battery pack, and the BMS A vehicle including a BMS power supply unit supplying BMS driving power to the BMS, and a PRA control unit driving a power relay assembly (PRA) including at least two main relays under the control of the BMS so that the battery pack and a load side are connected. In the system for storing the battery pack system,
an MSD relay connecting or disconnecting a conduction path between the at least two or more battery modules by connecting or disconnecting both ends of the MSD main body;
a BMS relay connected between the BMS and the BMS power supply unit to supply or cut off the BMS driving power to the BMS;
an external measuring device connected to the load side; and
By controlling the MSD relay, the BMS relay, and the PRA control unit, the MSD relay, the BMS relay, and the at least two main relays all maintain a disconnected state when the battery pack is stored, and when diagnosing the battery pack state, A state diagnosis control unit for allowing the MSD relay, the BMS relay, and the at least two or more main relays to be in a connected state;
The two or more main relays include a first main relay corresponding to a main (+) relay connecting or disconnecting between the B+ terminal of the battery pack and the load side (+) terminal, and the B- terminal of the battery pack and the load side ( -) The second main relay corresponding to the main (-) relay connecting or disconnecting the terminal, and the third main corresponding to the grounding relay connecting or disconnecting the ground (GND) of the battery pack and the load-side ground (GND). including a relay;
The external measuring device includes an impedance measuring device and an insulation resistor using electrochemical impedance spectroscopy,
The state diagnosis control unit connects the first main relay and the second main relay, connects the first main relay and the third main relay, or connects the second main relay according to the type of the external measuring device. Connecting the relay and the third main relay so that the two main relays are selectively connected and the other main relay is disconnected,
Vehicle battery pack storage system.
 청구항 1에 있어서,
상기 상태진단제어부는 상기 배터리 팩 상태 진단시, 상기 MSD 릴레이, 상기 BMS 릴레이 및 상기 적어도 둘 이상의 메인릴레이가 순차적으로 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 팩 보관 시스템.
The method of claim 1,
The vehicle battery pack storage system of claim 1 , wherein the state diagnosis control unit sequentially connects the MSD relay, the BMS relay, and the at least two main relays when diagnosing the state of the battery pack.
 청구항 2에 있어서,
상기 상태진단제어부는 상기 배터리 팩 보관시, 상기 적어도 둘 이상의 메인릴레이, 상기 BMS 릴레이 및 상기 MSD 릴레이가 순차적으로 연결 해제되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 팩 보관 시스템.
The method of claim 2,
The vehicle battery pack storage system of claim 1 , wherein the state diagnosis control unit sequentially disconnects the at least two main relays, the BMS relay, and the MSD relay when the battery pack is stored.
 청구항 1에 있어서,
상기 상태진단제어부의 제어를 받아 상기 배터리 팩 상태 측정, 분석 및 진단 결과를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 팩 보관 시스템.
The method of claim 1,
The vehicle battery pack storage system of claim 1 , further comprising a storage unit configured to store a result of measuring, analyzing, and diagnosing the battery pack state under the control of the state diagnosis control unit.
 청구항 4에 있어서,
상기 저장부는 복수의 배터리 팩의 상태 측정, 분석 및 진단 결과를 누적하여 저장하며,
상기 상태진단제어부는 상기 복수의 배터리 팩의 누적 데이터를 기반으로 복수의 배터리 팩간 비교 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 팩 보관 시스템.
The method of claim 4,
The storage unit accumulates and stores state measurement, analysis, and diagnosis results of a plurality of battery packs,
The vehicle battery pack storage system of claim 1 , wherein the state diagnosis control unit performs comparative analysis between a plurality of battery packs based on accumulated data of the plurality of battery packs.
 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 임피던스 측정기는 상기 배터리 팩을 구성하는 복수의 배터리 모듈들의 EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy) 스펙트럼들을 생성하여 등가 회로 모델을 생성하고, 상기 배터리 모듈들의 개방 회로 전압 및 온도를 측정하며, 상기 배터리 모듈들의 개방 회로 전압, 온도 측정결과 및 EIS 스펙트럼들에 기초하여 상기 배터리 모듈들의 건강 상태(SoH) 측정 결과를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 팩 보관 시스템.
The method of claim 1,
The impedance meter generates an equivalent circuit model by generating electrochemical impedance spectroscopy (EIS) spectra of a plurality of battery modules constituting the battery pack, measures open circuit voltage and temperature of the battery modules, and opens the battery modules. The vehicle battery pack storage system, characterized in that for generating the state of health (SoH) measurement results of the battery modules based on circuit voltage, temperature measurement results and EIS spectra.
 적어도 둘 이상의 배터리 팩 시스템을 보관하는 배터리 팩 보관 시스템에 있어서,
각각의 배터리 팩 시스템은, 적어도 둘 이상의 배터리 모듈로 구성된 배터리 팩과, 상기 적어도 둘 이상의 배터리 모듈 사이에 상기 적어도 둘 이상의 배터리 모듈 사이를 이격시키며 장착된 MSD 본체와, 상기 배터리 팩의 충전 및 방전을 제어하는 BMS와, 상기 BMS에 BMS 구동 전원을 공급하는 BMS 전원 공급부와, 상기 BMS의 제어를 받아 적어도 둘 이상의 메인릴레이를 포함하는 전력 릴레이 어셈블리(PRA)를 구동하여 상기 배터리 팩과 부하측이 연결되도록 하는 PRA 제어부를 포함하고;
상기 배터리 팩 보관 시스템은, 상기 적어도 둘 이상의 배터리 팩 시스템 중 선택된 배터리 팩 시스템의 MSD 본체의 양단을 접속 또는 분리하여 선택된 배터리 팩을 활성 또는 비활성 되도록 하는 MSD 선택 릴레이;
상기 선택된 배터리 팩 시스템의 BMS에 BMS 구동 전원이 공급 또는 차단되도록 BMS 선택 릴레이;
상기 부하측에 연결된 외부측정장치;
상기 선택된 배터리 팩 시스템의 부하측 (+) 단자와 상기 외부측정장치를 연결 또는 연결 차단하는 B+ 선택 릴레이;
상기 선택된 배터리 팩 시스템의 부하측 (-) 단자와 상기 외부측정장치를 연결 또는 연결 차단하는 B- 선택 릴레이; 및
상기 선택된 배터리 팩 시스템에 대응하도록 상기 MSD 선택 릴레이, 상기 BMS 선택 릴레이, 상기 B+ 선택 릴레이 및 상기 B- 선택 릴레이를 제어하는 상태진단제어부를 포함하고,
상기 둘 이상의 메인릴레이는, 상기 배터리 팩의 B+ 단자와 상기 부하측 (+) 단자 사이를 연결 또는 차단하는 메인 (+) 릴레이에 해당하는 제1메인릴레이, 상기 배터리 팩의 B- 단자와 상기 부하측 (-) 단자를 연결 또는 차단하는 메인 (-) 릴레이에 해당하는 제2메인릴레이, 및 상기 배터리 팩의 접지(GND)와 상기 부하측 접지(GND)를 연결 또는 차단하는 접지 릴레이에 해당하는 제3메인릴레이를 포함하고,
상기 외부측정장치는, 전기화학적 임피던스 분광법을 이용한 임피던스 측정기 및 절연 저항기를 포함하고,
상기 상태진단제어부는, 상기 외부측정장치의 종류에 따라 상기 제1메인릴레이 및 상기 제2메인릴레이를 연결시키거나, 상기 제1메인 릴레이 및 상기 제3메인 릴레이를 연결시키거나, 상기 제2메인 릴레이 및 상기 제3메인 릴레이를 연결시켜서 선택적으로 2개의 메인 릴레이가 연결 상태가 되고 나머지 한 개의 메인 릴레이가 연결 해제 상태가 되도록 하는,
차량 배터리 팩 보관 시스템.
In the battery pack storage system for storing at least two or more battery pack systems,
Each battery pack system includes a battery pack composed of at least two or more battery modules, an MSD main body mounted with a space between the at least two or more battery modules, and charging and discharging of the battery pack. A BMS to control, a BMS power supply to supply BMS driving power to the BMS, and a power relay assembly (PRA) including at least two main relays under the control of the BMS to connect the battery pack to the load side. Including a PRA control unit to;
The battery pack storage system includes an MSD selection relay that connects or disconnects both ends of an MSD main body of a selected battery pack system from among the at least two or more battery pack systems to activate or deactivate the selected battery pack;
a BMS selection relay to supply or cut off BMS driving power to the BMS of the selected battery pack system;
an external measuring device connected to the load side;
a B+ selection relay for connecting or disconnecting a load-side (+) terminal of the selected battery pack system and the external measuring device;
a B-selection relay for connecting or disconnecting a load side (-) terminal of the selected battery pack system and the external measuring device; and
A state diagnosis control unit controlling the MSD selection relay, the BMS selection relay, the B+ selection relay, and the B- selection relay to correspond to the selected battery pack system;
The two or more main relays include a first main relay corresponding to a main (+) relay connecting or disconnecting between the B+ terminal of the battery pack and the load side (+) terminal, and the B- terminal of the battery pack and the load side ( -) The second main relay corresponding to the main (-) relay connecting or disconnecting the terminal, and the third main corresponding to the ground relay connecting or disconnecting the ground (GND) of the battery pack and the load-side ground (GND). including a relay;
The external measuring device includes an impedance measuring device and an insulation resistor using electrochemical impedance spectroscopy,
The state diagnosis control unit connects the first main relay and the second main relay, connects the first main relay and the third main relay, or connects the second main relay according to the type of the external measuring device. By connecting the relay and the third main relay so that the two main relays are selectively connected and the other main relay is disconnected,
Vehicle battery pack storage system.
 청구항 9에 있어서,
상기 상태진단제어부는 상기 선택된 배터리 팩 시스템의 배터리 팩 상태 진단시, 상기 MSD 선택 릴레이, 상기 BMS 선택 릴레이 및 상기 B+ 선택 릴레이와 상기 B- 선택 릴레이가 순차적으로 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 팩 보관 시스템.
The method of claim 9,
The state diagnosis control unit causes the MSD selection relay, the BMS selection relay, the B+ selection relay, and the B- selection relay to be sequentially connected when diagnosing a battery pack state of the selected battery pack system. storage system.
 청구항 10에 있어서,
상기 상태진단제어부는 상기 선택된 배터리 팩 시스템의 배터리 팩 보관시, 상기 B+ 선택 릴레이와 상기 B- 선택 릴레이, 상기 BMS 선택 릴레이 및 상기 MSD 선택 릴레이가 순차적으로 연결 해제되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 팩 보관 시스템.
The method of claim 10,
The state diagnosis control unit causes the B+ selection relay, the B- selection relay, the BMS selection relay, and the MSD selection relay to be sequentially disconnected when the battery pack of the selected battery pack system is stored. storage system.
 청구항 9에 있어서,
상기 상태진단제어부의 제어를 받아 상기 배터리 팩 상태 측정, 분석 및 진단 결과를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 팩 보관 시스템.
The method of claim 9,
The vehicle battery pack storage system of claim 1 , further comprising a storage unit configured to store a result of measuring, analyzing, and diagnosing the battery pack state under the control of the state diagnosis control unit.
 청구항 12에 있어서,
상기 저장부는 복수의 배터리 팩의 상태 측정, 분석 및 진단 결과를 누적하여 저장하며,
상기 상태진단제어부는 상기 복수의 배터리 팩의 누적 데이터를 기반으로 복수의 배터리 팩간 비교 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 팩 보관 시스템.
The method of claim 12,
The storage unit accumulates and stores state measurement, analysis, and diagnosis results of a plurality of battery packs,
The vehicle battery pack storage system of claim 1 , wherein the state diagnosis control unit performs comparative analysis between a plurality of battery packs based on accumulated data of the plurality of battery packs.
 삭제delete 삭제delete 청구항 9에 있어서,
상기 임피던스 측정기는 상기 배터리 팩을 구성하는 복수의 배터리 모듈들의 EIS 스펙트럼들을 생성하여 등가 회로 모델을 생성하고, 상기 배터리 모듈들의 개방 회로 전압 및 온도를 측정하며, 상기 배터리 모듈들의 개방 회로 전압, 온도 측정결과 및 EIS 스펙트럼들에 기초하여 상기 배터리 모듈들의 건강 상태(SoH) 측정 결과를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 배터리 팩 보관 시스템.
The method of claim 9,
The impedance meter generates an equivalent circuit model by generating EIS spectra of a plurality of battery modules constituting the battery pack, measures the open circuit voltage and temperature of the battery modules, and measures the open circuit voltage and temperature of the battery modules. A vehicle battery pack storage system, characterized in that for generating a state of health (SoH) measurement result of the battery modules based on the result and the EIS spectra.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130078352A (en) * 2011-12-30 2013-07-10 넥스콘 테크놀러지 주식회사 Power installation system for bms(battery management system)
KR20150075089A (en) * 2012-11-01 2015-07-02 주식회사 엘지화학 Battery pack test system and method for testing said battery pack
KR20190064844A (en) * 2017-12-01 2019-06-11 현대자동차주식회사 A method of controlling a power relay assembly (PRA) and a power relay assembly
KR102029776B1 (en) * 2018-04-27 2019-10-08 주식회사 민테크 Battery diagnosis method
KR20200017367A (en) * 2018-08-08 2020-02-18 주식회사 민테크 Apparatus for battery diagnosis
KR102297771B1 (en) 2021-03-29 2021-09-02 한국전지연구조합 Used battery module storage system
KR102397534B1 (en) 2021-08-20 2022-05-16 (주)비에이에너지 Reuse method of variable electric vehicle battery and storage system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130078352A (en) * 2011-12-30 2013-07-10 넥스콘 테크놀러지 주식회사 Power installation system for bms(battery management system)
KR20150075089A (en) * 2012-11-01 2015-07-02 주식회사 엘지화학 Battery pack test system and method for testing said battery pack
KR20190064844A (en) * 2017-12-01 2019-06-11 현대자동차주식회사 A method of controlling a power relay assembly (PRA) and a power relay assembly
KR102029776B1 (en) * 2018-04-27 2019-10-08 주식회사 민테크 Battery diagnosis method
KR20200017367A (en) * 2018-08-08 2020-02-18 주식회사 민테크 Apparatus for battery diagnosis
KR102297771B1 (en) 2021-03-29 2021-09-02 한국전지연구조합 Used battery module storage system
KR102397534B1 (en) 2021-08-20 2022-05-16 (주)비에이에너지 Reuse method of variable electric vehicle battery and storage system

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